Profa Márcia Maria Rios Ribeiro
Estagiários-docentes (Programa de PósGraduação em Eng. Civil e Ambiental)
José Augusto de Souza
Marcondes Loureiro Batista
UFCG - Unidade Acadêmica de Engenharia
Civil
Período - 2009.2
Poluição das Águas
O QUE É POLUIÇÃO HÍDRICA?
“É qualquer alteração nas características físicas, químicas e/ou
biológicas das águas, que possa constituir prejuízo à saúde, à
segurança e ao bem estar da população e, ainda, possa
comprometer a fauna ictiológica e a utilização das águas para
fins recreativos, comerciais, industriais e de geração de energia”
(CONAMA).
O QUE CAUSA A POLUIÇÃO HÍDRICA?
• Crescimento populacional; Alto grau de urbanização
• Desenvolvimento da indústria e seus despejos complexos;
• Aumento da produção agrícola, que resulta numa carga mais
pesada de pesticidas e fertilizantes no ambiente.
O que está sendo feito com os corpos hídricos?
Distribuição Espacial da
Água na Terra
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA
Distribuição do consumo de água no planeta
Fonte: WRI (1998).
Águas no Brasil
LEI Nº 9433, DE 8 DE JANEIRO DE 1997 (DOU 09.01.1997)
Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de
Gerenciamento de Recursos Hídricos
Art. 1º A Política Nacional de Recursos Hídricos baseia-se nos seguintes
fundamentos:
I - a água é um bem de domínio público;
II - a água é um recurso natural limitado, dotado de valor
econômico;
III - em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos
hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais;
IV - a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o
uso múltiplo das águas;
V - a bacia hidrográfica e a unidade territorial para implementação
da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de
Gerenciamento de Recursos Hídricos; e
VI - a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e
contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades.
• Consuntivos
Usos da água
• Não consuntivos
– abastecimento humano
– geração de energia elétrica
– dessedentação de animais
– recreação/lazer
– indústria
– harmonia paisagística
– irrigação
– conservação da flora e
fauna
– navegação
– pesca
– diluição de despejos
CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUAS
 RESOLUÇÃO CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005;
 Esta nova resolução substitui a 020/86 e apresenta 38 definições de
corpos de águas, suas classificações qualitativas, composições e usos
múltiplos.
 Art.3º As águas doces, salobras e salinas do Território Nacional são
classificadas,
segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes, em treze
classes de qualidade.
 As águas doces são classificadas segundo sua qualidade em treze
classes:
Fontes poluidoras
Águas superficiais:
• Esgoto doméstico;
• Efluentes industriais;
• Águas
pluviais,
carreando
impurezas do solo ou contendo
esgotos lançados nas galerias;
•
•
•
•
•
Resíduos sólidos (lixo);
Pesticidas;
Fertilizantes;
Detergentes;
Precipitação
de
poluentes
atmosféricos (sobre o solo ou a
água);
• Alteração
nas
margens
dos
mananciais,
provocando
carreamento
do
solo,
como
conseqüências da erosão.
Águas subterrâneas:
– Infiltração de:
• esgotos
a
partir
de
sumidouros ou valas de
infiltração (fossas sépticas);
• esgotos
depositados
em
lagoas de estabilização ou em
outros
sistemas
de
tratamento usando disposição
no solo;
• esgotos aplicados no solo em
sistemas de irrigação;
• águas contendo pesticidas,
fertilizantes, detergentes e
poluentes
atmosféricos
depositados no solo;
• outras impurezas presentes
no solo;
• águas superficiais poluídas;
– Vazamento
de
tubulações
ou
depósitos subterrâneos;
– Percolação do chorume resultante de
depósitos de lixo no solo;
– Resíduos
de
outras
fontes:
cemitérios, minas, depósitos de
materiais radioativos.
Fontes poluidoras
Pontual
ou
Difusa
Descarga de efluentes a partir
de indústrias e de estações
de tratamento de esgoto
Escoamento superficial urbano,
escoamento superficial de áreas
agrícolas e deposição atmosférica
São bem localizadas, fáceis
de identificar e de monitorar
Espalham-se por toda a cidade,
são difíceis de identificar e tratar
CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA
 Bacteriana -> Contato com dejetos humanos portadores de organismos
patogênicos, por via direta e por esgotos sanitários;
 Orgânica -> Recebimento de grande quantidade de matéria orgânica, proveniente
de esgotos domésticos ou industriais;
 Química -> Presença de substâncias provenientes de processos industriais, uso de
pesticidas e de fertilizantes;
 Térmica -> Elevação da temperatura da água aos receber despejos com
temperatura elevada provenientes de destilarias, usinas atômica, etc;
 Radioativa -> Recebimento de descargas radioisótopos de usinas nucleares.
Poluente
Origem
Efeito
Indicador
de
Poluição
Método de Análise
Matéria
Orgânica
Esgotos domésticos
E
alguns
efluentes
industriais (alimentos,
papel, têxtil, etc.)
Reduz oxigênio dissolvido.
Causa mudanças na fauna
e flora.
