Planejamento de sistemas de tratamento de efluentes no âmbito de bacias hidrográficas com base em modelagem de qualidade da água e técnicas de otimização

Nome: Thiara Cezana Gomes
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 22/08/2022
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Antonio Sérgio Ferreira Mendonça Orientador
Rodrigo de Alvarenga Rosa Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Antonio Sérgio Ferreira Mendonça Orientador
FERNANDO DAS GRAÇAS BRAGA DA SILVA Examinador Externo
Gisele de Lorena Diniz Chaves Examinador Interno
José Antônio Tosta dos Reis Examinador Interno
Leandro Colombi Resendo Examinador Externo
Rodrigo de Alvarenga Rosa Coorientador

Resumo: No Brasil, os níveis de cobertura dos serviços de tratamento de esgotos ainda são considerados
baixos. Os custos de implantação, operação e manutenção de sistemas de tratamento de esgotos
são, em geral, elevados e variam consideravelmente conforme o tipo de tecnologia a ser
implementada. Diante desse cenário, esta pesquisa propõe um método para planejamento de
sistemas de tratamento de efluentes envolvendo minimização dos custos de tratamento e
transporte do esgoto, considerando a legislação vigente, a visão sistêmica em que se assume a
bacia hidrográfica como unidade de planejamento e a capacidade de autodepuração dos corpos
receptores. A modelagem integrada foi subsidiada por três módulos: (i) modelo de qualidade
de água combinado a técnica de otimização para estimativa de eficiências mínimas de
tratamento de esgotos, (ii) dimensionamento hidráulico e (iii) Problema de Localização de
Facilidades (PLF). O estudo difere de outros por trazer à tona a discussão a respeito do
Tratamento Consorciado de Efluentes Sanitários (TCES) e por considerar as eficiências de
remoção dos poluentes no processo de escolha de tecnologias e localizações das Estações de
Tratamento de Esgoto (ETEs), ponderando a capacidade de autodepuração dos corpos d’água.
O TCES prevê a possibilidade de efluentes gerados por diferentes fontes pontuais serem
transportados e agrupados em ETEs com maior capacidade, proporcionando redes
centralizadas. A estratégia metodológica foi aplicada à bacia hidrográfica do rio Pardo,
localizada no Espírito Santo. No total 22 cenários para modelagem de qualidade da água foram
criados, subdivididos em dois grupos: ETEs individuais e TCES. Para ponderar a sensibilidade
do método às variações de parâmetros, foram elaborados quatro quadrantes de análises, sendo
em cada um deles um conceito chave trabalhado. A adoção do conceito de TCES se mostrou
viável especialmente para redes apresentando menores comprimentos, conjuntos de eficiências
de tratamento de esgoto mais elevadas e cenários com potencial de economias de escala. Ao
considerar população global crescente e cidades que enfrentam limitações orçamentárias a
mudança de paradigmas e a busca por soluções econômicas e ambientalmente seguras é de
grande valia.

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