emissários submarinos de florianópolis joão luiz baptista de carvalho [email protected]

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Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho [email protected]

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Emissários Submarinos de Florianópolis

João Luiz Baptista de [email protected]

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O que é um emissário submarino?

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Esgotamento Sanitário em Cidades Litorâneas

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Page 5: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Emissário de Ipanema - ESEI

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Problemas do ESEI

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Salvador

Page 8: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Vina del Mar

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Exemplos

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Page 17: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Exemplos

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Critérios para disposição oceânica

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Classificação e padrões de qualidade para lançamentos

de efluentes em ambiente marinho (CONAMA 357/2005)

Classe Especial 1 2 3

Destinação

a) preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral;

b) preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.

a) recreação de contato primário.

b) proteção das comunidades aquáticas;

c) aqüicultura e à atividade de pesca.

a) pesca amadora;b) recreação de

contato secundário.

a) navegação; b) harmonia

paisagística.

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Classe especial 1 2 3

Coliformes Fecais (termotolerantes)

0,0 NPM/100 ml

a) 1.000 NPM/100 ml em 80% ou mais de amostras.

b) menor que 2.500 NPM/100 ml na última amostragem.

Para cultivo de moluscos bivalves:

c) 88 NPM/100 ml em 90% ou mais de amostras.

d) média Geométrica menor do que 43 NPM/100 ml.

a) 2.500 NPM/100 ml em 80% ou mais de amostras.

a) 4.000 NPM/100 ml em 80% ou mais de amostras.

Escherichia coli0,0 NPM/100

ml

a) 800 NPM/100 ml em 80% ou mais de amostras.

b) menor que 2.000 NPM/100 ml na última amostragem.

Pode substituir os coliformes fecais com limites estabelecidos pelo órgão ambiental competente.

Pode substituir os coliformes fecais com limites estabelecidos pelo órgão ambiental competente.

Enterococos0,0 NPM/100

ml

a) 100 NPM/100 ml em 80% ou mais de amostras.

b) menor que 400 NPM/100 ml na última amostragem.

NA NA

Page 22: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Parâmetros inorgânicosClasse especial 1 2 3

Nitrato 0,0 mg/l 0,4 mg/l 0,7 mg/l NA

Nitrito 0,0 mg/l 0,07 mg/l 0,2 mg/l NA

Nitrogênio amoniacal

total 0,0 mg/l 0,4 mg/l 0,7 mg/l NA

Fósforo Total 0,0 mg/l 0,062 mg/l 0,093 mg/l NA

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Modelagem de Campo Próximo Nrfield

Page 24: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Características do difusor do emissário submarino de Ingleses

Profundidade do difusor 15 m

Número de portas 10

Espaçamento entre as portas 10 m

Diâmetro de portas 3”

Orientação do difusor 90°

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24H ora

4.8

5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

De

sca

rga

(m

**3

/s)

3/29/07 4/8 /07 4/18/07Pe río d o d e s im u la çã o

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

De

sca

rga

(m

**3

/s)

Descarga no emissário submarino

ESE-Ipanema

Page 26: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

22/03/2007 a 22/04/2007

-10

-5

z (m

)

22.9

23.2

23.5

23.8

24.1

24.4

24.7

25

Perfis de densidade na coluna d’água

Page 27: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

 

3/29/07 4/8 /07 4/18/07D a ta

4

6

8

10

12

14

16

To

po

da

plu

ma

(m

)

3 /29 /07 4/8 /07 4/18/07D a ta

4

6

8

10

12

14

16

Esp

ess

ura

da

Plu

ma

(m

)

3/29/07 4/8 /07 4/18/07D a ta

50

100

150

200

250

300

350

Dilu

içã

o M

ínim

a

Parâmetros de Campo Próximo no ESE-Ingleses

Page 28: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Parâmetros de Campo Próximo no ESE-Ingleses

