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TF – fichamento #2.6

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Este capítulo versa mais especificamente sobre a BMP Trincheira de Infiltração: Introdução (p.6-3), critério de seleção (p.6-6), Limitações (p.6-7), Custos (p.6-8), Informações adicionais (p.6-8), Trincheira para infiltração total (p.6-8), Trincheira para infiltração parcial (p.6-8), Pré-tratamento (p.6-8), Projeto (p.6-9), Manutenção (p.6-10), Dimensionamento da trincheira de infiltração (p.6-10), Profundidade máxima admissível (p.6-10), Volume da trincheira (p.6-11), Procedimentos de cálculo (p.6-11), Recarga das águas subterrâneas (p.6-15), Duração da obra – longevidade (p.6-15) e Método que usa a trincheira para deter pico de enchente (p.6-15)

 

  • Definição: a trincheira de infiltração consiste basicamente numa vala rasa preenchida com pedra britada que drena o escoamento superficial para permitir a infiltração das águas pluviais no solo em certo período de tempo.

  • Critérios de seleção:

    Indicada para:

    • áreas menores que 4ha; [segundo FHWA, 2004]

    • solo permeável tipo A ou B do SCS;

    • recarga do aquífero subterrâneo;

    • pode ser construída em locais destinados somente a deter o volume do escoamento superficial e melhorar a qualidade das águas pluviais, a fim de diminuir os custos das obras de drenagem a jusante.

      Não indicada para:

    • declividades acima de 5%; [Austrália 1998]

    • solo do tipo D do SCS ou com taxa de infiltração saturada < 7,6mm/h:

    • área de risco de contaminação das águas subterrâneas (próximo a postos de gasolina, por exemplo);

    • vazões muito grandes pois a água pode passar por cima;

    • área de instabilidade geológica ou de solos de geologia cárstica (rochas com presença de calcáreo, carbonatos ou cavernas).

  • Tipos:

    • de infiltração parcial: uma parte das águas pluviais infiltra no solo e outra parte é captada por drenos (tubos perfurados); ou

    • de infiltração total: conta com uma camada de areia entre as britas e solo, geralmente destinada à recarga de mananciais subterrâneos, dimensionada com Tr de 2 ou 10 anos;

    • superficial: mais usada; ou

    • enterrada: menos comum.

  • Pré-tratamento: é necessário pré-tratamento do runoff para evitar entupimento.

    • Consiste basicamente em remover as partículas e sedimentos maiores, óleos e graxas.

    • Pode ser faixa de filtro gramada, canal gramado, ou outra solução, sendo a mais comumente empregada a primeira, com largura mínima de 6m.

    • Parâmetros: velocidade de saída não erosiva, existência de bacia de sedimentos, Tr = 2anos, volumepré-tratamento = 10% a 25% de WQv.

  • Projeto:

    • percolação mínima do solo nas adjacências: entre 15 e 60mm/h;

    • distância mínima entre fundo da trincheira e rocha/lençol freático abaixo: 1,20m;

    • aplicação de geossintético no fundo e laterais das valas, com transpasse de 30cm;

    • profundidade tal que o tempo de drenagem fique entre 24 e 48h;

    • a trincheira deve fica no mínimo a 6m da construção mais próxima;

    • tubos perfurados (quando usados): declividade mínima de 5% e diâmetro mínimo de 100mm;

    • à montante: pré-tratamento;

    • à jusante: berma p/ formar pequena lagoa e aumentar a infiltração;

  • Métodos de dimensionamento:

    • para melhoria da qualidade das águas pluviais (ver p.6-9 p/ detalhes)

    • para melhoria da qualidade das águas pluviais e também detenção do pico de enchente (ver p.6-15 p/ detalhes)

    • procedimento de cálculo:

      1) determinar o volume de armazenamento Vw por meio dos métodos WQv;

      2) calcular a profundidade máxima (dmax);

      3) determinar a profundidade da trincheira considerando o nível do lençol freático e dmax;

      4) Calcular a área da superfície da trincheira e determinar sua largura.

    • diferença entre os métodos: o segundo método considera que o fundo da trincheira entope rapidamente e, por isso, usas somente 1/2 das áreas verticais dela, além de sugerir um acréscimo de 25% no volume do runoff devido à aplicação do método racional

  • Eficiência da trincheira de infiltração:

 

 

 

 

 

  • Manutenção:
    • prever poço de observação (pode ser de PVC) no centro para monitorar o funcionamento;
    • prever manutenção preventiva ao menos 2 vezes/ano;
    • retirar sedimentos retidos no pré-tratamento sempre q houver chuvas muito fortes.
  • Vida útil: considerando haver pré-tratamento
    • de 10 a 15 anos ou
    • L = (25.f)0,4 onde L é a longevidade em anos e f a permeabilidade em mm/h
  • Custos:
    • de construção (em dólares, em função do volume): C = 1317.V0,63
    • de manutenção: de 5% a 20% do custo de construção (alto).

