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1. INTRODUÇÃO Os emissários submarinos são destinados a conduzir os efluentes de forma hidraulicamente adequada, desde a EPC até a tubulação difusora. A tubulação difusora ou trecho difusor possui orifícios (difusores) convenientemente espaçados, pelos quais os esgotos são lançados com vazão e velocidade dimensionados para que haja uma diluição inicial otimizada. O lançamento do efluente ocorre através de difusores, que contém portas ou orifícios múltiplos ou individuais. (a) (b) (a) Descarga realizada com difusor constituído por múltiplas portas. (b) Descarga realizada por orifício individual Esquema da descarga do efluente. O processo dispersivo do efluente lançado ao mar através de emissário submarino possui três fases distintas, a saber: · Fase 1 – de diluição inicial, onde as forças de empuxo, quantidade de movimento do efluente e os efeitos dinâmicos das correntes locais, que resultam em uma rápida mistura e diluição do efluente no corpo d’água receptor; · Fase 2 – representada pelo espalhamento dinâmico horizontal e o colapso vertical da pluma após alcançar sua altura terminal; · Fase 3 – que consiste na difusão turbulenta passiva e na advecção produzidas pelas correntes oceânicas na região de estudo. Portanto, emissários submarino é uma eficiente alternativa para o destino final de efluentes sanitários, em virtude da elevada capacidade de dispersão e depuração da matéria orgânica no ambiente marinho. Esta capacidade reside a: · Intensa energia disponível no ambiente marinho em função da ação das correntes na dispersão do efluente, · Disponibilidade de oxigênio dissolvido, e · Por se apresentar como ambiente hostil à sobrevivência de microrganismos. 2. EMISSÁRIOS SUBMARINOS NO BRASIL · Identificados 17 emissários submarinos de esgoto doméstico; · Identificados 2 emissários subfluviais de esgoto doméstico; · Estado com maior número de emissários: São Paulo Píer do emissário da Barra da Tijuca 5 km para uma vazão de 5,3 m3/s Emissário de Ipanema, 1975 4.325 m para vazão de 12 m3/s Emissário submarino de Santos,1978 4 km para uma capacidade de 7 m3/s Os principais Emissários Submarinos no Brasil são: Local Extensão Diâmetro Profundidade Vazão Material (m) (m) (m) (m3/s) Belém/PA 320 0,8 5 0,6 Concreto Fortaleza/CE 3.200 1,5 12 4,8 Aço revest. Conc. Salvador/BA 2.350 1,75 28 6,8 Concreto armado Aracruz/ES 1.100 1 --- 2 Polipropileno Ipanema/RJ 4.325 2,4 26 12 Concreto protendido Barra da Tijuca/RJ 5.000 1,5 40 5,3 PEAD Porto Alegre/RS 733 1,26 12 2,7 Aço Manaus/AM 3.600 1 --- 2,2 PEAD Boa Vista/RR 1.250 0,35 --- --- PEAD Maceió/AL 3.100 1,34 15 4,2 Aço Revestido de Concreto 3. EMISSÁRIOS SUBMARINOS NO EUA – BOSTON O maior emissário do mundo foi construído em Boston, EUA, com os seguintes dados principais: Profundidade de descarga 38,50 m Diluição inicial mínima 100:1 Shaft vertical 38,48 m Túnel horizontal 13.200 m Número de orifícios difusores 440 Diâmetro do emissário 7,32 m Vazão de projeto 54,76 m³/s. A Planta de Tratamento de Esgoto da Ilha Deer começou a funcionar em setembro de 2000 e descarta esgoto tratado por emissário submarino profundo na Baía de Massachusetts, o que ajudou a recuperar o Porto de Boston da poluição dos sistemas de esgoto da região metropolitana. Anteriormente, os rejeitos, tanto domésticos como industriais, eram descartados sem prévio tratamento nas águas superficiais do Porto desta cidade, conforme afirma a autoridade independente que opera o sistema de esgoto da região, MWRA (Massachusetts Water Resources Authority). A qualidade do efluente tem sido imensamente aprimorada com a redução da emissão dos rejeitos na fonte poluidora e implantação de tratamento secundário, onde são removidos 85% de sólidos suspensos, 85% da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e até 90% de contaminantes tóxicos da água servida tratada, antes de descarga. Microorganismos causadores de doença também são reduzidos através de tratamento secundário devido à desinfecção ser mais efetiva