ESTIMATIVA DA CARGA ORGÂNICA E MODELAGEM DA AUTODEPURAÇÃO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS NO RIO SÃO

INSTITUTO DE ENSINO SUPERIOR DA REGIÃO SERRANA[pic 1]

FACULDADE DA REGIÃO SERRANA

ANDERSON LUIZ ORTOLON, GILBERTO HENKE, JOSSIMAR CORREIA, MARCIEL SCHAEFFER

ESTIMATIVA DA CARGA ORGÂNICA E MODELAGEM DA AUTODEPURAÇÃO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS NO RIO SÃO LUIZ, SANTA MARIA DE JETIBÁ-ES

SANTA MARIA DE JETIBÁ

2018

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ANDERSON LUIZ ORTOLON, GILBERTO HENKE, JOSSIMAR CORREIA, MARCIEL SCHAEFFER

ESTIMATIVA DA CARGA ORGÂNICA E MODELAGEM DA AUTODEPURAÇÃO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS NO RIO SÃO LUIZ, SANTA MARIA DE JETIBÁ-ES

Trabalho apresentado na modalidade interdisciplinar do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária do Instituto de Ensino Superior da Região Serrana como requisito parcial para avaliação, sob orientação do Professor MSc. Gemael Barbosa Lima e Emerson Pedreira Matos.

SANTA MARIA DE JETIBÁ

2018

INTRODUÇÃO

A qualidade da água é resultante de fenômenos naturais e de atuação do homem (SPERLING, 2014). No que se refere a atuação do homem, este altera as características da água em seus diversos usos, como o despejo de efluentes domésticos ou industriais e a aplicação de defensivos agrícolas na agricultura.

O despejo de efluentes domésticos é um dos principais problemas a serem resolvidos pelos órgãos governamentais. Segundo o Instituto Trata Brasil, apenas 51,92% dos habitantes tem acesso à coleta de esgoto, sendo mais de 100 milhões de brasileiros sem acesso a este serviço. Quanto ao tratamento, 44,92% dos esgotos do país são tratados. Em uma média das 100 maiores cidades brasileiras em tratamento de esgoto foi de 50,26%, com tratamento superior a 80% em apenas 10 delas (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2018).

A matéria orgânica lançada sem prévio tratamento nos corpos hídricos é a principal fonte de alimento para diversos micro-organismos, o que resulta indiretamente no consumo de oxigênio dissolvido. Tal se deve aos processos de estabilização da matéria orgânica realizados pelas bactérias decompositoras, as quais utilizam o oxigênio disponível no meio liquido para a respiração (SPERLING, 2014).

Depreendendo do acima citado, o objetivo deste trabalho constitui-se na estimação da carga orgânica lançada em um trecho do Rio São Luís e a Modelagem matemática da autodepuração da qualidade da água que está vinculada ao reestabelecimento do equilíbrio aquático após o lançamento destes efluentes, e pôr fim, a comparação dos parâmetros encontrados com a resolução CONAMA 357/2005.

MATERIAS E MÉTODOS

Caracterização da área de estudo

A área de estudo compreende o município de Santa Maria de Jetibá, localizado na região serrana de Santa Maria de Jetibá, entre as coordenadas 20° 02’ 0,85” S e 40° 41’ 58,55” W (DOS SANTOS). Segundo PETENE CALVI et. al., o clima é classificado como Cwb segundo a classificação Köppen, com temperaturas variando entre 7,3 a 9,4 °c no inverno e 25,3 a 27,8°c no verão. As precipitações pluviométricas anuais estão em torno de 1700mm ano-1.

O córrego São Luís nasce no bairro Alto São Luís atravessando a área urbanizada do bairro e após a região central do município, desaguando em seguida no Rio Santa Maria da Vitória (figura 1).

Ao longo de seu percurso, o córrego recebe a contribuição de despejos domésticos de imóveis que não estão interligados à rede de esgoto, ou que não possuem a rede de servidão em frente ao imóvel.

Autodepuração

Segundo Von Sperling (2014), numa abordagem mais específica da poluição por matéria orgânica, tem-se como aspecto fundamental do fenômeno de autodepuração a estabilização dos compostos orgânicos, tendo gás carbônico e água como produto, não sendo prejudiciais do ponto de vista ecológico.

Segundo ainda o mesmo autor, o conhecimento do fenômeno de autodepuração e sua quantificação tem os principais objetivos:

• Utilizar a capacidade de assimilação dos rios;
• Impedir o lançamento de despejos acima do que o corpo d’agua possa suportar.

Estimação da carga orgânica

Para a estimação das vazões máximas, médias e mínimas, será utilizado o método citado por (VON SPERLING, 1996). É expressa através da multiplicação entre o consumo percapta (q), população(p) e o coeficiente de retorno (c), conforme a expressão abaixo:

                                  (1.0)[pic 2]

em que: e = Vazão efluente (l/s);  = Consumo per capta (mg/hab.s);  = População; e c =coeficiente de retorno, usualmente utilizado o valor de 80%(0,8); 86400=segundos.[pic 3][pic 4][pic 5]

Para a determinação da população, foi feita uma pesquisa in loco com a contagem do número de economias com situação de esgoto potencial (em que não há rede de coleta de esgoto em frente ao imóvel),encontrando o número de 203 residências e número de ligações em situação factível (em que existe a rede de servidão, mas que por algum motivo não houve a ligação) obtidos no site da Companhia Espirito Santanse de abastecimento (Cesan) encontrando 196 residências. O número médio de habitantes por domicilio do município na zona urbana é de 3.1, segundo IBGE (2010).

O efluente doméstico possui DBO de 300 mg/l, ou seja, para a estabilização da matéria orgânica em 1 l de efluente, são necessários 300 mg de oxigênio dissolvido no meio (VON SPERLING, 1996).

Desta forma a concentração pode ser obtida através da seguinte expressão:

                                                (1.1)[pic 6]

em que: Q=Vazão (l/s) e [DBO] = Concentração de DBO (mg/l).

Modelo Matemático

A modelagem matemática é uma ferramenta computacional que auxilia a geração de

cenários e possibilita simulações de diversas situações, favorecendo predições e avaliações acerca de um fenômeno (POLETTI e DA CUNHA,2017). Aplicada a sistemas aquáticos, possibilita a geração de cenários onde é possível prever o comportamento de aspectos físicos químicos e biológicos evitando assim futuros danos ambientais, ou ainda podendo ser empregada para prever a capacidade de assimilação do curso hídrico para que este possa servir de diluidor a algum potencial lançamento sem que seja prejudicado pelo mesmo.