 

Glossário adquirido:

Tr – tempo de retorno

TF – fichamento #2.5

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Capítulo 5 – Grupo das Opções das BMPs

 

Este capítulo fala sobre conceitos das classificações das BMPs em grupos (p.5-8), BMPs estruturais (p.5-8), BMPS não-estruturais (p.5-9), BMP – infiltração (p.5-10), BMP – filtração (P.5-10), BMP – detenção (p.5-10), BMP – planejamento e uso do solo (p.5-11), BMP – pós-desenvolvimento (p.5-11), Medidas estruturais que não atendem totalmente ao WQv (p.5-11), critérios de projeto e requisitos das BMPs (p.5-12),matriz de remoção de poluentes (p.5-12), medidas da EPA para controle de descarga de águas pluviais (p.5-13), eficácia das BMPs (p.5-14), prevenção (p.5-15), monitoramento (p.5-15), escolha da BMP adequada (p.5-15), impacto ambiental (p.5-16), remoção de poluentes em série (p.5-17), classificação das BMPs (p.5-20), controle à montante (p.5-20) e controle a jusante (p.5-20).

 

  • EPA (em 1999) determinou que cidades com menos de 100.000hab e que tivessem densidade maior que 4hab/ha teriam que apresentar programas para melhoria de qualidade das águas pluviais.

  • No Brasil, a resolução CONAMA nº357 (17/03/2005) classificou os corpos d’água nas classes 1, 2, 3 e 4, que não se aplicam ao lançamento das águas pluviais que levam a poluição difusa.

  • Mecanismos principais de remoção de poluentes das BMPs: sedimentação, infiltração no solo e processos biológicos e químicos.

  • Sedimentação: a remoção de sedimentos mais pesados se dá por gravidade. As dimensões de lagoas e wetlands devem ser calculadas para que as velocidades sejam suficientes para o tempo de detenção e depósito das partículas no fundo. Como a velocidade de deposição em ambientes naturais é menor que nos artificiais, recomenda-se usar 1/2 da velocidade teórica de deposição dos sedimentos conforme tabela da p.5-5.

  • Infiltração no solo: ao passar pelo solo, a água é filtrada e há remoção de decomposição aeróbica e precipitação química [Estado da Virgínia, 1992]. Vale ressaltar que pode haver contaminação das águas subterrâneas e aquíferos.

  • Processos biológicos e químicos:

    • Substâncias coloidais: trata-se principalmente por filtração por vegetação. São principais fatores que afetam a filtração: profundidade, densidade e tipo de vegetação. Com esses parâmetros e considerando também a variação de nível na lagoa ou wetland deve escolher a vegetação – espécies com estruturas densas e finas apresentaram melhor desempenho no geral.

    • Nutrientes solúveis: seu tratamento consiste em duas etapas: 1) adsorção e precipitação e 2) precipitação. Os nutriente solúveis são frequentemente adsorvidos pelos sedimentos e plantas epifíticas existentes nas macrófitas das wetlands.

    • Tratamento biológico: se dá principalmente por algas e bactérias. A maior diferença entre lagoas e wetlands é que em lagoas o tratamento deve-se ao plâncton, ao passo que nas wetlands, deve-se ao biofillme da superfície das plantas aquáticas macrófitas. Altas velocidades e turbulência podem romper o biofilme, por isso devem ser evitados nas wetlands.

  • Uma BMPs pode ser avaliada no que tange à sua performance, eficiência e efetividade.

  • Concentrações irredutíveis [Schueler, 2000 in EPA e ASCE 2002]:

    • TSS: 20mg/l a 40mg/l

    • PT: 0,15mg/l a 0,20mg/l

    • NT: 1,9mg/l

    • Nitrato (N): 0,7mg/l

    • NTK: 1,2mg/l

  • Classificação das BMPs:

    • estruturais: infiltração (trincheira de infiltração, bacia de infiltração, pavimento permeável), filtração (filtros de areia, canal gramado, bacia de filtração, faixa de filtro gramado), detenção (lagoa de detenção alagada, wetlands artificiais, separador de óleos e graxas).

    • Não-estruturais: planejamento de uso do solo, pós-desenvolvimento (limpeza e manutenção de ruas, manutenção de gramados, etc.)

      • limpeza das ruas: medida importantíssima pois, em áreas urbanizadas com elevada taxa de impermeabilização, pode chegar a reduzir ~80% dos poluentes, mas não atinge óleos ou graxas.

    • Controle à montante: controle no lote que pode ser dar por armazenamento (no telhado, em estacionamento de veículos, em reservatórios enterrados ou no jardim) ou infiltração (pequenas lagoas com 100mm de profundidade, trincheira de infiltração, vala gramada, micro-drenagem com tubos perfurados, faixa de filtro gramada, vegetação ripariana, rain gradens, captação de água da chuva).

    • Controle à jusante: para áreas maiores que 2ha, tem por objetivo controlar impactos de urbanização de maneira a melhorar a qualidade das águas pluviais (bacias de detenção molhadas, wetlands, reservatório de detenção seco, bacia de infiltração).

  • Medidas estruturais que sozinhas não atendem totalmente o WQv:

    • bacia de detenção seca com detenção estendida;

    • separador de óleo e graxa;

    • faixa de filtro gramada;

    • canal gramado.

