Dissertacao_Mestrado_Tiago_Ribeiro

MMooddeellaaççããoo ee SSiimmuullaaççããoo ddaa QQuuaalliiddaaddee ddaa ÁÁgguuaa ddoo
RRiioo LLiiss aa JJuussaannttee ddaa DDeessccaarrggaa ddaa EETTAARR NNoorrttee
Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Hidráulica,
Recursos Hídricos e Ambiente
Autor
Tiago de Jesus Ribeiro
Orientador
Jorge Santos Temido
Coimbra, Dezembro, 2009

Modelação e Simulação da Qualidade da Água do Rio Lis a Jusante da Descarga da ETAR Norte
AGRADECIMENTOS
Tiago de Jesus Ribeiro i
AGRADECIMENTOS
Chegado aqui resta-me agradecer a todos quantos, directa ou indirectamente, contribuíram
para o terminus, deste longo percurso.
Ao meu orientador, Professor Doutor Jorge Santos Temido, agradeço a confiança, o
aconselhamento, a disponibilidade e acompanhamento que, desde o início, se traduziram no
principal incentivo para a concretização deste trabalho.
À Professora Doutora Judite Vieira o meu agradecimento pela ajuda na estruturação da tese e
pelo esclarecimento, sempre pronto, de dúvidas sobre o modelo de avaliação da qualidade da
água QUAL2Kw.
Aos Coordenadores do 8.º Curso de Mestrado de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente
um reconhecido obrigado pela organização, empenho e apoio dado ao longo do curso e, ainda,
pelos meios disponibilizados para a realização das medições de caudal.
Pretendo ainda agradecer à SIMLIS, S.A. por colocar à minha disposição os meios materiais e
humanos fundamentais para a realização das campanhas de amostragem e das inúmeras
análises laboratoriais efectuadas, e à Associação de Regantes e Beneficiários do Vale do Lis,
na pessoa do Sr. Rui Eugénio, pela colaboração indispensável no reconhecimento do percurso
do rio Lis e na caracterização da sua envolvência.
Finalmente para os meus colegas de mestrado um agradecimento solidário pelo
companheirismo e amizade que sempre demostraram.

RESUMO
Tiago de Jesus Ribeiro ii
RESUMO
A bacia hidrográfica do rio Lis é conhecida pelo estado de degradação das suas águas. Com a
entrada em funcionamento da ETAR Norte, é de esperar, que o rio Lis passe a registar
reduções significativas nas cargas orgânicas, nas cargas de nutrientes e na carga de
microrganismos patogénicos. Pelo que, constituiu objectivo deste trabalho, desenvolver um
modelo de avaliação da qualidade da água que fosse capaz de simular os impactos da descarga
da ETAR Norte no troço final do rio Lis, para diferentes cenários de exploração, de forma a
apoiar a decisão relativa à necessidade de implementar eventuais medidas mitigadoras.
O plano de trabalho contemplou 6 campanhas de amostragem no período de baixa-mar, ao
longo dos meses de Julho e Agosto de 2009, nos últimos 10,25 km do rio Lis, onde foi
medido o caudal e analisados 15 parâmetros de qualidade da água. Para complementar a
análise dos resultados obtidos nas campanhas de amostragem, recorreu-se ao modelo de
avaliação da qualidade da água QUAL2Kw, que foi calibrado e validado com os dados
observados e utilizado para simular dois cenários de exploração da ETAR Norte.
Os resultados obtidos em ambos os cenários apontam para uma deterioração da qualidade da
água do rio Lis a jusante da descarga da ETAR Norte, consequência dos níveis elevados de
condutividade, de nutrientes, e de coliformes fecais, que prejudicam os usos da água
previstos, como água para rega, água de suporte da vida aquícola e água para usos balneares.
O QUAL2Kw revelou algumas limitações, nomeadamente quando se pretendia descrever os
diferentes processos de qualidade da água junto à foz.
Palavras-chave: Rio Lis, ETAR Norte, Qualidade da água, Modelo QUAL2Kw.

ABSTRACT
Tiago de Jesus Ribeiro iii
ABSTRACT
The Lis river basin is well known for the poor estate of its waters. With the commissioning of
the North WWTP it is expected a reduction in organic loads, nutrients and pathogen
microorganisms in the river. The aim of this study was to develop a water quality model able
to assess the impact of the discharge of this Treatment Plant in the quality of the river under
different operating scenarios. The outputs were used to propose optimization measures in the
operation of the Plant.
The field work included 6 monitoring campaigns during the low tide, in July and August
2009. The flow and 15 water quality parameters were assessed in the last 10.25 km of the
river. The results were used as inputs to calibrate and validate the water quality model,
QUAL2Kw, which was then used to simulate two possible operating scenarios of the North
WWTP.
Both scenarios showed a deterioration in water quality following the discharge of the Plant as
a consequence of the high levels of conductivity, nutrients and faecal coliforms released. The
observed deterioration reduced the possible usages of the river for irrigation, support of
aquatic life and bathing. However, QUAL2Kw revealed some limitations when used to
simulate the quality of the water near the river mouth.
Keywords: Lis river, North WWTP, Water quality, QUAL2Kw model.

ÍNDICE
Tiago de Jesus Ribeiro iv
ÍNDICE
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................... 1
1.1 Enquadramento................................................................................................................. 1
1.2 Objectivos......................................................................................................................... 1
1.3 Organização da Dissertação.............................................................................................. 2
2 CARACTERIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LIS................................ 3
2.1 Introdução......................................................................................................................... 3
2.2 Hidrografia ....................................................................................................................... 4
2.3 Geologia ........................................................................................................................... 6
2.4 Hidrogeologia................................................................................................................... 8
2.5 Caracterização Climática................................................................................................ 10
2.6 Ocupação do Solo........................................................................................................... 11
2.7 Definição de Unidades Naturais..................................................................................... 13
2.8 Caracterização Sócio-Económica................................................................................... 15
2.8.1 Demografia .............................................................................................................. 15
2.8.2 Actividades económicas........................................................................................... 16
2.9 Qualidade dos Meios Hídricos ....................................................................................... 17
2.10 Riscos de Acidentes de Poluição.................................................................................. 18
2.10.1 Riscos relacionados com a ocupação humana ....................................................... 18
2.10.2 Riscos relacionados com actividades pecuárias..................................................... 19
2.10.3 Riscos relacionados com actividades agrícolas ..................................................... 20
2.10.4 Riscos relacionados com actividades industriais ................................................... 21
2.11 Usos do Domínio Hídrico............................................................................................. 22
3 ESTUDO DE CASO - ETAR NORTE ............................................................................. 24
3.1 Caracterização da SIMLIS.............................................................................................. 24
3.2 Águas Residuais a Tratar................................................................................................ 26
3.2.1 Águas residuais urbanas........................................................................................... 26
3.2.2 Efluentes suinícolas ................................................................................................. 26
3.2.3 Cargas totais............................................................................................................. 27
3.2.4 Situação actual ......................................................................................................... 28
3.2.5 Qualidade do efluente tratado .................................................................................. 28
3.3 Linha de Tratamento da ETAR Norte ............................................................................ 30
3.3.1 Tratamento da fase líquida....................................................................................... 30
3.3.2 Tratamento da fase sólida ........................................................................................ 32
3.3.3 Tratamento da fase gasosa ....................................................................................... 34
4 CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NO TROÇO FINAL DO RIO
LIS ....................................................................................................................................... 35
4.1 Introdução....................................................................................................................... 35

ÍNDICE
Tiago de Jesus Ribeiro v
4.2 Avaliação da Qualidade de Água ................................................................................... 35
4.2.1 Caudal ...................................................................................................................... 35
4.2.2 Parâmetros de qualidade da água............................................................................. 36
4.2.2.1 Parâmetros físicos ............................................................................................. 36
4.2.2.2 pH...................................................................................................................... 37
4.2.2.3 Matéria orgânica................................................................................................ 37
4.2.2.4 Nutrientes.......................................................................................................... 38
4.2.2.5 Parâmetros microbiológicos.............................................................................. 39
4.3 Metodologia Experimental ............................................................................................. 40
4.3.1 Características dos locais de amostragem................................................................ 40
4.3.2 Amostragem............................................................................................................. 42
4.3.3 Parâmetros de qualidade da água............................................................................. 43
4.3.4 Medição de caudal ................................................................................................... 46
4.4 Análise dos Dados .......................................................................................................... 48
4.4.1 Troço final do rio Lis............................................................................................... 48
4.4.1.1 Caudal ............................................................................................................... 49
4.4.1.2 Temperatura, pH, condutividade e OD ............................................................. 51
4.4.1.3 Sólidos suspensos totais.................................................................................... 54
4.4.1.5 Nutrientes.......................................................................................................... 56
4.4.2 Descarga da ETAR Norte e ETAR de Vieira de Leiria........................................... 59
4.4.2.1 Caudal ............................................................................................................... 60
4.4.2.2 Temperatura, pH, condutividade e OD ............................................................. 62
4.4.2.3 Sólidos suspensos totais.................................................................................... 62
4.4.2.5 Nutrientes.......................................................................................................... 64
5 MODELAÇÃO E SIMULAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NO TROÇO
FINAL DO RIO LIS............................................................................................................. 66
5.1 Introdução....................................................................................................................... 66
5.2 Modelação de Sistemas Fluviais .................................................................................... 66
5.3 Desenvolvimento Histórico dos Modelos de Avaliação da Qualidade da Água............ 68
5.4 Aplicações dos Modelos de Avaliação da Qualidade da Água ...................................... 71
5.5 Descrição do Modelo QUAL2Kw.................................................................................. 74
5.5.1 Segmentação ............................................................................................................ 76
5.5.2 Balanço de massa..................................................................................................... 77
5.5.3 Características hidráulicas ....................................................................................... 78
5.5.4 Tempo de passagem................................................................................................. 80

ÍNDICE
Tiago de Jesus Ribeiro vi
5.5.5 Dispersão longitudinal ............................................................................................. 81
5.5.6 Constituintes do modelo .......................................................................................... 82
5.5.7 Reacções fundamentais............................................................................................ 87
5.5.8 Relações estequiométricas ....................................................................................... 88
5.5.9 Efeito da temperatura............................................................................................... 89
5.6 Adaptação do Modelo QUAL2Kw ao Troço Final do Rio Lis ...................................... 89
5.6.1 Descrição do sistema sujeito a modelação............................................................... 89
5.6.2 Calibração do modelo .............................................................................................. 91
5.7 Resultados e Discussão................................................................................................... 95
5.7.1 Calibração do modelo .............................................................................................. 95
5.7.2 Verificação do modelo............................................................................................. 98
5.7.3 Análise do procedimento de calibração e de verificação....................................... 101
5.7.3.1 Conclusão........................................................................................................ 101
5.7.3.2 Limitações na calibração do modelo............................................................... 104
5.8 Simulação da Qualidade da Água no Troço Final do Rio Lis...................................... 104
6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES DE TRABALHO FUTURO...................................... 107
6.1 Conclusões.................................................................................................................... 107
6.2 Sugestões para Trabalho Futuro ................................................................................... 109
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 110
ANEXO – RESULTADOS EXPERIMENTAIS ............................................................... 114

