Análise de localização de emissários de efluentes com uso de modelagem de qualidade de água e otimização - Estudo de caso

Abstract

O presente estudo aborda a escolha de locais mais adequados para lançamento de efluentes em cursos de água de bacias hidrográficas. O estudo teve como objetivo analisar a influência da localização de emissários de efluentes na qualidade dos recursos hídricos, considerando violações a padrões, e nas eficiências requeridas para sistemas de tratamento no âmbito de uma bacia hidrográfica. A área de estudo escolhida foi a bacia hidrográfica do rio Pardo, no estado do Espírito Santo, e os parâmetros considerados foram Oxigênio Dissolvido e Demanda Bioquímica de Oxigênio. Entre as ferramentas de estudo utilizou-se o modelo de qualidade de água implementado no ambiente Matlab, o qual reproduz as formulações matemáticas e as estruturas conceitual e computacional do modelo QUAL-UFMG, e o Algoritmo Genético, como técnica de otimização. Na aplicação do método de otimização foram consideradas duas funções objetivos: minimização do somatório de eficiências e minimização da inequidade entre os sistemas de tratamento. Para a análise de localização, um novo emissário de efluente, com duas possíveis vazões de lançamento, teve sua localização alterada ao longo do rio principal. A análise da influência da localização do efluente foi realizada por meio da verificação da variabilidade: dos somatórios e números de trechos apresentando violações aos padrões ambientais, das eficiências requeridas para tratamento do novo lançamento e, do conjunto de efluentes existentes na bacia, considerando diferentes posições para o novo ponto de lançamento. Os resultados comprovam a grande importância da adequada localização de pontos de lançamento de efluentes quanto ao respeito a padrões de qualidade de água para os cursos d'água receptores e às eficiências de tratamento requeridas. Simulações e otimizações como as realizadas no presente estudo podem auxiliar na escolha de pontos nos quais lançamentos de efluentes acarretem menores impactos sobre a qualidade dos corpos receptores e requeiram menores eficiências de tratamento em bacias hidrográficas.