  • Medidas da EPA para controle de descargas de águas pluviais:

    • educação ambiental;

    • envolvimento e participação da população;

    • detecção e eliminação de ligações clandestinas nas redes pluviais;

    • construção de obras para controle do acesso das águas pluviais

    • novas obras e aquelas a serem novamente reconstruídas devem atender às novas exigências;

    • prevenção da poluição;

    • limpeza urbana.

  • Bem Urbonas e John T. Oerfer puseram em dúvida as BMPs estruturais e não estruturais nos EUA sugerindo que é dispendido muito dinheiro sendo a mitigação do impacto ambiental muito baixa.

  • Prevenção: [Auckland, 2000] toda pessoa deve evitar, mitigar ou remediar qualquer efeito adverso no meio ambiente proveniente de atividade que prejudique o ecossistema.

  • Monitoramento: pode/deve ser feito nas BMPs estruturais e não-estruturais, tendo muita dificuldade de exequibilidade nestas últimas.

  • Métodos para remoção de poluentes em série: a) simples de Schueler na p.5-17, b) usado na Geórgia (EUA) a p.5-19 c) segundo New Jersey na p.5-19.

  • Escolha da BMP:

Glossário adquirido:

BMP – best manangement pratices (medidas ótimas de gerenciamento)

EPA – Environment Protection Agency

Classe 1 – águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes

ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas.

Classe 2 – águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e

lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e) à aqüicultura e à atividade de pesca.

Classe 3 – classe 3: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à pesca amadora; d) à recreação de contato secundário; e) à dessedentação de animais.

Classe 4 – águas que podem ser destinadas: a) à navegação; b) à harmonia paisagística.

Performance – medidas que mostram como são tratadas as metas das BMPs para águas pluviais são tratadas.

Efetividade – medidas que mostram como são tratadas as metas das BMPs em relação a total do volume de escoamento superficial.

Eficiência – medidas que mostram como as BMPs removem ou controlam os poluentes.

Concentração irredutível – concentração mínima de poluentes que se atinge ao usar BMPs para melhoria das águas pluviais

Impacto ambiental – [resolução CONAMA nº1/86] é qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas, que direta ou indiretamente afetam: a) saúde, segurança e bem-estar da população; b) as atividades sociais e econômicas; c) a biota; d) as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; e) a qualidade dos recursos ambientais.

 

Capítulo 5 – Grupo das Opções das BMPs 

Este capítulo fala sobre conceitos das classificações das BMPs em grupos (p.5-8), BMPs estruturais (p.5-8), BMPS não-estruturais (p.5-9), BMP – infiltração (p.5-10), BMP – filtração (P.5-10), BMP – detenção (p.5-10), BMP – planejamento e uso do solo (p.5-11), BMP – pós-desenvolvimento (p.5-11), Medidas estruturais que não atendem totalmente ao WQv (p.5-11), critérios de projeto e requisitos das BMPs (p.5-12),matriz de remoção de poluentes (p.5-12), medidas da EPA para controle de descarga de águas pluviais (p.5-13), eficácia das BMPs (p.5-14), prevenção (p.5-15), monitoramento (p.5-15), escolha da BMP adequada (p.5-15), impacto ambiental (p.5-16), remoção de poluentes em série (p.5-17), classificação das BMPs (p.5-20), controle à montante (p.5-20) e controle a jusante (p.5-20).