ÍNDICE DE FIGURAS
Tiago de Jesus Ribeiro vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 – Bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: Costa et al., 2007)................................... 3
Figura 2.2 – Rede hidrográfica da bacia do rio Lis (Fonte: PBH do rio Lis, 2001)............... 5
Figura 2.3 – Nascente do rio Lis no lugar de Fontes (Fonte: SIMLIS, 2004)........................ 6
Figura 2.4 – Carta geológica da bacia hidrográfica do rio Lis (Adaptado: PBH do rio
Lis 2001)................................................................................................................................. 7
Figura 2.5 – Sistemas aquíferos da bacia hidrográfica do rio Lis (Adaptado: PBH do rio
Lis 2001)................................................................................................................................. 9
Figura 2.6 – Mapa de solos da bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: Jesus, 1996).............. 11
Figura 2.7 – Tipos de Ocupação do Solo (%) na área Norte e na área do Sul do Plano
(Fonte: PBH do rio Lis, 2001).............................................................................................. 12
Figura 2.8 – Unidades naturais da bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: Jesus, 1996) ........ 13
Figura 2.9 – Fórnea, situada no Parque natural das Serras de Aire e Candeeiros................ 14
Figura 2.10 – Gráficos com a distribuição da população por sectores de actividade em
1991 e 2001 na bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: PBH do rio Lis, 2001)...................... 16
Figura 2.11 – Espalhamento de efluentes suinícolas no Aproveitamento Hidroagrícola
do Vale do Lis ...................................................................................................................... 19
Figura 2.12 – Localização das suiniculturas na bacia hidrográfica do Lis em cartografia
à escala 1/25 000 (Fonte: SIMLIS, 2009) ............................................................................ 20
Figura 2.13 – Aproveitamento Hidroagrícola do Vale do Lis (Adaptado: PBH do rio
Lis, 2001).............................................................................................................................. 21
Figura 2.14 – Foz do rio Lis usada para fins balneares........................................................ 23
Figura 2.15 – Pista de pesca Carreira–Monte Real (Fonte: Associação Amigos Pró-Lis,
2009)..................................................................................................................................... 23
Figura 3.1 – Sistema multimunicipal de saneamento do Lis (Fonte: SIMLIS, 2005).......... 24
Figura 3.2 – Imagem 3D dos principais órgãos de tratamento da ETAR Norte (Fonte:
SIMLIS, 2002)...................................................................................................................... 25
Figura 3.3 – Implementação do emissário final da ETAR Norte em cartografia à escala
1/25 000 (Fonte: SIMLIS, 2009).......................................................................................... 29
Figura 3.4 – Esquema de tratamento da fase líquida da ETAR Norte (Fonte: SIMLIS,
2002)..................................................................................................................................... 31
Figura 3.5 – Esquema de tratamento da fase sólida da ETAR Norte (Fonte: SIMLIS,
2002)..................................................................................................................................... 33
Figura 4.1 – Localização dos locais de amostragem seleccionados em cartografia à
escala 1/25 000 (Fonte: SIMLIS, 2009) ............................................................................... 42
Figura 4.2 – Medição de caudal no rio Lis........................................................................... 46

ÍNDICE DE FIGURAS
Tiago de Jesus Ribeiro viii
Figura 4.3 – Funcionamento do medidor de caudal electromagnético Sensa RC2 (Fonte:
Quantum Dynamics Ltd., 2009) ........................................................................................... 47
Figura 4.4 – Secção transversal com identificação das medições de profundidade e
velocidade a realizar (Adaptado: Chapra, 1997) .................................................................. 47
Figura 4.5 – Açude das Salgadas.......................................................................................... 50
Figura 4.6 – Distribuição dos valores caudal (média e desvio padrão) no troço final do
rio Lis.................................................................................................................................... 51
Figura 4.7 – Distribuição dos valores de pH (média e desvio padrão) no troço final do
rio Lis.................................................................................................................................... 52
Figura 4.8 – Distribuição dos valores de condutividade (média e desvio padrão) no
troço final do rio Lis............................................................................................................. 53
Figura 4.9 – Distribuição dos valores de oxigénio dissolvido (média e desvio padrão)
no troço final do rio Lis........................................................................................................ 54
Figura 4.10 – Distribuição dos valores de CBO5 (média e desvio padrão) no troço final
do rio Lis............................................................................................................................... 55
Figura 4.11 – Distribuição dos valores de azoto amoniacal (média e desvio padrão) no
Figura 4.12 – Distribuição dos valores de fósforo total (média e desvio padrão) no troço
final do rio Lis ...................................................................................................................... 57
Figura 4.13 – Distribuição dos valores de coliformes fecais (média e desvio padrão) no
Figura 4.14 – Rácio coliformes fecais/ estreptococos fecais (média e desvio padrão) no
Figura 4.15 – Ponto de descarga da ETAR Norte no rio Lis................................................ 61
Figura 4.16 – Fotografia aérea da ETAR de Vieira de Leiria .............................................. 61
Figura 4.17 – Distribuição dos valores de sólidos suspensos totais (média e desvio
padrão) à saída da ETAR Norte e ETAR de Vieira de Leiria .............................................. 63
Figura 4.18 – Distribuição dos valores de CBO5 (média e desvio padrão) à saída da
ETAR Norte e ETAR de Vieira de Leiria ............................................................................ 64
Figura 5.1 – Esquema de segmentação do modelo QUAL2K (Adaptado: Pelletier e
Chapra, 2008) ....................................................................................................................... 76
Figura 5.2 – Balanço de massa do trecho (Fonte: Pelletier e Chapra, 2008)........................ 77
Figura 5.3 – O modo como é distribuído o caudal de uma fonte difusa num trecho
(Adaptado: Pelletier e Chapra, 2008) ................................................................................... 78
Figura 5.4 – Canal trapezoidal (Fonte: Pelletier e Chapra, 2008)........................................ 79
Figura 5.5 – Balanço de massa (Adaptado: Pelletier e Chapra, 2008)................................. 84
Figura 5.6 – Modelos cinéticos e processos de transferência de massa (Adaptado:
Pelletier e Chapra, 2008) ...................................................................................................... 86

ÍNDICE DE FIGURAS
Tiago de Jesus Ribeiro ix
Figura 5.7 – Segmentação do troço do rio Lis em estudo, com a localização das
estações de amostragem e das fontes pontuais de poluição (Adaptado: Vieira, 2007) ........ 90
Figura 5.8 – Resultados da calibração (caudal e temperatura) para o troço final do rio
Lis......................................................................................................................................... 95
Figura 5.9 – Resultados da calibração (pH e OD) para o troço final do rio Lis................... 95
Figura 5.10 – Resultados da calibração (condutividade e SST) para o troço final do rio
Lis......................................................................................................................................... 96
Figura 5.11 – Resultados da calibração (CBOC e CQO) para o troço final do rio Lis ........ 96
Figura 5.12 – Resultados da calibração (azoto total e azoto amoniacal) para o troço
final do rio Lis ...................................................................................................................... 97
Figura 5.13 – Resultados da calibração (nitrato + nitrito e fósforo total) para o troço
final do rio Lis ...................................................................................................................... 97
Figura 5.14 – Resultados da calibração (coliformes fecais) para o troço final do rio Lis.... 98
Figura 5.15 – Resultados da verificação (caudal e temperatura) para o troço final do rio
Lis ........................................................................................................................................ 98
Figura 5.16 – Resultados da verificação (pH e OD) para o troço final do rio Lis................ 99
Figura 5.17 – Resultados da verificação (condutividade e SST) para o troço final do rio
Lis......................................................................................................................................... 99
Figura 5.18 – Resultados da verificação (CBOC e CQO) para o troço final do rio Lis..... 100
Figura 5.19 – Resultados da verificação (azoto total e azoto amoniacal) para o troço
final do rio Lis .................................................................................................................... 100
Figura 5.20 – Resultados da verificação (nitrato + nitrito e fósforo total) para o troço
final do rio Lis .................................................................................................................... 101
Figura 5.21 – Resultados da verificação (coliformes fecais) para o troço final do rio Lis. 101
Figura 5.22 – Resultados da simulação (caudal, OD) para o troço final do rio Lis ........... 105
Figura 5.23 – Resultados da simulação (azoto total, nitrato + nitrito) para o troço final
do rio Lis............................................................................................................................. 105
Figura 5.24 – Resultados da simulação (fósforo total e CF) para o troço final do rio Lis . 106

ÍNDICE DE QUADROS
Tiago de Jesus Ribeiro x
ÍNDICE DE QUADROS
Quadro 2.1 – Distribuição dos diferentes grupos litológicos na bacia do rio Lis (Fonte:
Jesus, 1996) ............................................................................................................................ 8
Quadro 2.2 – População residente, densidade populacional e percentagem da população
nos quatro principais concelhos pertencentes à bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte:
INE, 2001) ............................................................................................................................ 15
Quadro 2.3 – Distribuição da população activa por sector de actividade e por concelho
(%) (Fonte: INE, 2001)......................................................................................................... 17
Quadro 2.4 – Cobertura em sistemas de saneamento de águas residuais nos principais
concelhos da Bacia Hidrográfica do Rio Lis (Fonte: SIMLIS, 2009).................................. 19
Quadro 3.1 – Características das águas residuais urbanas a tratar na ETAR Norte
(Fonte: Hidroprojecto, 2002)................................................................................................ 26
Quadro 3.2 – Características dos efluentes suinícolas brutos a tratar na ETAR Norte
Quadro 3.3 – Cargas totais a tratar na ETAR Norte (Fonte: Hidroprojecto, 2002).............. 27
Quadro 3.4 – Características das águas residuais urbanas, dos efluentes suinícolas
brutos e as cargas totais actualmente tratadas na ETAR Norte............................................ 28
Quadro 3.5 – Padrões de tratamento adoptados no dimensionamento da ETAR Norte
Quadro 4.1 – Locais de amostragem seleccionados no troço final do rio Lis...................... 40
Quadro 4.2 – Estado do tempo e de marés no início e fim das campanhas de
amostragem (Adaptado: Águas do Oeste, 2007).................................................................. 43
Quadro 4.3 – Parâmetros de qualidade da água medidos in situ.......................................... 44
Quadro 4.4 – Parâmetros de qualidade da água determinados no laboratório interno da
SIMLIS ............................................................................................................................... 44
Quadro 4.5 – Parâmetros de qualidade da água determinados no laboratório externo ........ 45
Quadro 4.6 – Média e desvio padrão associado, para o caudal e para os diferentes
parâmetros indicadores da qualidade da água no rio Lis...................................................... 49
Quadro 4.7 – Média e desvio padrão associado, para o caudal e para os diferentes
parâmetros de qualidade à saída das ETAR Norte e ETAR de Vieira de Leiria.................. 60
Quadro 5.1 – Principais características de alguns modelos de avaliação da qualidade da
água....................................................................................................................................... 70
Quadro 5.2 – Coeficiente de rugosidade de Manning para várias superfícies de canais
abertos (Adaptado: Chapra, 1997)........................................................................................ 80
Quadro 5.3 – Variáveis de estado do modelo QUAL2Kw (Fonte: Pelletier e Chapra,
2008) ................................................................................................................................... 82