ESE-Ingleses

Campo de esgotos submerso

Freqüência de ocorrência (%) 16,9

Elevação média 9,6

Diluição mínima 75,4

Diluição média 125,7

Diluição máxima 242,9

Campo de esgotos atingindo a superfície

Freqüência de ocorrência (%) 83,1

Diluição mínima 106,8

Diluição média 158,0

Diluição máxima 319,3

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Modelagem de Campo Afastado

Modelo Hidrodinâmico – SisBaHiA Modelo de Decaimento Bacteriano

(Carvalho et al., 2006) Modelo de Transporte Lagrangeano -

SisBaHiA

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730000 740000 750000 760000 770000 780000 790000

Longitude (U TM )

6910000

6920000

6930000

6940000

6950000

6960000

6970000

6980000

6990000

7000000

7010000

Latit

ude

(UT

M)

Malha de Elementos Finitosno Domínio de Modelagem

Ilha de Santa Catarina

10 km

Malha numérica utilizada na implementação do modelo hidrodinâmico

Page 31: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

735000 738000 741000 744000 747000 750000 753000

Longitude (U TM )

6975000

6978000

6981000

6984000

6987000

6990000

6993000

6996000

6999000

Latit

ud

e (

UT

M)

Praia deZimbros

3 km

Batimetria daPraia de Zimbros

Modelo HidrodinâmicoBatimetria

Page 32: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Modelo HidrodinâmicoCondições de contorno e assimilação de correntes

754000 756000 758000 760000 762000

Longitude (UTM)

6960000

6962000

6964000

6966000

6968000

6970000

Lat

itu

de

(UT

M)

Praia dos Ingleses

Medições de Correntee Temperatura

(Enseada dos Ingleses)

Ilha de Santa Catarina

Medições de Maré e Vento(Ilha João da Cunha)

Medições de Maré(Praia da Pinheira)

Localização dos Pontos de Coleta

Page 33: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Modelo HidrodinâmicoValidação do modelo

10-2

10-1

100

101

102

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.01

95%

Frequência (c.p.d.)

D.E

.P.

((cm

/s)2 /c

.p.d

.)

95%

40.3 horas

25.5 horas

12.1 horas

8.1 horas 6.1 horas

Page 34: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Escoamento HidrodinâmicoResidual da Praia de ingleses

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (UTM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

Latit

ude

(UT

M)

10 cm /s

1 km

Praia de Ingleses

Modelo HidrodinâmicoCorrentes Residuais

Page 35: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Modelo de Decaimento Bacteriano

HeZe

p

ZetTITSHeZe

pp eeHe

Ikáguadomark

107,1)(%006,08,0 )(20

,,,,

Page 36: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

ja n e iro d e 2 0 0 7

0

20

40

60

80

100ra

dia

ção

(ca

l/cm

2 ho

ra)

ju lh o d e 2 0 0 7

0

20

40

60

80

100

rad

iaçã

o(c

al/c

m2 h

ora

)

Modelo de Decaimento BacterianoRadiação Solar Incidente

Page 37: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Pro fu n d id a d e d e Se ch ii (m )

0

0.1

0.2

0.3

0.4

Fre

qu

ên

cia

de

Oco

rrê

nci

a

Função W eibu ll a justada

Modelo de Decaimento BacterianoPenetração da Luz: Profundidade de Sechii

Page 38: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Ju lh o d e 2 0 0 7

0

10

20

30

40

50

T90

(h

ora

s)

Modelo de Decaimento BacterianoT-90 em janeiro e julho

Ja n e iro d e 2 0 0 7

0

10

20

30

40

50T

90 (

ho

ras)

Page 39: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Modelo de Transporte LagrangeanoConcentração de bactérias no esgoto bruto

1.0E

+00

0

1.0E

+00

1

1.0E

+00

2

1.0E

+00

3

1.0E

+00

4

1.0E

+00

5

1.0E

+00

6

1.0E

+00

7

1.0E

+00

8

1.0E

+00

9

1.0E

+01

0

1.0E

+01

1

1.0E

+01

2

C o n ce n tra çã o Ech e rich ia co li (N PM /1 0 0 m l)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

Fre

qu

ên

cia

de

oco

rrê

nci

a

Page 40: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (UTM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

La

titu

de

(U

TM

)

