Aula 4 - Poluição das águas

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Poluição das águasPoluição das águas 
Medidas de controle da poluição das águas 
Controle da poluição da água 
Ações de caráter corretivo ou preventivo. 
Considerar a bacia hidrográfica como um todo. 
Ações corretivas: visam a eliminar ou reduzir 
uma carga poluidora existente. 
Exs: implantação de um sistema de coleta e 
tratamento de esgotos domésticos e industriais; 
desativação de um depósito de lixo a céu aberto; 
substituição e controle do tipo de pesticida ou 
fertilizante utilizado. 
Controle da poluição da água 
Ações preventivas: objetivam evitar que o 
problema de poluição ocorra. São medidas 
adotadas antes do início de determinada 
atividade. 
Exs: execução de sistemas de coleta e tratamento de 
esgotos previamente ao funcionamento de uma fonte 
potencialmente poluidora; disciplinamento do uso e 
ocupação do solo; realização de estudos prévios de 
impactos ambientais; destinação final adequada para os 
resíduos sólidos, com implantação de sistemas de coleta 
e tratamento de chorume (aterros sanitários). 
Controle da poluição da água 
Programa de controle da poluição da água: 
Diagnóstico da situação existente; 
Definição da situação desejável; 
Estabelecimento e desenvolvimento das medidas de 
controle; 
Programas de acompanhamento; 
Suporte institucional e legal. 
Programa de controle da poluição da água 
Diagnóstico da situação existente: 
Estudo das condições do corpo d’água e de sua 
bacia hidrográfica; 
Identificação e quantificação das cargas 
poluidoras existentes. 
Programa de controle da poluição da água 
Estudo das condições do corpo d’água e de sua 
bacia hidrográfica: 
Dados fisiográficos da bacia: características climáticas e 
dos solos; 
Dados sobre o comportamento hidráulico dos recursos 
hídricos; 
Dados sobre o meio biológico; 
Áreas sujeitas a erosão; 
Uso e ocupação do solo; 
Caracterização sócio-econômica; 
Levantamento dos usos múltiplos dos recursos hídricos; 
Diagnóstico da qualidade da água. 
 
Programa de controle da poluição da água 
Identificação e quantificação das cargas 
poluidoras existentes. 
 
Todas as possíveis fontes de poluição deverão ser 
levantadas, tais como: esgotos domésticos; esgotos 
industriais; lixo (chorume); dejetos de animais; 
pesticidas; fertilizantes; águas de escoamento 
superficial. 
 
Quantificação das cargas poluidoras: 
 
Carga: massa por unidade de tempo (ex: kg/dia). 
 
Esgotos domésticos e industriais: 
 
Carga (kg/dia) = concentração (g/m3) x vazão (m3/dia) 
 1.000 (g/kg) 
 
Obs: g/m3 = mg/L 
Programa de controle da poluição da água 
Quantificação das cargas poluidoras: 
 
Esgotos domésticos: 
 
 
Carga (kg/dia) = população (hab) x carga per capita (g/hab.dia) 
 1.000 (g/kg) 
 
Programa de controle da poluição da água 
Exemplo: Cálculo da demanda total diária (expressa 
pela DBO) e demanda diária de oxigênio por habitante 
para o esgoto doméstico de uma cidade: 
População = 10.000 habitantes 
Produção per capita de esgoto = 180 L/hab.dia 
DBO5, 20
o
C = 300 mg/L 
 
Carga = 300 mg/L x 180 L/hab.dia x 10.000 hab 
 1.000 g/kg 
Carga = 540 kg/dia ÷ 10.000 hab 
Carga = 0,054 kg/hab.dia = 54 g/hab.dia 
 
