Q16 - Estação de Tratamento de Água

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<p>Química</p><p>Q16 - Estação de Tratamento de Água</p><p>© Copyright - Este material foi desenvolvido por Educando by Worldfund, única e exclusivamente para aplicação e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil,</p><p>sendo vedada sua utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução ou publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa</p><p>autorização da Educando by Worldfund. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais</p><p>cabíveis.</p><p>Welber Merlin Cardoso - 06/09/2021 STEM Brasil www.educando.org</p><p>Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez</p><p>1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31</p><p>Estação de tratamento de água. Pixabay/Ag. Brasília</p><p>De onde vem a água que consumimos e</p><p>por quais processos ela passa até</p><p>chegar em nossas casas?</p><p>Profissões Relacionadas</p><p>Químicos; Químicos Ambientais; Engenheiros</p><p>Químicos; Engenheiros Ambientais; Engenheiros</p><p>Sanitaristas.</p><p>Introdução</p><p>Quando nos referimos à situação do saneamento no Brasil,</p><p>precisamos analisar dados de consumo e de perda. Pesquisas</p><p>indicam que a cada 100 litros de água coletada e tratada, 63</p><p>litros são consumidos. O restante (37%) é perdido em ligações</p><p>clandestinas, vazamentos e problemas com a tubulação.</p><p>Quando falamos de água, 82,5% dos brasileiros são atendidos</p><p>com abastecimento de água tratada. Enquanto apenas 48,6%</p><p>dos brasileiros são atendidos por coleta de esgoto.</p><p>Informações Adicionais</p><p>Tão importante quanto o tratamento de água é o tratamento</p><p>do esgoto. Quando não tratado, gera problemas de</p><p>abastecimento, saúde pública e impactos ambientais</p><p>negativos. Estudos mostram que para cada R$1,00 investido</p><p>em tratamento de esgoto, R$4,00 são economizados em</p><p>tratamento de doenças decorrentes de contaminações de</p><p>água.</p><p>Atividade Prática</p><p>Os grupos devem simular o funcionamento de uma estação</p><p>de tratamento de água (ETA) usando garrafas de Polietileno</p><p>tereftalato (PET).</p><p>Etapa I - Preparação da água a ser tratada:</p><p>Coletar porções de terra, folhas, pedras, areia e</p><p>cascalho e misturá-las com água em um recipiente</p><p>de 2 litros e deixar a amostra descansar por 3 minutos;</p><p>Analisar quais compostos estão boiando, quais ficaram</p><p>no fundo do recipiente e a cor da amostra de água.</p><p>Etapa II - Construção da estação de tratamento:</p><p>Recomenda-se que os grupos pesquisem etapas como</p><p>de captação, gradeamento, coagulação e floculação,</p><p>decantação, filtração e cloração com antecedência;</p><p>Cortar a primeira garrafa ao meio e na parte inferior</p><p>colocar, com cuidado, metade da água suja na primeira</p><p>garrafa e adicionar 5 mL de água sanitária e misturar</p><p>com uma colher;</p><p>Na segunda garrafa, cortada ao meio e utilizando a</p><p>parte inferior, instalar um sistema de gradeamento,</p><p>colocando uma tela ou peneira para barrar partículas</p><p>maiores como folhas e grãos de terra;</p><p>Na terceira garrafa, também cortada ao meio e</p><p>utilizando a parte inferior, adicionar a 50 mL de solução</p><p>de sulfato de alumínio Al2(SO4)3 10% (m/m) - 10 g de</p><p>sulfato de alumínio em 100 mL de água. Agitar</p><p>constantemente a água para a floculação. Depois de</p><p>do sulfato de alumínio ser dissolvido (desaparecer na</p><p>água), aguardar cerca de 5 minutos;</p><p>Na quarta garrafa, também cortada ao meio e também</p><p>utilizando a parte inferior, ocorrerá o processo de</p><p>decantação. Pode-se adicionar uma solução 6 mg/L de</p><p>amido de milho nesta etapa para auxiliar a floculação.