Usos da água

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Usos da água
Prof. Oscar Javier Celis Ariza
Descrição
O uso da água nos processos de saneamento básico: coleta, tratamento,
distribuição e tratamento de esgoto.
Propósito
O conhecimento dos usos da água com a finalidade de entender os
processos relacionados a tratamento, distribuição e qualidade da água
para o consumo humano ou de redução de poluentes em corpos d’água.
Objetivos
Módulo 1
Os tipos de uso da água
Reconhecer a importância dos tipos de uso da água e os parâmetros
de qualidade.
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Módulo 2
Etapas do tratamento de água
Identificar as principais etapas do tratamento de água para o
consumo humano.
Módulo 3
Etapas do tratamento de esgoto urbano
Identificar as etapas do tratamento de esgoto urbano e suas
principais operações unitárias.
Introdução
1 - Os tipos de uso da água

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Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer a importância dos tipos de uso da água
e os parâmetros de qualidade.
Vamos começar!
Os tipos de uso da água e os
parâmetros para determinar a sua
qualidade
Neste vídeo você conhecerá um pouco sobre os tipos de uso da água e
os parâmetros para determinar a sua qualidade.
Características da água
Entre as características da água, certamente a mais marcante é que se
trata de um elemento indispensável para a sobrevivência das espécies.
Pode ser encontrada em qualquer lugar, em qualquer um de seus

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diferentes estados, ou seja, a água está presente em rios, mares, lagos,
geleiras e no vapor da atmosfera, por exemplo.
A água líquida cobre 70% da superfície da Terra, quase três quartos, e
aproximadamente 96% correspondem à água salgada formada pelos
oceanos. Do restante, aproximadamente 69% estão congelados nos
polos e entre 1% e 4% é vapor de água da atmosfera. A água também
está presente no corpo humano, em grande parte: a porcentagem de
água em nosso corpo está entre 50% e 80%.
As cinco principais características da água são:
É um líquido inodoro, isto é, não tem odor, exceto quando contém
substâncias dissolvidas. É insípido, o que significa que não
possui sabor. E é incolor, ou seja, não tem cor, e em seu estado
puro é completamente transparente.
É um solvente universal, pois mais substâncias se dissolvem
nela do que em qualquer outro líquido.
A água comum é um excelente condutor de eletricidade, graças
às suas moléculas eletricamente carregadas.
O som se propaga na água com praticamente nenhuma perda,
especialmente as baixas frequências. Isso permite a
comunicação via sonar, algo característico dos cetáceos.
Característica 1 
Característica 2 
Característica 3 
Característica 4 
Característica 5 
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Em quase todos os seus estados, a água não pode ser
comprimida devido à sua baixa viscosidade.
Existem vários tipos de água, dependendo de suas características
químicas, físicas ou biológicas.
 Água potável
Destinada ao consumo humano devido a sua
qualidade e suas condições.
 Água doce
É encontrada naturalmente na superfície da Terra e
em ecossistemas subterrâneos.
 Água salgada
Encontrada nos oceanos e mares.
 Água salobra
Contém sais dissolvidos.
 Água dura
Tem um alto nível de minerais dissolvidos.
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Parâmetros de qualidade da água
Organização Mundial da Saúde (OMS)
 Água macia
Tem uma quantidade mínima de sais.
 Água destilada
Quando tiver sido purificada ou limpa.
 Esgoto
Qualquer tipo de água afetada pela influência
antropogênica ou contaminada com fezes ou urina.
 Água cinza
Água residual proveniente do uso doméstico.
 Água bruta
Água que não recebeu nenhum tratamento e é
encontrada em fontes e reservas naturais.
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Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a água potável é
aquela que não ocasiona nenhum risco significativo para a saúde
quando consumida durante toda uma vida. A água possui
características variáveis que mudam de acordo com local, processo,
fontes e distribuição. Portanto, essas características devem ser
mensuráveis e classificadas de acordo a características físicas,
químicas e biológicas.
Características Parâmetros
Físicas
Sólidos, turbidez, cor, odor, sabor e
temperatura
Químicas
Óleos e graxas, condutividade elétrica,
alcalinidade, cloro, dureza, pH, sódio,
sulfatos
Biológicas
Algas, bactérias, coliformes,
protozooses, vírus helmintos
patogênicos
Indicadores da qualidade da água.
Oscar Javier.
Existe uma ampla faixa de componentes microbianos e químicos da
água para consumo que podem ocasionar efeitos adversos para a
saúde das pessoas. Por tal motivo, é importante fazer uma análise
detalhada dos parâmetros de qualidade.
Parâmetros físicos
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 Sólidos totais
É a quantidade remanente de sedimentáveis,
sólidos suspensos totais, sólidos dissolvidos totais
e coloidais após evaporar uma amostra de água
entre 103°C e 105°C. A presença de sólidos produz
a turbidez da água e, segundo a Organização
Mundial da Saúde (OMS), uma concentração menor
de 600 mg/l pode ser considerada de boa
qualidade.
 Turbidez
A turbidez é ocasionada por partículas em
suspensão ou coloides (argila, terra, areia fina ou
matéria orgânica). Uma água com turbidez de cinco
unidades nefelométricas de turbidez (UNT) pode
ser considerada boa para o consumo humano. No
entanto, segundo a Resolução nº 357 do Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), valores até
40 UNT podem ser aceitos.
 Cor
A mudança da cor da água pode ser ocasionada
pela presença de matéria orgânica colorida, ferro,
manganésio e outros metais, assim como
impurezas naturais procedentes da corrosão.
Existem dois tipos de cor, a verdadeira (pela
presença de matéria suspensa e dissolvida) e a
aparente (devido à cor após o processo de
remoção das impurezas). Valores menores que 15
unidades de cor verdadeira (UCV) podem ser
aceitáveis para consumo humano.
Cheiro e sabor
O b d d á i i i d
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Parâmetros químicos

O sabor e odor da água se originam por meio de
contaminantes químicos naturais, orgânicos e
inorgânicos, processos biológicos na fonte de
captação ou por contaminação devido a
substâncias químicas sintéticas. No caso de
cheiros ou sabores característicos, é indicado
realizar provas para investigar a possível causa e
assim tratar o problema.
 Temperatura
É um dos parâmetros mais importantes na
qualidade da água. Elevadas temperaturas levam à
proliferação de microrganismos, alteração de sabor,
odor, cor e corrosão. No entanto, a temperatura
influencia outros parâmetros como pH, déficit de
oxigênio, condutividade elétrica e outras variáveis
físico-químicas.
 pH (potencial de hidrogênio)
Não costuma afetar diretamente os consumidores,
mas é um dos parâmetros operacionais mais
importantes para a qualidade da água por ser
padrão de referência no tratamento para alguns
processos químicos. Por exemplo, em processo de
desinfeção com cloro, um valor de pH entre 6,5 e 8
é o ideal. E, no caso da distribuição, o pH deve ser
controlado a fim de evitar a corrosão e as
incrustações nas redes de tubulação.
 Óleos e graxas
Sã t â i tit íd
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São compostos orgânicos constituídos
principalmente por ácidos graxos de origem animal,
vegetal ou de hidrocarbonetos oriundos do
petróleo. Por tal motivo, devem ser controlados
para não alterar a estética da água. Segundo o
CONAMA, devem ser virtualmente ausentes.
 Dureza
Refere-se à concentração de compostos minerais
de cátions polivalentes de cálcio e magnésio (Ca2+
e Mg2+) expressados como mg/l de CaCO3. A OMS
indica que um valor de íon de cálcio adequado está
entre 100mg/l e 300mg/l e o de magnésio, menor
que isso.