EPA (em 1999) determinou que cidades com menos de 100.000hab e que tivessem densidade maior que 4hab/ha teriam que apresentar programas para melhoria de qualidade das águas pluviais.
No Brasil, a resolução CONAMA nº357 (17/03/2005) classificou os corpos d’água nas classes 1, 2, 3 e 4, que não se aplicam ao lançamento das águas pluviais que levam a poluição difusa.
Mecanismos principais de remoção de poluentes das BMPs: sedimentação, infiltração no solo e processos biológicos e químicos.
Sedimentação: a remoção de sedimentos mais pesados se dá por gravidade. As dimensões de lagoas e wetlands devem ser calculadas para que as velocidades sejam suficientes para o tempo de detenção e depósito das partículas no fundo. Como a velocidade de deposição em ambientes naturais é menor que nos artificiais, recomenda-se usar 1/2 da velocidade teórica de deposição dos sedimentos conforme tabela da p.5-5.
Infiltração no solo: ao passar pelo solo, a água é filtrada e há remoção de decomposição aeróbica e precipitação química [Estado da Virgínia, 1992]. Vale ressaltar que pode haver contaminação das águas subterrâneas e aquíferos.
Processos biológicos e químicos:
Substâncias coloidais: trata-se principalmente por filtração por vegetação. São principais fatores que afetam a filtração: profundidade, densidade e tipo de vegetação. Com esses parâmetros e considerando também a variação de nível na lagoa ou wetland deve escolher a vegetação – espécies com estruturas densas e finas apresentaram melhor desempenho no geral.
Nutrientes solúveis: seu tratamento consiste em duas etapas: 1) adsorção e precipitação e 2) precipitação. Os nutriente solúveis são frequentemente adsorvidos pelos sedimentos e plantas epifíticas existentes nas macrófitas das wetlands.
Tratamento biológico: se dá principalmente por algas e bactérias. A maior diferença entre lagoas e wetlands é que em lagoas o tratamento deve-se ao plâncton, ao passo que nas wetlands, deve-se ao biofillme da superfície das plantas aquáticas macrófitas. Altas velocidades e turbulência podem romper o biofilme, por isso devem ser evitados nas wetlands.
Uma BMPs pode ser avaliada no que tange à sua performance, eficiência e efetividade.
Concentrações irredutíveis [Schueler, 2000 in EPA e ASCE 2002]:
TSS: 20mg/l a 40mg/l
PT: 0,15mg/l a 0,20mg/l
NT: 1,9mg/l
Nitrato (N): 0,7mg/l
NTK: 1,2mg/l
Classificação das BMPs:
estruturais: infiltração (trincheira de infiltração, bacia de infiltração, pavimento permeável), filtração (filtros de areia, canal gramado, bacia de filtração, faixa de filtro gramado), detenção (lagoa de detenção alagada, wetlands artificiais, separador de óleos e graxas).
Não-estruturais: planejamento de uso do solo, pós-desenvolvimento (limpeza e manutenção de ruas, manutenção de gramados, etc.)
limpeza das ruas: medida importantíssima pois, em áreas urbanizadas com elevada taxa de impermeabilização, pode chegar a reduzir ~80% dos poluentes, mas não atinge óleos ou graxas.
Controle à montante: controle no lote que pode ser dar por armazenamento (no telhado, em estacionamento de veículos, em reservatórios enterrados ou no jardim) ou infiltração (pequenas lagoas com 100mm de profundidade, trincheira de infiltração, vala gramada, micro-drenagem com tubos perfurados, faixa de filtro gramada, vegetação ripariana, rain gradens, captação de água da chuva).
Controle à jusante: para áreas maiores que 2ha, tem por objetivo controlar impactos de urbanização de maneira a melhorar a qualidade das águas pluviais (bacias de detenção molhadas, wetlands, reservatório de detenção seco, bacia de infiltração).
Medidas estruturais que sozinhas não atendem totalmente o WQv:
bacia de detenção seca com detenção estendida;
separador de óleo e graxa;
faixa de filtro gramada;
canal gramado.
Medidas da EPA para controle de descargas de águas pluviais:
educação ambiental;
envolvimento e participação da população;
detecção e eliminação de ligações clandestinas nas redes pluviais;
construção de obras para controle do acesso das águas pluviais
novas obras e aquelas a serem novamente reconstruídas devem atender às novas exigências;
prevenção da poluição;
limpeza urbana.
Bem Urbonas e John T. Oerfer puseram em dúvida as BMPs estruturais e não estruturais nos EUA sugerindo que é dispendido muito dinheiro sendo a mitigação do impacto ambiental muito baixa.
Prevenção: [Auckland, 2000] toda pessoa deve evitar, mitigar ou remediar qualquer efeito adverso no meio ambiente proveniente de atividade que prejudique o ecossistema.
Monitoramento: pode/deve ser feito nas BMPs estruturais e não-estruturais, tendo muita dificuldade de exequibilidade nestas últimas.
Métodos para remoção de poluentes em série: a) simples de Schueler na p.5-17, b) usado na Geórgia (EUA) a p.5-19 c) segundo New Jersey na p.5-19.
Escolha da BMP:

Glossário adquirido:
BMP – best manangement pratices (medidas ótimas de gerenciamento)
EPA – Environment Protection Agency
Classe 1 – águas que podem ser destinadas:  a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado;  b) à proteção das comunidades aquáticas;  c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme  Resolução CONAMA no 274, de 2000;  d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes
ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas.
Classe 2 –  águas que podem ser destinadas:  a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional;  b) à proteção das comunidades aquáticas;  c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme  Resolução CONAMA no 274, de 2000;  d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e
lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e) à aqüicultura e à atividade de pesca.
Classe 3 – classe 3: águas que podem ser destinadas:  a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado;  b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;  c) à pesca amadora;  d) à recreação de contato secundário; e) à dessedentação de animais.
Classe 4 – águas que podem ser destinadas:  a) à navegação; b) à harmonia paisagística.
Performance – medidas que mostram como são tratadas as metas das BMPs para águas pluviais são tratadas.
Efetividade – medidas que mostram como são tratadas as metas das BMPs em relação a total do volume de escoamento superficial.
Eficiência – medidas que mostram como as BMPs removem ou controlam os poluentes.
Concentração irredutível – concentração mínima de poluentes que se atinge ao usar BMPs para melhoria das águas pluviais
Impacto ambiental – [resolução CONAMA nº1/86] é qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas, que direta ou indiretamente afetam: a) saúde, segurança e bem-estar da população; b) as atividades sociais e econômicas; c) a biota; d) as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; e) a qualidade dos recursos ambientais.