 
Programa de controle da poluição da água 
Controle da poluição da água 
Programa de controle da poluição da água: 
Diagnóstico da situação existente; 
Definição da situação desejável; 
Estabelecimento e desenvolvimento das medidas de 
controle; 
Programas de acompanhamento; 
Suporte institucional e legal. 
Programa de controle da poluição da água 
Definição da situação desejável: 
Requisitos de qualidade => dependem dos usos; 
Após a definição dos usos da água, deve-se 
classificar o corpo d’água e adotar medidas 
visando a garantir que sejam alcançados os 
limites e condições estabelecidos para sua classe 
Enquadramento (Resolução Conama 357/2005) 
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS DOCES –RESOLUÇÃO CONAMA 357/05 
Uso Doces 
Espec. 1 2 3 4 
Abastecimento para consumo humano X (a) X (b) X (c) X (d) 
Preserv. equilíbrio natural das comunidades aquáticas X 
Preserv. de amb. aquát. em unid. de conserv. prot. integral X 
Proteção das comunidades aquáticas X (h) X 
Recreação de contato primário (*) X X 
Irrigação X (e) X (f) X (g) 
Aqüicultura e atividade de pesca X 
Pesca amadora X 
Dessedentação de animais X 
Recreação de contato secundário X 
Navegação X 
Harmonia paisagística X 
(a ) com desinfecção 
(b) após tratamento simplificado 
(c) após tratamento convencional 
(d) após tratamento convencional ou avançado 
(e) hortaliças consum. cruas e de frutas que se desenv. rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película 
( f) hortal., plantas frutíf. e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, c/ os quais o público possa vir a ter contato direto 
(g) culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras 
(h) de forma geral, e em comunidades indígenas 
(*) conforme Resolução CONAMA 274/2000 
Programa de controle da poluição da água 
Definição da situação desejável: 
Para se observar os requisitos de qualidade 
definidos no enquadramento deve-se determinar 
a carga poluidora que o mesmo pode receber em 
função de sua capacidade de depuração. 
Garantia da qualidade da água de corpos d’água 
através também do atendimento aos padrões a 
serem atendidos pelos efluentes de fontes 
poluidoras, estabelecidos pela Resolução Conama 
430/2011. 
Controle da poluição da água 
Programa de controle da poluição da água: 
Diagnóstico da situação existente; 
Definição da situação desejável; 
Estabelecimento e desenvolvimento das 
medidas de controle; 
Programas de acompanhamento; 
Suporte institucional e legal. 
Medidas de controle da poluição 
 Pontos de controle: - Na fonte 
 - No lançamento 
 - No corpo receptor 
Produção Tratamento Corpos d’água Usos da água 
Fontes de 
despejos 
Descargas de 
despejos 
Qualidade da água 
Prejuízos 
Programa de controle da poluição da água 
Medidas de controle: 
Implantação de sistemas de coleta e tratamento de 
esgotos domésticos e industriais; 
Coleta e destino adequado do lixo; 
Controle da utilização de fertilizantes e agrotóxicos; 
Disciplinamento do uso e da ocupação do solo; 
Controle da erosão do solo; 
Reúso da água; 
Afastamento das fontes de poluição; 
Modificações no processamento industrial. 
Medidas de controle da poluição da água 
 Tecnologias de tratamento de efluentes: 
Objetivam separar os resíduos (dispostos, por ex., no 
solo) da água (descartados num corpo d’água 
receptor); 
Processos de separação física (exs: gradeamento, 
sedimentação), química (exs: coagulação, floculação, 
ajuste de pH, troca iônica e osmose reversa) e 
biológica (ex: várias formas de digestão biológica); 
As técnicas de tratamento são, em geral, combinações 
desses três processos. 
 
Medidas de controle da poluição da água 
 Tecnologias de tratamento de efluentes: 
 Processo físico-químico Processo biológico 
Menor área ocupada Menor custo na construção e 
operação 
Maior flexibilidade no projeto 
e operação 
Operador necessita menor 
especialização 
Maior potencial na remoção 
dos poluentes 
Não afetados por poluentes 
tóxicos 
Baixa sensibilidade quanto às 
variações de resíduos 
Medidas de controle da poluição da água 
Diagrama esquemático do tratamento 
convencional de efluentes líquidos: 
 
