gestão amb. da água

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO – UFRPE UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO – UFRPE DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA RURAL – DTR DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA RURAL – DTR PROGª DE GRADUAÇÃO EM ENGª AGRÍCOLA & AMBIENTAL CONTROLE AMBIENTAL CONTROLE AMBIENTAL DA ÁGUA DA ÁGUA José Marcelo Cordeiro Possas E-mail : [email protected]

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Page 1: Gestão amb. da água

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO – UFRPEUNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO – UFRPE

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA RURAL – DTRDEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA RURAL – DTR

PROGª DE GRADUAÇÃO EM ENGª AGRÍCOLA & AMBIENTAL

CONTROLE AMBIENTAL CONTROLE AMBIENTAL

DA ÁGUADA ÁGUA

José Marcelo Cordeiro Possas

E-mail : [email protected]

Page 2: Gestão amb. da água

DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETADISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA

Page 3: Gestão amb. da água

ÁGUA SALGADA – 97%

GELO – 2,4%ÁGUA DOCE – 0,6%

ÁGUAS SUB. 97%

ÁGUAS SUP. 3%

50% Disponível

50% Indisponível

(há ± 800m de profund.)

As águas superficiais apesar de ser a menor parcela disponível é de onde se retira a maior quantidade d’água para as mais diversas finalidades e é onde são lançados os resíduos dessa utilização.

Page 4: Gestão amb. da água

A ciência que trata da água na Terra chama-se HIDROLOGIA

Page 5: Gestão amb. da água

BACIA HIDROGRÁFICABACIA HIDROGRÁFICA unidade de estudo do ciclo hidrológicounidade de estudo do ciclo hidrológico

Page 6: Gestão amb. da água

ÁGUA: conceitos básicos, fundamentos ÁGUA: conceitos básicos, fundamentos e importância e importância

A água é um recurso natural e está presente em toda a

natureza nos estados sólido, líquido e gasoso;

É parte integrante dos seres vivos e essencial a vida;

No homem representa cerca de 60% de seu peso, nas

plantas atinge 90% e em certos animais aquáticos pode

atingir até 98%;

Fator de produção de bens de consumo e produtos

agrícolas;

É a única substância que o estado sólido é menos denso

que o estado líquido.

Page 7: Gestão amb. da água

69%

23%

8%

indústria

consumo doméstico

agricultura

MUNDOMUNDO

BRASILBRASIL

Percentuais de uso dos recursos hídricos

no Mundo e no Brasil

Page 8: Gestão amb. da água

68,5

15,7

6,5 6,0 3,3

45,3

18,8

6,810,8

18,3

6,98 6,41

15,05

42,65

28,91

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Norte Centro-Oeste Sul Sudeste Nordeste

%

Rec. Hídricos

Superfície

População

Fonte: www.mma.gov.br/port/srh (Manual de Consumo Sustentável, 2002)

DISTRIBUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS, SUPERFÍCIE E POPULAÇÃO NO BRASIL

Page 9: Gestão amb. da água

USOS MÚLTIPLOS DA ÁGUA

Abastecimento público;

Abastecimento industrial;

Atividades agropastoris;

Preservação da fauna e da flora;

Recreação e lazer;

Geração de energia elétrica;

Navegação;

Diluição e transporte de efluente.

Page 10: Gestão amb. da água

• Para fabricar 1 carro são necessários 400.000 L de água;

• Para 1 litro de combustível são necessários 18 L de água;

• Para fabricar 1 telefone celular são necessários 1.300 L de água;

• Para a produção de 1 kg de papel são necessários de 30 a 200 L de água;

• Para 1 litro de cerveja são necessários de 4 a 12 L de água;

• Para a produção de 1 kg de leite em pó ou de queijo são necessários de 3 a 5 L de água.

Consumo de água para diversas Consumo de água para diversas atividades industriaisatividades industriais

Page 11: Gestão amb. da água

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Alteração das características físicas, químicas e

biológicas, que prejudicam um ou mais de seus

usos preestabelecidos.

CLASSIFICAÇÃO DOS CORPOS DE ÁGUA

“Resolução CONAMA N° 357 de 17 /03/ 2005”.

Page 12: Gestão amb. da água
Page 13: Gestão amb. da água

1. Poluição Natural

Ocorre devido ao arraste pelas águas das chuvas:

De partículas orgânicas e inorgânicas do solo;

Resíduos de animais silvestres;

Resíduos de folhas e galhos da vegetação.

