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AULA 1 O Saneamento Básico Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), Saneamento é o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem estar físico, mental e social. De outra forma, pode-se dizer que Saneamento caracteriza o conjunto de ações socioeconômicas que tem por objetivo alcançar a Salubridade Ambiental. Ações referentes ao Saneamento Básico: O Saneamento Básico se restringe às ações referentes ao(à): Abastecimento de água para as populações em quantidade suficiente e qualidade satisfatória; Coleta, tratamento e disposição ambientalmente adequada de águas residuárias; Acondicionamento, coleta, transporte e destinação final dos resíduos sólidos; Coleta de águas pluviais e controle de empoçamentos e inundações. Política Nacional de Meio Ambiente Há uma grande interface entre o Saneamento e o meio ambiente, sendo fato marcante a Política Nacional de Meio Ambiente (Lei N° 6.398/81). Segundo essa lei, meio ambiente consiste no conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas. Importância econômica A água tem uma importância primordial para o desenvolvimento econômico. Na indústria, por exemplo, pode ter os seguintes usos: Matéria-prima, motor ou transformador de energia; Agente de refrigeração; Meio de transporte. Avalia-se que, do volume total de água produzido por um sistema público, de um quarto a um terço se destinam às necessidades conjuntas da indústria e do comércio. Fonte: antoshkaforever / Shutterstock Fator de desenvolvimento Os sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário são serviços de infraestrutura indissociáveis do Saneamento Básico e essenciais para: A proteção e a melhoria das condições gerais de saúde; A erradicação de doenças; As práticas de medidas profiláticas de caráter individual, doméstico e coletivo; O favorecimento da evolução de costumes mais salutares; O aumento da produtividade do trabalho humano; O desenvolvimento industrial; A elevação dos padrões de vida da coletividade. Exemplo da Europa e da América Latina A implantação e a melhoria das condições de Saneamento Básico na Europa e na América Latina foram determinantes para: A sustação da cólera-morbo; O declínio dos surtos epidêmicos e endêmicos da febre tifoide, de paratifos e de disenterias; Evitar a ocorrência de hepatite infecciosa, de verminoses e de outras moléstias de origem ou de veiculação hídrica; A redução dos coeficientes de morbidade e de mortalidade geral, principalmente infantil; O progresso da comunidade. Dados alarmantes Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), um quarto dos leitos hospitalares de todo o mundo é ocupado por pessoas cujas doenças são originadas por água de má qualidade. Outro dado que já vem sendo divulgado há algum tempo pelas entidades que se ocupam das questões de saúde pública, é que cada dólar investido em ações de Saneamento resulta em uma redução de quatro dólares em despesas com saúde curativa. O Saneamento Básico no Brasil Algumas informações selecionadas, que permitem identificar uma caracterização global dos sistemas de água e esgotos no Brasil, indicam os seguintes resultados totais do SNIS, em 2013. Analise os dados da tabela: Tabela 1 – Caracterização global dos sistemas de água e esgotos dos prestadores de serviços participantes do SNIS em 2013, segundo informações selecionadas. FONTE: Relatório Anual SNIS (2012) Fonte: phipatbig / Shutterstock Em relação a 2012, no que se refere ao abastecimento de água, houve um acréscimo de 1,4 milhão de ligações, sendo 1,4 milhão de economias residenciais ativas e de 28,7 mil quilômetros de redes. Quanto aos volumes, verifica-se aumento de 255,4 milhões de metros cúbicos na produção de água e 264,9 milhões de metros cúbicos no volume de água consumido. Já em relação aos sistemas de esgotamento sanitário, na comparação com o ano de 2012, o acréscimo é de 1,2 milhão de ligações, de 691,4 mil de economias residenciais ativas e de 19,3 mil quilômetros de redes. No que se refere a volumes de esgoto coletado e tratado, tem-se o acréscimo de 73,1 milhões, correspondendo a aproximadamente um acréscimo de 1,4% e 36,1 milhões de metros cúbicos. Em termos de população total atendida, constata-se o aumento de 3,6 milhões de habitantes, correspondendo a acréscimo de 4,0% na população atendida. Índices de atendimento no Brasil Analise os dados da tabela: Tabela 2 - Níveis de atendimento com água e esgotos dos municípios cujos prestadores de serviços são participantes do SNIS em 2013, segundo região geográfica e Brasil. A Tabela 2 apresenta os valores médios dos índices de atendimento com água e esgotos e dos índices de tratamento dos esgotos para todo o conjunto de municípios cujos prestadores de serviços são participantes do SNIS em 2013, distribuídos segundo as regiões geográficas e a média do Brasil. A média de atendimento brasileira com o abastecimento de água é superior a 80% da população total, e, quando considerado apenas a população urbana, esse índice sobe para 93%. Observa-se que, com relação abastecimento de agua, o menor índice de atendimento é encontrado na região Norte, com pouco mais de 50% da população atendida. Em seguida, vem a região Nordeste com cerca de 72% de atendimento. As regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste apresentam índices de atendimento superiores a 87%. Com relação à coleta de esgotos, os índices apresentam níveis baixos, quando comparados com o atendimento com sistemas de abastecimento de água. Aproximadamente, 48% da população total é atendida com rede de esgotos, enquanto que, na população urbana, esse índice é de aproximadamente 56%. No que diz respeito aos esgotos gerados, somente 69% do esgoto coletado é devidamente tratado. Impurezas encontradas na água Em sua origem, o vocábulo poluição está associado ao ato de manchar ou sujar, o que demonstra a conotação estética dada à poluição, quando essa passou a ser percebida. Entretanto, a alteração da qualidade da água não está necessariamente ligada somente a aspectos estéticos, já que a água de aparência satisfatória para um determinado uso pode conter microrganismos patogênicos e substâncias tóxicas para determinadas espécies e águas com aspecto desagradável podem ter determinados usos. A noção de poluição deve estar associada ao uso que se faz da água. Riccardo Mayer / Shutterstock Esse conceito tem se tornado cada vez mais amplo em função de maiores exigências com relação à conservação e ao uso racional dos recursos hídricos, principalmente. Poluição X Contaminação É importante distinguir a diferença entre os conceitos de poluição e contaminação, já que ambos são, às vezes, utilizados como sinônimos. A contaminação refere-se à transmissão de substâncias ou microrganismos nocivos à saúde pela água. A ocorrência da contaminação não implica necessariamente em um desequilíbrio ecológico. Assim, a presença na água de organismos patogênicos prejudiciais ao homem não significa que o meio ambiente aquático esteja ecologicamente desequilibrado. De maneira análoga, a ocorrência de poluição não implica necessariamente riscos à saúde de todos os organismos que fazem uso dos recursos hídricos. Por exemplo, a introdução de calor excessivo nos corpos d’água pode causar profundas alterações ecológicas no meio sem que isso signifique necessariamente restrições ao seu consumo pelo homem. Os efeitos resultantes da introdução de poluentes no meio aquático dependem da natureza do poluente introduzido, do caminho que esse poluentepercorre no meio e do uso que se faz do corpo de água. Como os poluentes entram no meio aquático? Os poluentes podem ser introduzidos no meio aquático de forma: Pontual Difusa Pontual As cargas pontuais são introduzidas por lançamentos individualizados, como os que ocorrem no despejo de esgotos sanitários ou de efluentes industriais. Cargas pontais são facilmente identificadas e, portanto, seu controle é mais eficiente e mais rápido. Classificação dos poluentes Poluentes orgânicos biodegradáveis A matéria orgânica biodegradável lançada na água será degradada pelos organismos decompositores presentes no meio. Formas de degradação Existem duas maneiras desses compostos, constituídos principalmente por proteínas, carboidratos e gorduras, serem degradados: Se houver oxigênio dissolvido no meio, a decomposição será feita por bactérias aeróbias, que consomem o oxigênio dissolvido existente. Se o consumo de oxigênio for mais intenso do que a capacidade do meio para repô-lo, haverá seu esgotamento e a inviabilidade da existência de vida para os organismos que dependem do oxigênio para respirar; Se não houver oxigênio dissolvido no meio, haverá a decomposição anaeróbia, com a formação de gases, como o metano (CH4) e o gás sulfídrico (H2S). Poluentes orgânicos não biodegradáveis Os poluentes classificados como não biodegradáveis são aqueles cuja decomposição não ocorre de forma natural. São justamente os itens que irão se acumular em aterros sanitários. Sua formulação é artificial e sintética, como é o caso de: Plásticos comuns à base de petróleo ou óleo; Derivados do petróleo; Latas; Resíduos