</p><p>Deixar descansar por mais 5 minutos;</p><p>Após a decantação, coletar a água da região mais</p><p>limpa, ou seja, da superfície do recipiente, despejando</p><p>na próxima garrafa sem que os resíduos do fundo</p><p>passem;</p><p>Antes da finalização do processo, construir um filtro,</p><p>utilizando a parte superior de uma garrafa cortada, e</p><p>colocando algodão, areia, carvão e cascalho para a</p><p>retirada de partículas finas e deixar escoar para a</p><p>útlima garrafa. Caso não haja esses materiais pode-se</p><p>utilizar um filtro de café;</p><p>Na última etapa (pós-cloração), utilizar uma garrafa</p><p>cortada ao meio e usando a parte inferior da</p><p>mesma, adicionar 2 mL de água sanitária e conferir o</p><p>pH;</p><p>Comparar amostras de cada etapa.</p><p>Química</p><p>Q16 - Estação de Tratamento de Água</p><p>© Copyright - Este material foi desenvolvido por Educando by Worldfund, única e exclusivamente para aplicação e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil,</p><p>sendo vedada sua utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução ou publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa</p><p>autorização da Educando by Worldfund. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais</p><p>cabíveis.</p><p>Welber Merlin Cardoso - 06/09/2021 STEM Brasil www.educando.org</p><p>Habilidades</p><p>Compreender a importância da água para a vida em</p><p>diferentes ambientes em termos de suas propriedades</p><p>químicas, físicas e biológicas, identificando fatos que</p><p>causam perturbações em seu ciclo;</p><p>Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo,</p><p>identificando aquelas que visam à preservação e a</p><p>implementação da saúde individual, coletiva ou do</p><p>meio ambiente.</p><p>Avaliação</p><p>Construção do protótipo;</p><p>Explicação de cada uma das etapas de filtração;</p><p>Manual/folder explicativo sobre o processo de</p><p>tratamento de água.</p><p>Conteúdos</p><p>Saneamento básico;</p><p>Tratamento de água;</p><p>Separação de misturas;</p><p>Processo de separação de misturas.</p><p>Equipamentos</p><p>20 mL(s) - Água sanitária;</p><p>10 grama(s) - Bolas de algodão;</p><p>1 unidade(s) - Carvão vegetal pacote com 200 gramas;</p><p>200 grama(s) - Casca de Pinus Polida (Pacote Pequeno);</p><p>1 unidade(s) - Filtro de café n°103 - pacote com 30;</p><p>1 metro(s) - Fita adesiva transparente - 12 mm;</p><p>5 unidade(s) - Fita/papel indicador de pH;</p><p>5 unidade(s) - Garrafa PET - 2 L (amostra);</p><p>10 grama(s) - Sulfato de Alumínio - Al2(SO4)3;</p><p>30 cm(s) - Tela mosquiteiro;</p><p>200 grama(s) - Areia (amostra);</p><p>200 grama(s) - Pedra (brita);</p><p>200 grama(s) - Terra.</p><p>Descrição da Atividade</p><p>Com esta atividade os alunos terão a oportunidade de</p><p>trabalhar conceitos relacionados a processos de separação de</p><p>misturas e aplicá-los em protótipos com etapas unitárias de um</p><p>sistema de tratamento de água.</p><p>Objetivos</p><p>Compreender os diferentes processos envolvidos no</p><p>tratamento da água;</p><p>Ampliar o conhecimento dos processos químicos,</p><p>físicos e biológicos envolvidos no tratamento da água;</p><p>Entender conceitos de processos de separação de</p><p>misturas.</p><p>Encaminhamento Metodológico</p><p>O professor pode levantar uma discussão com os</p><p>estudantes a respeito da qualidade da água tratada. É</p><p>interessante que os grupos pesquisem de onde é</p><p>coletada e como a água chega até suas casas;</p><p>Posteriormente, propor uma pesquisa sobre quais são</p><p>as etapas necessárias para se fazer com que uma</p><p>amostra de água se torne potável;</p><p>É importante acompanhar a construção dos protótipos</p><p>e as nomeações das etapas para que não sejam</p><p>trocadas e também supervisionar a manipulação da</p><p>água sanitária e do sulfato de alumínio;</p><p>É importante ressaltar, que além do entendimento das</p><p>etapas de tratamento de água, esta atividade tem por</p><p>objetivo reforçar a abordagem das separações de</p><p>misturas;</p><p>Discutir com os alunos cada etapa do processo e</p><p>promover um debate sobre a qualidade da água</p><p>do abastecimento local.