1 prova de Poluição Hídrica 2009 2 (2)

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Centro Universitário de Volta Redonda - UniFOA
Curso de Engenharia Ambiental
Prova especial de Poluição Hídrica (vale 10,0 pontos)
Professores : Amarildo Ferraz e Dayse
Data: 23 de setembro de 2009
Nome..................................................................................................Matricula.......................
Nota: 1) Cada prova tem valores específicos, portanto os valores finais obtidos podem diferir
2) A prova tem uma parte teórica e outra prática de cálculo das unidades de processo.
3) A parte do cálculo de unidades de processo tem uma descrição básica e é subdivi-
dida em várias partes
4) A prova é com consulta, sendo proibido a troca de material durante a mesma.
1° Questão Responda as questões abaixo (PARTE TEÓRICA ( VALE 1,5 PONTOS):
a) Abaixo tem-se esquema de uma ETE completa.
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Tratamento preli-
minar
Tratamento primá-
rio
Tratamento secundário
Tratamento terciá-
rio
Descar-
te/Recuperação
Efluente
Industrial
Desidratação do Lodo
Disposição Final do
lodo
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b) Em um problema comum em uma industria do Rio de Janeiro, chamada INGÁ foi verifica-
do em um efluente contendo:
Efluente Orgânico:
- Alto teor de sólidos suspensos;
- Alto teor de gordura e óleos;
- DBO de 500 mg/l;
Efluente Orgânico:
- Baixíssimo teor de sólidos suspensos;
- Baixíssimo teor de gordura e óleos;
- DBO de 30 mg/l;
- Existe presença de Cádmio e Zinco com 20 vezes o padrão que pode ser descartado no
corpo receptor e que devem ser tratados;
A partir destes dados sugira o diagrama de blocos do processo de tratamento e informe qual
a legislação que deve ser obedecida.
c) Em um problema comum em uma industria metalúrgica do Rio de Janeiro, foi verificado
um efluente que ocorrem em duas correntes com as seguintes características:
Corrente A
• pH 9 a 10
• Temperatura: 60 ° C
• Sólidos Suspensos = 50 mg/l
• DQO = 30 mg/l
• DBO = 20 mg/l
• Cianeto = 50 mg/l
• Óleos e Graxas = 10 mg/l
Corrente B
• pH 4 a 5
• Temperatura: 30 ° C
• Sólidos Suspensos = 50 mg/l
• Ferro solúvel = 30 mg/l
• DQO = 50 mg/l
• DBO = 30 mg/l
• Cromo Hexavalente = 10 mg/l
• Óleos e Graxas = 10 mg/l
A partir destes dados sugira o diagrama de blocos do processo de tratamento de cada cor-
rente junta ou separada e comente sobre a legislação que deve ser obedecida, sabendo-se
que a industria fica no estado do Rio de Janeiro ( dados FEEMA).
2° Questão: Responda o que é pedido (PARTE TEÓRICA ( VALE 1,5 PONTOS):
a) As indústrias siderúrgicas têm como efluente mais poluente o efluente de Coqueria.
Quais os tratamentos comumente adotados neste caso?
b) Entre as boas recomendações para definição do parâmetro poluente ( ex. DQO) em um
projeto de sistema de tratamento de efluentes que tipo de tratamento de dados deve ser
feito de forma a se ter uma boa representatividade dos valores adotados?
c) Fale sobre a influência do DBO como poluente em rios, informando como ocorre o processo de
deterioração da água e o porquê do uso do sistema de tratamento para remoção do DBO.
d) Qual a diferença analiticamente da DQO para a DBO? O que a DBO representa? O que é espe-
rado da relação DQO/DBO para esgotos sanitários e efluentes em geral?
e) O teste de toxicidade esta em inicio de uso no Brasil. Comente sobre este tipo de teste, infor-
mando o processo executado, a legislação envolvida e os valores que devem ser obedecidos pe-
los critérios da FEEMA.
f) Comente sobre compostos não degradáveis e biologicamente acumulativos, exemplificando cada
tipo e descrevendo seus possíveis impactos no meio ambiente e ser humano. Explicar o que são
poluentes prioritários?