da indústria; Garrafas de vidro; Defensivos agrícolas; Detergentes. Não há qualquer vantagem ambiental em elementos não biodegradáveis. Inclusive, pelo fato de não serem absorvidos pela natureza, ocorrem terríveis situações como a dos plásticos nos oceanos, que, devido a correntes marítimas, chegam a vagar pelo planeta inteiro. Muitos animais aquáticos morrem ao ingerir tais materiais. Para ser eliminados, eles devem ser: Incinerados – menos indicado, pois é poluente; Reciclados – em alguns casos apenas. Nutrientes Os excessos de nutrientes nos corpos de água podem levar ao crescimento de alguns organismos aquáticos, acarretando prejuízo a determinados usos dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos. Esses nutrientes, notadamente os sais de nitrogênio e o fósforo, são comumente responsáveis pela proliferação acentuada de algas, às quais podem prejudicar a utilização de mananciais de água potável. Os nutrientes chegam aos corpos de água por meio da erosão de solos, pela fertilização artificial dos campos agrícolas ou pela própria decomposição natural da matéria orgânica biodegradável existente no solo e na água. Metais Todos os metais podem ser solubilizados pela água, podendo gerar danos à saúde em função da quantidade ingerida, pela sua toxicidade, ou de seus potenciais carcinogênicos ou teratogênicos. São exemplos de metais tóxicos o arsênio, o bário, o cádmio, o cromo, o chumbo e o mercúrio. Em geral, metais tóxicos estão presentes em quantidades diminutas no meio aquático por ação de fenômenos naturais que podem ser despejados em quantidade significativas por atividades industriais, agrícolas e de mineração. Outro problema associado à presença de metais é que, mesmo em concentrações diminutas, eles podem gerar danos importantes em organismos aquáticos ou no homem. Em muitos casos, tais concentrações são inferiores à capacidade de detecção dos aparelhos utilizados nos laboratórios encarregados do monitoramento de qualidade das águas. Organismos patogênicos Embora saiba-se há muito tempo que a água pode ser responsável pela transmissão de um grande número de doenças, é ainda enorme o número de pessoas por elas afetadas, principalmente nas regiões menos desenvolvidas, onde o Saneamento Básico é precário ou mesmo inexistente. Essas doenças podem causar incapacitação temporária ou mesmo morte, sendo responsáveis por boa parte da ocupação de leitos hospitalares e pela diminuição da qualidade de vida. As classes de organismos patogênicos mais comuns e algumas doenças transmitidas pela água e pelo esgoto ao homem são: Bactérias- responsáveis pela transmissão de doenças como leptospirose, febre tifoide, febre paratifoide e cólera; Vírus- responsáveis pela transmissão de doenças como hepatite infecciosa e a poliomielite; Protozoários- responsáveis pela transmissão da amebíase e giardíase; Helmintos- responsáveis pela transmissão de doenças como esquistossomose e ascaridíase. Parâmetros e padrões de qualidade Classificação dos corpos d´água Veja na tabela a Resolução CONAMA 357/2005, que dispõe, principalmente, sobre a classificação dos corpos de água doces, segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes. Tabela 3 - Enquadramento dos corpos de água doce, segundo a resolução CONAMA 357/05 Características físicas da água Cor Turbidez Sólidos em águas Temperatura Sabor e odor Cor A cor de uma amostra de água está associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la devido à presença de sólidos dissolvidos. Dentre os coloides orgânicos pode-se mencionar os ácidos húmico e fúlvico, que são substâncias naturais resultantes da decomposição parcial de compostos orgânicos presentes em folhas, dentre outros substratos (PIVELLI, 2008). 1. O tratamento de esgoto objetiva a remoção de impurezas físicas, químicas e biológicas, a fim de garantir à população o acesso aos recursos hídricos e evitar a transmissão de doenças. Em um contexto mundial de escassez e estresse hídrico, a preservação das águas e a manutenção de sua qualidade não são apenas fundamentais, mas vitais. Nesse cenário, o tratamento de esgotos sanitários domésticos e industriais é indispensável. De acordo com este texto analise as proposições abaixo: I. A composição dos esgotos domésticos varia de acordo com os hábitos alimentares, culturais e sociais, podendo apresentar compostos orgânicos e uma elevada carga de compostos inorgânicos, como metais pesados. II. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), saneamento é o controle de todos os fatores do meio físico que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem-estar físico, mental e social. III. No Brasil o saneamento básico e o tratamento de esgoto sanitário estão presentes em 75% dos lares brasileiros. IV. O atraso no Brasil em políticas de saneamento básico deve-se ao fato de não termos uma legislação que trate especificamente desse assunto. É correto o que se afirma em: I e III, apenas I, apenas I e II, apenas II, III e IV, apenas II, apenas 2. É correto afirmar que a região brasileira com menor índice de atendimento a coleta da rede de esgoto é a região: Sudeste Norte Centro-oeste Nordeste Sul 3. O que é saneamento, segundo a OMS? São todas as ações referentes à água, lixo e esgoto. Engloba todas as ações e diretrizes referentes ao controle de vetores É o ¿controle de todos os fatores do meio físico do homem que exercem efeito deletério sobre seu bem-estar físico, mental ou social¿ Corresponde Às ações para tratamento de água e esgotos. São todas as ações referentes à higiene coletiva. 4. O saneamento básico, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre obem estar físico, mental e social. De outra forma, pode-se dizer que saneamento caracteriza o conjunto de ações socioeconômicas que têm por objetivo alcançar Salubridade Ambiental. Sendo assim, marque a alternativa CORRETA que segundo a Lei nº 11.445/2007, considera saneamento básico: Conjunto de instalações operacionais que envolvem o abastecimento de água, o esgotamento sanitário, a limpeza urbana, a drenagem e a importância paisagística de uma cidade; Conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de: abastecimento de água, esgotamento sanitário, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos, drenagem urbana e manejo das águas pluviais. Conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de: abastecimento de água e esgotamento sanitário; São as instalações onde se prioriza o abastecimento de água potável. Todos os serviços que envolvem drenagem urbana, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos; 5. Sobre as formas como as fontes poluentes podem atingir o corpo d¿água, assinale a alternativa correta. Cargas difusas são assim chamadas por terem um ponto de lançamento específico e por não ocorrerem ao longo da margem dos rios. Cargas pontuais dificilmente são identificadas e, portanto, seu controle é mais eficiente e mais rápido. A introdução de poluentes no meio aquático depende da natureza do poluente introduzido, do caminho que esse poluente percorre no meio e do uso que se faz do corpo de água. A poluição pontual é introduzida por lançamentos individualizados, como os que ocorrem ao longo da margem de um rio. Substâncias provenientes de campos agrícolas, como agrotóxicos aplicados de forma inadequada, são exemplos de cargas poluidoras pontuais. 6. É correto afirmar que a região brasileira com menor índice de atendimento ao sistema de abastecimento de água é a região: Centro- oeste Sul Norte Nordeste Sudeste 1. É correto afirmar que a região brasileira com menor índice de atendimento ao sistema de abastecimento de água é a região: Nordeste Sul Centro-oeste Sudeste Norte 2. O tratamento de esgoto objetiva a remoção de impurezas físicas, químicas e biológicas, a fim de garantir à população o acesso aos recursos hídricos e evitar a transmissão de doenças. Em um contexto mundial de escassez e estresse hídrico, a preservação das águas e a manutenção de sua qualidade não são apenas fundamentais, mas vitais. Nesse cenário, o tratamento de esgotos sanitários domésticos e industriais é indispensável. De acordo com este texto analise as proposições abaixo: I. A composição dos esgotos domésticos varia de acordo com os hábitos alimentares, culturais e sociais, podendo apresentar compostos orgânicos e uma elevada carga de compostos inorgânicos, como metais pesados. II. