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Integração de ferramentas de geoprocessamento e modelagem matemática para avaliação da qualidade da água dos corpos receptores, a partir do cálculo e espacialização das cargas domésticas dos esgotos urbanos – parte 1

Resumo

Um dos maiores desafios para o setor de saneamento no país é o passivo significativo de cargas provenientes de esgotos em corpos hídricos, principalmente nos grandes aglomerados urbanos. A quantificação e alocação destas cargas se faz necessária para a realização do diagnóstico dos corpos receptores, que permite a avaliação de alternativas técnicas em função da eficiência de remoção de carga orgânica requerida para a amenização de tal impacto. Diante disto, o trabalho apresenta as ferramentas de geoprocessamento utilizadas para calcular e espacializar as cargas domésticas provenientes de esgotos urbanos. Primeiramente, com softwares como ArcGIS e Google Earth, foram consolidadas as manchas urbanas dos 5.570 municípios brasileiros. Estas áreas foram cruzadas com uma base hidrográfica ottocodificada, sendo então subdivididas em novos polígonos denominados células de análise. A identificação da situação da infraestrutura de esgotamento sanitário em todas as sedes urbanas do País, incluindo o mapeamento de 2.657 ETEs existentes em 1.573 municípios, foi feita a partir do levantamento de dados primários, concedidos pelos prestadores de serviço de esgotamento sanitário, e de fontes secundárias. A população urbana do município foi espacializada proporcionalmente à área de cada célula, e dividida em quatro grupos conforme a destinação do esgoto. Foram, então, estimadas as cargas geradas e, com eficiências de remoção distintas para cada grupo, as cargas remanescentes para cada grupo em cada célula. As ETEs e suas cargas georreferenciadas permitiram a produção de um input para modelo matemático quali-quantitativo, o qual simula o impacto do lançamento de efluentes domésticos nos corpos d’água receptores.

Introdução

A carga orgânica lançada em corpos hídricos, gerada principalmente em grandes centros urbanos, é um dos grandes desafios do setor de saneamento no Brasil. A inexistência ou precariedade de sistemas de esgotamento sanitário em muitos municípios, tem como consequência um aporte significativo de esgoto bruto lançado em seus rios, o que agrava os impactos ao meio ambiente e, principalmente, aos corpos hídricos superficiais.

Diante deste panorama, o presente trabalho apresenta as ferramentas de geoprocessamento empregadas para o cálculo e espacialização das cargas domésticas de esgotos urbanos dos 5.570 municípios brasileiros, resultando em uma base georreferenciada de Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), associadas às suas cargas remanescentes, bem como ao corpo receptor destas.

A base produzida serviu de entrada (input) para um modelo matemático quali-quantitativo para a simulação do impacto das cargas remanescentes nos corpos receptores, a interação destas com as dos outros trechos de rios numa mesma bacia hidrográfica, além dos efeitos sobre os demais usos da água a jusante.

A quantificação e espacialização das ETEs e suas respectivas cargas associadas são uma importante ferramenta na geração de subsídios para priorização de investimentos no setor de saneamento, uma vez que permite a identificação e o dimensionamento de alternativas para compatibilizar a qualidade da água dos corpos receptores com os usos mais exigentes.

Autores: Christian Taschelmayer; Rafael Fernando Tozzi; Juliana Cristina Jansson Kissula; Grace Benfica Mato e Celio Bartole Pereira.

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