g) Descreva cada etapa para uma campanha de monitoração e amostragem para o caso de uma
indústria de papel e celulose, com fluxo mostrado a seguir. Comente ainda sobre as aborda-
gem “in plant” e “end of pipe” para a solução de contaminação hídrica no tratamento de efluen-
tes contaminados. Indique quais os pontos relevantes em termos de aspecto e impacto devido a
poluição hídrica.
h) A partir do diagrama a seguir, indique quais os pontos relevantes em termos de aspecto e impacto
devido à poluição hídrica na fabricação de alumínio.
i) Em dois esgotos a serem tratados por meio biológico, temos os dados mostrados a se-
guir.
c.1) DBO = 180 mg/l; DQO = 180 mg/l; N = 20 mg/l; P = 10 mg/l
DBO/DQO = 1 e relação DBO:N:P igual a 18:2:1
Obs.: Tem nitrogênio e fósforo suficiente
c.2) DBO = 1800 mg/l; DQO = 5000 mg/l; N = 60 mg/l; P = 10 mg/l
DBO/DQO = 0,36 e relação DBO:N:P igual a DBO:N:P / 180:6:1
 DQO:N:P / 500:6:1
Obs.: Falta nitrogênio e fósforo
Avaliando as relações DBO:N:P e os valores de DBO e DQO, quando comparados aos utili-
zados em sistemas biológicos, descrever os processos de tratamento mais indicados para
cada efluente. Deve ser lembrado que os processos anaeróbios requerem menos nutrien-
tes que os aeróbios, devido ao baixo crescimento do lodo.
3° questão Circule a resposta correta para as questões abaixo (PARTE TEÓRICA ( VALE
1,5 PONTOS)::
1) Constituem-se em importantes fontes de nitrogênio em águas naturais
a) Esgoto doméstico, efluentes de abatedouros e drenagem de áreas agrícolas
b) Atmosfera, efluentes de indústrias de celulose e drenagem de áreas urbanas
c) Solo, efluentes de laticínios e drenagem de áreas agrícolas
d) Esgoto doméstico, efluentes de usinas de álcool e atmosfera
e) Solo, efluentes de indústrias petroquímicas e drenagem de áreas urbanas
2) Lançando-se um efluente contendo nitrogênio orgânico em um rio, sem que haja
esgotamento completo do oxigênio dissolvido de suas águas, a seqüência de
transformações a ser sofrida pelo nitrogênio será:
a) Nitrogênio amoniacal, nitrogênio orgânico, nitrato e nitrito
b) Nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrato e nitrito
c) Nitrito, nitrato, nitrogênio amoniacal e nitrogênio orgânico
d) Nitrato, nitrito, nitrogênio orgânico e nitrogênio amoniacal
e) Nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato
3) Entende-se por nitrificação:
a) Fenômeno que ocorre em ambiente anóxico em que o nitrato é reduzido a nitrito,
que por sua vez é reduzido a nitrogênio gasoso ou amônia
b) Fenômeno que ocorre em ambiente anaeróbio em que o nitrogênio amoniacal é
oxidado sucessivamente a nitrato e a nitrito.
c) Fenômeno que ocorre em ambiente aeróbio em que o nitrato é oxidado a nitrito e
este é reduzido em nitrogênio gasoso.
d) Fenômeno que ocorre em ambiente aeróbio ou anóxico em que o nitrogênio
orgânico oxida-se sucessivamente em nitrito e nitrato
e) Fenômeno que ocorre em ambiente exclusivamente aeróbio em que o nitrogênio
amoniacal é oxidado sucessivamente a nitrito e nitrato
4) Entende-se por desnitrificação:
a) Fenômeno que ocorre em ambiente anóxico em que o nitrato é reduzido a nitrito,
que por sua vez é reduzido a nitrogênio gasoso ou amônia
b) Fenômeno que ocorre em ambiente anaeróbio em que o nitrogênio amoniacal é
oxidado sucessivamente a nitrato e a nitrito.
c) Fenômeno que ocorre em ambiente aeróbio em que o nitrato é oxidado a nitrito e
este é reduzido em nitrogênio gasoso.