ÍNDICE DE QUADROS
Tiago de Jesus Ribeiro xi
Quadro 5.4 – Parâmetros de calibração do modelo QUAL2Kw para o troço final do rio
Lis (Adaptado: Vieira, 2007)................................................................................................ 93
Quadro 5.5 – Raiz do erro quadrático médio entre os valores observados e os valores
simulados ........................................................................................................................... 102

SIMBOLOGIA
Tiago de Jesus Ribeiro xii
SIMBOLOGIA
Ac Área da secção transversal (m2
)
Ast,i Área superficial do trecho (m2
)
B Largura da linha de água (m)
B0 Largura do fundo (m)
cf Fluxo de carbono inorgânico nos sedimentos
cnps,i,j Concentração da fonte difusa j no trecho i (mg/L)
cps,i,j Concentração da fonte pontual j para o trecho i (mg/L)
d Morte
dn Desnitrificação
ds Dissolução
e Excreção
Ep,i Dispersão longitudinal entre os trechos i e i + 1 (m2
/s)
g Aceleração da gravidade (9,81 m/s
2
)
h Hidrólise
H Profundidade (m)
H2,i Espessura da zona hiporreica (cm)
k Constante cinética de decomposição de CBOC (d
-1
)
k(T) Taxa de reacção (d-1
)
m Número de pares de valores previsto e observado
n Coeficiente de rugosidade de Manning
n Nitrificação
n Número das iterações
n Número de variáveis de estado
npai Número total de extracções difusas do trecho i
npsi Número total de fontes difusas que entram no trecho i
ox Oxidação
Oi,j Valores observados
P Perímetro molhado (m)
p Fotossíntese
pai Número total de extracções pontuais do trecho i
psi Número total de fontes pontuais que entram no trecho i
Pi,j Valores previstos
Q Caudal (m
3
/s)
Qab,i Caudal total que sai do trecho devido às saídas pontuais e difusas (m3
/d)

SIMBOLOGIA
Tiago de Jesus Ribeiro xiii
Qi Caudal de saída do trecho i para o trecho a jusante i+1 (m3
/d)
Qi-1 Caudal de entrada no trecho i proveniente do trecho a montante i-1 (m³/d)
Qin,i Caudal total que entra no trecho devido às fontes pontuais e difusas (m3
/d)
Qnpa, i, j Caudal de extracção difuso j no trecho i (m3
/d)
Qnps,i,j Caudal da fonte difusa j que entra no trecho i (m
3
/d)
Qpa,i,j Caudal de extracção pontual j no trecho i (m3
/d)
Qps,i,j Caudal da fonte pontual j que entra no trecho i (m
3
/d)
r Respiração
re Rearejamento
rx Respiração/excreção
S Inclinação do canal (m/m)
S0 Inclinação do fundo (m/m)
Si Ganhos e perdas do constituinte (g/m
3
/d ou mg/m
3
/d)
ss1 e ss2 Inclinações laterais (m/m)
S2,i Ganhos e perdas do constituinte na zona hiporreica devido a reacções
Sb,i Ganhos e perdas de biomassa das algas de fundo devido a reacções (g/D/m2
/d)
SbN,i Ganhos e perdas de azoto das algas de fundo devido a reacções (mgN/m
2
/d)
SbP,i Ganhos e perdas de fósforo das algas de fundo devido a reacções (mgP/m2
/d)
s Sedimentação
se Troca nos sedimentos
T Temperatura (
o
C)
tt,i Tempo de passagem
Ui Velocidade (m/s)
Ui
*
Velocidade de atrito (m/s)
Vk Volume do trecho k (m
3
)
V2,i Volume de água nos poros na zona hiporreica (m3
)
Wi Entrada externa do constituinte no trecho i (g/d ou mg/d)
wi Factor de ponderação
x Distância medida através da linha de água (m)
X Massa do elemento X (g)
Y Massa do elemento Y (mg)
z(x) Profundidade ponto x (m)
Porosidade na zona hiporreica
θ Coeficiente da temperatura para a reacção
τk Tempo de residência no trecho k (d)
∆xk Comprimento do trecho k (m)
is ,φ

ABREVIATURAS
Tiago de Jesus Ribeiro xiv
ABREVIATURAS
C Condutividade
CBO Carência Bioquímica de Oxigénio
CBOC Carência Bioquímica de Oxigénio Carbonácea
CBOu Carência Bioquímica de Oxigénio Última
CF Coliformes Fecais
COS Carência de Oxigénio dos Sedimentos
CQO Carência Química de Oxigénio
CT Coliformes Totais
DQA Directiva Quadro da Água
EE Estação Elevatória
EF Estreptococos Fecais
EPA Environmental Proteccion Agency
ETAR Estação de Tratamento de Águas Residuais
ETES Estação de Tratamento de Efluentes Suinícolas
INE Instituto Nacional de Estatística
ISO International Organization for Standardization
MI Método Interno
NH4
+
Azoto Amoniacal
NO3
-
Nitratos
NO2
-
Nitritos
NP EN Norma Portuguesa
NT Azoto Total
OD Oxigénio Dissolvido
PBH Plano de Bacia Hidrográfica
PEAASAR Plano Estratégico de Abastecimento de Água e de Saneamento de Águas Residuais
PT Fósforo Total
SIMLIS Saneamento Integrado dos Municípios do Lis, S.A.
SIMRIA Saneamento Integrado dos Municípios da Ria, S.A.
SST Sólidos Suspensos Totais
VLE Valor Limite de Emissão
VMA Valor Máximo Admissível
VMR Valor Máximo Recomendado
WWTP Wastewater Treatment Plant

1 INTRODUÇÃO
Tiago de Jesus Ribeiro 1
1 INTRODUÇÃO
1.1 Enquadramento
Nas últimas décadas o crescimento e desenvolvimento das áreas urbanas e industriais,
resultou na degradação da qualidade da água de diversos rios, tendo como principais focos de
poluição os efluentes domésticos, industriais e suinícolas e a poluição resultante do
escoamento em áreas urbanas e campos agrícolas (Park e Lee, 2002).
Vários estudos de carácter técnico-científico têm sido realizados ao longo dos anos na bacia
hidrográfica do rio Lis, contribuindo para a avaliação do estado da qualidade da sua água em
toda a sua extensão. Estes estudos permitiram comprovar a má qualidade da água do rio Lis e
seus afluentes. Tendo sido identificadas no troço final do rio Lis elevadas concentrações de
matéria orgânica, fósforo e contaminação fecal, bem como problemas de eutrofização
associados a uma fraca capacidade de depuração do rio (PBH do rio Lis, 2001).
Com a conclusão da construção do Sistema Multimunicipal de Saneamento do Lis, que
culminou com a entrada em funcionamento da ETAR Norte, é de esperar, que o rio Lis passe
a registar reduções significativas nas cargas orgânicas, nas cargas de nutrientes e na carga de
microrganismos patogénicos. No entanto, a transferência da área de rejeição dos efluentes
urbanos e suinícolas tratados ao longo do rio Lis, para um ponto de descarga próximo da foz,
pode, potencialmente, alterar as condições ambientais da zona (SIMRIA, 2000).
Face ao exposto, conclui-se que a ETAR Norte constitui uma peça fundamental no processo
de despoluição da bacia hidrográfica do rio Lis. De facto, a sua entrada em funcionamento
será determinante para a melhoria da qualidade da água deste rio, permitindo recuperar alguns
dos usos tradicionais que lhe estão associados (Hidroprojecto, 2002).
1.2 Objectivos
Atendendo a que as condições de funcionamento da ETAR previstas no projecto ainda não se
verificam, o principal objectivo deste trabalho seria o de desenvolver um modelo de avaliação
da qualidade da água do rio Lis, no troço compreendido pela secção de descarga da ETAR e a
foz na Praia da Vieira, que fosse capaz de prever os impactos da descarga da ETAR Norte no
meio receptor, no período de estiagem, uma vez que é neste período que se fazem sentir as
maiores pressões ambientais (Alves e Bernardo, 2000).
Os cenários de simulação que se consideraram relevantes no presente estudo, foram os
correspondentes às situações identificadas no projecto da ETAR como “ano zero” e “ano

1 INTRODUÇÃO
horizonte de projecto”. A partir da interpretação dos resultados da simulação, pretendia-se,
igualmente, identificar possíveis acções de mitigação da alteração da qualidade da água no
troço estudado do rio Lis, caso se viessem a comprovar como necessárias, no sentido de
salvaguardar os usos previstos da água na área em estudo. Particularmente, tendo em atenção
a prática balnear que se verifica no período de Verão junto à foz do rio.
1.3 Organização da Dissertação
A presente dissertação está estruturada em seis capítulos fundamentais. No presente capítulo é
efectuado o enquadramento do trabalho e são definidos os objectivos.
O segundo capítulo comporta uma caracterização geral da bacia hidrográfica do rio Lis, em
termos de hidrografia, geologia, hidrogeologia, clima, ocupação do solo e unidades naturais.
Também as actividades económicas, a qualidade dos meios hídricos, os riscos de acidentes de
poluição e os usos do domínio hídrico são aí caracterizados, tendo como documento base o
Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Lis (2001).
No terceiro capítulo é feita uma descrição da ETAR Norte, onde se realça a sua importância
no contexto da despoluição da bacia hidrográfica do Lis, e se destacam as características dos
efluentes a tratar e os objectivos a atingir a nível de tratamento.
O quarto capítulo apresenta os resultados das análises realizadas à qualidade da água no troço
final do rio Lis. Também aí é explicada a metodologia experimental utilizada nas campanhas
de amostragem e feita uma crítica aos resultados obtidos.
No quinto capítulo, para além de uma exposição do desenvolvimento histórico dos modelos
de qualidade da água, é também descrito o modo de funcionamento e definidas as
potencialidades do modelo de avaliação da qualidade da água QUAL2Kw. São também
apresentados e analisados os resultados da modelação da qualidade da água no troço final do
rio Lis.
Por fim, no sexto capítulo são apresentadas as conclusões e feitas sugestões para trabalhos
futuros.

