5o semestre estacao de tratamento de agua

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ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (APS)
5º SEMESTRE ANO GRADE 2014/1
ALEXANDRE ROMEIRO ALLEGRETTI
C215DD-4 - EC7P14
ARAÇATUBA/SP
2017
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (APS)
5º SEMESTRE ANO GRADE 2014/1
“VISITA TÉCNICA A UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA”
ALEXANDRE ROMEIRO ALLEGRETTI
C215DD-4 – EC7P14
Relatório apresentado à disciplina de Atividades Práticas Supervisionadas (APS), sob a orientação do Prof. Tarso Cavazzana (orientador do curso) na UNIVERSIDADE PAULISTA (UNIP) – Araçatuba/SP para obtenção de nota na disciplina.
ARAÇATUBA/SP
2017
 
SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
A água é o principal elemento para nossa sobrevivência. Devido a esse fator desde o surgimento das civilizações mais antigas torna-se importante observar que tanto qualidade quanto a quantidade deste recurso deveria atender a todas as necessidades do homem. A preocupação com a saúde e desenvolvimento econômico surgiu em décadas recentes, e as técnicas de captação, transporte, utilização e tratamento de água foram aperfeiçoando ao longo do tempo, pois não bastaria apenas a captação de rios e lagos próximos as cidades. 
 
No processo inicial do tratamento da água deve-se analisar de onde e como irá fazer a captação, viabilizando a qualidade da água, a quantidade de água e a melhor opção para o processo. Com tudo para que possa ser consumida, sem apresentar riscos à saúde, ou seja, tornar-se potável, a água tem que ser tratada, limpa e descontaminada, com o objetivo de oferecer água de boa qualidade e para alcançar este propósito devem ser cumpridas uma série de normas de qualidade (física, química e microbiológica). Apenas é considerado potável, a água que passa pelo processo de desinfecção, que tem por finalidade a destruição de micro-organismos patogênicos que possam estar presentes (bactérias, protozoários, vírus e vermes). 
 
A fim de esclarecer o processo de tratamento de água, será utilizado como exemplo a Estação de Tratamento de Água (ETA), situada na cidade de Osvaldo Cruz – SP, segundo o IBGE a população em 2016 é estimada em 32.593 habitantes. 
 
 
 
 
 
 
POPULAÇÃO ABASTECIDA 
 
A ETA de Osvaldo Cruz – SP foi inaugurada em 2000 e tem capacidade de tratar 200m³/hora, há cerca de 3.600 tubulações e atente 10 mil moradores dos Bairros Jardim das Bandeiras, Jardim Santa Tereza, Jardim Guarujá, Jardim das Nações, Conjunto Habitacional Álvaro Campoy, Conjunto Habitacional Paraíso, Promorar e o restante é abastecida por águas subterrâneas coletadas por poços profundos, a água dos poços não requer tratamento apenas é feita a adição de cloro para desinfecção de micro-organismo nocivos à saúde. Utiliza-se o padrão aprovado pela norma brasileira, as Portarias 1469 e 2914 do Ministério da Saúde. 
 
Tabela 1 - Demandas médias de água para cidades brasileiras 
	 
Cidades 
	 
População (habitantes) 
	 
Consumo médio per capta litros/habitantes.dia 
 
	Menores 
	Até 5.000 
	100 a 150 
	Pequenas 
	5000 a 25.000 
	150 a 200 
	Médias 
	25.000 a 100.000 
	200 a 250 
	Grandes 
	Acima de 100.000 
	250 a 300 
 
RECURSOS HÍDRICOS 
 
O município de Osvaldo Cruz – SP, apresenta uma vasta hidrografia contendo em seu município os córregos Valesburgo, Cateto, Drava e Negrinha. É no Negrinha que se situa a estação coletora de água da Empresa de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp), concessionária que abastace a cidade. Os mananciais que abastecem Osvaldo Cruz estão situados na bacia hidrográfica do Aguapeí. A Ocupação da bacia é 9% urbana, 17% agrícola, 70% pastagem, 4% matas. Os mananciais estão em assoreamento devido à falta de matas ciliares, mas sem fontes significativas de poluição.
 
PROCESSOS DO TRATAMENTO DA ÁGUA 
 
Há diversos métodos de tratamento de água, porém o mais convencional e econômico raciocinado na época para o munícipio é por sedimentação ou decantação simples. 
O tratamento de água é dividido em diversos processos Captação, Mistura 
Rápida, Alcalinização, Coagulação, Floculação, Decantação, Filtração e 
Desinfecção, Rede de Distribuição e Água Final. 
Nas fases do projeto, é preciso que sejam bem executadas e calculadas com precisão para que haja uma harmonia do tempo necessário de cada repartição e assim ser coerente a norma, por exemplo, na coagulação, há uma mistura lenta da água, que serve para provocar a formação de flocos com as partículas, sendo assim, a água deve percorrer lentamente pelos tanques para o processo seja executado e consequentemente completado devendo, portanto, percorrer o tempo necessário para flocular. 
 