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), saneamento é o controle de todos os fatores do meio físico que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem-estar físico, mental e social. III. No Brasil o saneamento básico e o tratamento de esgoto sanitário estão presentes em 75% dos lares brasileiros. IV. O atraso no Brasil em políticas de saneamento básico deve-se ao fato de não termos uma legislação que trate especificamente desse assunto. É correto o que se afirma em: II, apenas I e III, apenas II, III e IV, apenas I, apenas I e II, apenas 3. É correto afirmar que a região brasileira com menor índice de atendimento a coleta da rede de esgoto é a região: Sudeste Norte Sul Nordeste Centro-oeste 4. Sobre as formas como as fontes poluentes podem atingir o corpo d¿água, assinale a alternativa correta. Cargas difusas são assim chamadas por terem um ponto de lançamento específico e por não ocorrerem ao longo da margem dos rios. A poluição pontual é introduzida por lançamentos individualizados, como os que ocorrem ao longo da margem de um rio. Substâncias provenientes de campos agrícolas, como agrotóxicos aplicados de forma inadequada, são exemplos de cargas poluidoras pontuais. Cargas pontuais dificilmente são identificadas e, portanto, seu controle é mais eficiente e mais rápido. A introdução de poluentes no meio aquático depende da natureza do poluente introduzido, do caminho que esse poluente percorre no meio e do uso que se faz do corpo de água. 5. O que é saneamento, segundo a OMS? Engloba todas as ações e diretrizes referentes ao controle de vetores São todas as ações referentes à higiene coletiva. Corresponde Às ações para tratamento de água e esgotos. É o ¿controle de todos os fatores do meio físico do homem que exercem efeito deletério sobre seu bem-estar físico, mental ou social¿ São todas as ações referentes à água, lixo e esgoto. 6. O saneamento básico, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem estar físico, mental e social. De outra forma, pode-se dizer que saneamento caracteriza o conjunto de ações socioeconômicas que têm por objetivo alcançar Salubridade Ambiental. Sendo assim, marque a alternativa CORRETA que segundo a Lei nº 11.445/2007, considera saneamento básico: Conjunto de instalações operacionais que envolvem o abastecimento de água, o esgotamento sanitário, a limpeza urbana, a drenagem e a importância paisagística de uma cidade; Conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de: abastecimento de água, esgotamento sanitário, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos, drenagem urbana e manejo das águas pluviais. São as instalações onde se prioriza o abastecimento de água potável. Todos os serviços que envolvem drenagem urbana, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos; Conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de: abastecimento de água e esgotamento sanitário; AULA 2 Padrões de potabilidade Uma água é dita potável quando é inofensiva à saúde do homem, agradável aos sentidos e adequada aos usos domésticos. Assim, uma água quente, embora possa ser inofensiva à saúde, não pode ser considerada potável, da mesma maneira que uma água com elevado teor de dureza que, nestas condições, irá atrapalhar significativamente o desempenho das tarefas domésticas. Do ponto de vista da Engenharia, uma água é considerada potável quando todas as substâncias presentes na água bruta (cor, turbidez e presença de organismos patogênicos) são eliminadas na fase de tratamento. padrões Em linhas gerais, esses padrões são: Físicos (cor, turbidez, odor e sabor); Químicos (presença de substâncias químicas); Bacteriológicos (presença de microrganismos vivos). Fonte: Crystal Eye Studio / Shutterstock Mas o que são os padrões de potabilidade, afinal? Os padrões de potabilidade são os limites de tolerância das substâncias presentes na água de modo a garantir-lhe as características de água potável. Alex Oakenman / Shutterstock Esses padrões são regulamentados por portarias editadas pelo Ministério da Saúde. Com o passar dos anos, os padrões tendem a tornar-se mais rigorosos, visto que há novas técnicas de tratamento e também a evolução das tradicionais, que, associadas a novas descobertas científicas, principalmente no trato com as doenças transmissíveisatravés da água ou que têm nela uma parte de seu ciclo, vão permitindo esse desenvolvimento. Atualmente, a Portaria MS N° 2914/2011 determina os padrões de tratabilidade das águas. dos sistemas e as suas ampliações e/ou melhorias estão diretamente associados à demanda de água. Classificação dos consumidores A adoção de classes de consumidores dá-se devido às características de consumo, que considera as particularidades de cada grupo. Dessa forma, a concessionária pode adotar um regime tarifário diferente para cada uma dessas categorias. Tradicionalmente, os consumidores são classificados em quatro grandes categorias: Doméstica; Comercial; Industrial; Pública. A água para uso doméstico, por exemplo, corresponde a sua utilização residencial, tanto na área interna como na área externa da habitação. Na área interna, a água pode ser utilizada para bebida, higiene pessoal, preparo de alimentos, lavagem de roupa, lavagem de utensílios domésticos e limpeza em geral. Para a área externa, utiliza-se a água para regar os jardins, para a limpeza de pisos, lavagem de veículos etc. Fonte: Evellean / Shutterstock Como calcular o consumo de água de uma habitação? O consumo de água de uma habitação depende de um grande número de fatores, que podem ser agrupados em cinco classes, como mostra a tabela. Tabela 1 - Fatores que interferem na demanda de água para abastecimento Variações de consumo Em um sistema de abastecimento de água, a quantidade de água consumida varia continuamente em função do tempo, das condições climáticas, hábitos da população etc. De um modo geral, para o abastecimento de água de uma determinada área, ocorrem variações anuais, diárias, horárias e instantâneas do consumo, conforme mostrado na tabela. Tabela 2 - Definição das variações do consumo de água Dentre as diversas causas de variações nos sistemas de abastecimento de água, as mais importantes para dimensionamento são as máximas horárias e as máximas diárias. Vazões diárias A relação entre o maior consumo diário verificado no período de um ano e o consumo médio diário nesse mesmo período fornece o coeficiente do dia de maior consumo (k1). Usualmente, o valor de k1 assume valores entre 1,2 e 2,0. Seu equacionamento ocorre da seguinte forma: Vazões horárias A relação entre a maior vazão horária observada em um dia e a vazão média horária do mesmo dia define o coeficiente da hora de maior consumo (k2). Usualmente, o valor de k1 assume valores entre 1,2 e 2,0. Seu equacionamento ocorre da seguinte forma: Exercícios! Questão 1: Os hidrogramas a seguir ilustram as variações do consumo de água observadas no último ano de uma determinada cidade cuja população era de 5.000 habitantes. Calcule o consumo per capita do sistema existente e seus coeficientes de variação de consumo. Considere que a população de fim de plano é de 7.000 habitantes e o consumo per capita de 140 L/hab.dia. GABARITO Gabarito: K1 = 1,31; K2=1,60 Questão 2: Quais parâmetros são importantes para que uma água seja considerada potável? GABARITO Para que uma água seja considerada potável, seus parâmetros físico-químicos devem estar dentro dos limites estabelecidos em Portarias editadas pelo Ministério da Saúde. São levados em consideração os valores de cor, turbidez, presença de organismos patogênicos, cloro residual, dentro outros. Questão 3: Como a cultura de determinada localidade interfere no consumo de água? GABARITO Conforme visto nesta aula, diversos fatores contribuem para a variação do consumo de água e deve-se ter consciência de que o fator cultural não pode ser considerado de forma isolada dos demais. Culturalmente, países localizados em clima mais quentes tendem a apresentar maior consumo, quando comparados a países de clima temperado/frio. Considerando-se uma mesma localidade, o hábito de lavar as calçadas, embora seja um hábito danoso, é bastante comum e contribui para o aumento do consumo de água. 1. Em relação aos requisitos de quantidade de água podemos afirmar: I. A previsão de consumo de uma cidade não é um dos fatores essenciais para se definir a quantidade de água no planejamento e gerenciamento de um sistema de abastecimento de água. II. A classificação dos consumidores pode ser definida em quatro grandes categorias: doméstico, comercial, industrial e público. III. Mesmo em categorias de consumo diferentes, a concessionária só pode adotar um regime tarifário. IV. A água para uso doméstico corresponde a sua utilização residencial, tanto na área interna como na área externa da habitação. É correto o que se afirma em: I e II, apenas II e IV, apenas I, apenas I e III, apenas II, apenas 2. Uma água é dita potável quando é inofensiva a saúde do homem, agradável aos sentidos e adequada aos usos domésticos, onde temos os poluentes orgânicos biodegradáveis, os não biodegradáveis, os nutrientes, metais pesados e organismos patogênicos. Estes poluentes trazem consequências para o meio ambiente. Marque SOMENTE UMA ALTERNATIVA falsa sobre este tema. Um fenômeno conhecido como eutrofização é consequência da entrada de nutrientes nos corpos hídricos por meio da poluição. Em um ambiente aquático a elevação da temperatura é uma consequência da poluição trazendo consigo aumento das reação químicas e biológicas, aumento no teor de oxigênio dissolvido, diminuição da viscosidade da água e diminuição da ação tóxica de alguns compostos. A água quando não é tratada pode ser considerada como uma ¿porta aberta¿ para várias doenças de veiculação hídrica, como: amebíase, giardíase, gastroenterite, febre tifoide hepatite infecciosa, entre outras. Com o aumento dos sólidos dissolvidos totais advindo da poluição pode ocorrer assoreamento nos corpos hídricos e consequente soterramento de ovos, invertebrados e peixes, aumentando a turbidez da água e podendo ocasionar enchentes. A matéria orgânica quando em grandes quantidades traz como consequência a redução do oxigênio dissolvido e também maus odores. 