2 CARACTERIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LIS
2. CARACTERIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LIS
2.1 Introdução
Segundo Lencastre e Branco (1984), uma bacia hidrográfica pode ser definida como sendo
uma área delimitada topograficamente, drenada por um curso de água ou por um sistema
interligado de cursos de água em que os caudais efluentes sejam descarregados através de
uma única saída. Na Figura 2.1 podemos observar a área da bacia hidrográfica do rio Lis.
Figura 2.1 – Bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: Costa et al., 2007).
A bacia hidrográfica constitui, seguramente, a unidade espacial mais apropriada para a boa
gestão dos recursos hídricos, Os recursos hídricos de uma região são um dos recursos naturais
mais importantes e constituem um dos factores determinantes para o desenvolvimento
económico, industrial e agrícola da mesma (Gaspar et al., 2006; Figueiredo, 2006).
Uma correcta gestão dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica pressupõe uma
afectação racional dos recursos hídricos disponíveis, visando maximizar o bem da
colectividade que deles usufrui, satisfazendo as suas necessidades actuais sem comprometer a
satisfação das necessidades das gerações futuras e evitando o conflito entre desenvolvimento
e conservação ambiental (PBH do rio Lis, 2001).

Em Portugal, até meados dos anos 70, a gestão da água era encarada sectorialmente, tendo-se
desenvolvido no país, vários planos de obras hidráulicas cujo principal objectivo era a
inventariação das obras que deveriam ser executadas para o desenvolvimento de grandes
sectores económicos, dos quais se destacavam os sectores agrícola e energético (PBH do rio
Lis, 2001).
Embora esses planos tenham sido elaborados dentro de um quadro de política de gestão da
água distinto do actual que privilegiava, sobretudo, as obras hidráulicas em detrimento das
preocupações ambientais, com a adesão de Portugal à União Europeia, em 1986, o país ficou
obrigado a aplicar um conjunto de legislação em matéria de protecção da qualidade da água
(PBH do rio Lis, 2001).
Os Planos de Bacia Hidrográfica foram, sem dúvida um dos instrumentos para atingir estes
objectivos pois constituem processos de ordenamento do território vocacionados para a gestão
do mesmo com objectivos de um desenvolvimento sustentado, ou seja, um processo orientado
para optimizar o aproveitamento dos recursos sem, no entanto, implicar a destruição dos
recursos não renováveis nem dos valores naturais insubstituíveis (PBH do rio Lis, 2001).
2.2 Hidrografia
A bacia hidrográfica do rio Lis situa-se na região centro de Portugal. É uma bacia costeira
com uma área de aproximadamente 850 km2
, que está confinada a Norte pela bacia do rio
Mondego, a Este pela bacia do rio Tejo e a Sul pela bacia do rio Alcoa. Está delimitada entre
as coordenadas 39º30’ e 40º00’ de latitude Norte e 8º35’ e 8º00’ de longitude Oeste (PBH do
rio Lis, 2001).
Com uma topografia pouco acidentada, em que 2/3 da bacia se encontram abaixo da cota 200
e cerca de 90% dos declives inferiores a 15%, a bacia do Lis forma uma unidade hidrológica
com certa uniformidade morfológica cuja interrupção apenas se verifica nas zonas mais altas e
declivosas da bacia na zona do Maciço Calcário Estremenho, onde é atingida a cota 562 em
Pedra do Altar (PBH do rio Lis, 2001).
A rede hidrográfica da bacia do Lis (Figura 2.2) pode dividir-se em três zonas distintas. A
zona localizada mais a jusante, que vai da costa até às proximidades de Monte Redondo,
caracteriza-se por uma fraca densidade de drenagem e pelo fraco declive longitudinal dos
cursos de água. Por este motivo o escoamento faz-se com uma certa dificuldade e a drenagem
da área é bastante incompleta, o que obrigou, à construção de uma série de infra-estruturas de
defesa contra cheias (PBH do rio Lis, 2001).

Figura 2.2 – Rede hidrográfica da bacia do rio Lis (Fonte: PBH do rio Lis, 2001).
A zona central que cobre a maior parte da bacia desenvolve-se sobre arenitos, calcários
margosos e margas. A densidade de drenagem é elevada, decorrente da maior dificuldade de
infiltração das águas, motivando um escoamento de águas e de eventuais efluentes mais
facilitado (PBH do rio Lis, 2001).
A zona de montante corresponde ao percurso no Maciço Calcário Estremenho que, à custa da
sua extrema permeabilidade em grande, apresenta uma drenagem essencialmente hipogeia
através de galerias dando origem no seu rebordo a abundantes exsurgências de que as
nascentes dos rios Lis e Lena são exemplos. Neste caso, quando existe contaminação das
águas, verifica-se uma situação análoga à da zona anterior, pois estas não sofrem qualquer
filtragem por areias ou outros sedimentos ao atravessarem interiormente os calcários (PBH do
rio Lis, 2001).
Em termos de regime, o rio Lis e os seus afluentes comportam-se como cursos de água do tipo
torrencial, ou mais precisamente mediterrânico, em que registam forte variabilidade dos
caudais ao longo do ano hidrológico (PBH do rio Lis, 2001).
O rio Lis é o principal curso de água da bacia hidrográfica do Lis, nasce no lugar de Fontes
(Figura 2.3), em exsurgências existentes no extremo Norte do Maciço Calcário Extremenho e
percorre até à foz 39,5 km, com uma orientação geral Sul-Norte e com declives bastante
fracos, nomeadamente para jusante de Leiria consoante a litologia dos terrenos que atravessa
(Hidrovia, 1996).

Figura 2.3 – Nascente do rio Lis no lugar de Fontes (Fonte: SIMLIS, 2004).
Os principais afluentes do rio Lis são as ribeiras dos Milagres e da Caranguejeira, na margem
direita e o rio Lena na margem esquerda. A sub-bacia do rio Lena abrange a grande parte dos
concelhos de Batalha e Porto de Mós, e a ribeira dos Milagres encerra na sua sub-bacia uma
densidade assinalável de suiniculturas (Jesus, 1996).
2.3 Geologia
Do ponto de vista geológico, a área geográfica da bacia hidrográfica do rio Lis estende-se
integralmente na Orla Mezocenozóica Ocidental. Grande parte da bacia é composta por
argilas, areias e cascalhos do Terciário, calcários do Jurássico médio e calcários margosos e
margas do Cretácico e do Jurássico, conforme se pode comprovar na Figura 2.4 (PBH do rio
Lis, 2001).

Figura 2.4 – Carta geológica da bacia hidrográfica do rio Lis (Adaptado: PBH do rio Lis
2001).
Neste tipo de estudo, no entanto, a litologia afigura-se mais importante que a geologia. Os
diferentes grupos litológicos (Quadro 2.1) apresentam graus distintos de permeabilidade e,
consequentemente, diferentes capacidades hidrogeológicas, susceptíveis de condicionar o
regime dos cursos de água e de intervir directamente na difusão de poluentes domésticos e
industriais (Jesus, 1996).
De salientar o comportamento dos calcários do Dogger extremamente permeáveis, a ponto de
praticamente não existir escoamento superficial da água. O modo como a água os percorre
interiormente, através de galerias mais ou menos irregulares, condiciona e dificulta o
aprovisionamento de água nas áreas onde predominam os calcários (Jesus, 1996). Os calcários

margosos e as margas, pelo contrário, apresentam uma permeabilidade baixa ou nula (PBH do
rio Lis, 2001).
Nos vales da rede hidrográfica encontram-se aluviões e na orla costeira areias dunares,
bastante permeáveis, permitindo no entanto, a existência de toalhas freáticas normalmente a
pequena profundidade e facilmente exploráveis para captação de água (Jesus, 1996).
Quadro 2.1 – Distribuição dos diferentes grupos litológicos na bacia do rio Lis (Fonte: Jesus,
1996).
Grupos litológicos % média
Areias dunares 6,3
Aluviões 5,6
Areias e arenitos terciários 44,8
Arenitos secundários 20,9
Calcários (Malm) 11,4
Calcários (Dogger) 8,1
Calcários margosos e margas 0,5
Argilas e calcários 2,4
2.4 Hidrogeologia
Sob o ponto de vista hidrogeológico a área geográfica da bacia do Lis é caracterizada pela
existência de diversos sistemas aquíferos (Figura 2.5), relacionados com formações calcárias e
detríticas. A organização sequencial dos sedimentos e a tectónica, tiveram um papel
importante na organização e distribuição dos sistemas aquíferos (PBH do rio Lis, 2001).
A organização sequencial dos sedimentos individualiza, verticalmente, formações com
comportamento hidrogeológico diverso, criando alternâncias, mais ou menos cíclicas, de
aquíferos, aquitardos e aquiclusos. Formam-se, assim, sistemas aquíferos multicamada, com
escoamentos por drenância intercamadas do sistema, de acordo com o potencial hidráulico
local, genericamente descendente nas zonas de recarga e ascendente nas de descarga (PBH do
rio Lis, 2001).

Figura 2.5 – Sistemas aquíferos da bacia hidrográfica do rio Lis (Adaptado: PBH do rio Lis
2001).
Algumas estruturas evaporíticas deram origem a vales tifónicos onde, por efeito da erosão dos
sedimentos evaporíticos, se formaram importantes bacias de sedimentação de material
detrítico com elevado potencial aquífero. Noutros casos, as estruturas evaporíticas formam
sub-domínios aflorantes ou sub-aflorantes (Leiria, Monte Real). Estes terrenos têm
produtividade muito baixa e são locais onde a água de circulação adquire forte mineralização,
com formas aniónicas cloretadas e/ou sulfatadas, que contaminam a água das formações
adjacentes. Este tipo de contaminação também é comum nas águas da base dos sedimentos
que preenchem os vales tifónicos (PBH do rio Lis, 2001).