TF – fichamento #2.4

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Capítulo 4 – Pré-tratamento

Relevância do tema: “No Brasil 65% das internações hospitalares são provenientes de doenças de veiculação hídrica.” [Tucci, 2002, inundações urbanas na América do Sul]

 

Este capítulo fala sobre conceitos de pré-tratamento (p.4-3), bacia de sedimentação temporária e permanente (p.4-3), pré-tratamento com e sem reservatório permanente (p.4-3), pré-tratamento in line e off line (p.4-6), remoção de partículas de grandes dimensões (p.4-6), pré-tratamento em filtros de areia (p.4-9), lei de stokes (p.4-10), granulometria dos sedimentos (p.4-11), elementos para projeto de pré-tratamento (p.4-13), depósito anual de sedimentos (p.4-13), vazão que chega ao pré-tratamento usado o Tr-55 do SCS (p.4-16), tempo de esvaziamento (p.4-18), orifício (p.4-20), canaleta que liga o pré-tratamento à BMP (p. 4-23), manutenção (p.4-24), dispositivos para remoção de lixo (p.4-27) e perda de carga na tela (p.4-28).

 

  • Por que fazer pré-tratamento? Para melhorar a qualidade das águas pluviais tem importância fundamental, inclusive antecedendo bacias de detenção alagadas, wetlands, filtros de areia, trincheiras de infiltração e outras BMPs.
  • Tipos de pré-tratamento:
    • remoção dos sólidos flutuantes (aquele maiores de 5mm de diâmetro)
    • remoção dos sólidos grosseiros através de grades, peneiras, etc.
    • Remoção de sólidos sedimentáveis até um determinado diâmetro de partícula como 60μm, 125μm, ou 200μm.
  • Pesquisas inglesas mostraram que as partículas em suspensão tinha diâmetro variando entre 20μm e 100μm [Mays, 2001]
  • Adotar: partícula média de 60μm, com velocidade de sedimentação de 0,0032m/s e que corresponde a deposição de 80% dos sólidos em suspensão [ref. pesquisa EPA, 1998 in Urbonas, 1993]
  • Para efeito de projeto, adotar que o pré-tratamento irá depositar partículas maiores ou iguais a 0,06mm.
  • Adotar para volume de pré-tratamento 0,1WQv.
  • Elementos para o projeto de pré-tratamento:
    • O volume do pré-tratamento deve estar incluso no WQv.
    • A profundidade do pré-tratamento deve estar entre 1,5m a 3,5m e no mínimo de 1,0m.
    • A velocidade máxima no pré-tratamento deve ser inferior a 0,25m/s para evitar erosão.
    • O tempo de permanência deve ser cerca de 5min.
    • A drenagem para esvaziamento do pré-tratamento deve ser separada do reservatório WQv.
    • Os sedimentos deverão ser retirados ao atingirem 50% do volume do pré-tratamento.
    • Uma berma (de concreto, terra ou gabião) deve ser construída entre o pré-tratamento e o reservatório WQv e deverá estar de 0,15m a 0,30m abaixo do nível máximo do reservatório permanente WQv.
    • Recomenda-se que o fundo do pré-tratamento seja de concreto para facilitar a limpeza mecânica.
    • O pré-tratamento deve ter acesso independente do reservatório WQv.
    • Caso seja offline, deve-se deixar pelo menos 0,30m para a reserva de sedimentos [Eugene, 2002]
  • Caso Santo André – Semasa:
    • volume médio anual de sedimentos = 6,7m3/ha x ano (em set/2002)
    • retirada de sedimentos feita em abril e outubro
    • limpeza das grades feita a cada 3 meses
    • Custo anual da retirada de sedimentos e limpeza das grades: US$1,00/m3 do volume do reservatório de detenção.
    • Considerando custos de transporte para aterroa sanitário, custo do próprio aterro, custos de segurança e vigilância esse valor chega a US$3,00/m3 do volume do reservatório de detenção.
    • Como o custo médio de um piscinão é de US$30,00/m3 do volume do reservatório, a manutenção chega a ~10% do custo inicial, o que é alto se comparado com os dos EUA, onde a manutenção representa cerca de 3% a 6% do custo incial.
  • Adotar para o Brasil custo de manutenção de reservatório de detenção cerca de 10% do seu custo de construção.
  • Dados do piscinão do bananal: construído em 1999, volume de 46.000m3, área de 1340ha e taxa de sedimentos 12,5m3/ha x ano (p.4-15).
  • Adotar para o Brasil a taxa de 10 m3/ha x ano para remoção de sedimentos para estimativa.
  • Em outros países: na Carolina do Norte, a taxa média de sedimentos é de ~5,5m3/ha x ano e no Canadá é de quase 4m3/ha x ano.
  • Os sedimentos removidos são considerados não-perigosos e pode ser dispostos em aterros sanitários ou local autorizado.
  • O pré-tratamento é ideal para áreas entre 10ha e 100ha – para área menores os custos aumentam muito perto da eficiência gerada, embora devam ser feitos mesmo assim.
  • As grades pode estar in line ou off line, sempre prevendo um sistema de by-pass para casos em que haja algum problema na grade.
  • Critérios para dimensionar a grade:
    • vazão para período de retorno de 2 anos
    • supor que 50% da grade está bloqueada
    • avaliar também para vazões centenárias
  • Perda de carga na tela: Hf = 1,43. (V2-v2) / 2.g onde:
    • Hf é a parde de carga na grade (m)
    • V é a velocidade da água na grade (m/s)
    • v é a velocidade da água antes de chegar à grade (m/s)
    • g é a aceleração da gravidade (9,81m/s)

 

Glossário adquirido:

WQv – volume para melhoria das águas pluviais (mais detalhes, ver p.3-7)

TF – fichamento #2.3

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Capítulo 3 – First Flush

 

Este capítulo fala sobre conceitos de first flush (p.3-3), as pesquisas de Robert Pitt (p.3-3), as conclusões sobre first flush (p.3-6), método volumétrico e método da vazão (p.3-6) e volume para melhoria da qualidade das águas pluviais (p.3-7).