3. Sobre os parâmetros indicadores da qualidade da água é incorreto afirmar que: Os coliformes fecais foram escolhidos como indicadores da presença potencial de organismos patogênicos na água. O desenvolvimento de camadas de algas nas superfícies de reservatórios causa turbidez . Os agrotóxicos são indicadores biológicos e o seu uso tem causado a mortalidade de peixes e prejuízo ao abastecimento público de água. Todas as águas naturais, em maior ou menor escala, contém íons resultantes da dissolução de minerais. Os cloretos (Cl-) são advindos da dissolução de sais e em determinadas concentrações pode imprimir um sabor salgado à água. A dureza da água corresponde à concentração de cátions em soluções, sendo os mais frequentes Ca++ e Mg++. 4. Em relação às variações de consumo analise as proposições abaixo: I. A quantidade de água consumida varia em função do tempo, das condições climáticas, hábitos de vida da população, etc. II. As variações de consumo que devem ser consideradas em um sistema de abastecimento de água são: variações anuais, diárias, horárias e instantâneas de consumo. III. As variações anuais de consumo tendem a crescer de acordo com o aumento populacional e, às vezes, o aumento do consumo per capita e devido a melhorias dos hábitos higiênicos da população e do desenvolvimento industrial. IV. Devido a existência de consideráveis demandas pontuais, como no caso de indústrias, neste caso as variações podem ser ditas variação horária de consumo. É corretoo que se afirma em: I e II, apenas; I, II e III, apenas; I, apenas; II, apenas; II e IV, apenas. 5. Marque a alternativa INCORRETA sobre os fatores de consumo de água de uma habitação que são considerados para determinar a quantidade de água de um sistema de abastecimento. As características físicas como temperatura do ar, intensidade e frequência de chuvas influenciam no consumo. Uma rede de abastecimento de água com pressões elevadas favorece o aumento do consumo de água, pois aumenta o índice de perdas. Quando o abastecimento ocorre de forma contínua em toda a localidade, há a tendência de se reduzir o consumo de água. Isso decorre devido ao atendimento da demanda reprimida, bem como a necessidade de armazenamento de pouca quantidade de água. A renda familiar não afeta o consumo de água. A área do terreno influenciam na demanda de maior quantidade de água. 6. Os padrões de potabilidade são os limites de tolerância das substâncias presentes na água de modo a garantir-lhe as características de água potável. Esses padrões são regulamentados por portarias editadas pelo Ministério da Saúde. Sendo assim marque a alternativa CORRETA: Os parâmetros químicos podem ser turbidez, sabor e presença de substâncias químicas. Água com elevado teor de dureza não atrapalha o desempenho de tarefas domésticas. A portaria 2914/2011 determina os padrões de potabilidade das águas, como por exemplo, padrões físicos como cor, turbidez, odor e sabor. Mesmo com o passar dos anos os padrões de potabilidade não se modificam. O Ministério da Saúde leva em consideração apenas as técnicas tradicionais para a definição de padrões de qualidade da água, pois a poluição não se modifica de acordo com o tempo. 7. São indicadores químicos utilizados como parâmetros para determinar a qualidade da água: Dureza, pH, salinidade e cor Dureza, salinidade, pH e turbidez Dureza, salinidade, pH e corrosividade Dureza, pH, sabor e salinidade Dureza, salinidade, cor e turbidez AULA 3 face à escassez de água, podem ser usados os mais diversos tipos de mananciais para abastecimento, inclusive de água dos mares e oceanos. Classes de mananciais A seguir são listadas as principais classes de mananciais. Fontes meteóricas Águas superficiais Águas subterrâneas Fontes meteóricas O abastecimento por meio de fontes meteóricas é realizado a partir das águas de chuva. O Peru, até alguns anos atrás, tinha uma cidade de 2.500 habitantes abastecida por esse tipo de fonte. A Ilha de Fernando de Noronha também já foi totalmente dependente de abastecimento de água através de captação de águas de chuvas. E a água do mar? Tipos de captação de águas superficiais Como as captações de águas superficiais podem ser feitas em diversos tipos de mananciais, vários fatores deverão ser levados em conta nos estudos e projetos. Captação em rios As tomadas d´água nos rios podem ser feitas de diversas formas, dependendo das condições apresentadas. Partes constitutivas de uma captação As captações em rios, em geral, devem dispor de: a) Barragens ou vertedores, para manutenção do nível ou para regularização da vazão; b) Órgãos de tomada d'água com dispositivos para impedir a entrada de materiais flutuantes ou em suspensão, grades, crivos e telas de diversos tipos e formatos; c) Dispositivos para controlar a entrada de água, como comportas, válvulas, adufas, etc.; d) Canais ou tubulações de interligação; e) Poços de tomada das bombas. Captações sujeitas à grande oscilação de níveis de água São captações feitas em lagos, lagoas ou barragens sujeitas a grandes variações de nível e nos quais a qualidade da água varia com a profundidade. Nesses casos, a captação de água é feita através de construções chamadas de torres de tomada, conforme a imagem. Fonte: Figura 1 - Torre de tomada d´água Sistema flutuante É uma modalidade de captação na qual se utiliza de um dispositivo qualquer, capaz de flutuar, permitindo o seu deslocamento para pontos distintos onde forem melhores as condições de captação. A imagem mostra alguns detalhes da captação de água do Sistema Adutor Jerônimo Rosado que atende às cidades de Mossoró, Açu e Serra do Mel. Na referida captação as bombas instaladas são do tipo submersível. O abastecimento é feito através de reservatório de acumulação, quando a vazão média de abastecimento é menor do que a vazão média afluente, porém maior do que a vazão mínima, ou seja, quando Qmédio(rio) Qabast. > Qmín, faz-se necessária a regularização da vazão média do rio (Qmédia). Em abastecimento de água, os projetos de captação em lagos e represas são mais onerosos pelo fato de exigirem maior grau de tratamento. Fonte: Figura 2 - Captação do Sistema Adutor Jerônimo Rosado Figura 3 - Captação em lagos e represas Tipos de captação subterrânea Os tipos mais comuns de poços são os escavados ou perfurados. Em geral, são ditos escavados os poços rasos, construídos em margens ou aluviões de rios, onde o lençol de água se acha a pequena profundidade. Os poços perfurados, em geral, são aqueles em que o lençol de água se encontra em maior profundidade. A profundidade dos lençóis de água é bastante variável, podendo chegar a centenas de metros, como é o caso da captação subterrânea da cidade de Mossoró, cujo aquífero de água de melhor qualidade se encontra a cerca de 900m de profundidade. Em Natal, a profundidade dos poços tubulares varia de 30m (na Zona Norte) a 120m (na Zona Sul). Captação em poços Os poços tubulares ou profundos são perfurados com equipamentos especiais. Existem dois tipos básicos de sondas usadas na perfuração dos poços: As perfuratrizes rotativas, que utilizam lama argilosa para evitar o desmoronamento das paredes do poço; e As sondas percussoras. De acordo com a imagem 4, os poços tubulares apresentam as seguintes partes constitutivas: Figura 4 - Perfil esquemático de um poço tubular Níveis de água Os poços tubulares apresentam duas situações distintas de nível de água: Nível estático É aquele que o poço apresenta quando não está sendo retirada água do aquífero na sua área de influência. Só varia quando variam as condições de infiltração de água no lençol em decorrência de precipitações pluviométricas. Nível dinâmico Ele é variável, dependendo das condições de retirada de água através de bombeamento. Quando em operação, cada poço apresenta uma zona de rebaixamento do nível de água no aquífero, formando um cone de depressão, conforme se pode constatar pelo rebaixamento da linha piezométrica. Proteção de mananciais Os mananciais de abastecimento público constituem a fonte de água doce superficial ou subterrânea utilizada para consumo humano ou desenvolvimento de atividades econômicas. As áreas contendo os mananciais devem ser alvo de atenção específica, contemplando aspectos legais e gerenciais. O aumento da demanda por água é consequência direta do crescimento populacional e da ampliação dos níveis de consumo per capita, e tais fatores aumentam a pressão sobre os mananciais de abastecimento. Entre as situações que causam degradação das áreas de mananciais, podem ser destacadas: Ocupação desordenada do solo, em especial áreas vulneráveis como as APP; Práticas inadequadas de uso do solo e da água; Falta de infraestrutura de saneamento (precariedade nos sistemas de esgotamento sanitário, manejo de águas pluviais e resíduos sólidos); Superexploração dos recursos hídricos; Remoção da coberturavegetal; Erosão e assoreamento de rios e córregos; Atividades industriais que se desenvolvem descumprindo a legislação ambiental. A manutenção desse quadro resulta na baixa qualidade da água distribuída, expondo uma parcela significativa da população a doenças. Atualmente, esses problemas são amenizados pela aplicação de recursos de tratamento da água, ou investimentos em sistemas cada vez mais complexos de adução, em busca de novos mananciais. A disponibilidade de água, tanto em quantidade como em qualidade, é um dos principais fatores limitantes ao desenvolvimento das cidades. Para a manutenção sustentável do recurso água, é necessário o desenvolvimento de instrumentos gerenciais de proteção, planejamento e utilização, adequando o planejamento urbano à vocação natural do sistema hídrico. As bacias que contêm mananciais de abastecimento devem receber tratamento especial e diferenciado, pois a qualidade da água bruta depende da forma pela qual os demais trechos da bacia são manejados. 