MAPA – SANEAMENTO BÁSICO – 53/2023
VOCÊ ESTÁ PREPARADO(A)?
Nas próximas páginas, você será DESAFIADO(A)! Como futuro(a) Engenheiro(a), queremos que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada, como: analisar, sistematizar, refletir e tomar decisão. Uma aprendizagem ativa relevante é relacionada à nossa vida, aos nossos projetos e expectativas. Nisso, o Saneamento Básico é excelente! Analisar os desafios da vida real para a tomada de decisão, transformando-os em um objeto de estudo que permita a aplicação de conceitos de engenharia na vivência prática de concepção de projetos.
O objetivo deste desafio é provocar o seu senso crítico, buscando na leitura os fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões propostas, conectando o conteúdo da disciplina de Saneamento Básico à realidade. Além disso, este desafio proporciona autonomia para que você seja capaz de organizar suas atividades mentais, de modo a desenvolver não somente o que compete às suas atribuições como estudante, mas também como futuros profissionais.
Nossa atividade está dividida em três etapas que deverão ser feitas individualmente. Você será desafiado(a) a avaliar, calcular e monitorar o processo de tratamento e distribuição de água potável e tratamento e disposição final ambientalmente adequado dos efluentes domésticos de seu município. Assim, seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está preparado(a)? Vamos lá!
CONTEXTUALIZAÇÃO
Ao estudar a disciplina Saneamento Básico, observamos que se encontra no ramo da Engenharia Civil cuja principal atribuição é o diagnóstico, elaboração e coordenação de projetos de saneamento básico e de obras sanitárias. Essa característica do Engenheiro Civil, deve ser ampliada a fim de que os projetos melhorem a qualidade de vida da população, como os de água, sistemas de tratamento, esgoto, drenagem e irrigação pluvial.
Nesta atividade você é o(a) engenheiro(a) responsável pelo tratamento de água e esgoto de seu município localizado no interior de Goiás. Para realizar este processo, você deve se basear em dois princípios: medição e monitoramento. A partir da Figura 1, verificam-se as etapas de avaliação dos tratamentos de água e esgoto.
Figura 1 – Etapas de avaliação dos tratamentos de água e esgoto do município.
Fonte: ÁGUA sua linda: Como funciona a rede de saneamento básico?. [S. l.], 13 jul. 2020. Disponível em: https://www.facebook.com/aguasualinda?Acesso em: 21 jul. 2023.
A partir desses preceitos, você responsável técnico conseguirá realizar as tomadas de decisões para que o abastecimento público de água potável seja considerado efetivo e que o tratamento e disposição final ambientalmente adequado dos efluentes domésticos estejam de acordo com os padrões ambientais solicitados.
ETAPA 1
Para esta primeira etapa, inicialmente você engenheiro(a) conhecedor das os parâmetros de qualidade das águas, deverá realizar o diagnóstico deste índice de qualidade a partir dos valores coletado em campo.
Na Etapa I você é o responsável por coletar amostras, realizar ensaio das amostras e avaliar os dados obtidos para determinar os Índices de Qualidade da Água (IQA) do rio que abastece a cidade no interior de Minas Gerais.
Os valores das curvas médias de variação dos parâmetros de qualidade das águas para o cálculo do IQA se encontram na Figura 2.
Os resultados das análises se encontram na Tabela 1.
Tabela 1 – Parâmetros e resultados das análises de campo
Fonte: o autor.
Figura 2 – Curvas médias de variação dos parâmetros de qualidade das águas para o cálculo do IQA
Fonte: AGÊNCIA NACIONAL DE AGUAS (ANA). Curvas médias de variação dos parâmetros de qualidade das águas para o cálculo do IQA. [S. l.], 2004. Disponível em: http://pnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx. Acesso em: 21 jul. 2023.
Tabela 2 – Valores de qi a partir das curvas médias de variação dos parâmetros de qualidade das águas para o cálculo do IQA
Fonte: o autor.
A partir destes valores obtidos, você deverá calcular o IQA da água do rio que abastece o município, além disso deverá determinar em qual categoria de qualidade este rio se enquadra.
