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Emissário de Ipanema mostra eficiência A CEDAE realiza desde 1974, portanto um ano antes da entrada em operação do Emissário de Ipanema, um vasto programa de amostragem de qualidade das águas na sua zona de influência. Dois trabalhos fundamentais foram realizados manipulando os dados de qualidade medidos: o primeiro em 1986, resultando em trabalho tecnico "Ten Years of Operation of Rio de Janeiro´s Ipanema Submarine Outfall " apresentado em Conferência Bianual da International Association on Water Pollution Research and Control; o segundo em 1991, avaliando os primeiros 15 anos do emissário, apresentado em congresso da Asociacion Interamericana de Ingenieria Sanitaria y Ambiental, no México. Um terceiro estudo foi encomendado em 1995 ao Escritório Técnico da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, visando especificamente interpretar as determinações de colimetria e gordura realizadas desde maio de 1974 a dezembro de 1994. O plano de monitoragem do emissário abrange uma primeira área num raio de 1500 metros do ponto de lançamento - a área de influência direta da mancha; uma area paralela à costa distando 300 metros da praia - a zona de recreação (que a legislação obriga proteger com padrões específicos para balneabilidade); e a chamada área de transição, entre estas duas. Um total de 13 pontos compõe a zona de monitoração, sendo as amostras coletadas na superfície, no fundo e a meia profundidade. Para se ter ideia da grandiosidade do programa, a avaliação dos dez primeiros anos implicou em um estudo estatistico de 74.057 determinações analiticas de laboratório, e o trabalho subsequente da UFRJ avaliou 3.413 analises especificas de gordura e colimetria na zona de balneabilidade. O trabalho independente desenvolvido pela UFRJ conclui que "os dados de 20 anos de operação indicam que o comportamento do Emissário Submarino de Ipanema, embora variavel, do ponto de vista de eficiência de tratamento e qualidade das aguas oceânicas esta conforme os objetivos desejados, para os parâmetros analisados". E complementa: "a qualidade das águas oceânicas encontra-se altamente prejudicada pela poluição oriunda da costa, em particular pelas descargas de tempo seco do canal da Avenida Visconde de Albuquerque, e do Jardim de Ala, que em termos praticos eliminam ou reduzem sensivelmente os benefícios do ESEI". O estudo da UFRJ apresenta um gráfico interessantíssimo, aqui reproduzido, onde na abcissa estão os pontos de amostragem de um corte no mar, perpendicular a costa, desde o ponto de lançamento (1A) até o ponto da zona de balneabilidade (3A), passando pelos pontos intermediários 1C (a 1.500 metros do ponto de lançamento) e 2B (a 2.500 metros do ponto de lançamento).
O que se verifica neste gráfico onde a ordenada representa a concentração (NMP) de Coliformes Totais (CT) medidos em 80% do tempo, e que (segundo o relatório final da UFRJ) a concentração de coliformes decai desde o ponto de lançamento em direção a praia como e se esperar porem, a partir de uma certa distância da costa (ponto 1C como referência) volta a crescer, o que so pode ser explicado pela presença de uma poluição por organismos coliformes oriunda da costa, que se pode claramente identificar como dos canais da Av. Visconde de Albuquerque e do Jardim de Ala, particularmente aquele primeiro. Se não existisse a poluição vinda de terra, o comportamento do emissário em relação ao número de Coliformes Totais estaria conforme os padrões de balneabilidade e os objetivos do projeto. Vale lembrar que à época da edição deste relatório os padrões do CONAMA se referiam a Coliformes Totais, dai a ênfase neste indicador. O gráfico é realmente claríssimo, indicando o efeito negativo das águas dos canais de drenagem que afluem às praias de Ipanema e Leblon ou vamos acreditar que as bactérias foram decaindo desde o ponto de lançamento em direção à costa, e de repente ressuscitaram?!!
Novo sistema de ancoragem PLATAFORMA TÍPICA DE TRABALHO PARA ACOPLAR E ENCHER AS FÔRMAS DOS LASTROS (com argamassa de cimento)  Tecnologia desenvolvida: (Carta-patente MU 9102795-0) LASTRO COM FÔRMAS JUSTAPOSTAS: LASTRO COM FÔRMA ÚNICA:  Conheça o SURF-Sistema Utilitário com Referencial Flutuante, programa computacional desenvolvido por um de nossos consultores, para análise da balneabilidade da praia, em função da localização do emissário de pequeno porte. Foi apresentado na Dissertação de Mestrado de Engenharia Ambiental , UERJ-2010, no link: http://www.peamb.eng.uerj.br/trabalhosconclusao/2010/SergiodeFreitas_PEAMB2010.pdf O programa SURF é distribuido gratis para as universidades brasileiras. Comparação econômica entre sistema de disposição oceânica e sistemas convencionais, publicado na Revista do CREA-RJ revista nº 77 Até há pouco tempo, quando alguém ouvia falar de disposição oceânica de esgotos sanitários com utilização de emissário submarino, vinha-lhe logo à mente grandes cidades e valores da ordem de milhões de dólares. No entanto, com o aparecimento dos tubos de PEAD e as novas técnicas de assentamento da tubulação do emissário no leito do mar, essa associação mental deixou de existir. Hoje, pequenos municípios podem ter tratamento sanitário com o uso de emissário submarino. O custo de implantação para emissário de pequeno porte é bastante reduzido devido principalmente à possibilidade da tubulação poder repousar diretamente sobre o leito oceânico sem preparo prévio. Além disso, ela flutua e pode ser rebocada em longas seções pré-montadas até o local de implantação. Para comparar