1. Sobre a proteção de mananciais para sistemas de abastecimento de águas. I. O aumento da demanda por água é consequência direta do crescimento populacional e da ampliação dos níveis de consumo per capita, e tais fatores aumentam a pressão sobre os mananciais de abastecimento. II. A manutenção do quadro de degradação dos mananciais, resulta na baixa qualidade da água distribuída, podendo ser amenizados pela aplicação de recursos de tratamento de água. III. Entre as situações que causam degradação das áreas de mananciais, podem ser destacadas: ocupação desordenada do solo, em especial áreas vulneráveis como as áreas de preservação permanentes (APP); práticas inadequadas de uso do solo e da água; falta de infraestrutura de saneamento (precariedade nos sistemas de esgotamento sanitário, manejo de águas pluviais e resíduos sólidos); superexploração dos recursos hídricos; remoção da cobertura vegetal; erosão e assoreamento de rios e córregos; e atividades industriais que se desenvolvem descumprindo a legislação ambiental. IV. As bacias hidrográficas que contêm mananciais de abastecimento não são necessários tratamentos especiais e diferenciados, visto que a qualidade da água bruta não depende da forma pela qual os demais trechos da bacia são manejados. É correto o que se afirma em: I e II, apenas; I, apenas; II, apenas; I, II e III, apenas; II, III e IV, apenas. 2. A captação de água é uma das atividades de maior custo nos sistemas de abastecimento de água. Sobre este tema, assinale a alternativa correta. A construção de barragens é obrigatória na captação de água de mananciais superficiais independente da vazão do curso de água ou das necessidades de consumo. A captação é feita em mananciais de água que são fontes, superficiais ou subterrâneas, utilizadas para abastecimento humano e manutenção de atividades econômicas. A captação de água em mananciais superficiais pode ser feita com auxílio de poços artesianos. Os poços artesianos são construídos para captação da água presente no lençol freático, nunca em aquíferos que podem possuir metais pesados prejudiciais ao ser humano. Apesar de serem considerados impactos ambientais, a urbanização com posterior erosão e assoreamento de leitos não alteram a qualidade de água dos mananciais superficiais. 3. O que são captações subterrâneas? É uma forma de captação que retira a água diretamente do lençol artesiano, sendo utilizado em áreas com grande concentração rochosa. É uma forma de captação que retira a água diretamente do lençol artesiano. Não há necessidade de bombeamento porque a água aflora naturalmente. É uma forma de captação que retira a água diretamente da superfície, principalmente por meio de sistemas flutuantes. É uma forma de captação que retira a água diretamente do lençol artesiano, principalmente por meio de poços tubulares. É uma forma de captação que retira a água diretamente do lençol artesiano, podendo ocorrer à amrgem de represas e rios. 4. Para avaliação da qualidade da água, os parâmetros físicos recomendados são: Cor, turbidez e oxigênio dissolvido. Cor, temperatura e pH. Cor, turbidez e pH. Turbidez, temperatura e pH Cor, turbidez, temperatura. 5. Qual dos itens abaixo, melhor representa a sequência desse sistema de abastecimento de água? a) manancial (represa), b) adução, c) captação, d) elevação, e) estação de tratamento, f) reservatório, g) rede de distribuição. a) manancial (represa), b) captação, c) adução, d) elevação, e) estação de tratamento, f) reservatório, g) rede de distribuição. a) manancial (represa), b) adução, c) captação, d) elevação, e) reservatório, f) estação de tratamento, g) rede de distribuição. a) captação, b) manancial (represa), c) adução, d) estação de tratamento, e) elevação, f) reservatório, g) rede de distribuição. a) adução, b) manancial (represa), c) captação, d) rede de distribuição, e) reservatório, f) estação de tratamento, g) elevação. 6. Os sistemas de abastecimento de água constituem uma solução coletiva para o abastecimento dos aglomerados urbanos. Na implantação dos sistemas de abastecimento público de água, deve-se levar em consideração aspectos: econômicos, religiosos e sociais. religiosos, sociais e sanitário. sociais, sanitários, econômicos e ambientais. econômicos, sanitários, ambientais. sanitários, econômicos e religiosos. 7. Até alcançar as residências, a água percorre um longo trajeto desde sua captação no manancial. Assinale a alternativa que contenha APENAS equipamentos utilizados em sistemas de abastecimento de água com coleta em mananciais superficiais. Estação elevatória de água bruta, adutora de água bruta, estação de tratamento de água, adutora de água tratada, reservatório. Reator anaeróbio de lodo fluidizado, lagoas de estabilização, adutora de água bruta, estação de tratamento de água, adutora de água tratada. Estação elevatória de água bruta, adutora de água bruta, estação de tratamento de esgoto, reator anaeróbio de lodo fluidizado, lagoas de estabilização. Adutora de água bruta, estação de tratamento de água, adutora de água tratada, adutora de esgoto, estação de tratamento de esgoto. Poço artesiano, adutora de água bruta, reservatório de cloração, reservatório de distribuição, adutora de água tratada. AULA 4 Finalidades do tratamento de água A água disposta na natureza, mesmo estando em ambientes ainda não afetados pela ação do homem, não deve ser consumida sem seu devido tratamento, mesmo que seja apenas a desinfecção por exposição à radiação solar. Essa forma de tratamento, mesmo que demasiadamente simplificada, nos conscientiza que, por finalidades higiênicas, deve-se cuidar de uma água. Assim, ao tratar-se determinada água objetivando a remoção de bactérias, protozoários vírus e outros microrganismos, remoção de substâncias tóxicas, retirada do excesso de impurezas e de substâncias orgânicas, procura-se adequá-la aos padrões mínimos exigidos do ponto de vista físico-químico e bacteriológico ou finalidade higiênica. Quando objetiva-se a correção de cor, odor, sabor e turbidez, procura-se adequar a água tratada aos sentidos humanos, causando, assim, um conforto psicológico, adequando a água bruta às finalidades estéticas. Fonte: Shutterstock Noções sobre tratamento de água O tratamento deágua é composto de diversas etapas unitárias, também chamadas de processos. Dependendo da qualidade e características físico-químicas e bacteriológicas, o tratamento de uma água pode exigir as seguintes etapas: • Aeração; • Mistura de reagentes coagulantes e floculadores; • Coagulação e floculação; • Sedimentação ou decantação; • Flotação; • Filtração; • Correção de acidez e ação corrosiva; • Desinfecção; • Redução dos índices de sabor e odor; • Correção de dureza. Cada um desses processos raramente aparece isolado, mas, dependendo das características da água, algumas etapas podem ser suprimidas. A qualidade e características da água natural é, muitas vezes, preponderante na definição da técnica de tratamento a ser utilizada, sendo a desinfecção o item obrigatório e indispensável. A seguir você conhecerá cada uma das fases do tratamento de água. Figura 1 - Esquema simplificado de uma ETA Aeração A aeração consiste em forçar a troca de gases e substâncias voláteis entre a água e o ar, de maneira a se obter um equilíbrio satisfatório para teores dessas impurezas. A aeração destina-se, portanto, a proporcionar íntimo contato do ar com a água, a fim de que nesta seja efetivada a dissolução ou o desprendimento de gases, principalmente o CO2, H2S, ferro, manganês ou a oxidação de compostos inconvenientes. A aeração é tanto mais acentuada quanto mais o teor das substâncias voláteis contidas na água se distanciarem, para mais ou para menos, do ponto de saturação. É, por outro lado, mais eficiente quanto maior o tempo de exposição, maior a superfície de exposição e maior a agitação da água. Mistura de reagentes coagulantes e floculadores Os produtos químicos coagulantes, adiante mencionados, podem ser aplicados ou lançados na água, na entrada das estações de tratamento de água (Calhas Parshall) ou nas câmaras de mistura, e devem ser rapidamente