d) Fenômeno que ocorre em ambiente aeróbio ou anóxico em que o nitrogênio
orgânico oxida-se sucessivamente em nitrito e nitrato
e) Fenômeno que ocorre em ambiente exclusivamente aeróbio em que o nitrogênio
amoniacal é oxidado sucessivamente a nitrito e nitrato
5) Com relação à presença de formas reduzidas de nitrogênio nos reatores biológicos
para o tratamento de efluentes orgânicos pode ser dito que:
a) Deve ser evitada, pois mesmo em pequenas quantidades exerce efeito inibidor sobre
o tratamento biológico
b) É indispensável, devido ao efeito tampão produzido por estas substâncias que
conferem ao sistema resistência com relação à queda de pH
c) Deve ser evitada poissomente as formas oxidadas são desejáveis para garantir o
crescimento biológico nos reatores
d) É indispensável, por tratar-se de macro-nutrientes que se ausentes ou presentes em
quantidades insuficientes em relação ao carbono orgânico, ocorre limitação do
crescimento biológico nos reatores
e) Não há influência dessas substâncias no tratamento biológico de efluentes orgânicos
6) A presença de amônia em concentrações acima de certos limites é problemática em
águas naturais devido à:
a) Sua ação tóxica sobre a fauna ictiológica, por ser biodegradável, exercendo
demanda de oxigênio e por ser nutriente, podendo causar crescimento excessivo de
algas
b) Sua ação tóxica sobre microrganismos mesmo quando em baixas concentrações,
alterando as características do ecossistema aquático
c) Sua ação sobre o pH da água, cuja alteração provocará desequilíbrios ecológicos e
por provocar consumo de oxigênio ao se degradar biologicamente
d) Sua ação tóxica sobre as algas, reduzindo ou eliminando essa importante fonte de
nutriente para os peixes, além de exercer demanda de oxigênio ao se degradar
biologicamente
e) Sua grande resistência à degradação biológica, persistindo por longo tempo nas
águas naturais, interferindo na sua potabilidade, além da sua ação tóxica sobre
diversas espécies de peixes
7) Nos laudos de análises de águas, a expressão NTK - Nitrogênio Total Kjeldhal,
representa a soma de:
a) Nitrito e nitrato
b) Amônia e nitrato
c) Nitrogênio orgânico e amoniacal
d) Nitrogênio orgânico e nitrato
e) Amônia e nitrito
8) Na determinação das formas reduzidas de nitrogênio em águas, estão envolvidas as
seguintes etapas:
a) Digestão química, colorimetria e gravimetria
b) Digestão química, destilação e titulação
c) Extração com solvente, colorimetria e titulação
d) Oxidação química, destilação e colorimetria
e) Redução química, destilação e titulação
9) Na determinação de nitrito e nitrato em águas, estão envolvidos os procedimentos:
a) Redução de nitrito à nitrato e espectrofotometria UV-Visível
b) Redução de nitrato à nitrito e espectrofotometria UV-Visível
c) Oxidação de nitrito à nitrato e titulometria
d) Oxidação de nitrato à nitrito e titulometria
e) Oxidação de nitrito à nitrato e espectrofotometria UV-Visível
10) São princípios de tratamento físico-químico para a remoção de nitrogênio
amoniacal das águas:
a) Redução química e precipitação
b) Adsorção e troca-iônica
c) Coagulação/floculação e flotação com ar dissolvido
d) Precipitação química e flotação com ar dissolvido
e) Cloração ao "break-point" e alcalinização seguida de arraste com ar
11) Não constituem fontes importantes de descarga de fósforo nas águas naturais:
a) Solo, efluentes de indústria de celulose, efluentes de indústria têxtil
b) Esgoto doméstico, efluentes de laticínios, drenagens de áreas agrícolas
c) Drenagens de áreas urbanas, esgoto doméstico e efluentes de indústria de
fertilizantes
d) Efluentes de indústrias de detergentes, drenagens de áreas urbanas e efluentes de
indústrias de pesticidas
e) Efluentes de matadouros e frigoríficos, esgoto doméstico e drenagem de áreas
agrícolas
12) Um problema importante decorrente da descarga de fósforo em águas naturais é:
a) Toxicidade introduzida ao meio
b) Introdução de substância oxidante, alterando as condições químicas do meio
c) Introdução de substância que desenvolve sabor e odor na água, prejudicando sua
qualidade estética e seu uso para abastecimento
d) Introdução de substância coagulante que aumenta a quantidade de lodo de fundo
e) Introdução de macronutriente para processo biológico que pode levar a água a uma
condição de eutrofização
13) Técnica de tratamento que apresenta maior capacidade de redução da concentração
de fósforo dos esgotos sanitários:
a) Lodos ativados com aeração prolongada
b) Sistema biológico misto anaeróbio/aeróbio
c) Precipitação química com sais de alumínio ou ferro
d) Oxidação com cloro
e) Adsorção em carvão ativado
4° Questão: Responda o que é pedido (PARTE TEÓRICA ( VALE 2,0 PONTOS)
A Empresa PETROFLEX LTDA instalada em CAXIAS contratou um consultor para dimensiona-
mento do sistema de tratamento de efluentes e este fez o projeto e apresentou o mesmo a FEE-
MA. O projeto é de um sistema de Tratamento Físico Químico que tem por objetivo prepara o
efluente para o tratamento Biológico que seja dimensionado após a implantação do Físico Quími-
co em questão.