OBS: utilize os valores já definidos na Tabela 2.
- Qual é a classificação do rio de abastecimento?
O cálculo do IQA é feito a partir do produto ponderado dos nove parâmetros abordados acima, conforme a equação a seguir:
Onde:
qi = qualidade do i-ésimo parâmetro, obtido a partir do gráfico de qualidade, em função de sua concentração ou medida (resultado da análise).
wi = peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, fixado em função da sua importância
para a confirmação global da qualidade; é um número entre 0 e 1, tal que: .
n = número de variáveis que entram no cálculo (indicadas nos gráficos da Figura 2).
ETAPA 2
Para esta segunda etapa, primeiramente você Engenheiro(a) deverá verificar as condições da qualidade da água e o enquadramento do rio de abastecimento.
Inicialmente, o rio de abastecimento de seu município continha os parâmetros de potabilidade a seguir:
• DBO5 a 20 ºC de 5 mg O2/L.
• OD de 4 mg O2/L.
• Turbidez de 90 UNT.
• Cor verdadeira de 75 mg Pt/L.
Com o aumento da intensidade de industrialização da cidade, observou-se alguns lançamentos clandestinos de esgoto industrial sem tratamento no rio de abastecimento, e após algum tempo observou-se os seguintes parâmetros:
• DBO5 a 20 ºC de 10 mg O2 /L.
• OD de 4 mg O2 /L.
• Turbidez de 100 UNT.
• Cor verdadeira de 75 mg Pt/L.
• Densidade de cianobactérias até 50.000 cel/ml.
• pH de 6,0 a 9,0.
Você deverá responder as seguintes perguntas:
1 – Em qual classe o rio estava enquadrado?
2 – As condições de qualidade de água deste rio indicam quais principais usos?
3 – Qual é o tipo de tratamento para este tipo de classificação?
4 – Em qual classe o rio passou a ser enquadrado?
5 – As condições de qualidade de água deste rio passaram a indicar quais principais usos?
6 – Qual é o tipo de tratamento para esta nova classificação?
7 – Indique quais são as medidas para que o rio de abastecimento público de sua cidade volte para a antiga classificação de qualidade ambiental.
ETAPA 3
Se você chegou até aqui, já está de parabéns! Contudo, ainda não acabou…
Além do tratamento e abastecimento de água potável, você engenheiro(a) também é responsável pelo tratamento dessas águas residuais resultantes dos esgotos domésticos das residências do município.
Sua tarefa é verificar os padrões de emissão de esgoto no corpo receptor bem como sua qualidade.
Para a realização desta verificação, você identificou os requisitos mínimos dos padrões e os parâmetros do processo de tratamento.
Para o tratamento efluente doméstico, após a equalização, acerto de pH e adição de nutrientes, é submetido a um tratamento biológico através de um sistema de lodos ativados e encaminhado aos Padrões de Emissão (PE) e de Qualidade do Corpo Receptor (PQ) em relação a matéria orgânica.
Os parâmetros de projeto são:
DBO efluente doméstico bruto: 1100,00 mg/L.
DBO efluente doméstico tratado: 110,00 mg/L.
DBO do rio a montante do lançamento: 1,50 mg/L.
Q7,10 do rio: 10.000 m³/d.
Vazão média do efluente bruto: 1.000 m³/d.
Padrão de Emissão: Eficiência mínima de remoção de carga orgânica = 80%.
Padrão de Qualidade: DBO ≤ 5,00 mg/L O2.
Você deverá verificar:
Atendimento ao Padrão de Emissão (PE).
Atendimento ao Padrão de Qualidade (PQ).
Caso o Padrão de Qualidade não seja atendido, qual será a eficiência mínima, em termos de DBO.
Qual será a vazão de Q7,10 do corpo receptor para o atendimento da DBO mínima?
Para o atendimento ao Padrão de Qualidade (PQ) (DBO máxima de lançamento), utilize a Eq. 1, para eficiência, utilize a Eq. 2.