dispersos em toda a massa líquida, de modo a garantirem uma distribuição uniforme e homogênea dos mesmos, antes que ocorra a reação dos coagulantes. Existem diversos tipos de misturadores e agitadores, podendo ser empregados misturadores rápidos de eixo vertical acionados por motor elétrico e com rotor constituído por um disco dotado de palhetas verticais. Figura 2 - Calha Parshall Coagulação e floculação A sedimentação simples não tem condições de remover a cor da água, por ser causada principalmente por substâncias dissolvidas ou em estado coloidal. A coagulação, que se dá em consequência da adição de substâncias químicas à água, possibilita que impurezas encontradas em suspensões finas, em estado coloidal e algumas mesmo em solução, sejam aglutinadas em partículas removíveis por sedimentação e filtração. O processo completa-se em 3 etapas, através da câmara de mistura rápida, da câmara de floculação e do decantador. Câmara de floculação Na câmara de floculação, o escoamento se processa de modo a permitir a formação dos flocos, partículas insolúveis gelatinosas, resultantes da reação do coagulante com outras substâncias existentes na água ou a ela adicionadas. Na câmara de floculação, processa-se a neutralização das cargas elétricas das partículas coloidais para possibilitar sua aglomeração em flocos e sua agregação. Os flocos tão logo se formam vão aumentando de tamanho em decorrência da adsorção de partículas dissolvidas ou em estado coloidal, possuidoras de carga elétrica contrária, quando, então, se apresentam do tamanho de uma cabeça de alfinete. Na câmara de floculação, a velocidade da água, embora menor do que na câmara de mistura rápida, ainda é grande para impedir a deposição dos flocos. Decantadores Nos decantadores, onde a velocidade da água já é bem menor, os flocos descem sob a ação da gravidade, atraindo e arrastando as partículas que vão encontrando até atingirem o fundo do decantador. - Fonte: Shutterstock Sedimentação ou decantação É o processo pelo qual se verifica a deposição de materiais em suspensão pela ação da gravidade. A sedimentação simples é o fenômeno pelo qual as partículas em suspensão na água, que lhe conferem turbidez, tendem a se precipitar sob a ação da gravidade. Quando é necessário adicionar produtos químicos à água, tem-se o caso mais complexo, necessário para facilitar a sedimentação, aumentando o tamanho das partículas através da coagulação. A decantação é feita por meio de decantadores, que, na verdade, são grandes tanques, nos quais a água passa, à reduzida velocidade necessária para que se processe a sedimentação. A remoção de lodo pode ser feita manualmente, por processo hidráulico ou mecanicamente. Vejamos: Flotação Esse processo é alternativo à sedimentação, sendo usado, principalmente, quando a água apresenta substâncias de difícil sedimentação, como é o caso de algas. Esse processo de elevação de partículas existentes na água é feito por meio de aeração, insuflação, produtos químicos, eletrólise, calor ou decomposição bacteriana, e respectiva remoção. Filtração Consiste em fazer a água passar através de um meio poroso, capaz de reter ou remover algumas de suas impurezas. A técnica de filtração tem evoluído constantemente, com o objetivo de aumentar a eficiência quantitativa e qualitativa dos filtros, através de modificações da sua constituição e operação, de modo a reduzir custos e otimizar processos. Para continuar lendo, clique aqui. Fonte: Shutterstock Correção de acidez e da ação corrosiva Compreende o processo de adição de produtos básicos que diluídos na água permitem a redução do seu pH. Para correção de pH, os produtos mais empregados são cal ou Ca(OH)2 e a barrilha. Águas ricas em gás carbônico necessitam de aeração para volatilização do CO2 que é bastante corrosivo. Desinfecção A água bruta, captada de mananciais ou poços, pode conter organismos nocivos à saúde, que devem ser exterminados. Dentre esses organismos são particularmente temíveis: • Bactérias entéricas vegetativas, que provocam a febre tifoide, as febres paratíficas, a disenteria e a cólera. • Protozoários, notadamente a Entamoeba histolytica, causadora da disenteria amebiana. • Vermes, tais como as cercarias de esquistossomos. • Vírus, como o que causa a hepatite infecciosa. • Bactérias que formam esporos, como Anthrax. A desinfecção consiste na destruição dos organismos acima citados. Desinfecção Classificação do agente O agente que se coloca na água pode ser classificado como: • Esterilizante - quando destrói completamente todos os organismos, patogênicos ou não; • Desinfetante - quando destrói germes patogênicos; • Bactericida - quando causa destruição das bactérias mas não de todas as categorias; • Cisticida - quando destrói cistos de vermes. Principais desinfetantes Existe uma gama diversificada de produtos e processos de desinfecção de água para consumo humano. O cloro é o elemento mais conhecidos para desinfecção. Pode ser utilizado tanto para exterminar germes patogênicos como para prevenir eventual contaminação da água em pontos vulneráveis do sistema de suprimento. O cloro, sendo um agente oxidante, queima os organismos, oxidando os sistemas proteína-enzima e, pela paralisação do metabolismo da glucose, determina a morte do organismo. Seu poder desinfetante cresce com o tempo de contato com a água e decresce com a temperatura, já que o cloro é bastante volátil. O cloro gasoso é bastante tóxico, porém não oferece nenhum risco para o ser humano se for aplicado na água em doses reduzidas, que variam de 1 a 3mg/l e possibilitam residuais finais inferiores a 0,5mg/l. Entre os fatores que afetam a cloração, destaca-se a concentraçãodo íon hidrogênio. Quanto menor o pH da água, mais acentuado é o poder desinfetante do cloro. Substâncias orgânicas presentes na água e elevada turbidez reduzem a eficiência da desinfecção. Principais desinfetantes O cloro para desinfecção pode ser encontrado de diversas formas, sendo os mais empregados: • Hipoclorito de Cálcio - Ca(O.Cl)2 • Cloreto de Cálcio ou Cal Clorada - CaCl2 • Hipoclorito de Sódio – NaClO • Hipoclorito de Sódio – NaClO • Dióxido de cloro – ClO2 Remoção de dureza da água A dureza é proveniente dos carbonatos e magnésio presentes na água. A água, sendo um solvente universal, e a depender do seu pH, pode ter contato com rochas minerais que contenham cálcio e magnésio e que, por isso, tem a capacidade de remover os íons que ficam dissolvidos na água. A presença na água de carbonatos e sulfatos de cálcio e magnésio dissolvidos impedem a formação da espuma de sabão. A Shutterstock O processo da cal-soda consiste no emprego da cal (hidróxido de cálcio) e da soda (carbonato de sódio), compostos que são adicionados à água para reagir com sais causadores da dureza, resultando precipitados de carbonato de cálcio e magnésio e de hidróxido de magnésio, que se sedimentam no tanque de reação. Outros processos Existem outros processos específicos de purificação e melhoria da qualidade da água, entre os quais se destacam: Dessalinização Eletrodiálise Dessalinização Trata-se do processo de remoção de sais presente na água através de diferentes tecnologias, como, por exemplo: • Destilação artificial - é um processo bastante caro devido à grande perda de energia calorífica, refugada com a água de refrigeração; • Destilação solar - requer ampla área de terreno, diretamente proporcional à quantidade de água doce produzida. Exercícios! Diante do que estudamos até aqui, vamos fazer uma atividade? Responda as questões a seguir: Questão 1: Qual é o fator determinante na escolha de um alternativa para tratamento de água para abastecimento? GABARITO As características físico-químicas da água bruta constituem fator determinante para a escolha de alternativa de tratamento. Questão 2: Quais as principais operações unitárias em tratamento de água para abastecimento? GABARITO Ao captar-se uma água para abastecimento, as principais operações unitárias consistem na existência do ponto de inserção de produtos químicos, que ocorre na Calhas Parshall; unidades de floculação, decantação, filtração, correção do pH e acidez, e, por fim, a desinfecção. Questão 3: Quais as principais fontes de cloro? GABARITO O cloro para desinfecção pode ser retirado de diversas substâncias químicas, como o hipoclorito de cálcio, cloreto de cálcio, hipoclorito de sódio, dióxido de cloro e cloro puro. Questão 4: O que difere o filtro lento de um filtro rápido? GABARITO A principal diferença entre os filtros lentos e rápidos consiste na taxa de filtração. Para os filtros lentos esta taxa é de aproximadamente 6m³/m².dia; enquanto que para os filtros rápidos esta taxa pode atingir valores de até360 m³/m².dia. 1. Pela Resolução CONAMA 357 de 2005, a definição de águas doces é aquela que delimita a salinidade em: Marque a resposta correta. Igual ou inferior a 0,5 % Igual ou superior a 0,5 % Superior a 0,5 e inferior a 30 %. Superior a 30 %. Sem nenhuma salinidade. 