Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 2: Itabira PPG - Programas de Pós-Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Modelagem matemática de qualidade da água como suporte a gestão de recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Caratinga - MG
Título(s) alternativo(s): Mathematical modeling of water quality to support water resources management in the Caratinga river basin – MG
Autor(es): ALVES, Junea Jesus Lisboa
Primeiro Orientador: MORAIS, Anderson de Assis
metadata.dc.contributor.advisor-co1: COUTO, Eduardo de Aguiar do
metadata.dc.contributor.referee1: MAIA, James Lacerda
metadata.dc.contributor.referee2: SANTOS, Grazielle Rocha dos
Resumo: A modelagem matemática de qualidade da água é considerada uma ferramenta importante para avaliar o impacto do lançamento de cargas poluidoras, bem como analisar cenários de intervenção, medidas de controle, verificar e quantificar o processo de autodepuração dos corpos hídricos e simular cenários futuros de qualidade da água. O principal objetivo desta pesquisa foi contribuir com a gestão dos recursos hídricos no intuito de verificar o impacto gerado pela implantação de uma estação tratamento de esgoto na cidade de Caratinga – ETE Caratinga, cujo lançamento se dá no rio Caratinga e analisar a capacidade de autodepuração do referido rio. Foi utilizado o modelo matemático QUAL-UFMG para avaliar o impacto da estação de tratamento de esgoto e a capacidade de autodepuração no trecho que compreende o lançamento pontual da ETE Caratinga. O estudo considerou as variáveis demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e oxigênio dissolvido (OD). As simulações foram feitas para cenários de efluentes brutos (antes da implantação da ETE Caratinga) e efluente com eficiência de 60 e 90% da remoção da DBO no tratamento. Foram avaliados, também, cenários considerando o aumento de carga poluente lançada em decorrência do aumento da população na bacia para os horizontes dos anos de 2033 e 2041. No cenário atual, as variáveis apresentaram valores para o índice RMEQ (Raiz Média do Erro ao Quadrado) de 0,66 para DBO e 0,66 para OD. O OD e a DBO se mantiveram dentro dos limites estabelecidos para as águas de classe 2 da Resolução CONAMA 357/2005 em 90,5% e 72,1%, respectivamente. Para um cenário em 2033, os parâmetros analisados se manteriam dentro dos limites estabelecidos para as águas de classe 2 da Resolução CONAMA 357/2005 em apenas 53,1% para OD e 8,8% para DBO. Já para cenários considerado a eficiência de 60% da remoção da DBO (limite mínimo para lançamento estabelecido pela Resolução CONAMA 430/2011), todo o trecho, após o km 36,4 (ponto de lançamento da ETE Caratinga), ficaria fora dos limites estabelecidos para águas de classe 2 da Resolução CONAMA 357/2005. Assim, verificou-se que, para uma melhor gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Caratinga é necessário intensificar o tratamento de efluentes e o controle sobre as fontes poluidoras, considerando a eficiência do tratamento de esgotos e o número de habitantes das principais cidades da bacia, além de aumentar a cobertura de tratamento de efluentes nos respectivos municípios.
Abstract: Mathematical modeling of water quality is considered an important tool for evaluating the impact of the release of polluting loads, as well as analyzing intervention scenarios, control measures, verifying and quantifying the self-purification process of water bodies and simulating future water quality scenarios. The main objective of this research was to contribute to the management of water resources to verify the impact generated by the implementation of a sewage treatment plant in the city of Caratinga - WWTP Caratinga, whose effluent is discharged into the Caratinga river and analyze the self-purification capacity of this river. The QUALUFMG mathematical model was used to evaluate the impact of the sewage treatment plant and the self-purification capacity in the section that comprises the specific launch of the ETE Caratinga. The study considered the variables biochemical oxygen demand (BOD) and dissolved oxygen (DO). The simulations were carried out for raw effluent scenarios (before the implementation of the Caratinga WWTP) and effluent with 60% and 90% BOD removal efficiency in the treatment. Scenarios were also created considering the increase in pollutant load released as a result of the increase in population in the basin for the years 2033 and 2041. In the current scenario, the variables presented values for the RMEQ index (Root Mean Squared Error) of 0.66 for BOD and 0.66 for OD. The DO and BOD remained within the limits established for class 2 waters based on CONAMA Resolution 357/2005 at 90.5% and 72.1%, respectively. For a scenario in 2033, the analyzed parameters would remain within the limits established for class 2 waters of CONAMA Resolution 357/2005 at only 53.1% for DO and 8.8% for BOD. For scenarios considering the 60% efficiency of BOD removal (minimum limit for launch established by CONAMA Resolution 430/2011), the entire stretch, after km 36.4 (launch point of ETE Caratinga), would be outside the limits established for class 2 waters of CONAMA Resolution 357/2005. Thus, it was found that, for better management of water resources in the Caratinga river basin, it is necessary to intensify effluent treatment and control over polluting sources, considering the efficiency of sewage treatment and the number of inhabitants of the main cities of the basin, in addition to increasing effluent treatment coverage in the respective municipalities.
Palavras-chave: Autodepuração
Self-purification
Qualidade da água
Water quality
QUAL-UFMG
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS::PLANEJAMENTO INTEGRADO DOS RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
metadata.dc.publisher.program: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
Citação: ALVES, Junea Jesus Lisboa. Modelagem matemática de qualidade da água como suporte a gestão de recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Caratinga - MG Dissertação (Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos – PROFÁGUA), Instituto de Ciências Puras e Aplicadas, Universidade Federal de Itajubá, Campus de Itabira, Minas Gerais, 2023. Disponível em: <https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3983>. Acesso em: dd mm aaaa
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3983
Data do documento: 15-Dez-2023
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