 

  • Pesquisa de Robert Pitt:
    • 55% dos parâmetros, a média do first flush é bem maior que a do método composto
    • no restante 45% dos parâmetros, a média é igual ou maior que a do método composto
    • DBO, COD, TDS, Zn possuem first flush adequados em todas categorias: comércio, indústria, institucional, espaços abertos, residencial e todas combinações
    • O first flush está presente em 70% dos parâmetros na categoria comercial e em 60% nas categorias residência e institucional
    • O first flush está presente somente em 45% nas áreas industriais apesar do alta grau de impermeabilização.
    • O first flush não tem nenhuma presença em área abertas.
    • Os metais pesados apresentam altas concentrações no começo da precipitação
    • Os nutrientes apresentam altas concentrações no começo da precipitação, exceto o nitrogênio e o ortho-P
    • O fenômeno do abaixamento de alta concentração no início não se observa nas bactérias
    • O first flush funciona bem para áreas pequenas (máximo de 160ha)
    • As área impermeáveis comerciais examinadas pussuíam a média de AI=83%, enquanto que a área industrial apresentava AI=70%, a institucional tinha AI=45% e a residencial, AI=45%. Os espaços abertos possuíam Ai=4%.
  • Pesquisas na Universidade de Massachusets (EUA):
    • Nove estudos na Coréia levaram a conclusão que em bacias menores de 100ha o pico da carga poluidora acontecia antes do pico de vazão, valendo o contrário para bacias maiores [Lee & Bang, 2000 in Wrinkler, 2001]
    • O exame de 12 first flush na França acharam variações muito grandes na carga poluente [Bertand & Krejewski, 1998 in Wrinkler, 2001]
    • O estudo de 2 bacias na Europa detectou pouco diferença no TSS e na condutividade [Delectic, 1998 in Wrinkler, 2001]
  • Conclusões sobre first flush:
    • dada uma matriz de poluentes, o first flush atende 60% das parâmetros das mesmas
    • Área impermeável AI > 25%
    • Área da bacia Ab < 100ha
    • A maioria das concentrações dos poluentes nas águas pluviais obedecem a uma distribuição lognormal mesmo com pequena margem de erro.

 

 

Glossário adquirido:

método composto – é o método das médias de concentrações no intervalo de 15 min para chuvas até 3h de duração ou mais.

TF – fichamento #2.2

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Continuando a leitura do livro “Poluição Difusa” de Plínio Tomaz – segue fichamento do capítulo 2 😉

Capítulo 2 – Poluição Difusa

 

Este capítulo fala sobre conceitos de poluição pontual e difusa (p.2-3), avaliação do impacto do lançamento de drenagem urbana sobre o corpo receptor e a resposta do ecossistema (p.2-3), controle da poluição difusa (p.2-4), legislação (p.2-7), impermeabilização do solo (p.2-8), impactos hidrológicos devido à impermeabilização do solo (p.2-9), impactos físicos devido à área impermeabilizada (p.2-12), impactos biológicos devido à impermeabilização dos solos (p.2-16) e impactos na qualidade das águas pluviais devido à impermeabilização do solo (p.2-21).

 