2. São exemplos de mananciais de superfície: lençóis artesianos, rios e lagoas. lagoas, represas e lençóis artesianos. represas, lençóis artesianos e rios. rios, lagoas e represas. lençóis freáticos, lençóis artesianos e rios. 3. O processo no qual ocorre a deposição da matéria em suspensão na água na face inferior dos tanques, pela ação da gravidade, é chamado: decantação coagulação filtração aeração floculação 4. A desinfecção é uma etapa de tratamento de água que consiste em: aglutinar as impurezas e formar flocos separando-os da água pela ação da gravidade, projetando-os para o fundo dos tanques. adicionar fluorssilicato de sódio ou ácido fluorssilícico em dosagens adequadas com o objetivo de reduzir a incidência de cárie dentária. misturar à água bruta, logo ao entrar na estação de tratamento, uma dosagem de sulfato de alumínio (tânino em algumas estações de tratamento) e assim iniciar um processo de aglomeração. eliminar os germes patogênicos (nocivos à saúde) e garantir a qualidade da água até a torneira do consumidor, podendo ser feita através do cloro líquido. elevar as partículas existentes na água, por meio de aeração, insuflação, produtos químicos, eletrólise, calor ou decomposição bacteriana, e respectiva remoção. 5. Quais os principais produtos utilizados na desinfeção da água pós-filtração? ácido clorídrico cloro livre hidróxido de potássio metano soda cáustica 6. Sobre os processos que ocorrem em estações de tratamento de água (ETA), analise as assertivas e assinale a alternativa que contenha apenas as corretas. I. Quando a água na sua forma natural entra na ETA, ela recebe, nos tanques, uma determinada quantidade de sulfato de alumínio, que serve para aglomerar partículas sólidas que se encontram na água no processo conhecido por tratamento anaeróbio. II. No processo de filtração, a água passa por filtros formados por carvão e areia para que as impurezas de tamanho pequeno fiquem retidas no filtro. III. A cloração consiste na adição de cloro que é usado para destruição de micro-organismos presentes na água. Este processo também é conhecido por desinfecção. I e II II e III I, II e III I e III Apenas I AULA 5 Adução O transporte de água entre as diversas unidades de um sistema de abastecimento de água é feito por meio de canalizações chamadas de adutoras. Em geral, as adutoras são projetadas de forma que não existam ligações ao longo de toda sua extensão. Classificam-se em adutoras por gravidade – em condutos livres ou forçados (por gravidade ou por recalque). Na maior parte dos casos, as adutoras utilizadas são pressurizadas, o que obriga a utilização de tubos. Fonte: ThomBal / Shutterstock Vazões de dimensionamento As vazões de dimensionamento dos sistemas adutores, para quaisquer que sejam os trechos, não incluídos aqueles que ligam os reservatórios às redes de distribuição, devem ser calculadas em função das demandas máximas diárias, dadas pela seguinte expressão: Hidráulica das adutoras - Adutora por gravidade em condutos forçados Para obtenção do diâmetro D de uma canalização por gravidade, podem ser utilizadas tanto a equação de Hazen-Williams quanto a fórmula universal da perda de carga, ou fórmula de Darcy-Weisbach. Em ambos os casos, considera-se o desnível geométrico igual à perda de carga, conforme mostrado na Figura 1. Figura 1 - Linha piezométrica ordenada pela carga hidráulica É importante lembrar que o desnível geométrico a ser considerado corresponde à diferença de carga hidráulica entre o nível de água mínimo de montante e o nível de descarga de jusante que, no caso, deve corresponder ao nível máximo da água no reservatório de jusante. Ou seja: A equação de Hazen-Williams apresenta a seguinte formulação: A partir de sua equação, por meio de manipulação algébrica, pode-se encontrar o diâmetro da tubulação. Para o cálculo das adutoras em conduto forçado são considerados os seguintes elementos e parâmetros: Para seudimensionamento, podem ser utilizadas a equação de Hazen-Williams e encontrar os mais diversos parâmetros. Traçado de linha piezométrica A compreensão e interpretação do significado das linhas piezométricas nos projetos dos sistemas adutores possibilitam identificar a necessidade de instalação de dispositivos de segurança para combate aos transientes hidráulicos, tais como, o golpe de Aríete ou as depressões nas linhas. Limites de velocidade nas canalizações Nos estudos das adutoras, identificou-se a necessidade de estabelecer limites para as velocidades mínimas e máximas. Não se recomenda velocidades superiores a 2,5 m/s, com o objetivo de reduzir a abrasão, causada pela iteração entre a água e parede do tubo. Parâmetros e elementos hidráulicos das adutoras por recalque Nas questões de adução por recalque procura-se determinar o diâmetro necessário D da linha adutora e a potência P da bomba que vai gerar a pressão necessária para vencer o desnível indicado, à vazão desejada. Há uma infinidade de pares de valores para diâmetros (D) e potência (P) que permitem solucionar a questão para a mesma vazão de bombeamento. Essa indeterminação é levantada, na prática, introduzindo-se a condição de mínimo custo da tubulação de diâmetro D e da bomba de potência Pnecessárias. Com base nas condições acima, e mais uma série de hipóteses simplificadoras, chega-se a duas expressões básicas, que são as de Fórmula de Bresse e de Forcheimmer, largamente aplicadas no pré-dimensionamento dos condutos por recalque. Para condições de bombeamento durante 24 horas e dependendo da escolha do coeficiente K, a Fórmula de Bresse pode dar uma boa ideia para diâmetro econômico das adutoras por recalque. De um modo geral, podem ser adotados valores que variam de 0,8 a 1,5. Alguns projetistas se utilizam de K=1 que, de certo modo, dependendo da velocidade, fornece um valor para o diâmetro que corresponde, aproximadamente, ao mais econômico. Na prática, escolhem-se de 3 a 4 diâmetros para a adutora, determinando-se todos os fatores intervenientes, tais como, entre outros: Por fim, determina-se a alternativa de menor custo, com base no valor presente. Reservatórios de distribuição de água Os reservatórios dos sistemas de abastecimento de água têm basicamente duas finalidades principais: Assegurar as reservas de água para os diversos tipos de demandas, principalmente daquelas relativas aos picos de consumo; Garantir as pressões normalizadas para adequado atendimento aos usuários e segurança sanitária na rede. Objetivando regularizar as pressões na rede de distribuição de água, os reservatórios podem ser classificados em de montante e de jusante, estes últimos também chamados de reservatório de compensação. Os reservatórios de montante ficam situados entre a estação de tratamento/bombeamento e a rede. Já os reservatórios de jusante recebem o excedente de água que não é consumido na rede, ou seja, são alimentados quando o consumo na rede é menor do que o volume injetado na mesma. Nas Figura 2 e Figura 3, mostradas a seguir, encontram-se esquematizados as duas concepções. Figura 2 - Exemplo de reservatório de montante Figura 3 - Utilização de reservatório de jusante As principais vantagens da utilização dos reservatórios em sistemas de abastecimento de água, consiste na possibilidade de redução do consumo de energia, com o desligamento do bombeamento em determinados horários. As principais desvantagens consistem em seu custo de implantação, o aumento da possibilidade de contaminação da água. Cálculo da capacidade dos reservatórios A capacidade de reservação de um sistema de abastecimento de água é feita, levando-se em consideração os fatores intervenientes no consumo, ou seja, tendo em vista as perspectivas dos consumos normais, obtidos diretamente ou por meio de pesquisas para cidades de características semelhantes às de projeto, assim como através de previsão de consumos para as diversas situações, inclusive emergenciais e de combate a incêndio. Relatam-se casos de reservatório de empresas públicas que operam sem as mínimas reservas estratégicas, uma vez que a água fica armazenada, de fato, na casa do usuário. Em geral, quem tem melhores condições socioeconômicas e é mais favorecido pelas condições topográficas, armazena mais água, enquanto outros usuários, menos favorecidos, são prejudicados. Usualmente, para o dimensionamento da capacidade dos reservatórios, adota-se um valor compreendido entre a faixa de 1/3 a 1/5 do volume de água consumido em um dia. Rede de distribuição de água As redes de distribuição de água são formadas por tubulações e órgãos acessórios, destinados a colocar água potável à disposição dos consumidores de forma contínua, em quantidade, qualidade e pressão adequadas. Geralmente, a rede de distribuição corresponde de 50% a 75% do custo total de implantação. As redes são constituídas por dois tipos de conduto: principais e secundários. As redes principais são tubulações de maior diâmetro, que têm por finalidade abastecer as tubulações secundárias. Por sua vez, estas tubulações apresentam menor diâmetro, e têm a função de abastecer diretamente os pontos de consumo do sistema. As redes podem ser dispostas de diversas maneiras, sendo as principais disposições: rede em espinha de peixe, grelha e malhada. Nas redes com disposição em espinha de peixe, os condutos principais são traçados a partir de um conduto central, com