No que respeita à circulação da água subterrânea individualizam-se dois tipos de sistemas
aquíferos: os cársicos e os porosos. Os primeiros, suportados por calcários e dolomitos,
circunscritos por estruturas cársicas que se desenvolvem pela dissolução dos carbonatos,
provocada pela própria água do escoamento do aquífero. A infiltração, quando a superfície se
encontra carsificada, livre de cobertura sedimentar, é elevada, da ordem ou mesmo acima, de
50 a 60% da precipitação. Estes aquíferos têm, em regra, poder de auto-regulação limitado
que é bem evidenciado pelas grandes variações de caudal das importantes nascentes por onde
descarregam e pela amplitude da variação dos níveis da água entre a época das chuvas e a
estação seca. A infiltração e o escoamento rápido pelas estruturas cársicas tornam estes
aquíferos particularmente vulneráveis à poluição, com muito baixo poder autodepurador e
com propagação rápida das contaminações (PBH do rio Lis, 2001).
Os sistemas aquíferos porosos, suportados pelas formações detríticas mesozóicas e algumas
terciárias, são multicamada. Entre os terrenos mesozóicos, sobressaem pela sua importância
aquífera os Arenitos do Carrascal (Cretácico inferior). Já os terrenos representativos de outro
grande episódio de espessa sedimentação detrítica na Bacia Lusitaniana, ocorrido no Jurássico
superior, têm um comportamento global de aquífero pobre a muito pobre. Com efeito trata-se
de uma alternância de arenitos argilosos e de argilas (PBH do rio Lis, 2001).
2.5 Caracterização Climática
A caracterização climática de uma região implica o conhecimento de um conjunto de
variáveis que se designam por elementos climáticos e definem as condições meteorológicas.
A presente caracterização climática tem como principal objectivo proceder à descrição geral
das condições meteorológicas que se fazem sentir na área da bacia hidrográfica do rio Lis
(Hidroprojecto 2002).
A bacia hidrográfica do Lis enquadra-se no clima mediterrânico, que se caracteriza por um
diferencial moderado entre as temperaturas de Verão e de Inverno. O Verão coincide com o
período de estiagem e a época das chuvas com o Inverno (Hidrovia, 1996).
A temperatura apresenta uma média anual de 15 ºC, sendo os meses mais quentes, Julho e
Agosto, com temperaturas médias de cerca de 20 ºC. Os meses de Janeiro e Dezembro são os
que apresentam temperaturas médias mensais mais baixas de cerca de 9 ºC (Hidroprojecto,
2002).
Em termos de quantidade de precipitação, o clima da bacia é, moderadamente chuvoso,
ocorrendo os maiores valores médios anuais nas zonas montanhosas das cabeceiras da bacia e
os menores na zona junto à costa. O regime pluviométrico na bacia é caracterizado por um

semestre chuvoso, que corresponde à estação fria, e um semestre seco que corresponde à
estação quente, características típicas de um clima mediterrânico. A distribuição sazonal da
precipitação é muito acentuada, concentrando-se no semestre húmido (Outubro - Março)
cerca de 75% da precipitação. Em Janeiro e Julho são os meses em que se verifica uma maior
e menor precipitação respectivamente (PBH do rio Lis, 2001; Hidroprojecto, 2002).
A bacia do Lis evidencia uma predominância de ventos de Norte e Noroeste, principalmente
durante os meses de Verão. A disposição do relevo, nomeadamente a orientação e a abertura
dos vales do Lis e Lena, favorece a circulação dos ventos mareiros e a sua penetração a
praticamente toda a área da bacia hidrográfica (Hidrovia, 1996; Jesus, 1996).
A classificação térmica adaptada por Jesus (1996), segundo proposta apresentada por Daveau
em 1985, refere que a bacia do rio Lis, pode ser dividida em três zonas com um
comportamento próprio: junto à costa, onde os Verões são suaves e os Invernos tépidos; no
fundo dos vales principais e no Maciço Calcário, onde os Verões são moderados e os Invernos
frios, por efeito da acumulação de ar frio nas depressões e da altitude, e na restante área, onde
os Verões e os Invernos são moderados.
2.6 Ocupação do Solo
A bacia do Lis apresenta quatro grandes manchas, correspondendo cada uma a um
determinado tipo de solo (Figura 2.6).
Figura 2.6 – Mapa de solos da bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: Jesus, 1996).

A maior mancha, localizada sobretudo a jusante de Leiria, cobre cerca de 40% da área da
bacia e é composta por solos podzolizados. São solos pobres, por vezes muito ácidos e com
uma fraca capacidade de retenção de água. Os cambissolos cobrem cerca de 28% da área da
bacia e ocorrem sobretudo nas colinas gresoargilosas, a jusante dos calcários. São solos
medianamente ricos, passíveis de uma ocupação agrícola intensiva se sujeitos a correcção
Os luvissolos cálcicos ocorrem na parte Sul da bacia, sobre os calcários do Maciço, e cobrem
cerca de 20% da área desta. Apresentam uma boa capacidade de retenção de água e uma boa
fertilidade, quando profundos. Infelizmente, a sua utilização generalizada para a agricultura é
dificultada pela sua descontinuidade no espaço, própria das regiões calcárias, pois ocupam em
geral pequenas depressões isoladas em vastas extensões rochosas (PBH do rio Lis, 2001).
Finalmente, em cerca de 7% da área da bacia, nos vales da rede hidrográfica, surgem os
aluviossolos que são solos profundos e férteis, próprios para uma prática agrícola intensa. Os
restantes 5% da área da bacia dizem respeito a afloramentos rochosos (PBH do rio Lis,
2001).
Ainda a nível da ocupação de solo, verifica-se que na área da bacia hidrográfica as áreas
agrícolas e florestas, representam a maior percentagem de área ocupada, cerca de 79% na área
Norte da bacia e 50% na área Sul (Figura 2.7).
Figura 2.7 – Tipos de Ocupação do Solo (%) na área Norte e na área do Sul do Plano (Fonte:
PBH do rio Lis, 2001).
No que se refere à área Norte da bacia, os espaços florestais apresentam-se como maioritários,
destacando-se as áreas de culturas anuais de sequeiro e prados permanentes, seguidas pelas
áreas de regadio. Os espaços artificializados, constituídos essencialmente por tecidos urbanos,
vias de comunicação e zonas industriais, assumem percentagens de ocupação superiores nesta
Área Sul do Plano
Outros
47%
Sequeiro
8%
Florestas
42%
Territórios Artific.
3%
Regadio
0%
Área Norte do Plano
Outros
14%
Territórios Artific.
7%
Sequeiro
9%
Florestas
64%
Regadio
6%
Área Norte do Plano

área da bacia (o que indicia maiores índices de utilização da água e consequentemente um
aumento potencial da poluição hídrica). Nesta área da bacia, o rio deixa de correr por vales
planos e largos, ainda sobre calcários margosos, margas e arenitos, passando a correr sobre
areias e cascalhos numa planície aluvionar na parte mais a jusante próxima da foz. Dada a
proximidade do litoral verifica-se um aumento da ocupação humana e consequente
artificialização do ambiente assim como um acréscimo de actividades com maior dependência
dos recursos hídricos (PBH do rio Lis, 2001).
No que se refere à área Sul da bacia surgem também áreas pertencentes às ocupações
agrícolas entre as quais se destacam as áreas de mosaico policultural e as áreas
correspondentes a pomares. As formações arbustivas apresentam nesta área do plano uma
ocupação considerável, ao contrário dos territórios artificializados que correspondem a uma
percentagem muito reduzida da ocupação. Nesta área da bacia, apesar de não se verificarem
fortes pressões do ponto de vista da existência dos tipos de ocupação que mais interagem com
os recursos hídricos, salienta-se o facto de as formações calcárias induzirem a situações de
forte vulnerabilidade face aos diversos tipos de poluição, pontual e difusa (PBH do rio Lis,
2001).
2.7 Definição de Unidades Naturais
Segundo Jesus (1996), referenciando o estudo de Campar et al. de 1989, é possível definir na
bacia hidrográfica do rio Lis quatro unidades paisagísticas (Figura 2.8).
Figura 2.8 – Unidades naturais da bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: Jesus, 1996).

As serras calcárias caracterizam-se, essencialmente, pela sua posição de saliência topográfica
em relação à restante área da bacia. As condições hidrológicas dos calcários, em particular a
sua forte permeabilidade, condicionam fortemente o desenvolvimento de vegetação e
dificultam a delimitação do sector meridional da bacia, uma vez que esta é alimentada, a
montante, por importantes exsurgências como as do rio Lena e da Fórnea (Jesus, 1996).
Figura 2.9 – Fórnea, situada no Parque natural das Serras de Aire e Candeeiros.
As colinas gresosas constituem grande parte da paisagem física da bacia, são colinas
arredondadas de pequena expressão topográfica que raramente ultrapassam os 200 metros de
cota. Estas colinas servem principalmente de suporte a um intensa ocupação florestal e
permitem uma importante actividade agrícola (Jesus, 1996).
Os vales do Lis e do Lena são os elementos mais importantes da rede hidrográfica. As suas
aluviões bastante férteis são muitas vezes utilizadas para uma agricultura de tipo intensivo.
Foi ao longo destes vales largos e abertos que se instalaram importantes concentrações
populacionais e algumas indústrias ao longo dos anos (Jesus, 1996).
As areias dunares litorais apresentam uma ocupação essencialmente florestal. No seu conjunto
definem uma topografia de colinas ordenadas, que podem chegar aos 50 metros de altura.
Apresentam-se cobertas por pinheiros e acácias de modo a suster o avanço das areias dunares
para o interior (Jesus, 1996).

2.8 Caracterização Sócio-Económica
2.8.1 Demografia
Em termos administrativos, a bacia hidrográfica do rio Lis engloba a totalidade dos concelhos
de Batalha e Leiria, grande parte dos concelhos de Marinha Grande e Porto de Mós e uma
pequena parte dos concelhos de Ourém e Pombal, estes dois últimos, considerados pouco
relevantes para o presente estudo. Os concelhos que integram a bacia do Lis estão abrangidos
pelas nomenclaturas de Unidades Territoriais NUTE II Centro e Lisboa e Vale do Tejo, e
pelas NUTES III, Pinhal Litoral e Médio Tejo (PBH do rio Lis, 2001; Vieira, 2007).
Os resultados dos Censos 2001, os mais recentes realizados até à data, evidenciam que a
evolução da população na bacia do Lis tem registado, um comportamento semelhante ao do
país, constituindo um exemplo típico do fenómeno de litoralização e concentração. A Região
Centro apresenta um acréscimo de população na ordem dos 3,8% face aos valores apurados
em 1991, estando, no entanto, abaixo do crescimento verificado no país, que rondou os 4,7%
(INE, 2001).
Fazendo uma análise demográfica aos principais concelhos da bacia hidrográfica do Lis, o
concelho de Leiria aparece destacado em termos demográficos como podemos observar no
Quadro 2.2, o que pode ser explicado pelo facto das actividades económicas estarem
intimamente relacionadas com o comportamento populacional, no entanto, considera-se que
toda a área abrangida pela bacia do rio Lis apresenta uma forte expansão demográfica com
realce para o concelho da Batalha com um acréscimo de população residente na ordem dos
12,6% (INE, 2001).
Quadro 2.2 – População residente, densidade populacional e percentagem da população nos
quatro principais concelhos pertencentes à bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: INE, 2001).
População População Densidade populacional
Percentagem da
população
1991 2001 2001 (hab/km2
) 2001 (%)
Batalha 13 329 15 002 144,8 7,7%
Leiria 102 762 119 847 212,2 61,6%
Marinha Grande 33 543 35 571 188,0 18,3%
Porto de Mós 23 343 24 271 91,6 12,5%
Concelhos