DBO, DQO
(mg O2/l)
Teste de DBO, OD
e DQO.
Óleos
Vazamentos de tanques de
estocagem, efluentes
de postos e oficinas.
Impede
a
absorção
de
oxigênio. É tóxico pra
animais e plantas.
Óleos e graxas
(mg/l)
Técnica
do
infravermelho.
Sólidos
(em
Suspensão e
Sedimentável)
Esgotos
domésticos
e
alguns
efluentes
industriais
(argila,
carvão etc.)
Aumento
da
turbidez,
diminuição da penetração
da
luz.
Causam
assoreamento.
SS – sólidos em
suspensão.
RS – Resíduo
sedimetável
Método
da
turbidemétrico,
gravimétrico
(SS).
POLUIÇÃO ORGÂNICA
 Os esgotos domésticos, muitos tipos de resíduos industriais, os dejetos agrícolas
e especialmente os pecuários, são constituídos preponderantemente de matéria
orgânica, elemento que serve de alimento aos seres aquáticos, sejam peixes, sejam
bentos, plâncton, bactérias, etc.
 quanto maior o volume de matéria orgânica – esgotos – for lançado em um corpo
d’água, maior será o consumo (demanda) de oxigênio usado na respiração dos
seres aquáticos (em especial, das bactérias decompositoras).
 Quando todo o oxigênio se extingue, as bactérias e outros seres que dependem
do oxigênio para a respiração também são extintos e em seu lugar surgem outros
seres microscópicos capazes de se alimentar e “respirar” na ausência do oxigênio.
CARGA POLUIDORA
A carga poluidora de um efluente gasoso ou líquido é a expressão da
quantidade de poluente lançada pela fonte. Para as águas, é freqüentemente
expressa em DBO ou DQO.
DBO (DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO)
DBO é um consumo de oxigênio, através de reações biológicas e químicas.
DBO520 (DBO5 ou DBO)
Teste padrão  Medida a 5 dias (20º C)
Dia 0
Dia 5
DBO = 7 – 3 = 4 mg/L
OD = 7 mg/L
OD = 3 mg/L
Finalidades do teste
Visualização da taxa de degradação do despejo ao longo do tempo
Visualização da taxa de consumo de oxigênio ao longo do tempo
Critério para dimensionamento da maioria dos sistemas de tratamento de esgotos
e legislação ambiental são baseados nesse parâmetro
DQO (DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO)
Índice que dá a quantidade necessária de Oxigênio, fornecido por um agente oxidante,
para oxidar totalmente a matéria orgânica presente num meio (água ou efluente).
Algumas vantagens do teste:
teste é realizado em 2 a 3 horas
teste não afetado pela nitrificação
Algumas limitações do teste:
refere-se a matéria orgânica biodegradável + inerte
não é possível visualizar a degradação do despejo ao longo do tempo
constituintes inorgânicos podem ser oxidados e interferir no resultado
RELAÇÃO ENTRE DQO E DBO
DQO/DBO  varia com o tipo de efluente e à medida que o esgoto passa pelas
diversas unidades da ETE
baixa  fração biodegradável elevada
DQO/ DBO
elevada  fração inerte elevada
Esgotos domésticos brutos  DQO/DBO entre 1,7 a 2,4
EQUIVALENTE POPULACIONAL
 É comum relacionar a poluição orgânica em função da quantidade média de
detritos produzidos diariamente por uma pessoa
 Essa ordem de grandeza é e chamada de EQUIVALENTE POPULACIONAL (EP)
EQUIVALENTE POPULACIONAL PARA VÁRIOS TIPOS DE INDÚSTRIAS
Tipo de Indústria
Quantidade produzida ou processada /dia
EP (hab)
Cervejaria
1.000 litros de cerveja
1.500
Curtume
1 Tonelada de peles
2.500
Matadouro
1 Tonelada de peso em pé
300
Celulose
1 Tonelada de Celulose
5.000
Usina de Álcool
1 Tonelada de cana (65 litros de álcool)
400
Granja de Galinhas
10 aves abatidas
2
Laticínios
1000 litros de leite
200
Lavanderia
1 Tonelada de roupas
700
Fonte: Manual de Tratamento de Águas Residuárias
AUTODEPURAÇÃO DAS ÁGUAS
• Diluição
• Sedimentação
• Estabilização bioquímica
Características das zonas de autodepuração
Zona de Degradação:
• Início  ponto de lançamento dos despejos;
• Água turva (cor acinzentada);
• Precipitação de partículas  lodo no leito do corpo d’água;
• Proliferação de bactérias (consumo de matéria orgânica);
• Redução da concentração de oxigênio dissolvido;
• Limite da 1ª zona  concentração de oxigênio atinge 40% da
concentração inicial;
• Não há odor;
• Presença de oxigênio não permita a decomposição aneróbia.