com menos sólidos nas águas servidas. A diluição inicial do efluente na baía é aproximadamente de 100 para 1, contra os 14 para 1 anterior, alcançada pelo antigo emissário do Porto de Boston. Os impactos dos nutrientes que não sofrem remoção através de tratamento secundário podem ser minimizados pela diluição efetiva na Baía. A descarga na baía se dá por 55 difusores nos últimos 2 km do túnel, em área relativamente plana a cerca de 33 m de profundidade, onde os sedimentos predominantes são areia grosseira e cascalhos. A planta remove os poluentes domésticos, comerciais e industriais de águas servidas das 43 maiores comunidades de Boston. De acordo com os padrões ambientais federais e estaduais e pela licença emitida para a planta, a água servida tratada pode ser liberada ao ambiente marinho. A planta é composta das seguintes etapas: · Bombeamento · Tratamento Primário – em câmaras de areia, ocorre a remoção de partículas finas e metade dos poluentes trazidos em água de esgoto típica (50-60% de sólidos suspensos totais e até 50% de patógenos e contaminantes tóxicos), em clarificadores de tratamento primários. O lodo e a espuma são separados do esgoto por gravidade. · Tratamento Secundário - Misturadores de tratamento secundários, reatores e clarificadores removem sólidos não-removíveis por tratamento biológico e gravitacional. O processo biológico é um sistema de lodo ativado, que utiliza microorganismos para consumir matéria orgânica que permanece no efluente. O tratamento secundário eleva o nível de remoção de poluição para mais de 85%. A planta da Ilha Deer gera 130-220 toneladas de oxigênio puro por dia para apoiar o processo de tratamento secundário. · Digestão de lodo - O lodo e espuma de tratamento primário são engrossados em espessadores de gravidade e os de tratamento secundário, em centrífugas, sendo adicionado polímeros para aumentar a eficiência. A digestão acontece em digestores anaeróbios, onde microorganismos naturalmente presentes no lodo trabalham para quebrar o lodo e a espuma em gás metano, dióxido de carbono, subprodutos orgânicos sólidos e água, reduzindo a sua quantidade. O gás metano produzido nos digestores é usado na geração de energia para a planta a fim de economizar despesas operacionais reduzindo consumo de energia comprada. O lodo digerido deixa a Ilha Deer por barcaça para ser processado como fertilizante. · Controle de Odor - Depuradores de ar e adsorventes de carbono removem odores e compostos orgânicos voláteis do processo de tratamento de "off-gases". · Desinfecção – Após o efluente percorrer os tratamentos citados acima, o mesmo é desinfetado com hipoclorito de sódio para eliminar as bactérias, de forma que níveis de cloro na última descarga não ameacem organismos marinhos. · Serviços de Laboratório - Um laboratório central executa mais de 100.000 análises por ano para apoiar o controle de processo e assegurar que descargas de esgoto satisfaçam as restrições contidas na licença da planta. 4. EMISSÁRIOS SUBMARINOS NO MEDITERRÂNEO De um total aproximado de 450 milhões metros cúbicos de esgoto produzidos em Israel, 96% são coletados em sistema de esgoto central e 64% dos efluentes é recuperado, conforme informa o Ministério de Meio Ambiente Israelense. As autoridades locais são as responsáveis pelo tratamento de esgoto urbano. Nos últimos anos, foram criadas novas plantas de tratamento ou sofreram intensivos aprimoramentos em municípios ao longo do país. O objetivo principal é tratar 100% de esgoto de Israel a ponto deste ser utilizado na irrigação, em conformidade com a sensibilidade do solo e sem risco às fontes de solo e água (SVIVA, 2008). Devido à combinação de escassez severa de água, contaminação de recursos de água, áreas urbanas densamente povoadas e irrigação intensiva na agricultura, o tratamento de águas servidas e reuso são prioridades nacionais para Israel. Em 2001, em torno de 46% dos efluentesproduzidos no país obedeciam aos padrões fixados em regulamentos (20/30 DBO), crescendo para 60% em 2002 e alcançando 