Outra das principais conclusões que se pode retirar dos Censos 2001, é o envelhecimento da
população da Região Centro entre 1991 e 2001, patente no incremento do índice de
envelhecimento (relação entre a população idosa e a população jovem) de 87 para 130 (INE,
2001).
2.8.2 Actividades económicas
Segundo a análise sócio-económica constante do Anexo 2 do Plano de Bacia Hidrográfica do
Rio Lis (2001), a distribuição da actividade económica pode ser feita por três sectores de
actividade tradicionais:
• Primário, incluindo a agricultura e indústria extractiva;
• Secundário, incluindo a produção industrial e agro-industrial;
• Terciário, incluindo serviços.
Esta distribuição permite inferir sobre o tipo de sociedade e o seu modo de vida. Ao nível dos
3 sectores de actividade (Figura 2.10) o sector primário registou um forte decréscimo,
passando de 8% em 1991 para 4% em 2001, o sector secundário teve um ligeiro decréscimo
passando a percentagem de activos de 49% em 1991, para 46% em 2001 e o sector terciário
registou um aumento de 7%, muito à custa da diminuição dos activos na agricultura (PBH do
rio Lis, 2001).
Figura 2.10 – Gráficos com a distribuição da população por sectores de actividade em 1991 e
2001 na bacia hidrográfica do rio Lis (Fonte: PBH do rio Lis, 2001).
A repartição da população segundo os sectores actividade, mostra que a evolução verificada
na área da Bacia Hidrográfica do Lis segue o comportamento registado no País, com o
aumento do sector terciário à custa de uma diminuição do sector primário (Jesus, 1996).
Sector I
8%
Sector III
43%
Sector II
49%
Sector I
4%
Sector III
50%
Sector II
46%
Ano 1991 Ano 2001

Analisando a distribuição da população activa pelos sectores de actividade (Quadro 2.3),
ressalta o elevado peso do sector secundário na bacia do Lis que imprime uma marca forte em
termos de relações de trabalho industrial. Identificando-se o eixo Marinha Grande, Batalha e
Porto de Mós com percentagens de activos neste sector à volta dos 50%, com os consequentes
impactos no meio hídrico que daí advêm (PBH do rio Lis, 2001).
No sector primário verifica-se que ocorreu uma diminuição generalizada da população, em
que os quatro principais concelhos apresentam percentagens de população activa neste sector
inferiores a 7%. O sector terciário, que reflecte o número de activos nos serviços, registou um
aumento generalizado nos quatro concelhos. Se em 1991 apenas Leiria apresentava uma
percentagem de população superior a 40%, em 2001 este valor, é superado nos restantes
concelhos. Tal facto estará relacionado com o aumento da dimensão dos centros urbanos e o
desenvolvimento da actividade industrial (PBH do rio Lis, 2001).
Quadro 2.3 – Distribuição da população activa por sector de actividade e por concelho (%)
(Fonte: INE, 2001).
1991 2001 1991 2001 1991 2001
Batalha 10,9 4,9 54,3 48,9 34,8 46,2
Leiria 6,2 3,1 46,3 41,4 47,6 55,6
Marinha Grande 0,9 0,7 63,2 56,5 35,9 42,7
Porto de Mós 10,9 5,2 56,5 52,6 32,6 42,1
Concelhos
Sector Primário Sector TerciárioSector Secundário
2.9 Qualidade dos Meios Hídricos
No nosso país, algumas linhas de água superficiais, são ainda hoje, receptoras de grandes
cargas poluentes de origem doméstica e industrial. A massa de água que constitui a bacia
hidrográfica do rio Lis encontra-se nessa situação. Segundo informações constantes do
respectivo Plano de Bacia Hidrográfica, o rio Lis é conhecido pelo estado de degradação das
suas águas, que assume maior gravidade no troço entre a cidade de Leiria e a foz, nas
imediações de Praia da Vieira, no concelho de Marinha Grande (PBH do rio Lis, 2001).
O crescimento demográfico associado ao desenvolvimento urbano e industrial contribuiu para
acelerar esta degradação da qualidade da água da bacia hidrográfica do Lis. No entanto, o

Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Lis (2001) refere, que o estado de qualidade do meio
hídrico da bacia do rio Lis é influenciado por uma das principais actividades económicas da
região, a suinicultura, a qual é responsável por aproximadamente 80% da contaminação total
em matéria orgânica e compostos azotados e 95% da contaminação de fósforo.
Para além das actividades pecuárias, outras causas de degradação dos recursos hídricos foram
identificadas, nomeadamente as fontes pontuais de origem doméstica e industrial, bem como
as fontes difusas resultantes da produção agrícola. Como é de esperar, a nível de efluentes de
origem doméstica, os concelhos que mais contribuem para a degradação da qualidade da água
são os mais populosos, nomeadamente Leiria, que representa cerca de dois terços da
população da bacia e em menor grau, Batalha, Porto Mós e Marinha Grande (PBH do rio Lis,
2001).
Com a base no inventário e caracterização das unidades industriais existentes na bacia
apresentado no Anexo 6 do Plano de Bacia Hidrográfica do rio Lis (2001) relativo às
utilizações e necessidades de água, os concelhos de Leiria e Marinha Grande são responsáveis
por cerca de 95% da carga industrial afluente à bacia do Lis, restando 5% para os outros
concelhos, dos quais Batalha se destaca com maior contribuição.
Segundo o Plano de Bacia Hidrográfica do rio Lis (2001), em alguns locais da bacia do rio Lis
o fenómeno da eutrofização pode vir a ser preocupante, essencialmente devido ao
enriquecimento das linhas de água em nitratos e fosfatos, com particular incidência a partir do
troço médio do rio Lis até à foz. A contribuição de azoto e fósforo está associada às áreas
agrícolas, onde o solo é propício à contaminação difusa, nomeadamente nos sistemas
intensivos de regadio no Aproveitamento Hidroagrícola do Vale do Lis.
2.10 Riscos de Acidentes de Poluição
Os principais riscos de poluição para os recursos hídricos na bacia hidrográfica do Lis,
prendem-se com a contaminação de captações, águas para uso balnear, águas para rega e
águas de suporte da vida aquícola (PBH do rio Lis, 2001).
2.10.1 Riscos relacionados com a ocupação humana
A ocupação humana dá sempre lugar a vários tipos de contaminação. De acordo com o Plano
de Bacia Hidrográfica do Rio Lis (2001), numa análise global da bacia, verifica-se que nos
principais concelhos os níveis de drenagem e tratamento de efluentes ainda são baixos
(Quadro 2.4). Pelo que, nos aglomerados que não são servidos por sistemas de saneamento
básico o risco de poluição é elevado, e, não obstante existirem fossas sépticas, estas foram,
muitas vezes deficientemente construídas, apresentam-se mal conservadas ou simplesmente

colocadas em locais pouco adequados constituindo especial preocupação nos maciços
calcários, uma vez que o poder depurador dos materiais aí presentes é muito reduzido. De
destacar ainda os riscos de poluição que resultam das escorrências superficiais, devido à
lavagem de ruas, lavagem de viaturas e lixiviação de resíduos urbanos (PBH do rio Lis,
2001).
Quadro 2.4 – Cobertura em sistemas de saneamento de águas residuais nos principais
concelhos da Bacia Hidrográfica do Rio Lis (Fonte: SIMLIS, 2009).
Município Cobertura (%)
Batalha 60
Leiria 59
Marinha Grande 78
Porto de Mós 41
Saneamento de Águas Residuais - Situação Actual (2009)
2.10.2 Riscos relacionados com actividades pecuárias
No sector da pecuária, o principal risco de poluição resulta do espalhamento no terreno dos
efluentes (Figura 2.11) que poderão ser a causa de poluição difusa. A acumulação de efluentes
em lagoas constitui também um risco de poluição acidental para os recursos hídricos da área
em que se encontram. Este tipo de efluentes é caracterizado por elevadas concentrações de
compostos orgânicos e inorgânicos e carga microbiológica (PBH do rio Lis, 2001).
Figura 2.11 – Espalhamento de efluentes suinícolas brutos no Vale do Lis.

Pela sua expressão, no contexto da bacia hidrográfica do Lis, e pela falta de uma solução
concreta para o tratamento dos efluentes, as suiniculturas representam um risco potencial de
poluição muito elevado, dada a grande concentração, em particular em torno da ribeira dos
Milagres (Figura 2.12), bem conhecida não só ao nível local como nacional, pelos vários
acidentes de poluição que tem registado (PBH do rio Lis, 2001).
Figura 2.12 – Localização das suiniculturas na bacia hidrográfica do Lis em cartografia à
escala 1/25 000 (Fonte: SIMLIS, 2009).
2.10.3 Riscos relacionados com actividades agrícolas
Um dos riscos mais conhecidos resultantes desta actividade é a poluição difusa, resultante de
deficientes práticas agrícolas e excessiva utilização de fertilizantes. Uma das consequências
mais conhecidas deste tipo de contaminação é o aumento dos nitratos nas águas subterrâneas e
superficiais. A aplicação de estrumes nos terrenos agrícolas contribui igualmente para o
aumento de nitratos, resultante da nitrificação do azoto amoniacal, e de contaminação
microbiológica (PBH do rio Lis, 2001).
Legenda:
Suinicultura