uma disposição ramificada, conforme mostrado na Figura 4. Figura 4 - Exemplo de rede ramificada Nas redes com disposição em grelha, os condutos principais são sensivelmente paralelos. Ligam-se em uma extremidade a outro conduto principal e com diâmetros decrescentes, em direção a outra extremidade. Figura 5 – Exemplo de rede em grelha Nas redes malhadas, os condutos principais formam circuitos, lembrando a disposição em malhas. É um tipo de rede que geralmente apresenta uma eficiência superior aos dois anteriores. Figura 6 - Exemplo de rede malhada O projeto de rede de distribuição deve atender aos seguintes pré-requisitos: A Figura 7, mostrada a seguir, exemplifica o cálculo da cota piezométrica, pressão estática e pressão dinâmica. Figura 7 - Cálculo da cota piezométrica e da pressão Roteiro de cálculo de redes pelo método de Hardy-Cross O cálculo de redes de abastecimento de água (anéis principais), por este método, pode ser feito observando-se os seguintes passos sequenciais: De posse do arranjo geral do sistema de distribuição de água em estudo, delimitam-se os setores ou distritos de distribuição, calculando-se, de acordo com os elementos e parâmetros de projeto selecionados, os diversos consumos que devem ser previstos para cada setor; Definem-se os diversos anéis de distribuição, numerando-os e dando-lhes um sentido de percurso (horário ou anti-horário) e concomitantemente, pré-fixando o sentido de escoamento; Como a solução de problemas de redes malhadas apresenta maior número de incógnitas do que de equações, as questões desta natureza podem admitir várias soluções. A indeterminação da questão é resolvida com uma abstração, ou seja, escolhe- se, para cada anel do sistema, um ponto, chamado ponto morto. Isto é feito, atribuindo-se valores prévios para as vazões que afluem ao nó escolhido. Calculam-se todas as vazões de distribuição dos trechos; De acordo com o sentido estabelecido para o circuito hidráulico, definem-se as vazões positivas e negativas; Selecionam-se os diâmetros de cada trecho de anel. Os diâmetros comerciais também podem ser obtidos a partir da equação a seguir, obtida pela tendência dos valores da referida tabela, arredondando-se os valores encontrados para múltiplos de 50 ou 100mm;Calculam-se as perdas de carga de cada trecho acordo com as recomendações anteriores; Calcula-se a perda de carga total em cada circuito empregando-se fórmula: ∑hf = ∑r.Qn Caso, ∑h = 0, as vazões correspondem às definitivas. Se, no entanto, ∑h ≠ ∑0, haverá necessidade de se balancear as vazões aplicando-se a metodologia recomendada. Calculam-se, portanto, Calculam-se 1,85h/Qo para cada trecho, para a seguir, calcular seu ∑ e ΔQ; Repete-se o processo até que ΔQ se enquadre nos valores recomendados para balanceamento ou até que seja desprezível. Pelas Normas Brasileiras, um sistema é considerado balanceado quando: A metodologia de cálculo de redes pelo método Hardy-Cross pode ser auxiliada com emprego de uma planilha. Exercícios! Questão 1: Qual é a finalidade de um reservatório, em um sistema de distribuição de água? Corrigir Questão 2: Dimensionar uma adutora por gravidade, ligando dois reservatórios, conforme esquema sugerido, sendo dados: Q = 200 l/s Cota do nível mínimo da água no Reservatório 1 = 120,00m Cota do nível máximo da água no Reservatório 2 = 100,00m Distância entre os reservatórios = 4.200,00m Considerar que a tubulação a ser utilizada será o Ferro Fundido novo (C=130). GABARITO 415 mm Questão 3: Quais os principais tipos de disposição das redes de distribuição? GABARITO Rede malhada, rede em grelha e rede ramificada. Questão 4: Conceitue o método de Hardy-Cross para cálculo de redes de distribuição de água. A quantidade de iterações necessárias depende de quais fatores? GABARITO O método de Hardy-Cross consiste em um método iterativo para determinação das vazões e perdas de carga em sistemas de distribuição de água. A quantidade de iterações necessárias para o cálculo da rede depende do grau de aproximação que o projetista aplique para determinar o diâmetro. 1. Sobre os reservatórios de distribuição de água, é correto afirmar: A topografia é uma das características mais importantes para definir a localização de um reservatório, pois assim temos a vantagem da possibilidade de redução do consumo de energia em cotas mais elevadas. Os reservatórios de montante recebem o excedente de água que não é consumido na rede. A capacidade de reservação de água leva em consideração as perspectivas dos consumos normais, desconsiderando os fatores intervenientes no consumo. Os reservatórios tem por finalidade, somente assegurar as reservas de água. Como vantagens temos o baixo custo de implantação e a diminuição da possibilidade de contaminação de água. 2. Adutora é a denominação que se dá a um/uma recipiente amplo que acumula água para posteriormente distribuí-la à rede. conjunto de equipamentos e instalações utilizado para retirada de água do manancial. sistema de tubulações que tem por objetivo garantir as pressões normalizadas para adequado atendimento aos usuários, principalmente fazendo-se a reserva de água para as diferentes demandas de picos de consumo. canal que transporta a água do manancial ao tratamento ou deste ao sistema de distribuição. fonte adicional de onde a água é retirada e distribuída para uso humano. 3. Considerando-se o sistema de abastecimento de água da rede pública, a unidade em que é realizada a estocagem de água com a finalidade de atender às variações de consumo e estabelecer padrão desejado de pressão é a captação adução tratamento distribuição reservação AULA 10 1. Considere as figuras acerca de sistemas de tratamento de esgoto. Os elementos constituintes identificados por I, II e III, referem-se, respectivamente, a : tela de separação, aerador e tanque de decantação. grade primária; clarificador primário e tanque de aeração. tanque de sedimentação, tanque de separação primário e tanque de flotação. clarificador secundário, tanque de cloração e tanque de separação. entrada de dejetos, caixa de distribuição e estação de elevação. 2. Um fator que afeta negativamente o bom funcionamento de uma rede de esgoto bem planejada é: usar boa conexão entre os tubos, para que os vazamentos não afetem o solo sob a rede. a abundância de caixas de inspeção. usar bitolas (diâmetro dos tubos) mínimas de 3 polegadas para ramais e 4 polegadas para o tronco. usar declividades maiores ou iguais a 2%. eliminar as curvas de 45°, por exemplo, substituindo duas de 45° por uma de 90°. 3. No dimensionamento hidráulico de coletores de esgoto, deve-se atender às condições estabelecidas: I. Diâmetro mínimo de 100mm. II. Declividade maior ou igual a 0,02m/m. III. Tensão trativa igual ou superior a 1,0Pa. IV. Lâmina de água máxima de 75% do diâmetro da tubulação. Verifica-se que está(ão) correta(s) I, II e III, apenas. I, apenas. I, III e IV, apenas. II e III, apenas. I, II, III e IV. 4. Para o estudo da construção de uma estação de tratamento de esgotos num sítio aeroportuário, o engenheiro responsável considerou a necessidade de projetar um desarenador para remoção das partículas com diâmetro igual ou superior a 0,2 mm (densidade de 2,65). Tal especificação deve atender a um percentual de remoção mínima, em massa, igual a 80% 85% 90% 95% 75% 5. A população urbana de um município efetivamente ligada à rede coletora de esgotos é de 10.000 habitantes. Considerando que, o volume médio diário de esgotos é de 250 m3, a Demanda Bioquímica de Oxigênio, média diária é de 500 mg/L e que a rede coletora de esgotos sanitários é do tipo reparador absoluto, o valor per capita de esgoto doméstico, em g/hab.dia, é 50,0. 125,0. 100,0. 12,5. 25,0. 6. Complete: O esgoto sanitário é um líquido com características essencialmente orgânicas com cerca de 99,9% de _______ e 0,1% de _________ em dissolução ou em suspensão. líquido; gases tóxicos líquido; sólidos n.d.a gases; líquido sólidos; líquido 7. Na elaboração de um projeto hidráulico-sanitário de rede coletora de esgoto sanitário, funcionando em lâmina livre, são requisitos: o relatório do estudo de concepção; o levantamento de obstáculos superficiais e subterrâneos onde deve ser traçada a rede coletora; o levantamento cadastral da rede existente; as sondagens de reconhecimento; o levantamento planialtimétrico da área de projeto e de suas zonas de expansão com curvas de nível de metro em metro e a planta onde estejam representadas as áreas das bacias de esgotamento de interesse para o projeto. As escalas mínimas do levantamento planialtimétrico e da planta são, respectivamente, 1:2 000 e 1:5 000. 1:2 000 e 1:10 000. 1:500 e 1:1 000. 1:1 000 e 1:5 000. 1:100 e 1:200. 1a Questão (Ref.: 201103060488) Acerto: 1,0 / 1,0 O saneamento básico, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem estar físico, mental e social. De outra forma, pode-se dizer que saneamento caracteriza o conjunto de ações socioeconômicas que têm por objetivo alcançar Salubridade Ambiental. Sendo assim, marque a alternativa CORRETA que segundo a Lei nº 11.445/2007, considera saneamento básico: São
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