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ELABORAÇÃO DO ATLAS BRASIL DE DESPOLUIÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS: TRATAMENTO DE ESGOTOS URBANOS
  
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Cliente: Agência Nacional de Águas – ANA

Período: fevereiro de 2014 - agosto de 2016

Descrição do Projeto

O trabalho teve como objetivo realizar o diagnóstico das condições atuais de atendimento por coleta e tratamento de esgotos urbanos nas 5.570 sedes municipais do Brasil e dos potenciais impactos nos corpos d'água receptores. Foram apresentadas alternativas técnicas, assim como os investimentos necessários, para a redução de carga proveniente de esgotos urbanos para o horizonte de planejamento de 2035, visando a compatibilização da qualidade da água dos corpos receptores com o abastecimento urbano e a reservação para usos múltiplos e, também, com as classes de enquadramento, tendo como requisito mínimo o atendimento aos padrões de lançamento de efluentes de sistemas de tratamento estabelecidos pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama). O projeto do Atlas Brasil de Despoluição de Bacias Hidrográficas: Tratamento de Esgotos Urbanos faz parte do Programa de Desenvolvimento do Setor Água – Interáguas, executado pela ANA com financiamento do Banco Internacional de Reconstrução e Desenvolvimento – BIRD.

Descrição dos Serviços

I. DIAGNÓSTICO

  • Levantamento de informações em fontes secundárias sobre índices de coleta e tratamento de esgotos e de utilização de fossas sépticas, tipos de processo de tratamento utilizados nas Estações de Tratamento (ETE), capacidade nominal e volumes tratados – incluindo os planos municipais de saneamento, estudos e projetos existentes.
  • Coleta de dados sobre corpos hídricos disponibilizados pelo Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos, como shapefiles da rede hidrográfica ottocodificada, de reservatórios e pontos de captação para abastecimento; e levantamento das legislações vigentes de enquadramentos desses corpos d'água.
  • Projeções demográficas da população urbana dos 5.570 municípios para o horizonte de 2035, utilizando-se o método logístico de estimação, e adotando-se as taxas de crescimento obtidas no Atlas Brasil – Abastecimento Urbano de Água.
  • Quantificação das cargas de esgotos com base nas informações de concentração de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e das vazões das ETEs obtidas em campo e em reuniões técnicas; para os municípios onde não havia informação primária disponível, adotou-se a carga per capita de 54 g DBO/hab.dia para a realização dos cálculos.
  • Estimativa das cargas remanescentes de fósforo total e nitrogênio total para todos os municípios de acordo com a destinação final, proporcionalmente aos índices de coleta e tratamento e de utilização de fossas sépticas visando: (i) cálculos das cargas coletadas e tratadas, considerando-se a eficiência de tratamento das ETEs; (ii), cálculos das cargas tratadas por solução individual, considerando-se a população atendida por fossa séptica; (iii) cálculos das cargas coletadas e não tratadas; (iv) cálculos das cargas não coletadas e não tratadas, não se levando em conta a remoção de carga orgânica.
  • Definição de cinco tipologias de municípios considerando-se o grau de criticidade em relação à geração e diluição de esgotos: (i) costeiros; (ii) semiárido; (iii) bacia crítica; (iv) vazão crítica; (v) sem criticidade; e proposta de intervenções, para cada tipologia, visando a adequação do sistema de esgotamento sanitário.

II. REUNIÕES TÉCNICAS, VISITAS E CONSOLIDAÇÃO DO DIAGNÓSTICO

  • Complementação das informações obtidas na etapa anterior, consolidando-se o diagnóstico com dadas primários para os 3.005 municípios com serviços de esgotamento sanitário prestados por companhias estaduais, autarquias municipais e concessionárias privadas e/ou e população urbana acima de 50 mil habitantes.
  • Desenvolvimento de um aplicativo em linguagem de programação Swift, sistema operacional iOS, para aplicação dos questionários em campo; os dados coletados foram enviados ao escritório central, consolidados e, posteriormente, espacializados e incorporados ao Banco de Dados Georreferenciado desenvolvido para essa finalidade.

III. ANÁLISE DA SITUAÇÃO DOS SERVIÇOS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO

  • Representações gráficas dos SES dos 5.570 municípios, apresentadas em formato de croquis desenvolvidos por meio do software MS Visio, com a utilização de ícones criados para ilustrar cada unidade do sistema e respectivos corpos receptores e, assim, possibilitar a visualização rápida dos sistemas existentes e propostos.
  • Avaliação da Rede Hidrográfica-DBO utilizando-se um modelo matemático de qualidade da água para todo o território nacional compreendendo os 259 mil ottotrechos de rios da base multiescala; a simulação avaliou a condição atual dos lançamentos de efluentes domésticos para duas vazões de referência (G9s% e Gmédia), e foi realizada para o cenário atual e para os dois cenários do horizonte de planejamento, a fim de avaliar a eficiência de remoção de DBO.
  • Avaliação dos Reservatórios-Fósforo Total: a simulação consistiu no cálculo da carga limite que o reservatório pode assimilar para se manter numa concentração máxima comparada à estimativa das cargas domésticas urbanas de fósforo e seu impacto no nível eutrófico, com a indicação dos municípios que devem ter redução do fósforo total no SES.
  • Avaliação das Captações-Nitrogênio Total, adotando-se uma abordagem conservadora para verificar se a captação para abastecimento público apresentava problemas relacionados ao nível de nitrato devido ao lançamento de SES localizados a montante; a simulação consistiu no cálculo, em cada ottotrecho, da concentração de nitrogênio a partir da vazão de referência G9s%. destacando-se os ottotrechos com valores superiores ao limite estabelecido pela Portaria n° 9214/11 do Ministério da Saúde, para os quais recomendou-se considerar a possibilidade de redução de carga de nitrogênio nos SESs localizados a montante.