 Cloretos
Valores altos de concentração de cloretos
conferem um sabor salgado à água e a outras
bebidas. Concentrações superiores a 250mg/l
levam a esse sabor. No entanto, não existe um valor
de referência baseado em efeitos sobre a saúde
para cloretos na água para consumo.
 Sódio
À temperatura ambiente, o umbral gustativo médio
do sódio é de 200mg/l aproximadamente.
 Condutividade elétrica (CE)
É id d tê i i â i
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Parâmetros microbiológicos
Os riscos para a saúde relacionados com a água de consumo são as
doenças ocasionadas por agentes patógenos, como bactérias, vírus e
parasitas. Para evitar o surgimento de epidemias ou doenças, é
importante melhorar a qualidade da água e sua distribuição.
A maioria das bactérias patógenas pode ser transmitida pela
água, causando doenças ou lesões no aparato respiratório,
digestivo e inclusive ao cérebro.
Coliformes termotolerantes: São indicadores do grupo de
bactérias da contaminação fecal, predominando a Escherichia
coli e outras tais como Citrobacter, Klebsiella e Enterobacter. De
acordo com o CONAMA, não se deve exceder um limite de
duzentos coliformes termotolerantes por 100mL.
Microrganismos heterótrofos: Incluem microrganismos
sensíveis aos processos de desinfecção como os esporulantes e
microrganismos que proliferam com rapidez na água tratada em
ausência de concentrações residuais de desinfetantes.
É a capacidade que têm os sais inorgânicos
presentes na água de conduzir corrente elétrica;
portanto, é um excelente indicador da presença de
sais dissolvidos, indicando que quanto maior o
valor de CE, maior será a concentração de sais.
Uma água boa para consumo pode conter até um
valor máximo de 10.055 µS/cm.
 Sulfetos
Elevados valores de sulfetos podem outorgar
variações no sabor e levar a um efeito laxante nos
consumidores. Portanto, são considerados
referência valores inferiores a 250mg/L.
Bactérias 
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Salmonella: Essa bactéria causa diarreia, febre alta e, em alguns
casos, febre tifoide. A análise de coliformes termotolerantes é
um índice da presença ou não dessa bactéria.
A maioria dos vírus associados com a transmissão por água são
aqueles que podem infectar o aparato digestivo e ser excretados
nas fezes (vírus entéricos).
Os protozoários e helmintos estão entre os maiores causadores
de infecções e doenças que afetam o ser humano. Esse tipo de
agente patógeno produz cistos ou ovos extremamente
resistentes aos processos utilizados geralmente para a
desinfecção da água, sendo, em alguns casos, difícil de ser
eliminado pelos processos de filtração.
Cyclospora cayetanensis: Agente patógeno que causa diarreia,
cólicas, perda de peso, vômito, febre etc.
Giardia intestinalis: Esse parasita se adere às superfícies do
aparato digestivo provocando diarreia e hiperabsorção intestinal.
São resistentes à desinfecção por cloro, sendo necessária uma
concentração residual de cloro livre de 1mg/l entre 20 e 30
minutos para desinfecção.
Indicadores biológicos
Desde o ponto de vista da contaminação orgânica diretamente
produzida por esgoto urbano, um bom indicador geral é o
parâmetro DBO5 (demanda bioquímica de oxigênio aos cinco
dias). Valores de DBO5 acima de 10mg/L são característicos de
Vírus 
Protozoários 
Qualidade segundo o critério DBO5 
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água muito contaminadas; em caso de valores abaixo de 3mg/L,
a contaminação é considerada fraca.
O valor da qualidade do efluente resulta da soma total dos
valores de cada organismo presente. Os mais conhecidos são o
Trent Biotic Index (TBI), IB (Índice Biotic), Biotic Score e o BMWP.
Tipos de uso e qualidade:
abastecimento, energia, irrigação,
mineração, aquicultura e lazer
Análise do uso da água
O uso da água pode ser analisado a partir de várias perspectivas:
econômica, consumo, manutenção do meio ambiente etc.
A água pode ser utilizada para:
consumo humano;
uso doméstico (sanitário, climatização, ornamentação);
produção agrícola, animal (consumo, piscicultura, aquicultura),
industrial e energética;
transporte;
atividades comerciais e serviços;
usos sociais (serviços públicos), culturais (recreativa ou lazer)
ou rituais;
segurança (proteção contra incêndios, defesa).
captações, desviando água do meio, produzindo assim uma
separação espacial e temporal, por exemplo, canais para
irrigação;
Qualidade segundo o critério de índice biótico 
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usos in situ, onde não é desviada do meio, mas utilizada no
mesmo local, por exemplo, uma hidrelétrica.
Demandas
 Urbana
É o abastecimento para uso doméstico (individual),
municipal ou coletivo (serviços públicos como em
hospitais e escolas). Na prática, é muito difícil
diferenciar os volumes de água consumidos pelas
pequenas e médias indústrias do volume
consumido de forma doméstica, uma vez que todas
são conectadas à mesma rede abastecimento.
 Industrial
Nessa demanda industrial, temos grandes fábricas
que empregam volumes maiores de água em seus
processos. Indústrias químicas e de fabricação de
alimentos fazem parte desse grupo. Segundo a
Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico
(ANA), aproximadamente 9,5% da água é utilizada
para abastecimento industrial.
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 Agrícola
É a que mais consome água no Brasil e seu foco
principal está nos sistemas de irrigação de plantios
e abastecimento rural para a dessedentação de
animais. No relatório da ANA, aproximadamente
67% da água é destinada para irrigação e 11% para
abastecimento animal. Os critérios mais utilizados
para analisar a qualidade da água para a irrigação é
a salinidade, em função dos valores da
condutividade elétrica, do sódio e da toxicidade.
 Demais usos
Outros usos da água no Brasil são para fins
energéticos, como termelétricas ou mineração. No
último relatório da ANA, 0,3% da água foi
empregado em termelétricas e 0,8% na mineração.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Analise as seguintes afirmações sobre o uso da água e sua
qualidade.
I. No Brasil, o maior uso da água está no abastecimento para uso
doméstico.
II. Do ponto de vista econômico, a água é utilizada na produção
agrícola, industrial e energética.
III. Utiliza-se a água captando-a, ao desviar seu curso para irrigação
ou geração de energia.
Podemos considerar correto o que está descrito em:
A somente I.
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Parabéns! A alternativa D está correta.
No Brasil, o maior uso da água está na irrigação (67%). Para
abastecimento urbano, somente 8,7%.
Questão 2
Com relação aos parâmetros microbiológicos, podemos afirmar o
seguinte:
I. Escherichia coli é a bactéria predominante nos coliformes
termotolerantes e seu valor aceitávelnão pode passar de duzentos
coliformes termotolerantes por 100mL.
II. Giardia intestinalis é uma protozoose ou um parasita resistente à
desinfecção por cloro.
III. O vírus da Salmonella pode ocasionar diarreia e febre, e levar à
morte.
Podemos considerar correto o que está descrito em:
B somente III.
C I e II.
D II e III.
E I, II e III.
A somente II.
B somente III.
C I e II.
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Parabéns! A alternativa C está correta.
A Salmonella é uma bácteria, não um vírus, e a análise de
coliformes termotolerantes pode indicar sua presença.
2 - Etapas do tratamento de água
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car as principais etapas do tratamento de
água para o consumo humano.
Vamos começar!
Tratamento de água para consumo
Neste vídeo, você conhcerá um pouco sobre o tratamento de água para
consumo.
D I e III.
E II e III.