Praia de Ingleses

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

1 km

Verão fecal 1800 m

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (UTM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

La

titu

de

(U

TM

)

Praia de Ingleses

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

1 km

Inverno fecal 1800m

Modelo de Transporte LagrangeanoCenário 1

Page 41: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

748000 751000 754000 757000 760000 763000 766000

Longitude (U TM )

6954000

6957000

6960000

6963000

6966000

6969000

6972000

6975000

Latit

ude

(UT

M)

Praia de Ingleses

3 km

748000 751000 754000 757000 760000 763000 766000

Longitude (U TM )

6954000

6957000

6960000

6963000

6966000

6969000

6972000

6975000

Latit

ude

(UT

M)

Praia de Ingleses

3 km

Limite Verao 1800m Limite Inverno 1800m

Modelo de Transporte LagrangeanoCenário 1: Instantâneo 2.500 NPM/100 ml coli fecais

Page 42: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Verão fecal 3200 m Inverno fecal 3200m

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (UTM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

La

titu

de

(U

TM

)

Praia de Ingleses

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

1 km

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (UTM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

Latit

ude

(UT

M)

Praia de Ingleses

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

1 km

Modelo de Transporte LagrangeanoCenário 2

Page 43: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Limite Verao 3200m Limite Inverno 3200m

748000 751000 754000 757000 760000 763000 766000

Longitude (U TM )

6954000

6957000

6960000

6963000

6966000

6969000

6972000

6975000

Latit

ude

(UT

M)

Praia de Ingleses

3 km

748000 751000 754000 757000 760000 763000 766000

Longitude (U TM )

6954000

6957000

6960000

6963000

6966000

6969000

6972000

6975000

Latit

ude

(UT

M)

Praia de Ingleses

3 km

Modelo de Transporte LagrangeanoCenário 2: Instantâneo 2.500 NPM/100 ml coli fecais

Page 44: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Emissários dentro das Baías Norte e Sul Foram descartados em função da

impossibilidade de se enquadrar a qualidade da água para a atividade de maricultura.

Page 45: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Santo Antônio de Lisboa (limite de 14 NPM/100 ml)

Verão Inverno

730000 735000 740000 745000 750000 755000 760000

Longitude (UTM )

6940000

6945000

6950000

6955000

6960000

6965000

6970000

Latit

ude

(UT

M)

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

Santo Antôniode Lisboa

730000 735000 740000 745000 750000 755000 760000

Longitude (U TM )

6940000

6945000

6950000

6955000

6960000

6965000

6970000

Lat

itude

(U

TM

)

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

Santo Antôniode Lisboa

Page 46: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Nova proposta

Emissário dos Ingleses Emissário do Campeche

Com tratamento secundário e desinfecção

Page 47: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Emissário dos Ingleses (1800 metros)

Verão Inverno

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (U TM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

Latit

ude

(UT

M)

2 km

Praia dos Ingleses

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (U TM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

Latit

ude

(UT

M)

2 km

Praia dos Ingleses

Page 48: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (U TM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

Latit

ude

(UT

M)

2 km

Praia dos Ingleses

756000 757000 758000 759000 760000 761000 762000 763000 764000

Longitude (U TM )

6960000

6961000

6962000

6963000

6964000

6965000

6966000

6967000

6968000

Latit

ude

(UT

M)

2 km

Praia dos Ingleses

Verão Inverno

Emissário dos Ingleses (3300 metros)

Page 49: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Verão Inverno

Emissário do Campeche (3500 metros)

740000 745000 750000 755000 760000

Longitude (U TM )

6920000

6925000

6930000

6935000

6940000

6945000

6950000

Latit

ude

(U

TM

)

5 km

Praia da Joaquina

Praia do C apeche

740000 745000 750000 755000 760000

Longitude (U TM )

6920000

6925000

6930000

6935000

6940000

6945000

6950000

Latit

ude

(U

TM

)

5 km

Praia da Joaquina

Praia do C apeche

Page 50: Emissários Submarinos de Florianópolis João Luiz Baptista de Carvalho carvalho@univali.br

Muito Obrigado!

João Luiz Baptista de [email protected]