IV. ESTUDO DE ALTERNATIVAS E AVALIAÇÃO DE PLANEJAMENTO PREEXISTENTE

  • Avaliação de planejamentos existentes nos âmbitos federal, estadual e municipal quanto a projetos e obras previstas ou já em andamento para implantação ou ampliação de SES.
  • Formulação de alternativas técnicas para melhoria dos SESs das 5.570 sedes urbanas para o horizonte de 2035, considerando-se sete faixas de remoção de DBO, com diferentes tipos de tratamento: convencional (faixa de remoção de DBO entre 60% e 80%) e avançado (faixa de remoção acima de 80%).
  • Formulação de outras alternativas técnicas além das faixas de tratamento, a saber: solução aplicada ao semiárido, com atenção especial para remoção de patógenos ou reúso de efluente para municípios com corpo receptor intermitente ou efêmero; solução conjunta entre municípios quando a solução do município a jusante é impactada pelos lançamentos de efluentes a montante; e solução complementar, nos casos de municípios cujos corpos receptores principais possuem baixa capacidade de diluição.

V. CURVAS DE CUSTOS DE COLETA E TRATAMENTO

  • Para coleta/transporte, foram considerados os custos de rede coletora, estações elevatórias de esgoto, linhas de recalque e interceptores.
  • Para o tratamento, foram estabelecidas quatro curvas de custo com as eficiências de 60%, 80%, 93% e acima de 97%; com base nos déficits de coleta e tratamento de esgotos quantificados e do tipo de tratamento definido, as curvas foram aplicadas para realização das estimativas de custos das intervenções propostas.
  • Para as soluções que necessitariam de processos com elevadas eficiências de remoção de carga orgânica, foram avaliados custos complementares, considerando-se o lançamento do efluente em trecho de rio mais a jusante ou em outro corpo receptor; foi avaliado também o custo de implantação de emissário de lançamento, que foi adicionado ao custo da nova eficiência de remoção de carga requerida.
  • Para municípios costeiros, onde os rios não apresentaram disponibilidade hídrica suficiente para a diluição dos efluentes lançados, foi considerada como solução a implantação de emissários submarinos, precedida de tratamento com eficiência de remoção de carga orgânico entre 60% e 80%.

VI. ELABORAÇÃO RELATÓRIOS DE IDENTIFICAÇÃO DE OBRAS

  • Apresentação do Relatório de Identificação de Obra resultante da análise realizada para cada município, compreendendo os elementos necessários à caracterização dos SESs, com os pontos de lançamento de efluentes, corpos receptores, solução proposta para cada sistema, custos envolvidos e recomendações para adequação ambiental e social.

VII. ESTRATÉGIAS DE IMPLEMENTAÇÃO DAS PROPOSTAS E ATUALIZAÇÃO DOS DADOS

  • Construção de uma matriz para modelagem institucional elaborada em três etapas: organização das informações sobre prestadores de serviço; definição dos indicadores; modelagem institucional propriamente dita.
  • Construção de um Banco de Dados específico que possibilitou enquadrar os municípios em três grupos institucionais: Grupo A – Situação Institucional Consolidada; Grupo B – Situação Institucional Intermediária; Grupo C – Situação Institucional Básica.
  • Elaboração de uma matriz de circunstâncias para políticas e diretrizes de universalização, com recomendação de ações para cada grupo.
  • Compartilhamento e transferência de tecnologias com a ANA.
  • Definição de metodologia própria ao banco de dados relacional para afinar os instrumentos, métodos e procedimentos utilizados no Atlas Brasil de Despoluição de Bacias Hidrográficas: Tratamento de Esgotos Urbanos e compatibilizá-los com os do Atlas de Abastecimento Urbano (Nordeste, Sul. Regiões Metropolitanas e Brasil) e demais bancos de dados disponíveis na ANA (Conjuntura dos Recursos Hídricos, Panorama do Qualidade das Águas, entre outros).

VIII. ELABORAÇÃO DE RELATÓRIOS FINAIS E DO RESUMO EXECUTIVO

  • Preenchimento de formulários do Cadastro Nacional de Usuários de Recursos Hídricos com informações sobre as unidades de tratamento identificadas e os respectivos lançamentos de seus efluentes nos corpos d'água receptores, organizados por bacia hidrográfica.
  • Elaboração de relatórios finais compreendendo informações consolidadas dos relatórios parciais; base conceitual; metodologias aplicadas para coleta de dados, análises e desenvolvimento de cenários e alternativas; resultados consolidados das análises, diagnósticos e prognósticos; planejamento e obras existentes; e alternativas técnicas e investimentos necessários.
  • Elaboração do Resumo Executivo para divulgação a instituições, órgãos de planejamento e mídia contendo a descrição dos trabalhos realizados, metodologias utilizadas, pesquisas empreendidas, bases conceituais e principais resultados obtidos.

IX. DESENVOLVIMENTO E CARGA DO BANCO DE DADOS GEORREFERENCIADOS

  • Para a elaboração do Banco de Dados Georreferenciados foi utilizada a tecnologia da ESRI (ArcGis); os dados coletados foram organizados de acordo com o modelo, considerando a divisão político-administrativa e identificando essencialmente três tipos de introdução de elementos: (i) criação de novas features classes, incluindo elementos típicos dos sistemas de esgotamento sanitário; (ii) criação de novos campos em tabelas existentes, incluindo informações municipais relacionadas aos sistemas de esgotos; (iii) criação de novos relacionamentos entre tabelas e campos provindos da inserção de novos dados no modelo.


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