Relativamente às práticas de regadio, estas podem provocar o aumento generalizado da
salinização dos solos, devido à sequência de ciclos de evapotranspiração. As áreas do
Aproveitamento Hidroagrícola do Vale do Lis (Figura 2.13), são zonas onde a actividade
agrícola é particularmente intensa, pelo que o risco de poluição difusa é elevado (PBH do rio
Lis, 2001).
Figura 2.13 – Aproveitamento Hidroagrícola do Vale do Lis (Adaptado: PBH do rio Lis,
2001).
2.10.4 Riscos relacionados com actividades industriais
A bacia hidrográfica do rio Lis apresenta uma implantação pouco significativa de indústrias
potencialmente produtoras de substâncias perigosas. A zona onde se verifica o maior risco de
poluição hídrica situa-se na Marinha Grande, em cujo concelho está concentrado um grande

número de unidades industriais, algumas das quais de grande dimensão, essencialmente dos
sectores do vidro e do revestimento de metais. Um outro sector associado a riscos de poluição
hídrica é o da serragem, corte e acabamento de pedra no concelho de Porto de Mós, onde os
riscos de poluição estão associados às águas de refrigeração das serras de corte e
equipamentos de polir. Os restantes sectores industriais, na maioria das vezes, apresentam
apenas uma ocorrência na bacia do Lis e localizam-se maioritariamente no concelho de Leiria
Para além dos sectores industriais referidos, são ainda potenciais produtores de substâncias
perigosas, as oficinas de automóveis espalhadas, um pouco, por todos os concelhos
abrangidos pela bacia do Lis (PBH do rio Lis, 2001).
2.11 Usos do Domínio Hídrico
A identificação dos principais usos do domínio hídrico é essencial para uma correcta gestão
da água, entendendo-se aqui como “usos”, todas as infra-estruturas e actividades que utilizam
o recurso água, nomeadamente, as captações, os açudes e as utilizações recreativas (PBH do
rio Lis, 2001).
A principal utilização do rio Lis, prende-se com a utilização da água para rega, justificando-se
assim a existência de diversas captações subterrâneas e açudes. Segundo a Associação de
Regantes e Beneficiários do Vale do Lis, na área abrangida pelo Plano de Bacia Hidrográfica
existem 56 captações e 19 açudes em funcionamento, sendo que, 5 destes encontram-se no
troço principal do rio Lis.
As utilizações recreativas têm hoje um papel pouco significativo na bacia do Lis pensa-se, em
parte, devido à deficiente qualidade da água. Face ao leque de possíveis actividades
recreativas praticadas no rio Lis, de salientar as praias fluviais e a pesca. Na bacia
hidrográfica do rio Lis foram identificadas 2 praias fluviais usadas para fins balneares:
• Fontes na freguesia de Cortes;
• Junto à foz do rio Lis, na Praia da Vieira (Figura 2.14).
Na área abrangida pelo Plano de Bacia Hidrográfica do rio Lis as actividades relacionadas
com a pesca lúdica distribuem-se, essencialmente, em dois locais habitualmente utilizados
para esta actividade:
• Na zona envolvente à ponte de Monte Real até ao açude das Salgadas, na freguesia de
Monte Real, onde foi recentemente criada uma pista de pesca (Figura 2.15);
• Junto à foz do rio Lis, na Praia da Vieira.

Figura 2.14 – Foz do rio Lis usada para fins balneares.
Figura 2.15 – Pista de pesca Carreira–Monte Real (Fonte: Associação Amigos Pró-Lis, 2009).
No que diz respeito a actividades náuticas na bacia hidrográfica do rio Lis, de destacar a
Lagoa de Ervedeira como o local com mais potencial para serem praticadas estas actividades.
Existe ainda na bacia, uma ocorrência termal, as Termas de Monte Real, localizadas na
freguesia de Monte Real no concelho de Leiria, que foram recentemente remodeladas (PBH
do rio Lis, 2001).

3 ESTUDO DE CASO - ETAR NORTE
3. ESTUDO DE CASO - ETAR NORTE
3.1 Caracterização da SIMLIS
A empresa SIMLIS – Saneamento Integrado dos Municípios do Lis, S.A., foi constituída em
Dezembro de 1999, tendo-lhe sido atribuída pelo Estado Português, a concessão da
construção, exploração e gestão do Sistema Multimunicipal de Saneamento do Lis (Figura
3.1). São seus accionistas a empresa Águas de Portugal e os municípios da Batalha, Leiria,
Marinha Grande, Ourém e Porto de Mós (SIMLIS, 2005).
Os principais objectivos que presidiram à criação da SIMLIS foram a:
• Construção de um sistema integrado de recolha e tratamento de águas residuais;
• Contribuição para a resolução da poluição industrial, agro-industrial e das suiniculturas;
• Contribuição para a melhoria dos ecossistemas naturais;
• Melhoria da qualidade de vida das populações.
Figura 3.1 – Sistema multimunicipal de saneamento do Lis (Fonte: SIMLIS, 2005).

A SIMLIS abrange uma área com mais de 1 200 km2
, servindo 220 mil habitantes (370 mil
habitantes equivalentes). No final de 2008, o Sistema Multimunicipal de Saneamento do Lis,
dotou a região com 9 Estações de Tratamento de Águas Residuais, 26 Estações Elevatórias e
339 quilómetros de Emissário.
Do conjunto de infra-estruturas construídas pela SIMLIS, de destacar pela sua importância
estratégica para o projecto de despoluição da bacia hidrográfica do rio Lis, a ETAR Norte
(Figura 3.2), uma das mais importantes infra-estruturas no domínio da engenharia sanitária até
hoje construídas no país (SIMLIS, 2005).
Figura 3.2 - Imagem 3D dos principais órgãos de tratamento da ETAR Norte (Fonte: SIMLIS,
2002).
Esta infra-estrutura foi dimensionada para, no ano horizonte de projecto (2024), promover o
tratamento terciário, das águas residuais de cerca de 220 000 habitante equivalentes,
provenientes dos concelhos Batalha, Leiria, Marinha Grande e Porto de Mós e ainda os
efluentes brutos gerados por cerca de 20 000 suínos (SIMLIS, 2005).
A ETAR Norte tem uma área de implantação da ordem de 6 ha, situa-se no Distrito de Leiria,
Concelho de Leiria, Freguesia de Coimbrão, na margem direita do rio Lis, entre as localidades
de Passagem e Coimbrão e próximo do limite do concelho de Marinha Grande
(Hidroprojecto, 2002).

3.2 Águas Residuais a Tratar
3.2.1 Águas residuais urbanas
De acordo com a memória descritiva e justificativa do projecto, a ETAR Norte receberá águas
residuais urbanas, com as características apresentadas no Quadro 3.1.
Quadro 3.1 – Características das águas residuais urbanas a tratar na ETAR Norte (Fonte:
Hidroprojecto, 2002).
2004 2024
População servida 127 924 156 701
Caudal médio (m3
/dia) 30 201 37 997
Carga CBO5 (habitante-equivalentes) 188 079 220 685
Carga CBO5 (kg/dia) 11 285 13 241
Carga CQO (kg/dia) 27 560 31 875
Carga SST (kg/dia) 13 150 15 855
Carga azoto total (kg N/dia) 3 690 4 082
Carga fósforo total (kg P/dia) 640 703
Ano
3.2.2 Efluentes suinícolas
A ETAR Norte receberá também efluentes suinícolas brutos transportados através de camiões
auto-tanque, após remoção de sólidos grossos nas explorações de origem. As características
dos efluentes suinícolas são apresentadas no Quadro 3.2.

Quadro 3.2 – Características dos efluentes suinícolas brutos a tratar na ETAR Norte (Fonte:
Nº de animais 19 890
Caudal médio (m
3
/dia) 280
Carga CBO5 (kg/dia) 1 680
Carga CQO (kg/dia) 4 760
Carga SST (kg/dia) 4 200
Carga azoto total (kg N/dia) 560
Carga fósforo total (kg P/dia) 280
3.2.3 Cargas totais
Assim as cargas totais afluentes à ETAR Norte (incluindo os efluentes suinícolas) são
apresentadas no Quadro 3.3.
Quadro 3.3 – Cargas totais a tratar na ETAR Norte (Fonte: Hidroprojecto, 2002).
2004 2024
Carga CBO5 (habitante-equivalentes) 216 079 248 685
Carga CBO5 (kg/dia) 12 965 14 921
Carga CQO (kg/dia) 32 320 36 635
Carga SST (kg/dia) 17 350 20 055
Carga azoto total (kg N/dia) 4 250 4 642
Carga fósforo total (kg P/dia) 920 983
Ano

3.2.4 Situação actual
A ETAR Norte entrou em funcionamento em Janeiro de 2008 e começou a receber efluentes
suinícolas brutos em Março de 2009. Actualmente, os atrasos na construção das redes de
drenagem de águas residuais “em baixa” e do projecto global de tratamento de efluentes de
suinicultura, fazem com que a ETAR esteja longe de receber as cargas e os caudais para os
quais foi dimensionada. No Quadro 3.4 podemos observar os caudais e cargas actualmente
recebidas na ETAR Norte.
Quadro 3.4 – Características das águas residuais urbanas, dos efluentes suinícolas brutos e das
cargas totais actualmente tratadas na ETAR Norte.
Águas residuais
urbanas
Efluentes suinícolas
brutos
Cargas totais
Caudal médio (m3
/dia) 16 847 59 -
Carga CBO5 (kg/dia) 4 459 746 5 205
Carga CQO (kg/dia) 10 131 2 385 12 516
Carga SST (kg/dia) 3 723 944 4 667
Carga azoto total (kg N/dia) 1 348 241 1 589
Carga fósforo total (kg P/dia) 187 38 226
3.2.5 Qualidade do efluente tratado
O efluente tratado da ETAR Norte é descarregado no troço final do rio Lis, que atravessa o
Aproveitamento Hidroagrícola do Vale do Lis, entre as Freguesias de Coimbrão e Vieira de
Leiria, a cerca de 4 km da foz (Figura 3.3).

Figura 3.3 – Implementação do emissário final da ETAR Norte em cartografia à escala
1/25 000 (Fonte: SIMLIS, 2009).
Os objectivos de qualidade propostos para o efluente tratado da ETAR Norte, tiveram em
conta a qualidade das águas superficiais face aos usos do rio Lis (de acordo com o Decreto-
Lei n.º 236/98 de 1 de Agosto), ao quadro normativo que regulamenta a descarga das águas
residuais urbanas (Decreto-Lei n.º 152/97, de 19 de Junho) e a possível reutilização do
efluente tratado para rega nos campos do Lis (Hidroprojecto, 2002). Os padrões de tratamento
adoptados no dimensionamento da ETAR são apresentados no quadro seguinte.
Quadro 3.5 – Padrões de tratamento adoptados no dimensionamento da ETAR Norte (Fonte:
Parâmetro Padrão Âmbito
CBO5 < 25 mg/l Decreto-Lei n.º 152/97 de 19 de Junho
CQO <125 mg/l Decreto-Lei n.º 152/97 de 19 de Junho
SST < 35 mg/l Decreto-Lei n.º 152/97 de 19 de Junho
Fósforo total ≥ 80% remoção
Decreto-Lei n.º 152/97 de 19 de Junho, considerando
que o rio Lis a jusante da descarga será classificado
como zona sensível sujeita a eutrofização