Tratamento 
preliminar 
Sedimentação 
primária 
Aeração 
biológica 
Sedimentação 
secundária 
Efluente bruto 
Digestão e 
disposição de 
lodo 
Efluente tratado 
Medidas de controle da poluição da água 
 Tratamento preliminar/primário: 
Remoção de materiais grosseiros (tratamento 
preliminar), sólidos em suspensão e/ou flutuantes, 
ou ajuste de pH. 
Gradeamento 
Caixa de areia 
Caixa de gordura 
Sedimentação 
Equalização 
Neutralização (correção de pH) 
Coagulação/Floculação 
Flotação 
Medidas de controle da poluição da água 
GradeamentoRemoção de materiais grosseiros (pedras, galhos, refugos 
de madeira, raízes de plantas, plásticos, etc) => grades com 
maior abertura. 
Protege as bombas e tubulações. 
Deve permitir o escoamento dos esgotos sem que ocorra 
perda de carga considerável 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
Caixa de areia 
Remoção de areia e outros detritos inertes e pesados, 
oriundos de lavagens, enxurradas e infiltrações. 
Protege bombas, válvulas, tubulações contra abrasão e 
obstruções. 
Impede depósitos de materiais inertes em sedimentadores 
e digestores. 
Provoca a deposição por 
decantação mediante 
tranquilização do fluxo d’água 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
Caixa de gordura 
Tanque de retenção de materiais flutuantes => gorduras, 
óleos e graxas, subst. com densidade menor água. 
Atua na proteção das unidades subsequentes => evita 
obstruções e aderência nos equipamentos, formação de 
espumas e aspectos desagradáveis no corpo receptor. 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
 Sedimentação primária 
Remoção de sólidos em suspensão não retidos pelas 
grades ou peneiras. 
Processo de separação sólido-líquido => decantadores 
(circulares ou retangulares), com diferentes formas de 
remoção do lodo (com ou sem mecanização-raspagem ou 
sucção). 
 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
 Equalização 
Minimiza ou controla variações na vazão e concentração. 
Processo de mistura pode ser auxiliado por ar comprimido 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
Neutralização (correção do pH) 
Mistura de despejos ácidos e alcalinos (equalização); 
Correção direta do pH. 
A correção do pH pode ser necessária em diversas etapas, 
tais como: 
 Antes do descarte do efluente no corpo receptor; 
 Antes do descarte do efluente no sistema coletor de esgotos; 
 Previamente ao tratamento químico ou biológico do 
efluente. 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
Coagulação 
Objetiva aglomerar impurezas suspensas ou dissolvidas => 
partículas maiores removidas por decantação ou filtração; 
Produtos químicos adicionados ao efluente desestabilizam as 
cargas superficiais das partículas suspensas anulando as forças 
repulsivas: 
 1º) Coagulante reage com a água => 
espécies hidrolisadas com carga + 
2º) Espécies hidrolisadas entram 
em contato com as impurezas 
 Início: câmara de mistura rápida 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
 Floculação 
Aglomeração dos colóides descarregados => formação de flocos 
Agitação suave, facilita contato dos coágulos evitando a quebra 
dos flocos formados. 
Após a câmara de floculação, a água é direcionada para os 
decantadores, onde os flocos se sedimentam. 
 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
 Flotação 
Remoção de partículas em suspensão quando a densidade é 
baixa => ascenção gravitacional; 
Exs: remoção de algas de efluentes de lagoas de estabilização, 
tratamento de águas para abastecimento, desemulsificação de 
águas residuárias oleosas (indústrias petroquímicas, de refino de 
óleo lubrificante); 
Etapas: geração de bolhas, ligação 
das bolhas ao material a ser flotado, 
separação sólido/líquido ou 
líquido/líquido e remoção do 
sobrenadante. 
 
 
Medidas de controle da poluição da água 
 Tratamento secundário: 
Destina-se primordialmente à degradação biológica 
de compostos carbonáceos (biodegradáveis 
particulados e dissolvidos) => CO2, H2O, NH3, CH4, 
H2S; 
Processo biológico: reproduz os fenômenos biológicos 
que ocorrem na natureza; Elevadas conc. microbianas e 
aportes de energia e nutrientes adequados => 
aceleração do processo de biodegradação; 
Processos aeróbios e anaeróbios. 
 
 Tratamento secundário 
Reator 
anaeróbio 
de manta 
de lodo 
Fossa 
séptica/ 
filtro 
anaeróbio 
Fluxo 
 intermitente 
Aeração 
prolongada 
Lodo 
ativado 
convencional 
Sistemas 
Aeróbios 
c/Biofilmes 
Sistemas 
Anaeróbios 
Tratamento biológico de esgotos 
Lagoa 
facultativa 
Lagoas de 
estabilização 
Lodos 
Ativados 
Disposição 
no Solo 
Lagoa 
Anaeróbia/ 
Lagoa 
facultativa 
Lagoa 
Aerada 
facultativa 
Lagoa 
Aerada 
de mistura 
completa/ 
Lagoa de 
decantação 
Filtro 
biológico 
de baixa 
carga 
Biodisco 
Filtro 
biológico 
de alta 
 carga 
Infiltração 
superficial 
Infiltração 
 lenta 
Infiltração 
rápida 
Escoamento 
superficial 
• Acelerar processos naturais  tempos menores 
 
• Base: contato entre microrganismo e MO 
 TRATAMENTO SECUNDÁRIO – Lagoas de estabilização 
• DBO solúvel e fina: Bactérias facultativas dispersas no meio líquido 
 Oxigênio requerido: fotossíntese 
 Elevada radiação solar  grandes áreas de exposição 
 Longo período de exposição (~20dias) 
 
• DBO suspensa: Bactérias Anaeróbias no fundo da lagoa 
Lagoa Facultativa 
• 50% a 60% da DBO: lagoa Anaeróbia: 
• Mais profunda e com menor volume  fotossíntese praticamente não 
ocorre 
• Taxa metabólica e reprodução mais lenta que aeróbio 
• Possibilidade de maus odores 
 
• DBO remanescente: lagoa facultativa 
 
• Eficiência ligeiramente superior 
Lagoa anaeróbia – Lagoa Facultativa 
 TRATAMENTO SECUNDÁRIO – Lagoas de estabilização 
• Sistema aeróbio  menores dimensões 
 
• Oxigênio requerido: aeradores mecânicos 
 (eixo vertical: turbilhamento penetração de oxigênio). 
 
