Exercicio_Poluicao_Hidrica

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Ciências do Ambiente 
Exercícios: poluição hídrica 
OBS. 
Realizem as contas com atenção para não misturar unidades de medida diferentes. 
1 m³ = 1.000 Litros | 1 dia = 24 horas | 1kg = 1.000.000 miligramas | 1.000 mg/m³ = 1 mg/litro 
 
1. Uma pequena cidade lança seu esgoto num córrego conforme indicado na figura: 
 
 
DBO = demanda bioquímica de oxigênio 
OD = oxigênio dissolvido 
 
a. Qual a carga orgânica presente no esgoto? (kg/dia) 
(carga = concentração x vazão) ou (carga = carga per capita x população) (kg/dia) 
 
b. Determine a concentração de DBO na região de mistura após o lançamento de esgoto. 
(mg/litro) 
 
𝐶𝑚𝑖𝑠𝑡 = 
𝑄𝑟𝑖𝑜 × 𝐶𝑟𝑖𝑜 + 𝑄𝑒𝑠𝑔 × 𝐶𝑒𝑠𝑔
𝑄𝑟𝑖𝑜 + 𝑄𝑒𝑠𝑔
 
 
c. Determine a concentração de OD na região de mistura após o lançamento de esgoto. 
(mg/litro) 
 
d. As concentrações verificadas atendem ao padrão estabelecido pela classe do rio? Explique 
que dados comprovam a situação. 
 
e. Supondo que o esgoto lançado no rio passe por um processo de tratamento, qual deve ser 
a concentração máxima de DBO no esgoto lançado no rio (mg/litro) para classifica-lo como 
classe 2? 
 
 
 
f. Supondo que o esgoto lançado no rio passe por um processo de tratamento que atinja os 
requisitos para rios de classe 2, qual será a eficiência do tratamento dos efluentes (%)? 
 
2 Os habitantes de uma comunidade geram uma contribuição per capita de DBO de 54g 
DBO/hab.dia, e uma contribuição per capita de esgoto de 180 L/hab.dia. 
 
a. Calcular a concentração de DBO nos esgotos (mg DBO/Litro). 
 
b. Calcular a carga de nitrogênio total (N) afluente a uma ETE (Estação de Tratamento de 
Esgoto) em kg/dia, sendo que a concentração de nitrogênio é de 45 mg N/Litro e vazão de 
50 Litros/s. 
 
c. Nesta mesma estação, calcular a concentração de fósforo total (P) afluente, sabendo-se 
que a carga afluente é de 60 kgP/dia. 
 
3 Um importante parâmetro caracterizador de despejos industriais é a equivalência populacional, 
ou seja, uma indústria polui o equivalente a uma população de n habitantes. Desta forma, o 
Equivalente Populacional (EP) de uma indústria é a carga de DBO da indústria (kg/d) dividido 
pela contribuição per capita de DBO de uma população (kg/hab.dia), expresso pela equação: 
 
𝐸𝑃 = 
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑖𝑛𝑑 
𝑞𝐷𝐵𝑂 
 habitantes 
 
a. Calcular a carga de poluentes de uma indústria que possui os seguintes dados (kg/d): 
• Vazão de efluentes: 120 m3/d 
• Concentração de DBO: 2000 mg/L 
 
b. Calcular o equivalente populacional desta indústria (habitantes). 
• Carga per capita da população: 0,054 kg DBO/hab.dia. 
 
4. As equações de mistura esgoto-rio apresentadas pressupõem uma mistura perfeita e 
instantânea no ponto de contribuição. No entanto, sabe-se que na prática, os esgotos não são 
imediatamente misturados com a massa liquida do rio. Desta forma, há a necessidade de certa 
distância de percurso para se atingir a mistura total. Uma hipótese simplificadora para se 
estimar a distância de mistura pode ser expressa pelas equações empíricas de Yotsukura: 
𝐿𝑚 = 8,7 𝑥 𝑣 𝑥 (
𝐵²
𝐻
) para lançamentos em margem 
𝐿𝑚 = 4,3 𝑥 𝑣 𝑥 (
𝐵²
𝐻
) para lançamentos no meio da seção do rio 
 
 
Onde: 
Lm é a distância a partir do ponto de lançamento para a qual pode se considerar que a mistura 
é completa (m); 
B é a largura média do rio (m); 
H é a profundidade média do rio (m); 
v é velocidade da água (m.s-1). 
 
a. Determinar a distância de percurso para se obter a mistura lateral total para lançamento em 
margem da seção de um rio com as seguintes características: 
• Vazão: Q = 0,760 m3/s 
• Velocidade = 0,25 m/s 
• Largura média = 12 m 
• Profundidade média = 0,25 m 
 
b. Determinar a distância de percurso para se obter a mistura lateral total para lançamento em 
meio da seção de um rio com as mesmas características: 
 
5. Uma bacia contribuinte com 20 mil habitantes lança seus esgotos sem qualquer tratamento a 
um pequeno afluente do Rio Iguaçu. A vazão correspondente de esgoto é de 3520 m³/d e a 
DBO do esgoto bruto é de 400 mg/L. A esta contribuição junta-se os despejos de uma indústria 
química orgânica com vazão de 850 m³/d e DBO bruta de 900 mg/L, cujo tratamento, na própria 
indústria, reduz em 90% a poluição orgânica (DBO). O rio, antes de receber estas contribuições 
poluentes, tem vazão de 2 m³/s e DBO de 6 mg/L. Calcular as novas características do rio na 
região de mistura. 
A eficiência de tratamento é dada pela seguinte equação: 
 
𝐸 = (
𝑆0 − 𝑆
𝑆0
) 𝑥 100 
 
Onde: 
S0 = concentração inicial 
S = concentração final