  • Definição de poluição difusa [PORTO, 1995]: “aquela gerada pelo escoamento superficial de água em zonas urbanas e que provém de atividades que depositam poluentes, de forma esparsa, sobre a área de contribuição da bacia hidrográfica.”
  • São 5 condições que caracterizam a poluição difusa:
    • lançamento de carga poluidora intermitente / relacionado com precipitação;
    • poluentes são transportados a partir de extensas áreas;
    • as cargas poluidoras não são monitoradas a partir de seu ponto de origem pois é desconhecido;
    • o controle da poluição difusa deve incluir, obrigatoriamente, ações sobre a área geradora ao invés de apenas atuar sobre o efluente;
    • é difícil estabelecer padrões de qualidade para o lançamento do efluente, já que a carga poluidora varia com a intensidade e duração do evento meteorológico.
  • Dois estudos importantes para estudo de poluição difusa em área urbana: (1) controle da poluição difusa usando as BMPs e (2) avaliação de impacto do lançamento de drenagem urbana sobre o corpo receptor e a resposta do ecossistema.
    • (1) Há basicamente 3 formas de fazer esse controle: prevenindo a entrada de poluentes no runoff (redução do tráfego de veículos, não jogar lixo, óleos ou graxas nas ruas, limpeza pública eficiente – também chamadas BMPs não-estruturais), aumentar as áreas permeáveis (atuar no planejamento urbano, meios para infiltrar as águas pluviais) e tratar o runoff através de BMPs (antes de atingir os cursos d’água através de BMPs estruturais).
    • (2) Os modelos matemáticos existentes de avaliação não consideram o first flush e examinam a variação dos poluentes dentro dos corpos d’água.
  • First Flush – conceito que teve início nos EUA na década de 1970, significa o escoamento pluvial no início de uma chuva, sendo mais pronunciado nas áreas impermeáveis e que carrega grande concentração de poluentes que ficam acumulados no período entre chuvas, quer do solo, quer do interior das canalizações.
  • Processo: águas pluviais → poluição → controle na fonte → pavimento poroso, modular, faixas de filtros gramados, etc. → estruturas de controle, lagoas, etc. → lançamento das águas pluviais
  • Objetivo: controle da poluição difusa antes do curso d’água.
  • Legislação brasileira: a poluição difusa não está prevista no CONAMA 357/2005 → drenagem deve ser objeto de leis estaduais e federais pois muitas vezes os problemas transcendem o escopo municipal!
  • Em outros países: na França as decisões sobre drenagem urbana são tomadas por comitês de bacias desde 1960; nos EUA BMPs para poluição difusa são obrigatórias por lei federal para cidades com mais de 10.000hab; Estado da Flórida estabelece meta de redução de 80% da carga poluente anual.
  • Impermeabilização do solo: impactos para áreas impermeabilizadas inferiores a 10% são menores, de 10% a 25% são preocupantes e acima 25% são desagradáveis.
    • hipóteses: os rios são de 1ª, 2ª e 3ª ordem; a estimativa da impermeabilização tem que ser correta com erros de + ou – 10%; as previsões devem ser encaradas como previsões e não como dados concretos; as marcas de 10% e 25% não são números rígidos; as pesquisas têm origem nos EUA e não no Brasil; os dados achados para córregos e rios podem não ser válidos para lagos e aquíferos.
    • impactos da impermeabilização do solo: (a) hidrológicos, (b) físicos, (c) biológicos e (d) na qualidade das águas pluviais.
      • (a) hidrológicos: aumento do runoff, aumento dos picos de vazões, aumentos das enchentes, decréscimo da vazão de base dos rios.
      • (b) físicos: dificuldades em medir o habitat, mudanças na geometria dos rios (o leito se alarga de 2 – p/ AI~20% – a 8 vezes – p/ AI ~70%), aumento da temperatura, alteração na rede de canais (muito grande quando AI>50%).
      • (c) a comunidade aquática é sensível à qualidade de água, então usa-se os índices IBI, EPT e B-IBI.Observação: nas wetlands os anfíbios são tomados como indicadores → “Existem poucas pesquisas a respeito dos anfíbios com a impermeabilização do solo, sendo que o fator determinante para os anfíbios parece ser o aumento do nível da água, o qual pode eliminar os ovos que ficam nas plantas emergentes. As pesquisas indicaram que, quando o nível de água sobe mais de 22cm, há um declínio das espécies problemas.”
      • (d) qualidade das águas pluviais: sedimentos (TSS, TDS e turbidez), TOC, nutrientes (NH3, NTK, NO3, NO2, PT), bactérias (coliformes termotolerantes), metais pesados (Cd, Pb, Hg, Ni, Zn), hidrocarbonetos (PAH), óleos, graxas e pesticidas.

 

Glossário adquirido:

runnoff – volume do escoamento superficial

Índice da integridade Biótica (IBI) – baseia-se na comunidade de peixes

Índice EPT – baseia-se na soma do nº de famílias de certas ordens de insetos que são sensíveis à poluição e que são as primeiras a desaparecer, a saber Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera

Bêntico índice da integridade biótica (B-IBI) – afere a comunidade aquática de insetos, caracterizando de pobre a excelente

Sólidos totais em suspensão (TSS) – é a porção dos sólidos de origem orgânica ou inorgânica que é carregada pelas águas pluviais e que pode ser retida com um filtro de vidro – medida varia de 43mg/l a 663 mg/l conforme CWP, 2003.

Sólidos dissolvidos totais (TDS) – é a medida dos sólidos e minerais dissolvidos nas águas pluviais, usado principalmente na indicação de potabilidade da água e pouco usada em águas pluviais

Turbidez – é a medida que mostra os sólidos suspensos na água e que reduzem a habilidade da luz penetrar na água – não é um parâmetro muito usado com águas pluviais.

Carbônico orgânico total (TOC) – indicador de matéria orgânica numa amostra de água (pode ser pluvial) – altas taxas de TOC aumentam a DBO e a DQO. Em águas pluviais urbanas o TOC fica ~17mg/l enquanto a DBO e a DQO, respectivamente, 10,4mg/l e 66,1mg/l.

Nitrogênio amoniacal (NH3) – a amônia na forma livre é tóxica e na forma ionizada não é.

Nitrogênio Kjeldahn (NTK) – é o nitrogênio orgânico com o nitrogênio em forma de amônia, predominante nos esgotos domésticos brutos, apresenta medida de ~1,67mg/l.

Nitrato (NO3) e Nitrito (NO2) – formas orgânicas do nitrogênio, são indicadores de poluição antiga relacionada com o final do processo de nitrificação e têm medidas ~0,837mg/l.