os custos entre emissário submarino e os tratamentos convencionais aplicou-se o Sistema de Disposição Oceânica de Esgotos Sanitários, utilizando tubulação de plástico PEAD (Polietileno de Alta Densidade), em Grussaí, balneário do município de São João da Barra, Estado do Rio de Janeiro. Os sistemas convencionais considerados foram: lodo ativado por batelada – LAB; e RAFA - reator anaeróbio com fluxo ascendente - mais reator rotativo (biodisco). Bases técnicas utilizadas Vários mecanismos controlam as características de diluição de um emissário submarino e usualmente se consideram três fases: a diluição inicial, que ocorre durante os primeiros minutos ao sair o efluente do emissário e subir na coluna d’água recipiente; o transporte e a dispersão horizontal do campo de efluente; e as reações cinéticas que ocorrem nas águas do mar. Roberts et all (1989) desenvolveram um modelo (RSB) que permite estimar a diluição inicial para diferentes estruturas de correntes, com ou sem estratificação. A dispersão horizontal e transporte são funções de correntes locais e da dispersão turbulenta. Brooks (1960) desenvolveu um modelo que caracteriza adequadamente estes processos para estimar a dispersão horizontal. Um modelo simples logarítmico da mortalidade bacteriana (Chick) faz uma estimativa adequada do desaparecimento dos coliformes para fins do projeto dos emissários submarinos. Os dados oceanográficos devem ser obtidos em duas fases: a primeira, durante a execução do projeto, e a segunda, após sua construção, para obtenção dos dados necessários para o monitoramento ambiental. Esses dados são referentes à batimetria, ao solo marinho, aos estados do tempo, aos ventos; às marés, às correntes marinhas, às temperaturas e salinidades da água do mar, às ondas e ao decaimento bacteriano. Estabilidade do emissário A estabilidade do emissário submarino no fundo da mar é alcançada através da adequada ancoragem e esta é determinada sob duas condições. A primeira consideração é o lastro necessário para evitar a flutuação e prevenir o movimento horizontal devido às correntes marinhas e às ondas nas áreas fora da zona de arrebentação. A segunda é prevenir o movimento da tubulação dentro da zona de arrebentação durante as piores condições de uma tormenta. Nesta zona, muitas vezes chega a ser necessária a construção de um píer, em lugar da ancoragem especial. Durante o estudo de caso, para estabilização do emissário, verificou-se que a praia de Grussaí apresenta condições muito interessantes para utilização de tubulações submersas, devido ao fenômeno da refração. A inclinação do leito do mar é aproximadamente 1% em uma extensão de mais de 3,0 km. As curvas de nível do fundo do mar são retas e paralelas à linha de costa. Quando a profundidade começa a ser menor que a metade do comprimento da onda, diz-se que as ondas começam a sentir o fundo. Em Grussaí esta ação já se faz sentir a 2.800 m da linha de costa; quando se aproximam de águas rasas, as ondas se orientam para permanecerem paralelas à linha de costa. Como o emissário tem um comprimento relativamente pequeno e está em posição perpendicular em relação à praia, quando as ondas chegam na tubulação, já estão totalmente influenciadas pela topografia existente, percorrendo toda a extensão do emissário perpendicularmente a ele. As forças de interesse no caso, além da referente à boiância, ao seu peso submerso e à resistência por atrito que atuam sobre o emissário, são as referentes às ondas (fluxo das ondas) e às correntes marinhas. Para verificar a estabilidade do emissário em relação às forças devido às ondas onde a profundidade for menor que a metade do comprimento da onda, principalmente na zona de arrebentação, deve-se saber os valores extremos dessas forças que se originam de ondas não quebrando e de ondas quebrando. Essas forças são: Força de inércia (Fi), Força de arrasto (Fa); e Força de elevação (Fe) A força provocada pelas correntes pode ser dividida em dois componentes: força de arrasto e força de elevação. A magnitude dessas forças depende principalmente da velocidade da corrente, diâmetro do tubo, densidade da água do mar e da distância do tubo ao fundo do mar. As características do Sistema de Disposição Oceânica dimensionado são as seguintes: comprimento do emissário: 1300 m; diâmetro da tubulação: 250 mm; vazão máxima: 38 l/s; altura da chaminé de equilíbrio: 8,50 m; profundidade do difusor:12 m ; comprimento do difusor:12 m ; nº de orifícios:6 ; diâmetro do orifício:8 cm; peso dos blocos de ancoragem:198 kg; espaçamento dos blocos na zona de arrebentação: 3 m; espaçamento dos blocos na zona fora da arrebentação: 5 m; estratificação: variação de 1 kg/m3 em 12 m; zona de recreação:300 m; zona de arrebentação: 200 m; velocidade da corrente:0,21 m/s, em90% do tempo. O monitoramento das águas costeiras, complementados pelos estudos de modelagem da pluma dos emissários, é uma ferramenta importante para o gerenciamento ambiental. Além do plano de monitoramento, é necessário um plano emergencial (plano de contingência) para produtos químicos, resíduos sólidos e rompimento de tubulação. Os resultados obtidos (confira tabela) mostram que o Tratamento de Esgoto: (RAFA+ reator rotativo) apresenta um custo total de R$ 2.147.000,00, contra um custo total bem inferior da Disposição oceânica com emissário submarino: de apenas R$ 991.370,00.  Obs: Com emissário os custos podem ser bem menores se a implantação ocorrer na “janela do mar” (dias com mar mais calmo) Autor: Engenheiro Sergio de Freitas |
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