Dificilmente altera a qualidade da água para seu

uso mais nobre e pode ser utilizada para

abastecimento público após simples desinfecção.

Page 14: Gestão amb. da água

2. Poluição Produzida por Esgotos Domésticos

A Alteração das características dos corpos d’água será maior ou

menor em função do grau de tratamento dos esgotos domésticos.

Esgotos domésticos de uma área urbanizada = Σ (residências, comércio, industria)

Principal preocupação com o meio ambiente: matéria orgânica,

microorganismos patogênicos, concentração de fósforo e nitrogênio.

REGIÃOREGIÃO PERCENTUALPERCENTUAL

Sudeste 71,4

Nordeste 16,3

Norte 7,3

Domicílios atendidos por rede coletora de esgoto

Fonte: IBGE, 1998

Page 15: Gestão amb. da água

3. Poluição Produzida por Efluentes Industriais

As atividades industriais geram efluentes com caracte-

rísticas qualitativas e quantitativas bastante diversificada.

FONTE DE DESPEJOSFONTE DE DESPEJOS VOLUME POR ATIVIDADEVOLUME POR ATIVIDADE

Esgoto doméstico 120 a 160 L / hab.dia

Abatedouro bovino 1.500 a 2.000 L / boi

Abatedouro avícola 17 a 20 L / ave

Fabricação de cerveja 8 L / L cerveja

Fabricação de queijos 20 l / kg queijo

Fabricação de leite 1 L / L leite

Fabricação de couro 800 a 1.000 L / couro

Fabricação de papel 50 a 100 L / kg papel

Características Quantitativas

Page 16: Gestão amb. da água

FONTE DE DESPEJOSFONTE DE DESPEJOS EQUIVALENTE POPULACIONALEQUIVALENTE POPULACIONAL

Abatedouro bovino 55 hab. / boi

Abatedouro avícola 200 hab. / 1000 aves

Fabricação de cerveja 175 hab. / m³ cerveja

Fabricação de queijos 2 hab. / kg queijo

Fabricação de leite 20 hab / 100 L leite

Fabricação de couro 40 hab. / pele bovina

Fabricação de papel 460 hab. / t papel

Características Quantitativas

3. Poluição Produzida por Efluentes Industriais

[kg/d] 0,054

[kg/d] DBO cargaEP INDUST=

Page 17: Gestão amb. da água

4. Poluição Produzida por Drenagens de Áreas Urbanas e Agrícolas

Nas áreas urbanas os materiais acumulados

nas valas e bueiros são arrastados pelas águas

pluviais quando da ocorrência de chuvas.

↓↓ LIMPEZA PÚBLICA ↑ POLUIÇÃO

Em áreas agrícolas, os efeitos da poluição dependem muito das práticas utilizadas em cada região e da época do ano.

Page 18: Gestão amb. da água

EFEITOS DA POLUIÇÃO DA ÁGUAS

O lançamento de efluentes líquidos, tratados ou

não, provocam alterações nas características

dos corpos d’água.

A utilização do corpo d’água poderá ser

inviabilizada dependendo da intensidade da

carga poluidora e a finalidade da água.

Page 19: Gestão amb. da água

Abastecimento PúblicoAbastecimento Público

• Contaminação microbiológica

esgotos: doenças de veiculação hídrica;

• Qualidade das águas dos mananciais

dependendo dos poluentes lançados a montante

de uma captação para abastecimento e da

capacidade da ETA e cuidados tomados pelos

técnicos, a água, mesmo tratada, pode causar

efeitos nocivos sobre a saúde do homem;

• Encarecimento do tratamento → A poluição dos mananciais leva a busca de novas fontes, gerando maiores gastos no transporte da água bem como na utilização de uma maior quantidade de produtos que

serão necessários para o seu tratamento.

EFEITOS DA POLUIÇÃO DA ÁGUAS

Page 20: Gestão amb. da água

EFEITOS DA POLUIÇÃO DA ÁGUAS

Abastecimento IndustrialAbastecimento Industrial

• Limitação para uso em determinadas indústrias

• Operação e manutenção de caldeiras

Indústria da Pesca

Navegação

Agricultura e Pecuária

Contaminação do leite e hortaliças

Recreação

Page 21: Gestão amb. da água
Page 22: Gestão amb. da água

PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

Um sistema de tratamento de águas residuárias

é constituído por uma série de operações e

processos (físicos, químicos e biológicos) que

são empregados para remoção de substâncias

indesejáveis da água ou para transformação em

outras formas aceitáveis.