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Captação
Captação da água bruta
A água sem tratamento e imprópria para o consumo humano, chamada
também de água bruta, pode ser captada de mananciais, como rios,
lagos, barragens, poços profundos e lençóis freáticos ou de
reservatórios hídricos.
No entanto, há alguns critérios mínimos de qualidade na fonte de água e
condições, como escoamento, variação do nível de água e a
estabilidade do local de captação. Portanto, podemos considerar para
análise as seguintes condições:
quantidade de água disponível;
qualidade mínima de água para consumo;
garantia de funcionamento e não esgotamento;
economia das instalações;
fácil localização e extração.
Vários sistemas de captação podem ser instalados, como em cursos de
água com pequenas ou grandes vazões e baixa ou grande oscilação do
nível, bem como em reservatórios de acumulação.
Diferentes tipos de captação podem ser encontrados:
captação ou tomada simples;
captação com revestimento;
captação com muro de estabilização;
captação com barragem de nível;
captação com tubos furados e apoiados em pilares.
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Conheça alguns exemplos de sistemas de captação a seguir:
Sistema 1
Sistema de captação direta em reservatório de água bruta
Sistema 2
Estação de bombeamento na amarração flutuante do rio
captação de água bruta.
Sistema 3
Sistema de captação direta em rio.
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Sistema 4
Sistema de bombeamento flutuante para captação direta de água
bruta.
Sistema 5
Sistema de captação de fonte subterrânea
No caso de captação de fontes subterrâneas, mananciais ou de
lençóis freáticos, a extração pode ser realizada mediante galerias
filtrantes, drenos, fontes ou poços freáticos.
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Técnicas de tratamento
Portabilidade da água
O primeiro passo para a potabilidade da água é determinar a qualidade
inicial na fonte de abastecimento. É possível encontrar na água, durante
o processo, metais, matéria orgânica dissolvida ou particulada, cor,
sabor, odor desagradável, bactérias, vírus e parasitas, grandes
quantidades de cálcio, magnésio, ferro, manganésio, carbonatos,
cloretos e sulfatos em excesso, entre outros.
Com a finalidade de obter água para consumo humano, vários métodos
são utilizados para a purificação mediante a eliminação de suas
impurezas. Há tratamentos físicos, químicos e biológicos, e uma
combinação entre eles para tornar a água potável.
Deposição da matéria suspensa
Faz referência à purificação física da água ou filtragem. Diferentes tipos
de técnicas de filtração podem ser utilizados. Entre os tipos de filtros,
existem os rápidos por gravidade, horizontal, de pressão ou filtros lentos
de areia. A turbidez e os microrganismos são eliminados principalmente
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nos primeiros centímetros da areia, formando uma camada biológica
chamada de schmutzdecke.
Tratamento químico de coloides
Trata-se da purificação com produtos químicos. Pode ocorrer das
formas descritas a seguir.
Puri�cação biológica da água
Esse tipo de tratamento é realizado para diminuir a carga orgânica
dissolvida. Os microrganismos, principalmente bactérias, fazem sua
decomposição.
 Coagulação
Este é o método mais comum no tratamento de
águas superficiais com a finalidade de retirar
sólidos suspensos. No tratamento, são adicionados
coagulantes como sais de alumínio ou de ferro em
condições controladas para reduzir a carga de íons
e assim acumular partículas com formas maiores
chamadas de flocos, facilitando a sua filtração
graças a seu tamanho. Os flocos são retirados
posteriormente com um tratamento de
sedimentação ou decantação, filtração rápida por
gravidade, ou pressão.
 Desinfecção
Processo que mata os microrganismos patógenos
presentes na água utilizando desinfetantes
chamados de biocidas. O método químico mais
utilizado é a adição de algum composto químico,
como cloro, ozônio, halogênios, entre outros.
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Existem dois tipos de tratamento, o aeróbio e o anaeróbio. O primeiro
requer a presença de oxigênio para efeitos da decomposição de matéria
orgânica – em alguns casos, é injetado ar comprimido ou simplesmente
oxigênio. No tratamento anaeróbio, por sua vez, a decomposição não
precisa de oxigênio.
Estação de tratamento de águas
(ETAs)
Tratamento da água
Uma estação de tratamento de água (ETA) se define como o conjunto de
operações unitárias que pode ser de tipo físico, químico ou biológico,
com a finalidade de eliminar ou reduzir a contaminação até parâmetros
adequados para obter água de melhor qualidade com as características
desejadas.
As estações devem ser desenhadas conforme as características da
água a ser tratada.
Exemplo
Águas de fontes superficiais sempre precisam de um tratamento mais
ou menos completo em comparação às subterrâneas, que dependem da
composição química presente.
As etapas fundamentais nos processos de tratamento numa ETA são as
seguintes:
Câmara de carga
Desarenação
Aeração
Medidores de vazão
Floculação
Decantação
Filtração
Desinfecção
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Abrandamento
Dessalinização
Controle de odor e sabor
Fluoração e eliminação de ferro e manganésio.
As ETAs devem funcionar por gravidade para evitar custos relacionados
a funcionamento e manutenção de bombas. As ETAs podem ser
classificadas mediante a vazão produzida de água ou pelo número de
horas de funcionamento, por exemplo: é considerada de baixa vazão se
tiver um tempo médio de funcionamento de 8h; média vazão se tiver
funcionamento em torno de 12h; e grande vazão com funcionamento
em torno de 24h.
Fluxograma do processo de tratamento de água numa ETA
Atenção!
O objetivo da câmara de carga é diminuir a velocidade da água que
chega da captação até alcançar uma altura ótima para favorecer o
processo por gravidade.
Pré-tratamento e tratamento
primário
Pré-tratamento
O objetivo é a remoção dos sólidos grandes e arenosos que, por serem
abrasivos, podem deteriorar os equipamentos mecânicos. Nessa parte,
são utilizadas grades, tamises e desarenadores.
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Caixa de areia ventilada e caixa de gordura na entrada de uma estação de tratamento de esgoto
Atenção!
O desarenador tem como objetivo extrair cascalhos, areia e partículas
mineraismais ou menos finas para evitar a produção de sedimentos em
canais ou tubulações e assim proteger as bombas e outros
equipamentos. Nessa fase, partículas maiores de 200 mícrons são
retidas.
Tratamento primário ou físico-
químico
O primeiro tratamento procura eliminar a maior quantidade possível de
matéria suspensa que não foi retida no desarenador. As operações
unitárias utilizadas são floculação, decantação e neutralização.
Coagulação e �oculação
Nesta fase, são adicionados produtos químicos ou de outra natureza
para favorecer e provocar a agregação e o assentamento das partículas
finamente divididas, substâncias coloidais e moléculas grandes
mediante a coagulação. Quando os produtos químicos se agregam para
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separar da solução as impurezas dissolvidas, o processo é denominado
precipitação química.
Comentário
Os flocos formados pelos coagulantes químicos tendem a se aglomerar
em diferentes tamanhos, forma e peso. A maior parte desses agrupados
de flocos são relativamente frágeis, podendo se quebrar até
determinado limite. Após o processo de coagulação, são eliminadas a
turbidez e a melhoria de cor produzidas pela matéria orgânica e
inorgânica em forma de coloides.
A coagulação envolve uma série de operações mecânicas e químicas
mediantes as quais o agente coagulante se torna efetivo. O processo
tem três fases:
 Fase 1
Adição de substâncias químicas;
 Fase 2
Mistura ou difusão, quando o coagulante dissolvido
se dispersa rapidamente e de forma turbulenta na
água;
 Fase 3
Floculação, que compreende uma agitação lenta da
água por um período relativamente longo, quando
as partículas finamente divididas ou em estado
coloidal se juntam.