63% em 2003. Padrões mais severos foram propostos levando em conta o fato que de médio a longo prazo, a maioria dos efluentes poderá ser utilizada para a irrigação ou descartados em rios. A carga orgânica em águas servidas urbanas de Israel é muito maior que no mundo ocidental. Além disso, devido à alta taxa de efluente utilizado para propósitos de irrigação, a sensibilidade ambiental para conteúdo de sal no esgoto é especialmente alta. Algumas medidas estão sendo tomadas para minimizar os impactos ambientais adversos, como: redução de emissões de contaminantes para o sistema de esgoto pelas indústrias, mudanças na composição de materiais de limpeza de uso doméstico e mudanças no uso de sal em lavadoras de louça para materiais ambientalmente saudáveis; legislação para prevenir uso de trituradores de lixo domésticos, o que evitaria o aumento de carga orgânica nas plantas de tratamento de esgoto, e pré-tratamento no esgoto industrial descartado no sistema de tratamento municipal para remover materiais tóxicos ou nocivos. Mais de 500 instalações de tratamento de esgoto existem hoje em Israel, das quais em torno de 30 são plantas de tratamento de águas servidas. Regulamentos promulgados pelo Ministério de Saúde em 1992 requerem tratamento secundário em parâmetros mínimos de 20 mg/litro de DBO e 30 mg/litro de sólidos suspensos em todos os povoados com população que exceda 10.000 pessoas. Plantas de tratamento de água servidas de Israel usam processos de tratamento intensivos e extensivos (mecânico/biológico). Planta de tratamento intensivo usa o método de lodo ativado enquanto processos extensivos são baseados em lagoas de estabilização anaeróbias que são integradas com lagoas aeróbias rasas e/ou reservatórios facultativos profundos. Após tratamento, o efluente é colocado em reservatórios temporários de armazenamento (corpos de armazenamento que regulam o fluxo constante de água tratada e a demanda sazonal para irrigação). Nos últimos anos têm-se visto o estabelecimento de plantas de tratamento intensivas novas ou aprimoradas, produzindo efluente de ótima qualidade em municípios ao longo do país. Em 2003, 63% dos efluentes cumpriam os padrões fixados em regulamentos. Analisando os estudos e os sistemas de tratamento de esgoto das localidades acima, é possível afirmar que, mesmo em regiões diferentes, com climas, geografias e hábitos diferentes, o efluente é lançado em corpos d´água através de emissários, para que seja concluído o tratamento deste, uma vez que alguns países ainda não apresentam preocupação na destinação correta dos seus efluentes. Os principais Emissários Submarinos na Europa são: País Nome/ local Tratamento prévio Vazão (m3/s) Comprimento (m) Profundidade (m) E.U.A. Boston secundário 55,6 15.000 30 Reino Unido Edinburgo nenhum 4 1.500 30 Austrália Ninety Mile Beach, Vitória primário 0,7 1.300 17 Portugal Estoril preliminar 5,9 2.750 41 Guia preliminar 5 1.800 40 Itália Gênova secundário 0,2 1.500 - Palermo secundário 12 1.795 40 Islândia Reykjavik I preliminar 2,3 4.100 35 Reykjavik II preliminar 3,5 5.500 35 Coréia do Sul Masan primário 2,3 680 14 País Nome/ local Tratamento prévio Vazão (m3/s) Comprimento (m) Profundidade (m) Taiwan Taipei (ETE Pa-Li) preliminar 21,96 6.660 43 Chile Viña Del Mar primário 2,4 1.500 48 Turquia Kadikoy preliminar 7,2 2.280 51 Yenipaki preliminar 10 1.180 60 Grécia Tessalônica secundário 4,5 2.600 23 Espanha Barcelona secundário 15 3.750 - Cuba La Puntilla preliminar 0,62 1.540 40 5. ASPECTOS LEGAIS Estados Unidos da América · Tratamento secundário. · Efluente deve atender aos limites das Zonas de Mistura Legal e Tóxicas, definidas geometricamente pelas agências ambientais. Diretiva 91/271/CEE · Tratamento secundário ou processo equivalente · Nas zonas menos sensíveis é permitido tratamento inferior para população de 10.000 a 150.000 hab em zonas costeiras e entre 2.000 e 10.000 hab em estuários. · É permitida a aplicação de tratamento menos rígido em zonas menos sensíveis para população superior a 150.000 