Page 23: Gestão amb. da água

Processos FísicosProcessos Físicos

São utilizados para separar sólidos em suspensão nas águas residuárias.

• Remoção de sólidos grosseiros;

• Remoção de sólidos sedimentares;

• Remoção de sólidos flutuantes;

• Remoção de umidade de lodo.

Dispositivos:

Grades de limpeza (manual ou mecanizada);

Caixas de areia simples ou aeradas;

Tanques de retenção de materiais flutuantes;

Decantadores;

Leito de secagem de lodo.

Page 24: Gestão amb. da água

Processos QuímicosProcessos Químicos

São processos em que a utilização de produtos

químicos são necessário para aumentar a eficiência da

remoção de um elemento ou substância que causam

cor, turbidez, odor, etc.

Os principais são:

• Coagulação-floculação;

• Precipitação química;

• Oxidação;

• Cloração;

• Neutralização ou correção do pH.

Page 25: Gestão amb. da água

Processos BiológicosProcessos Biológicos

São aqueles que dependem da ação de microorganismos (aeróbios ou anaeróbios).

Os mais usuais são:

• Lodo ativado e suas variações;

• Filtros biológicos anaeróbios ou aeróbios;

• Lagoas aeradas;

• Lagoas de estabilização facultativas e anaeróbias;

• Digestores anaeróbios de fluxo ascendente.

Page 26: Gestão amb. da água

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTOCLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO

1. Tratamento Preliminar

Tem a finalidade de remover sólidos grosseiros e é aplicado a qualquer tipo de água residuária.

2. Tratamento Primário

É mais apropriado para águas residuárias de natureza orgânica.

Finalidade: remover resíduos finos em suspensão nos efluentes.

3. Tratamento Secundário

É utilizado para depurar águas residuárias por processos biológicos. Finalidade: reduzir o teor de matéria orgânica solúvel nos despejos.

ƒ(material a ser removido, eficiência de remoção)

Page 27: Gestão amb. da água

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTOCLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO

4. Tratamento Terciário

Estágio mais avançado e visa remover substâncias não

eliminadas nos tratamentos anteriores (nutrientes, microorganismos

patogênicos, etc).

5. Tratamento de Lodos

Visa a desidratação ou adequação para disposição final de

qualquer tipo de lodo.

6. Tratamento Físico-Químico

Basicamente utilizado em águas residuárias de natureza

inorgânica, visa a remoção de sólidos em todas as suas formas e a

alteração das características físico-químicas das águas residuárias.

Page 28: Gestão amb. da água

REÚSO DA ÁGUAREÚSO DA ÁGUA

“A não ser que exista uma grande disponibilidade, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizada para usos que tolerem águas de qualidade inferior”.CONSELHO ECONÔMICO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1985

O reaproveitamento ou reúso da água ou ainda, o uso de águas residuárias é o processo pelo qual a água, tratada ou não, é reutilizada para o mesmo ou outro fim.

Dentro dessa ótica, os esgotos tratados têm um papel fundamental no planejamento e na gestão sustentável dos recursos hídricos como um substituto para o uso de águas destinadas a fins agrícolas e de irrigação, entre outros.

Page 29: Gestão amb. da água
Page 30: Gestão amb. da água

QUALIDADE DA ÁGUA:QUALIDADE DA ÁGUA: PRINCIPAIS OBJETIVOSPRINCIPAIS OBJETIVOS

Avaliar a evolução da qualidade das águas

interiores dos rios e reservatórios;

Propiciar o levantamento das áreas prioritárias

para o controle da poluição das águas;

Identificar trechos de rios onde a qualidade da

água possa estar pior, possibilitando ações

preventivas.

Page 31: Gestão amb. da água

Índice de Qualidade da Água - IQAÍndice de Qualidade da Água - IQA

A partir de estudos realizados pela National Sanitation Foundation dos EUA (1970), a CETESB adaptou e desenvolveu o IQA, que vem sendo utilizado para analisar a qualidade das águas em SP.