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Processo de coagulação de água
Os principais agentes coagulantes empregados nesse processo são
sais de alumínio ou ferro dos ácidos sulfúrico e clorídrico, assim como
polieletrólitos catiônicos.
Os tipos de floculadores podem ser de forma hidráulica (ação da
gravidade) ou mecânica. Do primeiro tipo, há os de fluxo horizontal,
vertical e helicoidal, também chamado de Alabama.
Floculador de fluxo horizontal
Podem ser utilizados também floculadores mecânicos, com agitadores
de fluxo radial, axial e radial/axial.
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Floculador com agitação em fluxo radial
No processo de floculação mediante agitação moderada, a velocidade
ótima deve variar entre 0,15m/s a 0,40m/s.
Decantação
Após a floculação, o dispositivo seguinte da ETA é o decantador ou
sedimentador, que permite clarificar a água e retirar os sedimentos
(flocos). Existem diferentes tipos de tanques decantadores que
dependem das características da água assim como do tratamento
desejado, como veremos a seguir.
 Propósito
• Remoção de areia
• Sedimentação com coagulação
• Sedimentação sem coagulação
07/05/24, 10:07 Usos da água
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Em relação ao desenho, as profundidades dos tanques geralmente
variam de 1,80m a 7,5m e como padrão pode ser escolhido o de 4,9m.
Os principais fatores que influenciam na profundidade são
características do lodo acumulado, capacidade requerida e o custo.
 Convencional
• Fluxo horizontal: seção retangular
• Fluxo vertical: seção circular
 Tipo de remoção/limpeza de lodos
• Hidráulica
• Mecânica
• Combinada
 Tanque
• Aberto
• Fechado (de alto custo, recomendado para climas
rigorosos devido a baixas temperaturas ou ventos
fortes)
 Forma
• Circular
• Quadrada
• Retangular (mais utilizado e construído em
concreto)
07/05/24, 10:07 Usos da água
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Tanque de sedimentação retangular
Em climas quentes, não é recomendado acumular por muito tempo o
lodo. Nesse caso, uma profundidade de 3,70m é o ideal. No entanto,
para climas frios, recomenda-se profundidades de 4,70m a 6m.
Tanque de sedimentação circular mecânico
O tempo de retenção é aproximadamente de 2h a 4h, e a velocidade
média apropriada para água gira em torno de 0,45m/min e 0,9m/min. A
remoção dos lodos pode ser feita da forma manual, mecânica
(raspadores, sifão flutuante) ou hidráulica (pressão hidrostática).
Filtração
07/05/24, 10:07 Usos da água
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Sistema de filtros para purificação de água
A água que abandona os decantadores conta ainda com material em
suspensão e, portanto, um filtro com várias porosidades deve ser
utilizado. Filtros de várias camadas de pedras, areia e carvão antracito
são empregados para reter o material suspenso.
A filtração pode ser de forma direta, ou seja, quando recebem água
coagulada ou floculada sem ter passado pelo decantador. Os processos
de filtração podem ser classificados das formas que veremos a seguir.
Tipos de �ltração
 Por membrana
Usado para remover as partículas não visíveis, e
neste caso podem ser utilizadas a microfiltração, a
osmose reversa, a nanofiltração ou a ultrafiltração.
 Meio poroso
E d d d d
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Tipos de tratamento
Sentido de escoamento
Emprega camadas porosas, podendo ser de
camada simples (areia ou antracito), dupla (carvão
antracito e areia) ou tripla (carvão antracito, areia e
granada).
 Convencional
Passa por todas as etapas prévias de coagulação,
floculação e sedimentação.
 Direta
Não possui a etapa de sedimentação.
 Em linha
As etapas de floculação e sedimentação são
excluídas e também é escolhida a linha de
tratamento, no caso de águas brutas com turbidez
de 25 UNT e cor aparente menor de 15 UC.
 Descendente
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Tratamentos segundário e terciário
Tratamento secundário ou biológico
Existem compostos que não podem ser eliminados no primeiro
tratamento físico como os compostos biológicos. Portanto, nesta parte,
precisa-se eliminar a contaminação orgânica dissolvida mediante uma
sedimentação secundária.
Tratamento terciário, caráter físico-
químico ou biológico
Neste tratamento, são eliminados contaminantes orgânicos não
biodegradáveis (compostos sintéticos) e nutrientes minerais como os
fosfatos, nitritos e nitratos. Processos como osmose inversa eliminam
quase todos os sais e solutos de baixa massa molar. A nitrificação
elimina o nitrogênio mediante a ação de microrganismos bacterianos.
Por fim, o trocador iônico extrai dissolventes sólidos da água e remove a
dureza, substituindo o cálcio e o magnésio por outro íon de sódio.
Desinfecção
É um processo de remoção de organismos patogênicos e inativação de
outros microrganismos não desejáveis. Nesta última etapa, matam-se
bactérias enteropatogênicas e vírus que não foram eliminados nas
etapas prévias do tratamento. Agentes físicos como a radiação solar,
UV, gama e agentes químicos como íons metálicos, halógenos (cloro,
bromo e iodo) e ozônio são mecanismos de destruição desses
organismos.
 Ascendente
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A principais características de um bom desinfetante são as seguintes:
Destruir as classes de patógenos com inocuidade para o homem
e os animais.
Não deve ser tóxico para o homem e os animais domésticos
nem ter sabor desagradável.
Baixo custo.
Ausência de efeitos corrosivos.
Permanecer na água desinfetada com concentração suficiente
para proporcionar proteção residual razoável contra uma
possível recontaminação antes deser utilizada.
A escolha do desinfetante deve ser a ótima, para permitir um padrão
microbiológico aceitável de potabilidade da água para o consumo
humano.
Exemplo
A quantidade de coliformes termotolerantes deve ser ausente numa
amostra de 100mL. Os principais agentes desinfetantes empregados
Característica 1 
Característica 2 
Característica 3 
Característica 4 
Característica 5 
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são cloro (gasosos, hipoclorito de sódio e de cálcio), cloraminas, dióxido
de cloro, ozônio e radiação UV.
Desinfecção por radiação UV
Utiliza uma lâmpada de vapor de mercúrio construída em quartzo ou
vidro especialmente transparente à luz intensa. A desinfecção acontece
somente se a água estiver livre de compostos fenólicos e aromáticos de
outro tipo que absorvem a luz.
Instalações para desinfecção de água com radiação ultravioleta
Desinfecção com cloro
É um poderoso agente oxidante de compostos inorgânicos. Quando
adicionado, remove a cor real e controla o gosto e o odor em águas de
abastecimento. Além disso, o cloro minimiza a formação de
subprodutos de desinfecção e mantém um controle microbiológico das
unidades na ETA.
As formas mais utilizadas de cloro são as seguintes:
cloro gasoso (gás e líquido);
hipoclorito de sódio (líquido);
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hipoclorito de cálcio (sólido).
Diagrama de desinfecção de uma gota de água
Desinfecção com ozônio
O ozônio (O3) tem um odor característico e se decompõe rapidamente
na presença de matéria oxidável. Trata-se de uma substância que pode
ser tóxica ou não. O limite perigoso na operação de ETAs é estabelecido
em 0,2mg de O3 por m3 de ar. O ozônio possui propriedades de
efetividade total como desinfetante.
Exemplo
O fator de descontaminação para a Escherichia coli adquire um valor de
0 a 1 concentração de 0,42ppm e destrói os coliformes e outras
bactérias. Valores de ozônio para a desinfecção da água podem estar
entre 1mg e 2mg por litro.
Fluoretação
O processo de adicionar flúor na água não é requisito para todas as
ETAs. Os limites recomendados de fluoreto nas águas de abastecimento
são de 0,8mg/L a 1mg/L.