hab, desde que demonstrado que um tratamento mais avançado não apresente vantagens ambientais. · Não especifica zonas de mistura legal. Nova Zelândia · Tratamento preliminar; e o efluente não deve alterar os limites da classe do corpo receptor e de balneabilidade. China · Tratamento primário. · Para mar aberto ou baía com mais de 600 km2 a zona de mistura permitida é de 3 km. · Para estuários a largura da zona de mistura deve ser inferior a 25 da largura do estuário. · Os difusores devem ser locados a no mínimo 200 metros fora da zona de arrebentação e para uma profundidade mínima de 7 metros. · Não tem exigência para diluição inicial. Turquia · Tratamento preliminar (gradeamento e peneiramento). · Para vazões superiores a 200 m3/dia o difusor deve ser locado a pelo menos 1.300 m fora da zona de arrebentação e para profundidade superior a 20 metros. · Para vazões inferiores a 200 m3/dia o difusor deve estar a no mínimo 500 m fora da zona de arrebentação. · Diluição inicial de 40 vezes, preferível superior a 100 vezes. 6. BRASIL – LEGISLAÇÕES EXISTENTES APLICÁVEIS A legislação acerca da disposição de efluentes é feita pelo CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente. De acordo com a Lei 9.638 de 1981, que dispõe sobre a Política Nacional de Meio Ambiente, o CONAMA é um órgão consultivo e deliberativo que tem como uma de suas competências deliberar sobre normas e padrões compatíveis com o meio ambiente equilibrado e com a qualidade de vida. A Resolução 430 da CONAMA, publicada em 13 de maio de 2011 de forma complementar a Resolução 357/2005, dispõe sobre as diretrizes para o lançamento de efluentes em corpos d’água receptores. É estabelecido por ela que deve ser precedido de tratamento que garanta o atendimento das seguintes condições (CONAMA, 2011): · pH entre 5 e 9; · temperatura: inferior a 40ºC, sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3ºC no limite da zona de mistura; · desarenação prévia com eficiência mínima de remoção de 20% dos sólidos em suspensão totais; · sólidos grosseiros e materiais flutuantes virtualmente ausentes; · atender aos padrões da classe do corpo receptor, após o limite da zona de mistura e ao padrão de balneabilidade, de acordo com as normas e legislação vigentes. Acerca dos padrões da classe do corpo receptor, a Resolução CONAMA 357 classifica e enquadra os corpos d’água de acordo com a qualidade requerida para o seu uso preponderante. No caso da água salina, definida pela Resolução como água com salinidade igual ou superior a 30%, a classificação que se adéqua ao uso da água no caso desse estudo é água salina de Classe 1, que pode ser destinada à recreação de contato primário, à proteção de comunidades aquáticas, à aquicultura e à atividade da pesca. Resolução CONAMA n.o 274/00, referente aos padrões de balneabilidade O CONAMA no uso de suas competências publicou a Resolução 274 de 2000 que define os critérios de balneabilidade das águas brasileiras. A legislação considera a balneabilidade como fator interveniente na saúde e no bem estar humano. A Resolução 274 estabelece parâmetros para classificar as águas doces, salobras e salinas em próprias ou impróprias para banho (recreação de contato direto). E dentre as águas próprias existe ainda outra classificação (CONAMA, 2000): · Excelente: quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 250 coliformes termotolerantes ou 200 Escherichia coli ou 25 enterococos por 100 mililitros; · Muito Boa: quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 500 coliformestermotolerantes ou 400 Escherichia coli ou 50 enterococos por 100 mililitros; · Satisfatória: quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 1.000 coliformes termotolerantes ou 800 Escherichia coli ou 100 enterococos por 100 mililitros. Segundo a Resolução 274, não basta atender os padrões acima para não ser considerada imprópria. As águas serão consideradas impróprias se forem verificadas algumas das ocorrências (CONAMA, 2000): · não atendimento aos critérios estabelecidos para as águas