 
Figura 1 - Tratamento de Água (Fonte: SABESP)
 
Captação da Água 
 
A característica da captação da água bruta é superficial e realizada a 4 metros de distância da margem do córrego e em seguida transportada por tubulação em desnível diretamente para o reservatório da estação de tratamento de água, por ser a primeira unidade do sistema de abastecimento de água, é importante o bom funcionamento para que não prejudique todo o sistema. 
A água bruta é transportada através de tubo de aço galvanizado de diâmetro aproximado de 9” (Figura 2) percorrendo aproximadamente 100 metros até a ETA, assim, é despejada no tanque de concreto com profundidade desconhecida (Figura 3) .
 
 
 
	Figura 2 - Captação da Água 	Figura 3 - Tanque de água bruta 
Em sequência a água é puxada por três (3) bombas com potência de 20HP (Figura 4), que realiza a captação durante 24 horas através de diversas tubulações (em conjunto chamadas de adução), a água bruta será transportada até o local de tratamento, denominado Calha Parshal que age como misturado rápido. 
 
Figura 4 - Bombas de Sucção de Água 
 
 
Calha Parshall 
 
Esse equipamento é responsável por maior eficiência no processo, a dispersão do coagulante (Policreto de Alumínio) no meio líquido deve se dar de forma homogenia e o mais rápido possível. Uma forma eficiente de se propiciar uma mistura com estas características se dá através de turbilhonamento por meio de condições de ressalto hidráulico. O ressalto hidráulico é necessário e provocado pela calha parshall agindo como misturado rápido, dando início a remoção das impurezas. 
 
O Policloreto de Alumínio coagula fortemente substâncias suspensas ou coloidais dispersas na água, produzindo bons flocos os quais descem rapidamente para formar um decantado facilmente filtrável. Desta forma, o tratamento de água com Policloreto de Alumínio pode ser feito de forma mais fácil do que com sulfato de alumínio ou outros compostos (Hidroall, 2014). 
 
Para a floculação de uma água normal, a quantidade de Policloreto de Alumínio indicada situa-se em torno de 1,0 à 1,5 ml por m3 de água a tratar. 
Policloreto 
de Alumínio
 
Figura 
6
 
-
 
Ressalto Hidráulico
 
Figura 
5
 
-
 
Adição do Policloreto de Alumínio
 
 
Alcalinização 
 
A cal hidratada atua como um regulador de pH. O pH do policloreto de alumínio está em torno de 2,0 a 3,0.Significando que é ácido demais, então para facilitar a floculação adiciona-se cal hidratado para diminuir o pH, deixando-o em torno de 6,5 que é considerado ideal para uma boa floculação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cal 
Hidratada
 
 
Figura 
7
 
-
 
Adição da Cal Hidratada
 
 
 
 
Coagulação 
 
Após a adição dos componentes químico de regularização do Ph e de coagulação é dado início na fase de coagulação alterando as características físico-químicas de partículas coloidais (partículas sólidas minúsculas) de uma água, caracterizada principalmente por cor e turbidez, produzindo partículas que possam ser removidas em seguida por um processo físico de separação, usualmente a sedimentação/decantação. 
 
Os reagentes têm como finalidade reduzir as forças que mantêm separadas as partículas em suspensão, em resumo a ação do coagulante é unir asimpurezas para facilitar sua remoção, permitindo assim que elas posteriormente se aglutinem, formando flocos, passíveis de serem separados na filtração. 
 
Floculação 
 
A etapa de floculação provoca colisões entre as partículas previamente desestabilizadas na coagulação, pois ocorre imediatamente após a coagulação e consiste no agrupamento das partículas eletricamente desestabilizadas (coágulos), de modo a formar outras partículas maiores denominadas flocos, suscetíveis de serem removidos por decantação seguido de filtração. A floculação torna-se favorecida em condições onde se tem uma agitação moderada, aumentando o contato entre as partículas formando flocos. Esses flocos apresentam massa específica superior à massa específica da água. 
 
Figura 8 - Floculador de fluxo horizontal 
 
 
Decantação 
 
O tanque de sedimentação age na separação de partículas sólidas suspensas nas águas. A sedimentação é um processo físico de tratamento da água utilizado para assentar os sólidos suspensos na água por influência da gravidade. 
O fundamento principal dos decantadores é anular ou diminuir a velocidade do escoamento das águas, assim reduzem-se os efeitos da turbulência, provocando a deposição das partículas. Reforçando a ideia de decantadores ou bacias de sedimentação são tanques onde se procura evitar ao máximo a turbulência para obter-se a remoção dos flocos formados durante procedimentos anteriores. 
Na sequência posteriormente a floculação a água passa lentamente por 2 decantadores, os limites a serem estabelecidos são: 
L
2,25  <10 B
Onde: 
L = comprimento 
B = largura; 
Suas áreas não foram informadas, acredita-se aproximadamente que as dimensões dos tanques analisados são de 12 metros de comprimento por 5 metros de largura ambos, obtendo a proporção 2,4, e assim, atendendo o limite. 
Para obter a altura adotar: 
volume
H 	 área superficial
 