Distribuição
Reservatórios de distribuição
Uma vez tratada e apta para o consumo, a água é armazenada em
reservatórios de distribuição. Posteriormente, é transportada até os
reservatórios de bairros e comunidades, estrategicamente localizados.
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Finalmente, mediante adutoras (tubulações maiores) entra na rede de
distribuição até chegar ao consumidor final.
Infelizmente, no Brasil, o sistema de distribuição perde
aproximadamente 39% da água potável antes de chegar no ponto final
para consumo da população. Segundo o Sistema Nacional de
Informações sobre Saneamento (SNIS), as principias perdas estão
relacionadas a erros de medição, ligações clandestinas e não
cadastradas e vazamento na rede.
Adutora para abastecimento de água
Uma rede de distribuição geralmente está composta por dois tipos de
condutos ou tubulações:
O trajeto que a água percorre até chegar ao consumidor final depende
da configuração da rede, ou seja, a disposição das tubulações principais
 Principal
Adutora ou condutor-tronco, que conta com um
maior diâmetro (maiores de 200mm) para
abastecer os condutos secundários.
 Secundária
Tubulações de distribuição com menores diâmetros
em comparação à principal.
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e o sentido de escoamento nos condutos secundários. Portanto,
podemos encontrar redes ramificadas, malhadas ou mistas.
 Rami�cada
O abastecimento acontece desde a tubulação
principal, alimentada por uma estação elevatória
que distribui diretamente aos condutos
secundários.
 Malhada
Composta por tubulações principais que formam
blocos, abastecendo qualquer ponto do sistema por
mais de um caminho.
 Mista
Configuração tanto ramificada como em malha.
07/05/24, 10:07 Usos da água
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Analise as afirmações a seguir sobre sistemas de captação de água
para abastecimento.
I. Somente podem ser utilizadas águas superficiais; as águas
subterrâneas são compostas de metais pesados.
II. A escolha da fonte de captação depende muito de economia das
instalações, fácil localização e extração.
III. A água extraída é chamada de água bruta porque não foi
realizado qualquer tipo de tratamento.
Podemos considerar correto o que está descrito em:
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Parabéns! A alternativa E está correta.
A captação de água de mananciais subterrâneos ou lençóis
freáticos pode ser realizada mediante técnicas como galerias
filtrantes, drenos, fontes ou poços freáticos.
Questão 2
Analise as afirmações a seguir sobre o tratamento químico de
coloides.
I. A coagulação é utilizada para retirar sólidos suspensos.
II. Para diminuir a dureza da água o processo de deionização é
usado.
III. A desinfecção é uma etapa para eliminar microrganismos
patógenos.
Podemos considerar correto o que está descrito em:
A somente II.
B somente III.
C I e II.
D I e III.
E II e III.
A somente II.
B somente III.
C I e II.
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Parabéns! A alternativa E está correta.
Coagulação, deionização e desinfecção são tratamentos químicos
de coloides. Trata-se da purificação com produtos químicos.
3 - Etapas do tratamento de esgoto urbano
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car as etapas do tratamento de esgoto
urbano e suas principais operações unitárias.
Vamos começar!
Tratamento de esgoto urbano
Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre o tratamento de esgoto
urbano.
D I e III.
E I, II e III.

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Coleta
Águas residuais ou de esgoto
Captação de água pluvial
As águas residuais ou de esgoto são aquelas águas de dejetos que
contêm uma grande quantidade de substâncias contaminantes após a
utilização em alguma atividade humana, por exemplo, de origem
doméstica, industrial, pecuária, agrícola ou recreativa. Podem ser
classificadas como:
Resíduos líquidos de moradias, zonas residenciais,
estabelecimentos comerciais e institucionais. Os subtipos de
esgotos são de águas negras e cinzas. A primeira transporta
fezes, urina e produtos provenientes de sanitários, e a segunda
contém os resíduos saponificados que podem conter graxas,
detergentes e óleos.
Esgoto doméstico 
Esgoto industrial 
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Resíduos líquidos provenientes de processos industriais,
incluindo também as atividades agrícolas e pecuária.
Conglomerado da coleta de água de chuvas direcionado pelas
galerias pluviais.
Segundo a Agência Nacional de Águas (ANA), no Brasil, 43% da
população conta com esgoto coletado e tratado e 18% têm o esgoto
coletado, mas sem tratamento. Infelizmente, 27% não possuem sequer
coleta em tratamento. Aproximadamente são geradas 9,1 toneladas de
esgotos por dia, sendo as regiões Sul e Centro-Oeste as que contam
com esgotamento sanitário adequado, 65% e 63%, respectivamente. As
regiões Norte e Nordeste contam com somente 33% e 48% de
tratamento de esgoto adequado.
Comentário
O conjunto de tubulações composto por ligações prediais, coletores de
esgoto,coletores-tronco e seus órgão acessórios é chamado de rede
coletora. O objetivo é receber todos os resíduos líquidos domiciliares,
comerciais, industriais e pluviais, afastando-os de grandes condutos de
transportes de águas (rios, riachos, canais, lagos e oceanos).
A coleta domiciliar começa com o coletor predial de propriedade
particular, ligado diretamente ao coletor público. Posteriormente, o
coletor de esgoto é a tubulação que recebe todas as contribuições
prediais em qualquer ponto ao longo de sua extensão e as encaminha a
uma bacia hidrográfica. Na mesma bacia pode haver diferentes
coletores de esgoto, no entanto, o de maior diâmetro e extensão é
denominado coletor-tronco. Geralmente, são construídos ao longo dos
talvegues (linhas de maior profundidade no leito de um rio) das bacias.
Finalmente, o esgoto domiciliar é encaminhado para a estação de
tratamento de esgoto (ETE).
Esgoto pluvial 
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Sistema de coleta domiciliar
Os efluentes pluviais são coletados por outro conjunto de tubulações. A
água de chuva inicialmente é direcionada até as bocas de lobo e
posteriormente é conduzida por tubulações menores até o coletor-
tronco ou as galerias. As águas de chuva das galerias não passam por
tratamento específico e são conduzidas diretamente para os corpos
d’água. A rede de esgoto domiciliar é separada da pluvial, portanto é
terminantemente proibida a interligação dos ralos para evitar a
contaminação de algum corpo d’água ou diluição do esgoto pelas águas
pluviais, prejudicando o tratamento nas ETEs.
Sistema de coleta de esgoto pluvial
Características físico-químicas do
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esgoto
 Matéria orgânica
A fração mais relevante dos elementos
contaminante dos esgotos domésticos, causando o
esgotamento de oxigênio nos corpos d’água.
Composta principalmente por carbono, hidrogênio,
oxigênio, nitrogênio e enxofre (CHONS), proteínas
(resíduos de origem vegetal e animal), carboidratos
(origem vegetal), óleos, graxas e surfactantes
(detergentes).
 Oxigênio dissolvido
É um parâmetro fundamental dos ecossistemas
aquáticos cujo valor deve ser superior a 4mg/L para
manter a vida na maior parte dos organismos.
Portanto, é utilizado como indicador da
contaminação. Para que os tratamentos aeróbios
dos esgotos funcionem corretamente, é preciso
manter uma concentração mínima de 1mg/L.
 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO)
É uma medida indireta da quantidade de matéria
orgânica contida numa amostra de água e
representa o consumo de oxigênio que os
microrganismos fazem para degradar os
compostos biodegradáveis. A análise é realizada
incubando uma amostra de microrganismos por
cinco dias a 20°C (DBO5), e após determinado
tempo se calcula a concentração final de oxigênio,
comparando-a com a inicial.