próprias; · valor obtido na última amostragem for superior a 2500 coliformes fecais (termotolerantes) ou 2000 Escherichia coli ou 400 enterococos por 100 mililitros; · incidência elevada ou anormal, na região, de enfermidades transmissíveis por via hídrica, indicada pelas autoridades sanitárias; · presença de resíduos ou despejos, sólidos ou líquidos, inclusive esgotos sanitários, óleos, graxas e outras substâncias, capazes de oferecer riscos à saúde ou tornar desagradável a recreação; · pH < 6,0 ou pH > 9,0 (águas doces), à exceção das condições naturais; · floração de algas ou outros organismos, até que se comprove que não oferecem riscos à saúde humana; · outros fatores que contraindiquem, temporária ou permanentemente, o exercício da recreação de contato primário. O CONAMA define ainda que cabe ao órgão de controle ambiental a aplicação da Resolução e a divulgação das condições de balneabilidade das praias e dos balneários pertinentes. Resolução CONAMA n.o 357/2005, em seu Capítulo IV, que dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, estabelece em seu Artigo 34 que: “os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água, após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis”. Artigo 25 – Parágrafo Único – permite que o lançamento possa apresentar parâmetros com concentrações superiores ao estabelecido no Artigo 34, desde que com prévia autorização, critério e controle do órgão ambiental. O Artigo 33 – Parágrafo Único – autoriza que na zona de mistura os parâmetros estejam acima dos limites da Classe desde que com prévia autorização, critério e controle do órgão ambiental. 7. LEI ESTADUAL DO GERENCIAMENTO COSTEIRO Outro instrumento muito útil no controle e no gerenciamento dos impactos gerados na qualidade das águas marinhas será o Zoneamento Ecológico Econômico (ZEE) proposto pela Lei do gerenciamento costeiro. Constituindo-se como a principal ferramenta de ordenamento territorial estabelece normas disciplinadoras para a ocupação do solo e o uso dos recursos costeiros, apontando também as atividades econômicas mais adequadas para cada zona. O plano estadual de gerenciamento costeiro instituído pela lei 10.019 de junho de 1998, prevê a constituição de um sistema colegiado no qual tem participação do governo de Estado, representantes dos municípios e da sociedade civil organizada para a elaboração do Zoneamento Ecológico-Econômico. A regulamentação dessa Lei já foi iniciada no litoral norte tendo sido aprovado em dezembro de 2004 o decreto de lei Estadual 49.215 que define o ZEE que inclui o zoneamento marinho da região. Cada uma das zonas marinhas corresponde aos usos permitidos e foram delimitadas especialmente em mapas dos quatro municípios envolvidos; A seguir são apresentadas as cinco zonas e seus usos principais: 8. IMPACTOS AMBIENTAIS Qualquer inserção, no ambiente, de uma obra de engenharia pode ser classificada como uma intervenção ambiental. Uma intervenção ambiental poderá gerar uma ou várias alterações ambientais. Uma ou várias alterações ambientais, por usa vez, poderá (ão) induzir a manifestação de um ou mais impactos ambientais (GONÇALVES; SOUZA, 1997, p.279). Quando é inserido algo novo ao meio ambiente, além do estudo de viabilidade econômica e técnica deve-se analisar a viabilidade ambiental, para avaliar os impactos da obra. Uma obra viável deve atender ao propósito a que foi designada e às condições técnicas, econômicas e ambientais disponíveis, pois segundo Gonçalves (1997, p.277) uma alternativa de baixo custo econômico-financeiro pode corresponder a um alto custo ambiental, devendo-se então selecionar uma solução que venha a otimizar integralmente a função custos/benefícios, isto é, considerando as questões técnicas, econômicas e ambientais. Embora os projetos executivos de emissários submarinos contemplem medidas que minimizem os impactos negativos da disposição oceânica no ambiente marinho e os impactos referentes às obras das estações de condicionamento prévio em terra, deve-se, antes da implantação do projeto, utilizar-se da Matriz de Impactos, ferramenta que permite visualizar as ações preventivas ou corretivas de um sistema de disposição oceânica (FREITAS, 2010.p.79). A Figura 3 é um exemplo de Matriz de Impactos Negativos para emissários submarinos. 