TxQ
	H 	 
BxL Onde: 
H = profundidade 
Q = vazão 
T = tempo de detenção 
B = largura 
L = comprimento 
A permanência ou tempo de detenção no processo de sedimentação é de duas a três horas, deve-se utilizar o cálculo da razão: 
Período de detenção (horas) = volume do decantador vazão no decantador Onde: 
Vazão = em m3/h 
Volume do decantador = em m3 
O período de sedimentação foi informado pela química responsável Fernanda Sabatino, pois suas medidas são desconhecidas. 
Em relação ao número mínimo de decantadores em uma E.T.A. devem ser de 2 unidades, para possibilitar limpeza e reparos, sem interromper o tratamento. 
 
	 	Figura 9 - Tanque de Decantação 
 
Filtração 
 
Os filtros são constituídos de meios filtrantes (areia, pedregulho, etc) (Figura 12) classificados de acordo com sua granulometria e coeficiente de uniformidade, que recebem a água sob vazão controlada. 
Na estação visitada o filtro utilizado é de duas camadas (antracito e areia), capaz de filtrar as partículas que não são removidas na decantação, seja por seu pequeno tamanho ou por serem de densidade muito próxima à da água, nesse caso deverão ser removidas na filtração. 
Além dos meios filtrantes estes filtros são constituídos por camadas de carvão ativado (retira o odor e sabor de substâncias químicas utilizadas), areia (que filtra as impurezas restantes) e cascalho (que tem a função de sustentação da areia e o carvão). 
 
	Figura 10 - Leito Filtrante 	Figura 11 - Tanques de Filtração 
 
Desinfecção 
 
Na última etapa do sistema de tratamento de água é realizado a desinfecção para destruir os micro-organismo patogênicos presentes na água (bactérias, protozoários, vírus e vermes) e ajustes para saúde dental. 
O cloro é um dos principais agentes para desinfecção. Sua dosagem é compreendida entre 0,5 e 1,0 mg/l de Cl2, após a adição do cloro o resultado esperado é da oxidação da matéria orgânica e inorgânica, removendo cor da água e auxiliando o processo de clarificação, e por fim o controle microbiológico do sistema, evitando o desenvolvimento de micro-organismos que alteram a operação do sistema. 
Para ajustar a água deficiente em fluoreto para o nível recomendado para a saúde dental ideal, os três tipos de fluoreto recomendados para fluoretar a água são o fluoreto de sódio, fluorsilicato de sódio e ácido fluorsilícico. Esse processo é conhecimento como Fluoretação. 
Após os processos de desinfecção e fluoretação é realizada a coleta das amostras a cada 1 hora (Figura 12). As amostras são analisadas em um laboratório terceirizado e especializado localizado na cidade de Franca – SP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Coleta de 
Amostras
 
Figura 
 12
 
 -
- 
Coleta de Amostras
 
 
CENTRAL DE DISTRIBUIÇÃO 
 
Após o tratamento e desinfecção a água é enviada por 3 bombas de potência de 
25 HP (Figura 13) até a caixa d’agua elevada (Figura 14) situada a 500 metros de distância da ETA local. O reservatório de água tratada da central de distribuição tem capacidade de armazenar 1000 m³ de água (Figura 15). 
Assim encerra o clico do tratamento da água, o objetivo foi obtido com sucesso, pois a água foi devidamente tratada e adequada para que o cidadão morragudense possa bebe-la sem o ressentimento de adquirir doença causadas por micro-organismo encontrado na água, além de estar límpida, sem odor e sabor. 
 
Figura 13 - Bombas de envio da água tratada 	Figura 14 - Caixa d'agua elevada 
 
Figura 15 - Reservatório de Água Tratada 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
Estação de Tratamento de água, Disponível em: http://ambientedomeio.com/gestao-ambiental/estacao-de-tratamento-de-agua/ Acesso em: (Fevereiro, 2017). 
Processo do Tratamento da água, Disponível em: 
http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47 Acesso em: (Fevereiro, 2017). 
Mapas, disponível em: https://www.google.com.br/maps Acesso em (Fevereiro, 2017). 
Dados sobre o munícipio, disponível em: 
http://www.osvaldocruz.sp.gov.br/conheca-a-cidade/geografia-do-municipio/ Acesso em (Fevereiro, 2017). 
Qualidade da água para consumo, disponível em: 
http://www.snatural.com.br/PDF_arquivos/Agua-Potavel-Consumo-Humano.pdf Acesso em: (Fevereiro, 2017). 
Publicações sobre qualidade da água, disponível em: 
http://www.funasa.gov.br/site/publicacoes/engenharia-de-saude-publica/ Acesso em: (Fevereiro, 2017). 
Azevedo Neto, J.M. e Richter, C. A. (1991): Tratamento de Água - Tecnologia Atualizada, Ed. Edgard Blücher Ltda., São Paulo.