• Degradação mais rápida da matéria orgânica; 
• Menor tempo de detenção (5 a 10 dias); 
• Menor volume e área. 
 
Lagoa Aerada Facultativa 
 TRATAMENTO SECUNDÁRIO – Lagoas de estabilização 
 TRATAMENTO SECUNDÁRIO – Lodo Ativado 
• Redução de volume  aumento da concentração biomassa em suspensão 
• Decantador secundário: floculação da biomassa e Recirculação 
• Tempo de detenção do líquido bem curto (6 a 8h). 
• Sólidos tempo superior ao líquido  recirculação (idade do lodo: 4 a 10 dias) 
• Elevada eficiência na remoção de DBO: tempo de permanência da biomassa 
• Necessidade de remoção periódica de lodo: necessita de estabilização 
• Oxigênio: aeradores mecânicos 
• Economizar energia  Decantação primária: remover sólidos sedimentáveis 
Lodo ativado convencional 
Medidas de controle da poluição da água 
 Tratamento terciário de efluentes: 
Objetiva remover quantidades adicionais poluentes antes de 
sua descarga no corpo receptor; 
Depende das necessidades de cada processo industrial: 
Filtração 
Cloração 
Ozonização/Processos oxidativos avançados 
Adsorção em carvão ativado 
Processos de adsorção química para redução de cor; 
Osmose inversa 
Troca iônica 
Processos de remoção biológica de nutrientes (N, P, S) 
 
Controle da poluição da água 
Programa de controle da poluição da água: 
Diagnóstico da situação existente; 
Definição da situação desejável; 
Estabelecimento e desenvolvimento das medidas de 
controle; 
Programas de acompanhamento; 
Suporte institucional e legal. 
Controle da poluição da água 
 Programas de acompanhamento: 
Rede de monitoramento => pontos de amostragem, 
frequência de coleta, tipos de parâmetros => dependem das 
características dos recursos hídricos e de suas bacias de 
contribuição, das fontes de poluição e dos usos previstos 
para a água. 
Dependendo dos resultados, medidas visando à redução 
das cargas poluentes devem ser adotadas => garantir as 
condições estabelecidas para a classe 
enquadrada. 
 
Controle da poluição da água 
Programa de controle da poluição da água: 
Diagnóstico da situação existente; 
Definição da situação desejável; 
Estabelecimento e desenvolvimento das medidas de 
controle; 
Programas de acompanhamento; 
Suporte institucional e legal. 
Controle da poluição da água 
 Suporte institucional e legal: 
IBAMA: órgão responsável pela execução da política 
nacional e diretrizes governamentais para o meio ambiente; 
CONAMA: responsável pelas diretrizes e políticas 
governamentais para o meio ambiente e para os recursos 
naturais,deliberando sobre normas e padrões; 
Estados contam com órgãos de controle da poluição e com 
legislação específica. 
 MOTA, S. Introdução à Engenharia Ambiental, 2. ed., ABES, 
2000. 
 DEZOTTI, M. Processos e técnicas para o controle ambiental 
de efluentes líquidos. Série Escola Piloto de Engenharia 
Química COPPE/UFRJ. V. 5, 2008. 
 DERÍSIO, J. C. Introdução ao controle de poluição ambiental. 
3. ed. , Signus, 2012. 
 VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao 
tratamento de esgotos. 3 ed. Belo Horizonte: Departamento 
de Engenharia Ambiental/UFMG, 2005 . 
 
Bibliografia 
 1) Dentre os fundamentos do conceito de 
sustentabilidade, se destaca o controle à qualidade 
ambiental, sendo a água um importante elemento a 
ser monitorado. Os sólidos em suspensão 
constituem um importante indicador de qualidade 
da água. Caracterize, explicando, a importância 
desse indicador para o monitoramento da qualidade 
da água. 
 
Questões 
 2) Um dos processos naturais que se manifestam com freqüência 
em lagos e reservatórios é a eutrofização, que o homem passou a 
reproduzir, dando lugar à eutrofização artificial ou antrópica. A 
partir dessa afirmação, descreva o processo de eutrofização, 
contemplando, necessariamente: 
 
 a) a definição do que se entende por eutrofização natural de um 
corpo de água. 
 b) a indicação de, pelo menos, uma atividade humana que acelere o 
processo natural de eutrofização e gere a denominada eutrofização 
antrópica. 
 c) a menção aos principais impactos decorrentes da eutrofização 
artificial de um lago. 
 
Questões