</p><p>Links Úteis</p><p>Vídeo sobre tratamento de água:</p><p>http://tiny.cc/m05wtz</p><p>Vídeo sobre funcionamento de estação de tratamento de água:</p><p>http://tiny.cc/l05wtz</p><p>Química</p><p>Q16 - Estação de Tratamento de Água</p><p>© Copyright - Este material foi desenvolvido por Educando by Worldfund, única e exclusivamente para aplicação e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil,</p><p>sendo vedada sua utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução ou publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa</p><p>autorização da Educando by Worldfund. Qualquer</p><p>uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais</p><p>cabíveis.</p><p>Welber Merlin Cardoso - 06/09/2021 STEM Brasil www.educando.org</p><p>Habilidades do Século XXI</p><p>X01 Aprender por Perguntas</p><p>X02 Criatividade e Inovação</p><p>X03 Comunicação Eficiente</p><p>X04 Resolução de Problemas</p><p>X05 Planejamento e Organização</p><p>X06 Gerenciamento de Informação</p><p>X07 Aprender Continuamente</p><p>X08 Persistência</p><p>X09 Empatia</p><p>X10 Iniciativa e Motivação</p><p>X11 Autocrítica</p><p>X12 Trabalho em Equipe</p><p>X13 Liderança</p><p>X14 Atitudes Positivas</p><p>X15 Gerenciamento de Riscos</p><p>X16 Capacidade de Adaptação</p><p>X17 Pensamento Crítico</p><p>X18 Habilidades Computacionais</p><p>X19 Responsabilidade</p><p>X20 Rede de Contatos</p><p>X21 Curiosidade</p><p>X02 Criatividade e Inovação</p><p>Esta atividade pode instigar os alunos a pensarem em</p><p>inovações a serem implantadas em uma estação de</p><p>tratamento de água e pesquisarem mais a respeito das etapas</p><p>envolvidas no processo. Há, por exemplo, técnicas em</p><p>que utilizam processos oxidativos avançados no tratamento da</p><p>água, dispensando a adição de cloro.</p><p>X04 Resolução de Problemas</p><p>De posse das informações a respeito de separações de</p><p>misturas, os alunos poderão visualizar e perceber essas</p><p>técnicas em situações reais, tanto no ambiente doméstico</p><p>como em indústrias, além de poderem empregar alguns dos</p><p>conhecimentos obtidos em situações práticas do cotidiano.</p><p>X05 Planejamento e Organização</p><p>Pelo fato de constar nesta atividade, a construção de um</p><p>protótipo de estação de tratamento de água, é fundamental</p><p>fazer um esboço com todas as etapas a serem executadas.</p><p>Definindo os posicionamentos de cada etapa e quais materiais</p><p>necessários.</p><p>X07 Aprender Continuamente</p><p>O tratamento de água é muito abrangente, pode-se abordar</p><p>diversos conteúdos, ao analisar esse processo. Dessa forma,</p><p>muitos aspectos devem ser considerados, tais como, relevo,</p><p>condições ambientais, características químicas, tipos de</p><p>patógenos presentes na água a ser tratada, da população a</p><p>ser atendida, enfim podem ser considerados tantos outros</p><p>fatores.</p><p>X08 Persistência</p><p>Há casos em que ocorrem vazamentos nos protótipos,</p><p>comprometendo a qualidade da água ao final do processo.</p><p>Deve-se estimular os alunos a persistirem, executando</p><p>melhorias para que o modelo seja funcional e mostre, de fato,</p><p>como ocorre o tratamento de água.</p><p>X10 Iniciativa e Motivação</p><p>Delegar a tarefa da construção de um modelo de tratamento</p><p>de água aos alunos traz a eles uma visão de algo que possui</p><p>funcionalidade na vida real. Dessa forma, devido à sua</p><p>conexão com algo prático e importante para a sociedade, esta</p><p>atividade tem a tendência de gerar empolgação nos alunos.</p>