Zona de Decomposição Ativa:
• Início

oxigênio
atinge
valores
inferiores
a
40%
da
concentração de saturação;
• Água  cor cinza-escura, quase negra;
• Bancos de lodos no fundo em ativa decomposição anaeróbia;
• Desprendimento
de
gases
mal
cheirosos
(amônia,
gás
sulfídrico, etc);
• Oxigênio dissolvido  pode zerar ou “ficar negativo”;
• Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia;
• Ambiente fétido e escuro;
• Oxigênio passa a ser reposto  ar atmosférico ou fotossíntese;
• População de bactérias  decresce;
• Água começa a ficar mais clara (ainda impróprio p/ os peixes);
• Fim da 2ª zona  oxigênio elevar-se a 40% da conc. de
saturação.
Zona de Recuperação:
• Início  40% de oxigênio de saturação;
• Término  água saturada de oxigênio;
• Água  mais clara e límpida;
• Proliferação de algas que reoxigenam o meio;
• Amônia  oxidada a nitritos e nitratos (+ fosfatos fertilizam o
meio, favorecendo a proliferação de algas);
• Cor esverdeada intensa (alimento p/ crustáceos, larvas de
insetos, vermes, etc., que servem de alimentos p/ os peixes);
• Diversificação da biocenose.
Zona de Águas Limpas:
• Água  características diferentes das águas poluídas;
• Água encontra-se “eutrófica”;
• Não é limpa, devido a presença das algas (cor verde);
• Água  recuperou-se, melhorou suas capacidade de produzir
alimento protéico (piorou no quesito de potabilidade);
• Péssimo aspecto estético;
• Grande assoreamento nas margens;
• Invasão de plantas aquáticas indesejáveis.
EUTROFIZAÇÃO
 A eutrófização é o crescimento excessivo das plantas aquáticas, tanto
planctônicas quanto aderidas, a níveis tais que sejam considerados como
causadores de interferências com os usos desejáveis do corpo d’água
(Thomann e Mueller, 1987).
 O principal fator de estímulo é um nível excessivo de nutrientes no corpo
d’água, principalmente nitrogênio e fósforo.
 O nível de eutrófização está usualmente associado ao uso e ocupação do
solo predominante na bacia hidrográfica.

Problemas estéticos e recreacionais.
 Diminuição do uso da água para recreação, balneabilidade
e redução geral na atração turística devido a:
 Freqüentes florações das águas
 Crescimento excessivo da vegetação
 Distúrbios com mosquitos e insetos
 Eventuais maus odores
 Eventuais mortandades de peixes
APLICAÇÃO DE UMA LEGISLAÇÃO
Cabe aos órgãos ambientais dos estados, territórios e Distrito
Federal efetuar, não só o enquadramento dos corpos de água
no âmbito das classes preconizadas pela Resolução CONAMA
n0.
357/05,
como
exercer
atividade
orientadora,
fiscalizadora e punitiva junto às fontes de poluição que
possam alterar os valores dos padrões de qualidade das águas
da classe estabelecida para o corpo d’água receptor.
Tratamento Primário
O tratamento primário do despejo consiste de:
- Gradeamento dos despejos, por meio de uma grade com espaçamento
entre barra de 12 mm visando a separação de sólidos grosseiros, que por
sua natureza ou tamanho, criariam problemas como desgastes de bombas
ou obstruções em tubulações nas etapas posteriores.
- Caixa de areia, que tem como função remover os sólidos de natureza
sedimentáveis de alta capacidade de decantação.
- Caixa retentora de óleo das águas residuárias, visando a remoção de
óleos e graxas.
- Tratamento Secundário
Toda vazão de efluente passará pelo processo anaeróbio. O
tratamento de despejo, visando a remoção de matéria orgânica, é
fundamentado no processo biológico metanogênico realizado em
Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente com Leito de Lodo com
Recirculação Interna (IC), complementado por unidades de précondicionamento da água residuária, armazenagem de lodo
biológico excedente, coleta/queima de gás.
No Tanque de Equalização/Acidificação será feita a correção do
pH com hidróxido de sódio ou acido clorídrico e dosagem de
nutrientes (uréia e acido fosfórico).
- Tratamento terciário
O tratamento terciário do efluente do tratamento secundário é constituído por:
- Tanques de aeração, para polimento complementar do efluente por meio de
aeradores superficiais. O processo aeróbio será de lodos ativados com aeração
prolongada, onde a flora microbiana aeróbia metabolizará a matéria orgânica
biodegradável disponível convertendo-a em lodo biológico + CO2 + H2O. A
mistura do despejo tratado com o lodo biológico gerado deixará o tanque de
aeração por gravidade e será encaminhado para o decantador secundário.
- Decantador secundário, que tem por objetivo a remoção de sólidos em
suspensão de natureza sedimentar, é fundamentado na operação unitária de
sedimentação, complementado por unidades de coleta, adensamento e
armazenamento de sólidos removidos.
O lodo biológico sedimentado acumulado no fundo do decantador secundário
será encaminhado à elevatória de lodo e com auxílio de bomba submersível será
reciclado continuamente ao tanque de aeração podendo também ser parcialmente
descartado do processo passando pelas etapas de adensamento e
desaguamento.
O despejo clarificado passará por medição de vazão em calha Parshall e seguirá
para o corpo receptor (rio):