Resumo

O controle da qualidade de efluentes de Estações de Tratamento de Esgotos requer programas de monitoramento eficientes. Este permite avaliar o desempenho dos sistemas de tratamento, com estabelecimento de graus de garantia desejados ou de falha tolerados. Assim, o grau de confiabilidade de um sistema de tratamento de esgotos, quanto ao atendimento da norma ambiental, é expresso como garantia e está associado ao quanto este atende aos limites definidos na legislação. O presente estudo aborda o tema, com investigação aplicada à confiabilidade de três sistemas de lagoas de estabilização. Esta foi verificada com duas abordagens: simulação Monte Carlo e aritmética fuzzy. Tanto na abordagem probabilística, com Monte Carlo, quanto com a aritmética fuzzy o risco foi baseado em função marginal. Os parâmetros com maior risco de falha foram coliformes termotolerantes (CTT) e DBOF. Os parâmetros correspondentes ao menor risco foram amônia e pH. O risco probabilístico e o difuso apresentaram correspondência entre si.

Introdução

A qualidade de efluente de Estações de Tratamento de Esgotos é verificada a partir de programas de monitoramento. Os sistemas de tratamento de esgotos funcionam como filtros que atuam na remoção de poluentes. O sinal de saída (i.e. o efluente tratado), porém, apresenta grande variabilidade em relação aos resultados preconizados em projeto e aos exigidos pela legislação. O controle permite avaliar o desempenho dos sistemas de tratamento, com estabelecimento de graus de garantia desejados ou de falha tolerados. A partir disto é possível empreender ações modificadoras da operação ou mesmo estruturais, com o fim de obter melhores resultados.

O grau de confiabilidade de um sistema de tratamento de esgotos, quanto ao atendimento da norma ambiental, é expresso como garantia e está associado ao quanto este atende aos limites definidos na legislação. Esta garantia é o complemento do risco de falha, totalizando o inteiro de observações. As normas estabelecem padrões e condições para o lançamento de efluentes em corpos hídricos (exempli gratia: Resolução n° CONAMA 430/2011 e Portaria SEMACE n° 154/02).

O planejamento e a execução de programas eficientes para controle de efluentes apresentam limitações, que resultam da escassez de recursos financeiros, técnicos, capital intelectual e mesmo de logística. No Brasil, isto é agravado em regiões mais pobres. A despeito disto, cabe considerar que o monitoramento de Estações de
Tratamento de Esgotos (ETE) é ferramenta essencial na gestão da água e combate à poluição.

É necessário interpretar as informações obtidas nos programas de monitoramento, organizando-as e sumarizando-as de forma simples e objetiva. Importa estabelecer critérios e métodos eficientes e confiáveis para a avaliação do desempenho das ETE, mas principalmente para o atendimento de exigências normativas. Estes critérios devem ser factíveis e realísticos, ante aos recursos e informações disponíveis.

Um recurso relativamente simples é a simulação Monte Carlo, que parte de um conhecimento prévio das funções distribuições de probabilidade características de cada conjunto amostral dos parâmetros de controle monitorados (McBEAN; ROVERS, 1998). Mais simples ainda é a utilização da aritmética fuzzy, que dá suporte a uma teoria que opera com conjuntos de dados pequenos ou informações limitadas. Tanto na abordagem probabilística quanto com a aritmética fuzzy estimam o risco ou da garantia é são baseados em função marginal.

O corrente estudo surge da premissa acima e apresenta dois enfoques sobre o assunto, sendo um com base probabilística e outro fuzzy. A investigação é concentrada em sistemas de lagoas de estabilização, uma das tecnologias de tratamento de esgotos mais empregadas no país, com destaque na região Nordeste. A perspectiva em apreço é baseada no texto de Vieira (2005), que emprega diferentes modelos para análise de risco em recursos hídricos.

Autores: Gustavo Ross Ribeiro Lima; João Igor da Rocha Leitão; André Luis Calado Araújo e Fernando José Araújo da Silva.