Como dados do projeto básico a FEEMA recebeu as seguintes a seguir. Avalie os dados e caso
estejam corretos confirme que estão corretos. Caso contrário discorde calcule os valores corre-
tos usando os critérios de projeto.
3.1 ) Tanque de acumulação de efluentes (equalizador)
Dados representativos levantados no estudo de campo:
01/08/1986
Hora Vazão
00:00 220
01:00 220
02:00 196
03:00 196
04:00 196
05:00 247
06:00 247
07:00 274
08:00 196
09:00 196
10:00 196
11:00 196
12:00 196
13:00 196
14:00 196
15:00 196
16:00 175
17:00 175
18:00 175
19:00 175
20:00 175
21:00 196
22:00 175
23:00 175
24:00 175
02/08/1986
Hora Vazão
00:00 175
01:00 175
02:00 150
03:00 150
04:00 175
05:00 196
06:00 220
07:00 220
08:00 175
09:00 175
10:00 220
11:00 175
12:00 175
13:00 175
14:00 175
15:00 220
16:00 220
17:00 196
18:00 196
19:00 196
20:00 196
21:00 196
22:00 196
23:00 196
24:00 196
03/08/1986
Hora Vazão
00:00 220
01:00 220
02:00 196
03:00 196
04:00 196
05:00 247
06:00 247
07:00 274
08:00 196
09:00 196
10:00 196
11:00 196
12:00 196
13:00 196
14:00 196
15:00 196
16:00 175
17:00 175
18:00 175
19:00 175
20:00 175
21:00 196
22:00 175
23:00 175
24:00 175
Considerando que os dados do estudo em dois dias são representativos de todo o processo da Fá-
brica em sua variação de vazão de efluente e que não ocorre variação de carga portanto, sendo des-
necessário o dimensionamento da parte do equalizador quanto a variação de carga, ficando o equali-
zador apenas para atender a variação de vazão, e fazendo o cálculo de balanço de vazão conside-
rando a vazão média da planta de 200 m3/h, dimensione o volume potência de agitação (especificar o
soprador quanto a pressão e vazão) e dimensões.
Volume útil do equalizador: ................. m3
Dimensões principais:
Altura útil = ........................ m
Comprimento = ..................m
Largura = ...........................m
Altura total = ...................... m
Numero de tanques: .............
Cálculo da agitação do tanque de equalização pelo método da aeração ( compressor e tubos perfura-
dos):
Cálculo da agitação do tanque de equalização pelo método da agitação mecânica (agitador):
5° Questão: Entregue o que é pedido (PARTE TEÓRICA ( VALE 1,5 PONTOS)
Dimensione um tanque de neutralização para fazer a neutralização do efluente do projeto
anterior, que tem vazão de 200,0 m3/h e deve utilizar um sistema de adição de leite de cal
com concentração de 10% (p/p). Nos testes de laboratório verificou-se que o consumo de
soda nesta concentração foi de 1000 ml/m3.
Defina:
a) Volume do tanque;
b) Potência aproximada de mistura ( utilizar 30 w/ m3 ).
6° Questão: Entregue o que é pedido (PARTE PRÁTICA ( VALE 2,0 PONTOS)
Entrega do relatório de prática, sendo a nota lançada pelo professor de prática.