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Ainda sobre a demanda química de oxigênio (DQO), a relação entre DQO
e DBO é utilizada para estimar a biodegradabilidade de um efluente de
esgoto:
DQO/DBO ≥ 5 (não biodegradável)
DQO/DBO ≤ 1,7 (muito biodegradável)
Confira agora mais algumas características físico-químicas do esgoto:
Os sólidos podem ser suspensos, dissolvidos ou voláteis de
matéria orgânica ou inorgânica (fixos).
Importante no controle dos processos biológicos do tratamento
de esgotamento de águas e deve ser mantido entre 6,5 e 8,5.
É o componente principal das proteínas e nutriente essencial
para as algas e bactérias que intervêm na depuração de esgotos.
Valores elevados de nitrogênio amoniacal (> 1.500 mg/L) são
 Demanda química de oxigênio (DQO)
É também uma medida indireta da quantidade de
matéria orgânica contida numa amostra. A
diferença da DBO que utiliza microrganismos está
no uso de um oxidante forte (dicromato de
potássio) em um meio ácido (ácido sulfúrico). A
margem de erro nesse indicador é menor
comparada com a DBO, e o resultado é obtido em
três horas.
Sólidos 
Potencial de hidrogênio (pH) 
Nitrogênio 
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considerados inibitórios para os microrganismos responsáveis
pelo tratamento de esgotos.
Como o nitrogênio, é um nutriente essencial para o crescimento
dos microrganismos.
São responsáveis pela degradação e estabilização da matéria
orgânica e seu crescimento acontece a pH entre 6,7 e 7,5. Certas
bactérias são patógenas, como a Escherichia coli, indicadora da
contaminação de fezes.
São predominantes em águas industriais devido à sua
resistência a valores baixos de pH e à falta de nutrientes.
Esse critério é utilizado no desenho das estações de tratamento
de esgotos (ETE), envolvendo vazão e quantidade de DQO no
efluente final. O uso de um único indicador como o DQO não é
suficiente para definir se o efluente final de tratamento é
contaminante; portanto, a vazão de descarga também precisa
ser considerada.
Ainda sobre a carga contaminante, temos um exemplo: a ETE1 pode ter
um efluente tratado com uma concentração de DQO baixa (20mg/L),
mas com uma vazão elevada (400L/s) no rio. No entanto, a ETE2 pode
descarregar uma vazão menor (0,1L/s), mas com níveis de DQO
elevados (80.000mg/L). Qual das duas é mais contaminante?
Analisando somente o DQO, poderíamos sinalizar que a ETE2 é a mais
poluente. No entanto, do ponto de vista de vazão, a ETE1 prevaleceria.
Fósforo 
Bactérias 
Fungos 
Carga contaminante 
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Para responder a esse questionamento, a carga contaminante estimará
a concentração pela vazão descarregada, chamada de massa
contaminante por unidade de tempo.
Carga contaminante Concentração Vazão 
A carga contaminante é dada em , a concentração em , a
vazão em , e 0,0864 é um fator de conversão de unidades.
Realizando o cálculo para cada uma das ETEs:
Carga contaminante 
Carga contaminante
Podemos observar, portanto, que as duas aportam a mesma quantidade
de contaminação ao corpo d'água.
Técnicas de tratamento
Objetivo do tratamento de esgotos
O objetivo de purificar um esgoto é alcançado por meio da integração de
operações e processos unitários (físicos), que serão selecionados de
acordo com as características do esgoto a ser tratado e a qualidade
desejada da água tratada. Dependendo disso, é possível gerar emissões
gasosas na atmosfera e, invariavelmente, a produção de resíduos que
possam ser resíduos sólidos, como matéria retida em grades ou
peneiras, ou semissólidos na forma de lodo.
Fluxograma de uma ETE.
Oscar Javier
= ⋅ ⋅0, 0864
kg/d mg/L
L/s
(ETE1) = (20) ⋅ (400) ⋅ 0, 0864 = 691 kg/d
(ETE2) = (80.000) ⋅ (0, 1) ⋅ 0, 0864 = 691 kg/d
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A seguir é descrita uma série de possibilidades tecnológicas para a
integração de um sistema de tratamento de esgotos.
Fluxograma - Tecnologias utilizadas no tratamento de esgotos
Oscar Javier
No sistema aeróbio, 65% da energia produzida pelo metabolismo
microbiano é transformada em novas células (geralmente referidas
como lodo) por meio da síntese (energia e anabolismo). Os 35%
restantes são dissipados como resultado da liberação de energia que
acompanha os processos vitais da célula (energia catabolismo).
Fluxograma - Produtos obtidos na degradação da matéria orgânica por microrganismos.
Oscar Javier
Acompanhe o fluxo do tratamento de esgoto numa ETE:
07/05/24, 10:07 Usos da água
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Tratamento de esgoto numa ETE
Tratamento preliminar
O tratamento preliminar de esgotorefere-se à eliminação de
componentes que possam causar problemas operacionais e de
manutenção no processo de tratamento. Ou seja, a eliminação de
componentes de grande e médio volume, como galhos, pedras, animais
mortos, plásticos, areia, gorduras e óleos. O tratamento é realizado por
meio de telas ou grades. Em determinadas ocasiões, trituradores são
usados para reduzir o tamanho de certos resíduos e reincorporá-los ao
tratamento.
Tratamento primário
Neste nível de tratamento, uma porção de sólidos suspensos e matéria
orgânica é removida das águas residuais usando a força da gravidade
como princípio. Essa remoção é geralmente realizada por sedimentação
e é considerada o prelúdio do tratamento secundário. Utiliza-se um
desarenador ou uma caixa de areia, em que areia, pedriscos, cascalhos
e outros elementos precipitam para o fundo do tanque, e o líquido que
permanece na superfície é direcionado para a próxima etapa.
Tratamento secundário
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Nesta fase de tratamento, a matéria orgânica biodegradável
(principalmente solúvel) é removida por meios preferencialmente
biológicos devido ao seu baixo custo e alta eficiência de remoção.
Basicamente, os contaminantes presentes nas águas de esgoto são
transformados por microrganismos em matéria celular, energia para seu
metabolismo e em outros compostos orgânicos e inorgânicos.
Essas células microbianas compõem flocos que são separados do fluxo
de água tratada, geralmente por sedimentação. Dessa forma, uma
substância orgânica solúvel é transformada em flocos que são
facilmente removidos da água.
No caso das águas residuais nacionais ou municipais, o principal
objetivo é reduzir o conteúdo orgânico e, em certos casos, os nutrientes
como nitrogênio e fósforo. Os processos biológicos são divididos em
dois grupos: anaeróbios e aeróbios.
Processos aeróbios para tratamento
de esgoto
Sistemas de lagoas
Nesses sistemas, a simbiose entre bactérias e algas é usada para
degradar matéria orgânica. As primeiras consomem matéria orgânica e
oxigênio e produzem CO2, enquanto as últimas consomem CO2 e
produzem oxigênio a partir da fotossíntese, que mantém concentrações
adequadas de oxigênio dissolvido na parte superior da lagoa. Um
sistema de tratamento a base de lagoa é geralmente composto por duas
ou três lagoas, conectadas em série.
Atenção!
A primeira é do tipo facultativo (zona aeróbia na parte superior e zona
anaeróbia na parte inferior) com profundidade entre 1m e 2m; a segunda
é do tipo de oxidação ou polimento (não há zonas anaeróbicas), com
uma profundidade inferior a 1m. Lagoas anaeróbias têm profundidades
entre 3 e 5 metros normalmente.