Fósforo total (PT) – é um nutriente que não traz problema de ordem sanitária, mas sua concentração elevada pode levar à proliferação de algas e ao processo de eutrofização do corpo d’água, apresenta medida ~0,337mg/l.

Hidrocarboneto policíclico aromático (PAH) – alguns hidrocarbonetos desse como pireno e benzeno são cancerígenos e tóxicos à biota, concentrações comuns são de 7 gmicrograma/l.

TF – fichamento #2.1

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Mais uma leitura referente ao TF… livro “Poluição Difusa” de Plínio Tomaz. Para o que nos interessa, li apenas dos capítulos 1 ao 5 e do 12 ao 15. Abaixo segue fichamento do capítulo 1 😉

 

Relevância do tema: “a poluição difusa em áreas urbanas é responsável por 25% da poluição total dos cursos d’água do Brasil.”

 

Capítulo 1 – Gestão Ambiental

 

Este capítulo fala sobre conceitos de ecologia (p.1-3), ecossistema (p.1-3), fotossíntese (p.1-4), respiração (p.1-4), Eutrofização (p.1-5), poluição (p.1-7), graus de trofia (p.1-7), princípios básicos p/ reduzir poluição difusa (p.1-14), perfil dos solos (p.1-15), ecossistemas de água doce (p.1-19), vazão mínima ecológica (p.1-20), hierarquia da rede fluvial (p.1-21), métodos para avaliação de impactos ambientais (p.1-22), trio qtde-qualidade-ecologia (p.1-33) e sistema urbano sustentável de drenagem (p.1-33)

 

  • Definição de poluição: “degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente a) prejudiquem a saúde, a segurança e bem estar da população; b) criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; c) afetem desfavoravelmente a biota (flora e fauna); d) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; e) lancem matéria ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos.” [Lei federal 6938 – 31/08/1981 que trata do meio ambiente – artigo 3º]
  • Há vários graus de trofia: oligotrófico (lagos claros com baixa produtividade) / mesotrófico (lagos com produtividade intermediária) / eutróficos (lagos com elevada produtividade).
  • Fatores limitantes do nível trófico: concentrações de N (nitrogênio), P (fósforo) e K (potássio) – sendo o mais importante o fósforo. Ver em p.1-8 tabela 1.2 que associa as classes de trofia de acordo com as concentrações de fósforo.
  • O princípio básico para reduzir a poluição difusa é a sedimentação pois por ela é possível a deposição de até 50% de fósforos das águas pluviais (o Pparticulado deposita-se no fundo, já o Pdissolvido sedimenta por meio de infiltração).
  • Ver em p.1-17 tabela 1.5 que descreve os perfis de solos (O, A, E, B, C, R).
  • Definição de vazão mínima segundo MMA (vazão mínima ecológica) “vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos” [Instrução Normativa nº 4 – 21/06/2000 do Ministério do Meio Ambiente)
  • Definição de vazão mínima segundo CONAMA (vazão mínima estatística): conceito de Q7,10 (vazão mínima de 7 dias e período de retorno de 10 anos), prevendo a manutenção dos limites mínimos de OD (oxigênio dissolvido) nas condições críticas de vazão [Resolução CONAMA nº 20 – 18/06/1986]
  • Definição de vazão mínima segundo DAEE: “vazão mínima média diária observada das séries históricas consideradas; no caso de inexistência de séries históricas consideradas, indicar o valor de Q7,10, bem como a fonte do estudo de regionalização” [Portaria do DAEE nº 653 – 17/10/1994]
  • “Em São Paulo: algumas bacias como Alto Tietê e Tietê-Sorocaba são consideradas críticas em relação à disponibilidade de água, uma vez que a soma das vazões captadas na bacia, ou em parte dela, supera 50% da vazão mínima.”
  • Há também a vazão mínima da curva de permanência: estabelece-se uma probabilidade sendo que a mais usada é a de 95%.
  • “Os rios são ecossistemas abertos em constante interação com o sistema terrestre e atmosfera circundante, podem ser vistos em 3 dimensões espaciais” (longitudinal, lateral e vertical) e ser classificados como perenes, intermitentes ou efêmeros.
  • Hierarquia da rede fluvial: o critério de ordenação de Horton (1945) define como rios de primeira ordem os canais formadores; da confluência de dois canais de primeira ordem surgem os de segunda ordem; os de terceira ordem recebem afluentes de ordem inferior (1ª ou 2ª ordens).
  • Sistema Urbano Sustentável de Drenagem (SUSD): para que seja possível, é necessário abordar 4 pontos: técnico (autoridades locais, engenheiros, políticos, legislações), econômico (fomentadores do desenvolvimento, grupos especiais), meio ambiente (ecologistas, arquitetos, ONGs, administradores) e responsabilidade social (ONGs, associações de moradores, políticos, público em geral).

 

Glossário adquirido:

BMP – best manangement pratices (medidas ótimas de gerenciamento)

Trófico – significa nutrição ou crescimento

Zonas ripárias – englobam matas ciliares e está ligada ao curso d’água (em tese, se estenderiam até o limite da planície de inundação)

Wetlands artificiais– de maneira simples e resumida, são reservatórios rasos com controle da vazão defluente.