Quadro 3.5 – Padrões de tratamento adoptados no dimensionamento da ETAR Norte (Fonte:
Hidroprojecto, 2002) (cont.).
Parâmetro Padrão Âmbito
Coliformes fecais < 2 000 /100 ml
Decreto-Lei n.º 236/98 de 1 de Agosto no que respeita à
qualidade das águas balneares
Coliformes totais < 10 000 /100 ml
Decreto-Lei n.º 236/98 de 1 de Agosto no que respeita à
qualidade das águas balneares
3.3 Linha de Tratamento da ETAR Norte
De acordo com os principais problemas de qualidade da água identificados no troço final do
rio Lis, definiu-se que o esquema de tratamento a adoptar na ETAR Norte deveria reflectir as
seguintes preocupações (Hidroprojecto, 2002):
• Remoção da matéria orgânica, com eficiências de tratamento que assegurem
concentrações em matéria orgânica inferiores ao limite máximo de descarga
estabelecido pelo quadro normativo nacional;
• Remoção de fósforo, uma vez que segundo o Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Lis
(2001), este é o nutriente limitante e pretendendo-se desta forma minimizar os
problemas de eutrofização;
• Desinfecção no período de Maio a Setembro, tendo em vista a eliminação da
contaminação fecal e o uso da água para fins balneares. A inclusão da desinfecção
na linha de tratamento é justificada pela importância balnear da praia da Vieira de
Leiria que, dada a proximidade à foz do rio Lis, parece ser afectada pela qualidade
da água do mesmo.
Assim, para dar cumprimento a estes requisitos, a solução de tratamento da ETAR Norte
(Figuras 3.4 e 3.5), inclui a sequência de operações e processos que a seguir se descrevem
(SIMLIS, 2008).
3.3.1 Tratamento da fase líquida
• Obra de entrada de efluentes domésticos: O efluente doméstico chega à ETAR por
conduta elevatória, onde, após medição de caudal, é submetido a gradagem, seguindo
para os tanques de desarenamento/desengorduramento equipados com pontes raspadoras
de superfície e concentrador de gorduras. No fundo dos tanques é feita a extracção de

areias através de bombagem que as eleva para o classificador de areias, onde são
separadas do líquido e depositadas em contentor.
• Obra de entrada de efluentes suinícolas brutos: O efluente suinícola bruto que chega à
ETAR é submetido a tamisagem/desarenamento através de um equipamento compacto
para separação de gradados e areias, onde, após medição de caudal é elevado para o
tanque de lamas espessadas, seguindo para a digestão anaeróbia de lamas.
• Decantadores primários: No repartidor de caudais dos decantadores primários é feito o
seccionamento para os decantadores primários equipados com pontes raspadoras de fundo
e superfície. As lamas primárias são extraídas e encaminhadas, através de bombagem,
para o tanque de homogeneização de lamas. O efluente segue para a fase biológica do
tratamento.
• Reactores biológicos: O tratamento secundário inicia-se nos reactores biológicos, onde o
efluente chega através do repartidor de caudais que permite o seccionamento e separação
em três linhas independentes. Cada um dos reactores biológicos é constituído por uma
zona anóxica e zona de arejamento com oxigenação por difusores de membrana. O
arejamento é garantido por sopradores de ar. Em cada um dos reactores biológicos estão
ainda instalados agitadores submersíveis que garantem a circulação do efluente (6 na zona
anóxica e 2 na zona arejada).
AfluenteAfluente
Pré-tratamento
Tratamento Primário
Tratamento Secundário
Rio Lis
U.V. s Filtros de Areia
By-pass
E.E
Reactor Biológico
Dec. 1º
Dec. 1º
Dec. 1º
Dec. 2º
Dec. 2º
Dec. 2º
Tratamento Terciário
Figura 3.4 – Esquema de tratamento da fase líquida da ETAR Norte (Fonte: SIMLIS, 2002).

• Precipitação do fósforo: A remoção biológica de fósforo poderá ser complementada com
precipitação química, através da injecção de cloreto férrico (FeCl3) no repartidor de
caudais dos decantadores secundários.
• Decantadores secundários: Após o arejamento nos reactores biológicos, o efluente passa
para a decantação secundária. No repartidor de caudais dos decantadores secundários é
feito o seccionamento para os decantadores secundários equipados com pontes raspadoras
de fundo e superfície. As lamas biológicas são encaminhadas para a galeria de bombagem
de lamas onde seguem, ou para a recirculação nos reactores biológicos, ou, quando se
trate de lamas em excesso, para o tanque de homogeneização de lamas. O efluente
clarificado segue por bombagem para o tratamento terciário.
• Filtros rápidos de areia: Antes de seguir para a desinfecção por radicação ultravioleta, o
efluente passa por filtros de areia, onde são retidas as pequenas partículas. Os filtros de
areia são dotados de um sistema de lavagem em contracorrente, que ocorre em cada ciclo
de colmatação dos filtros. A lavagem destes é feita com efluente tratado, armazenado
numa cisterna para o efeito, e injecção de ar.
• Desinfecção por ultra-violetas: O efluente é então conduzido até à desinfecção por
radiação ultravioleta, reduzindo assim a contaminação microbiológica.
• Reutilização e rejeição do efluente tratado: Depois de passar nas várias fases de
tratamento, parte do efluente tratado é reutilizado na ETAR, para a lavagem dos filtros de
areia, para rega e água de serviço, o restante segue para o emissário final com um de dois
destinos, aproveitamento para rega dos campos agrícolas do Vale do Lis ou para a
descarga no rio Lis.
3.3.2 Tratamento da fase sólida
• Espessamento de lamas: As lamas activadas/primárias, provenientes do fundo dos
decantadores primários e as lamas biológicas, provenientes do fundo dos decantadores
secundários, são reunidas no tanque de homogeneização de lamas, após o que são
encaminhadas para os espessadores gravíticos de lamas dotado de uma ponte raspadora de
fundo para concentração das mesmas.
• Edifício de espessamento: Após as lamas passarem por um processo de concentração, são
extraídas e reunidas no tanque de lamas espessadas para seguirem para a digestão
anaeróbia. No tanque de lamas espessadas, são também reunidas as gorduras, extraídas no
pré-tratamento e o efluente suinícola bruto proveniente da unidade de pré-tratamento

suinícola. Nesta fase do tratamento está incluída, caso se manifeste necessário a adição de
cal apagada para correcção do pH das lamas encaminhadas para digestão.
Homogeneização
de Lamas
Lamas Primárias
Lamas Secundárias
Espessamento
gravítico
de Lamas
Lamas espessadas
Efluentes Suinícolas
Digestão de LamasLamas Digeridas
Desidratação
Armazenamento
Figura 3.5 – Esquema de tratamento da fase sólida da ETAR Norte (Fonte: SIMLIS, 2002).
• Digestão anaeróbia de lamas: No processo de digestão anaeróbia, as lamas são mantidas a
uma temperatura ideal, entre 35º e 37ºC, dando-se a produção de biogás, que é
encaminhado para os gasómetros. A agitação das lamas no interior dos digestores
anaeróbios é garantida por injecção de biogás. As lamas são recirculadas e aquecidas
através de permutadores de calor. No fim do processo de digestão, as lamas são
encaminhadas por bombagem para o silo de lamas digeridas.
• Silo de lamas digeridas: Após a digestão anaeróbia, as lamas são conduzidas para o silo
de lamas digeridas, onde é ainda produzido e aproveitado o biogás. As lamas seguem
depois para a desidratação em centrífugas e o biogás é encaminhado para os gasómetros.
• Desidratação de lamas: As lamas produzidas na ETAR e digeridas por processo
anaeróbio, com produção e aproveitamento de biogás, são encaminhadas para a
desidratação, através de centrífugas.
• Armazenamento de lamas desidratadas: As lamas desidratadas são conduzidas por
bombagem para o silo de lamas desidratadas ou para o parque de lamas coberto, onde são
distribuídas no solo por tapetes transportadores.

• Destino final das lamas: As lamas armazenadas são recolhidas e transportadas para
compostagem, a fim de serem valorizadas e posteriormente encaminhadas para a
agricultura.
3.3.3 Tratamento da fase gasosa
• Gasómetros: O biogás produzido nos digestores anaeróbios e no silo de lamas digeridas é
conduzido para armazenamento nos gasómetros. Estes são dotados de membrana dupla,
sendo a membrana interior a que armazena o biogás e a exterior a que mantém a forma e,
sendo permanentemente ventilada, evita a eventual acumulação de metano por deficiência
de estanquicidade da primeira.
• Cogeração: O biogás produzido nos digestores anaeróbios e no silo de lamas digeridas é
armazenado nos gasómetros, sendo depois consumido pelos motogeradores para produção
de energia eléctrica que é injectada na rede pública da EDP. A energia térmica produzida
pelos motogeradores é utilizada no aquecimento das lamas, de água quente sanitária e do
edifício de exploração da ETAR. Em caso de falha de energia eléctrica da rede pública, os
grupos motogeradores passam a funcionar como grupos geradores de emergência,
garantindo o funcionamento autónomo da instalação, em modo de emergência. Os grupos
motogeradores podem também, em caso de necessidade, ser alimentados a gás natural.

4 CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NO TROÇO FINAL DO RIO LIS
4. CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NO TROÇO FINAL
DO RIO LIS
4.1 Introdução
Sendo os recursos hídricos um bem precioso, o seu estudo deve ser feito, analisando não
apenas a sua quantidade, mas também a sua qualidade. A qualidade da água depende de um
conjunto de factores e circunstâncias, designadamente o clima, o caudal, a época do ano e as
fontes de contaminação (PBH do rio Lis, 2001).
Segundo o Decreto-Lei n.º 236/98 de 1 de Agosto, a qualidade da água é definida por um
conjunto de valores de parâmetros físicos, químicos, biológicos e microbiológicos da água,
que permite avaliar a sua adequação para determinados usos directos ou potenciais. Mais
recentemente com a Directiva Quadro da Água (transposta para o direito português através da
Lei da Água, Lei n.º 58/2005 de 29 de Dezembro), a qualidade da água é entendida, quer no
que se refere aos seus usos para fins antropogénicos, quer como ecossistema aquático que
importa preservar com boa qualidade.
Para o presente estudo, seleccionaram-se 15 parâmetros indicadores da qualidade da água
considerados relevantes para uma correcta avaliação do seu estado e definiu-se uma
metodologia experimental para a realização de 6 campanhas de amostragem, que decorreram
nos meses de Julho e Agosto de 2009, de modo a obter os dados que permitissem caracterizar
a qualidade da água no troço final do rio Lis.
4.2 Avaliação da Qualidade da Água
4.2.1 Caudal
A análise da qualidade da água de um rio não pode ser realizada sem ter em conta o seu
regime de escoamento e em particular o caudal que ocorre no instante da colheita das
amostras. O valor de caudal é fundamental na modelação matemática da qualidade da água,
quer directamente quer através das estimativas das cargas poluentes afluentes às linhas de
água. A análise da relação da concentração em função do caudal pode fornecer importantes
indicações sobre se a origem da contaminação é, fundamentalmente, pontual ou difusa (PBH
do rio Lis, 2001).

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