Nos sistemas de lagoas, há a variante das lagoas aeradas, que se
distinguem das facultativas principalmente porque são abastecidas com
oxigênio por meio de mecanismos de aeração artificial, em geral com
aeradores flutuantes. Nessa modalidade do processo, dependendo da
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profundidade e da potência instalada, haverá lagoas totalmente arejadas
ou arejadas facultativamente, havendo zonas aeróbias e anaeróbias.
Sua profundidade varia entre 2 e 5 metros.
Lagoa com aeração artificial.
Uma vez que a água é evacuada da lagoa, a lama começa a secar
quando exposta ao sol até que máquinas de terraplenagem possam
entrar para carregar os caminhões de lama que a conduzirão até o local
de descarte final. Essa ação deve ser programada para a estação do ano
em que não há chuvas (estação seca).
Secagem de lodo.
Processo de lodo ativado
Esse processo é um dos mais utilizados no mundo para o tratamento de
esgotos domésticos ou municipais. O processo convencional tem como
objetivo a remoção da matéria orgânica com uma eficiência de 90% e
consiste em duas fases, sólida e líquida.
Em processos ativados de lodo, os microrganismos são misturados
com a matéria orgânica que digerirão para se reproduzir e sobreviver.
Quando a massa de microrganismo cresce e é misturada com a
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agitação introduzida no tanque por meios mecânicos ou injeção de ar,
tende a se agrupar (floculação) para formar uma massa ativa de
microrganismos chamado lodo ativado; a mistura desse lodo com o
esgoto é chamada de licor misto. O licor misto flui do tanque de aeração
para um clarificador secundário onde a lama ativada se instala.
Comentário
Uma parte da lama sedimentada deve ser devolvida ao tanque de
aeração para manter uma relação substrato-microrganismo adequada e,
assim, permitir a degradação adequada da matéria orgânica.
Como a lama é produzida no tanque de aeração ativado pela reprodução
de microrganismos, certa quantidade deve ser descartada do sistema
para manter sua concentração constante no tanque de aeração – algo
conhecido como lama de purga.
No entanto, um requisito básico do sistema de lodo ativado é a sua
aeração adequada, que pode ser realizada por difusores de ar ou
aeradores mecânicos.
Reator de lodo ativado.
Filtros de percolação
Trata-se de um dispositivo que coloca águas de esgoto em contato com
microrganismos aderidos na forma de um biofilme a um leito,
suficientemente espaçado para que o ar circule naturalmente. Um nome
mais apropriado para esse sistema poderia ser o de leito insubmersível
de oxidação biológica ou reator biológico embalado.
O material ideal para embalagem deve ter uma alta relação entre área e
volume, ser inerte, resistente, durável e de baixo custo. Na prática, todos
esses atributos não são encontrados em um único material, ou seja,
basicamente só se tem acesso a dois tipos de embalagens: naturais
(materiais de pedra) e sintéticas (várias geometrias de peças plásticas).
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Processos anaeróbios para
tratamento de esgoto
Con�gurações de reatores
anaeróbios
Os reatores de primeira geração são principalmente sistemas com
biomassa sedimentada e sem mistura, o que limita muito a
transferência de massa (substrato) entre os microrganismos líquidos
médios e microrganismos. Da mesma forma, eles não têm sistemas
para aumentar sua temperatura. A exceção nisso é o digestor de alta
taxa, que tem sistema de mistura e aquecimento com o uso do biogás
produzido.
Vista de uma lagoa anaeróbia
A segunda geração começa retendo a biomassa no sistema, formando
um biofilme em uma embalagem ou pela retenção de sedimentação de
uma lama densa ativa com mistura suficiente no leito de lodo para
favorecer a transferência de massa.
Na terceira geração, progressos na transferência em massa do sistema
incorporando uma alta velocidade de fluxo ascendente no reator, que
juntamente com a alta produção de biogás, resultado da maior carga
volumosa que esses reatores podem receber, causa uma forte mistura
de lodo no leito, prejudicando a expansão e fluidilização da água.
Reator anaeróbio de �uxo ascendente
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(RAFA)
O RAFA é um reator de segunda geração com a vantagem particular de
não requerer material de embalagem para reter microrganismos. O
reator é baseado na formação de um leito de lodo (biomassa anaeróbica
granular ou floculada) localizado na parte inferior do reator com um
volume aproximado de 1/3 do volume total do reator.
No topo do reator está colocado o sistema de coleta de biogás cuja
função está na captura do biogás formado e na criação de uma zona
livre de biogás, o que favorece a boa sedimentação dos grânulos
anaeróbios ou flocos que podem ter atravessado as tampas coletoras
de biogás.
Esquema de um reator RAFA
A área entre o leito de lodo e as tampas coletorasde biogás é chamada
de zona de expansão de lodo. Abriga a lama expandida pela ação do
biogás e pela velocidade ascendente da água.
A particularidade de um reator RAFA reside no fato de que retém
microrganismos na forma de grânulos densos ou flocos por
sedimentação, o que aumenta consideravelmente o tempo de retenção
celular.
Finalmente, um reator anaeróbico do tipo RAFA alimentado com águas
residuais típicas municipais pode alcançar eficiências de remoção de
matéria orgânica da ordem de 60% a 70% (DBO de 70% a 80%).
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Reator RAFA
Lagoas anaeróbias
As lagoas anaeróbias consistem em tanques profundos (de até 10m),
geralmente descobertos para capturar biogás. Portanto, um ponto
particularmente problemático são os maus odores associados a esses
sistemas.
As lagoas anaeróbias também são aplicadas no tratamento de águas
residuais municipais, como o primeiro elemento de um sistema de lagoa
que normalmente consiste em uma lagoa opcional no segundo local e
uma lagoa de polimento no final, como mencionado. Nesse arranjo, a
lagoa anaeróbia tem profundidades entre 3 e 5 metros.
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Arranjo de um sistema de lagoas anaeróbias
Fossa séptica
A fossa séptica pode ser considerada um digestor convencional em
escala reduzida. Seu uso limitou-se ao tratamento de águas residuais de
casas, escolas etc., geralmente em áreas rurais ou urbanas, onde não há
serviço de drenagem. Na fossa séptica, a parte sólida do esgoto é
separada por um simples processo de sedimentação, ou por flutuação
natural.
Esquema de uma fossa séptica
Tanque Imhoff
O tanque Imhoff costuma ter uma forma retangular com um funil na
parte inferior, e é integrado por uma câmara superior que recebe o
esgoto e tem a função de separar os sólidos da sedimentação rápida.
Esse material passa para a câmara inferior a partir de uma abertura
composta de telas de concreto onde será sedimentado e digerido de
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forma semelhante ao que acontece em uma fossa séptica.
Os tanques Imhoff praticamente não são mais construídos, dada a
disponibilidade de outras opções tecnológicas.
Tratamento terciário e tratamento e
descarte de lodo
Tratamento terciário ou avançado
Este tipo de tratamento refere-se a qualquer tratamento feito após o
tratamento secundário, a fim de remover compostos como sólidos
suspensos, nutrientes e matéria orgânica não biodegradável restantes.
Tratamento e descarte de lodo
A geração de lodo em qualquer tipo de tratamento, além de inevitável, é
um fator muito importante que deve ser considerado para uma boa
escolha do processo de tratamento.
Alguns processos para tratamento de lodo são:
digestão anaeróbia
digestão aeróbia
compostagem misturada com resíduos celulósicos
estabilização com cal
incineração
pasteurização
Portanto, como destino final, podem ser descartados em locais
especialmente condicionados a ele (aterro monossanitário), ou, se a
legislação ambiental permitir, em aterros municipais.