9. CONCLUSÃO Os emissários submarinos causam impactos, tanto negativos como positivos, ao meio físico, biótico e sócio-econômico. Os impactos negativos se dão em sua maioria no meio físico e biótico devido ao lançamento do esgoto, e podem ser minimizados implantando medidas mitigadoras quando possível. A maioria das medidas mitigadoras é destinada ao monitoramento, ou seja, é difícil reduzir os impactos se não houver um tratamento de caráter mais avançado antes do lançamento. O impacto ambiental mais observado nos estudo de monitoramento de emissários já instalados a alguns anos, mostram que os sedimentos é a parte mais afetada pelo lançamento de esgoto através de um emissário. A qualidade de água geralmente fica comprometida apenas na zona de diluição. A água das enseadas onde são instalados os emissários submarinos tende a ter uma melhora em sua qualidade. O emissário submarino é uma alternativa viável para as cidades litorâneas, porém o monitoramento ambiental deve ser rígido. Um emissário com tratamento secundário é o mais indicado para a minimização dos impactos ambientais, mas deve-se observar sua viabilidade. Não existe uma legislação própria para emissários submarinos, apenas legislação que controlam o lançamento. Seria interessante uma legislação mais especifica para os mesmo. As características ambientais podem fazer com que os impactos ambientais mudem de acordo com o local onde será implantado o emissário, e levar a pluma de esgoto para a direção que geralmente segue a das correntes marinhas. A localização do emissário deve se preocupar com essa direção para que a pluma de esgoto não alcance a zona de balneabilidade. A legislação garante a obrigatoriedade dos estudos ambientais necessários para que os emissários submarinos comprometam menos a qualidade do meio ambiente. Estes estudos ambientais independem do porte do emissário submarino. Os impactos ambientais positivos produzidos pelos emissários submarinos são principalmente no meio socioeconômico, destacando-se a melhora na qualidade de vida, os empregos diretos e indiretos, a geração de banco de dados, e a saúde pública. O monitoramento ambiental de emissários submarinos é uma atividade bastante complexa que deve ser realizada da maneira mais representativa possível levando-se em consideração os diversos fatores que influenciam a hidrodinâmica marinha e as limitações das condicionantes logísticas. Apesar dos avanços no processo de licenciamento dos emissários submarinos no Estado de São Paulo levando-se em consideração a qualidade da água do corpo receptor e do monitoramento ambiental que passou a ser exigido desde 1998, ainda existe a necessidade de se aperfeiçoar o processo desse licenciamento. Para tanto é importante a elaboração de normas que definam com clareza os critérios a serem atendidos para a verificação da viabilidade ambiental no momento de elaboração do RAP, e a definição de requisitos mínimos na sequência de etapas para a obtenção das licenças ambientais com oobjetivo de garantir a qualidade das águas costeiras sob influência desse tipo de lançamento para os diversos usos previstos para o litoral. 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA GUBITOSO, S. Estudo geoambiental da região circunjacente ao emissário submarino de esgoto do Araçá, São Sebastião (SP). Revista Brasileira de Geociências, v. 38 (3), p 1 – 9. Portal da Secretaria de Estado do Meio Ambiente: Emissários Submarinos. Disponível em: < http://www.cetesb.sp.gov.br/agua/praias/emissariossubmarinos >. Acesso em: 24 de setembro de 2019. Relatório de monitoramento de emissários submarinos / CETESB. - - São Paulo : CETESB, 2007. Disponível em : http://www.cetesb.sp.gov.br Acesso em: 24 de setembro de 2019.
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