∏=

=n

1i

wi

iqIQA

IQA = [0,100]

qi: qualidade do i-ésimo parâmetro [0,100], obtido da respectiva “curva média de variação de qualidade”;

wi: peso correspondente ao i-ésimo parâmetro [0,1]. Atribuído em função da sua importância para a conformação global de qualidade.

∑=

=n

1ii 1W

n: número de variáveis que entram no cálculo do IQA

Page 32: Gestão amb. da água

Curvas Médias de Variação de Qualidade das Águas

Page 33: Gestão amb. da água

A partir do cálculo efetuado, pode-se determinar a qualidade das águas brutas, que é indicada pelo IQA, variando numa escala de 0 a 100, representado na Tabela abaixo:

Avaliação da Qualidade da ÁguaAvaliação da Qualidade da Água

Page 34: Gestão amb. da água

Outros Parâmetros Utilizados na Outros Parâmetros Utilizados na Avaliação da Qualidade das ÁguasAvaliação da Qualidade das Águas

Parâmetros Tóxicos

Cádmio, Bário, Chumbo, Cobre, Cromo,

Níquel, Mercúrio, Zinco, Fenóis.

Demais Parâmetros

Ferro Total, Manganês, Cloreto, DQO,

Surfatantes, Nitrogênio Nitrato, Nitrogênio

Nitrito, Amônia, Nitrogênio Kjeldahl Total,

Ortofosfato Solúvel, Condutividade, Coloração.

Page 35: Gestão amb. da água

EXERCÍCIO EXERCÍCIO IQA IQAApós análise realizada em laboratório das amostras de água coletada em um determinado rio, obtiveram-se os seguintes resultados:

Coliformes F. = 2400/100mL; pH = 8,6pH = 8,6; DBO = 4,6 mg/L; Nitogênio Tot. = 2 mg/L

Fósforo Tot. = 0,2 mg/L; ∆T = 1°C; Turbidez = 10 UFT; Resíduo Tot. = 1800mg/L

e OD = 17 % sat.

Pede-se: Classificar a qualidade da água do rio segundo a CETESB (IQA).

1° PASSO

Identificar qi no gráfico através do

valor do respectivo parâmetro;

para pH = 8,6 q2 = 67

Page 36: Gestão amb. da água

EXERCÍCIO EXERCÍCIO IQA IQA2° PASSO

Com todos os valores de q obtidos, calcular o IQA associando cada

valor de q ao seu respectivo peso;

Ord. q W

1 15 0,15

2 67 0,12

3 65 0,1

4 80 0,1

5 90 0,1

6 90 0,1

7 74 0,08

8 32 0,08

9 10 0,17

∏=

=n

1i

wi

iqIQA

IQA = 150,15 x 670,12 x 650,1 x 800,1 x 900,1

x 900,1 x 740,08 x 320,08 x 100,17

IQA = 39,6

3° PASSO

CLASSIFICAR

Page 37: Gestão amb. da água

O índice (IQA), apesar de fornecer uma avaliação integrada, jamais substituirá uma avaliação detalhada da qualidade das águas de uma determinada bacia hidrográfica.

CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS

OUTROS ÍNDICES UTILIZADOS PELA CETESB• IAP - Índice de Qualidade das Águas Brutas para Fins de Abastecimento

Público;

• ISTO – Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas

• IVA -Índices de Qualidade das Águas para Proteção da Vida Aquática e de

Comunidades Aquáticas

• IPMCA – Índice de Variáveis Mínimas para a Preservação da Vida Aquática

• ICF -Índice da Comunidade Fitoplanctônica

• IB -Índice de Balneabilidade

Page 38: Gestão amb. da água

CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS

Dentre toda a água do planeta, as superficiais são as que se apresentam em menor quantidade, mesmo assim são as mais utilizadas pelo homem para as mais diversas atividades, como abastecimento humano e destino final dos dejetos (em sua maior quantidade sem tratamento algum).

Se uma atitude séria não for tomada logo para reverter essa situação, em breve não importará a quantidade de dinheiro que se tenha, pois não haverá alimentos para serem vendidos.

Page 39: Gestão amb. da água

““Quando o poço seca Quando o poço seca é que sabemos realmente o valor da água”é que sabemos realmente o valor da água”

Benjamín Franklin, 1727

O B R I G A D O !O B R I G A D O !