Uma opção atraente para a eliminação final é aproveitar o lodo como
melhorador de solo ou fertilizante agrícola, desde que se cumpram as
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normas associadas à produção de biossólidos, como é conhecida a
lama tratada e condicionada ao uso em terra.
Eliminação de lodo preto do tratamento de águas residuais em saco plástico branco.
Estação de tratamento de esgoto
(ETE)
Tratamento de esgoto ou de águas
residuais
Uma estação de tratamento de esgoto (ETE) ou estação de tratamento
de águas residuais (ETAR) é o conjunto de processos e operações
unitárias voltadas para a purificação de águas residuais antes de sua
descarga para o corpo receptor, mitigando danos ao ambiente aquático.
Dessa forma, o tratamento de águas residuais busca eliminar ou reduzir
a concentração de substâncias ou elementos poluentes que afetam a
qualidade da água ou fonte receptora para um uso específico.
Atenção!
A diferença entre operações unitárias e processos unitários é que as
primeiras referem-se a unidades e procedimentos em que prevalecem
mecanismos físicos nos quais não há alterações no nível químico (por
exemplo, uma grade de retenção de sólidos, um jato de areia), enquanto
os processos unitários envolvem reações químicas ou bioquímicas e
alterações no nível molecular (por exemplo, uma unidade de coagulação
e floculação, um reator biológico, uma torre de adsorção, uma câmara
de desinfecção).
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Esquema do processo convencional de tratamento de lodo ativado
Oscar Javier
O fluxo de águas residuais atinge o esgoto principal de 1,75m de
diâmetro entrando na câmara receptora, de onde é bombeado para a
câmara de areia por bombas de parafuso. O material flutuante é
removido por grades, e as águas são arejadas na câmara de areia. A
partir daí, as águas residuais descem para os tanques de sedimentação
primária.
O tanque de sedimentação primário, alimentado pelo centro, deve
remover, aproximadamente, de 40% a 50% dos sólidos suspensos (SS).
A lama sólida é levada de tempos em tempos e transportada
diretamente ou a partir dos espessantes para os leitos de secagem. A
lama crua misturada com o excesso de lodo é secado por vários dias,
dependendo do tempo.
A nata do tanque de sedimentação primário é arejada juntamente com a
lama ativada devolvida por ares de superfície mecânica. Licor misto é
permitido se estabelecer no fundo de tanques de sedimentação
secundária. Geralmente, 50% da lama ativada é recirculada para o
tanque de aeração nos tanques de sedimentação final.
Comentário
O estágio final da sedimentação ocorre em tanques de cloração de
contato, onde as águas são misturadas com cloro líquido para remover
bactérias remanescentes. As águas já tratadas fluem pela gravidade a
partir de um duto de descarga até que sejam finalmente drenadas para
um corpo d’água receptor.
A água resultante da secagem nos leitos de areia é devolvida à câmara
de entrada. A lama seca é colocada em caminhões e transportada para
o local do barco de lodo municipal.
A estação de tratamento deve conter equipamentos que podem ser
mantidos no país ou na região em que há uma variedade suficiente de
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peças de reposição com prazos de entrega aceitáveis.
Descarga
Destinação �nal da água
O município deve identificar a destinação final da água tratada de
acordo com o escopo legal e as necessidades de tratamento e exigência
de água. Em uma estação de tratamento municipal, a água tratada é o
principal produto a ser obtido, ao qual outros resíduos estão associados
e com a devida gestão. Podem, então, ser transformados em
subprodutos suscetíveis ao uso, como lodo ou biossólidos e biogás.
A qualidade da água tratada deve ser definida de acordo com as normas
de descarga aplicáveis no caso específico, ou, em regiões com
escassez de água, do tipo de reutilização que se deseja dar a ela.
Para a desinfecção das águas residuais na estação de tratamento,
podem ser utilizados os seguintes oxidantes:
1. Gás cloro
2. Hipoclorito de sódio
3. Hipoclorito de cálcio
4. Dióxido de cloro
5. Cloreto de bromo
6. Ozônio
7. Radiação UV (diminui sua eficiência com a presença de sólidos
suspensos)
O oxidante mais utilizado no mundo, devido ao seu baixo custo,
facilidade de manuseio, estabilidade e solubilidade, entre outros, é o
cloro em todas as suas formas, seguido pela radiação ultravioleta (UV),
amplamente praticada na Europa.Recomenda-se o uso de hipoclorito em concentrações entre 10% e 20%
de cloro livre disponível na solução. As doses aplicadas de hipoclorito
de sódio são geralmente inferiores a 10mg/L, com tempos de contato
nunca inferiores a trinta minutos e de preferência sessenta minutos.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
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Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Analise as seguintes afirmações sobre a coleta de resíduos
líquidos.
I. O esgoto doméstico é o resíduo proveniente de moradias,
podendo ser águas negras ou cinzas.
II. O esgoto pluvial é o conjunto de águas de chuvas conduzidas por
galerias ou tubulações.
III. A rede de esgoto tanto doméstica como pluvial é única é
integrada, podendo compartilhar as mesmas tubulações.
Podemos considerar correto o que está descrito em:
Parabéns! A alternativa C está correta.
A rede de coleta doméstica é separada da pluvial para evitar a
contaminação de algum corpo d’água.
Questão 2
Analise as afirmações a seguir sobre as características físico-
químicas do esgoto.
A somente I.
B somente II.
C I e II.
D I e III.
E I, II e III.
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I. A DBO é um indicador que representa o consumo de oxigênio pela
biodegradação de microrganismos.
II. A DQO é um indicador de biodegradabilidade mais eficiente que a
DBO.
III. Um esgoto com relação de DQO/DBO igual a 0,9 indica que a
água não é biologicamente tratável.
Podemos considerar correto o que está descrito em:
Parabéns! A alternativa C está correta.
A realação de DQO/DBO ≤ 1,7 significa que a água é muito
biodegradável, ou seja, apta para realizar um tratamento.
Considerações �nais
Como vimos, os indicadores que garantem uma excelente qualidade da
água são importantes para estudar a água nos seus diferentes
processos com a finalidade de preservar, tratar, armazenar e transportar
tanto para abastecimento humano como no tratamento de águas
residuais.
A somente II.
B somente III.
C I e II.
D I e III.
E I, II e III.
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Portanto, conhecer as etapas de um bom saneamento básico são
importantes para trabalhar a água como um bem comum para a
sociedade e que precisa ser tratada e preservada.
Podcast
Neste podcast, você conhecerá um pouco mais sobre as etapas
principais para um bom abastecimento de água.

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de água para abastecimento, de Miriam Ruiz Canevaroli e outros, e veja
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Leia também o artigo Tratamento de esgotos sanitários e usos múltiplos
de efluentes, de Rafael K. X. Bastos e outros, e veja um estudo de caso
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Referências
BRASIL. Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Política Nacional de
Recursos Hídricos (PNRH). Brasília, 1997.
BRASIL. Lei nº 14.026, de 15 de julho de 2020. Novo Marco Legal do
Saneamento Básico. Brasília, 2020.
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GRIBBIN, J. E. Introdução à hidráulica, hidrologia e gestão das águas
pluviais. 4. ed. São Paulo: Cengage, 2017.
MARIANO, J. B. Impactos ambientais do refino de petróleo. 2. ed. Rio de
Janeiro: Interciência, 2005.
NUVOLARI, A. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso
agrícola. 2. ed. São Paulo: Blücher, 2011.
PINTO-COELHO, R. M.; HAVENS, K. Gestão de recursos hídricos em
tempos de crise. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.
SHIKLOMANOV, I. A. Comprehensive assessment of the freshwater
resources of the world. Stockholm: World Meteorological Organization,
1997.
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