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Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Fonte imagem: www.google.com.br Vida Clima Esculpe a terra Remove e dilui resíduos Recurso natural : desperdiçamos e poluímos Ciência do ambiente 84% 16 % Vapor da atmosfera (efeito estufa natural) 2 3 4 Escoamento superficiais Água: coleta, purifica e distribui TRATAMENTO DA ÁGUA Fonte imagem: www.google.com.br 1 5 Renovação natural da qualidade da água (reciclável) Águas superficiais Ou Degradação Ambiental: Qq alteração das qualidades físicas, químicas ou biológicas do meio ambiente a) Prejuízo saúde/bem estar; b) Condições adversas às atividades sociais e econômicas; POLUIÇÃO Ciência do ambiente b) Condições adversas às atividades sociais e econômicas; c) Danos relevantes: flora, fauna e demais recursos naturais; d) Danos relevantes: acervo cultural, paisagístico e histórico; e) Emitir matéria e energia em desacordo com padrões Fonte de poluição (atividades) e Agente poluidor (pessoa física ou jurídica)– Leis Federal n° 6.938 de 31/08/81 e Estadual n° 7.772 de 09/08/80 Ciclos Biogeoquímicos X Atividades antrópicas. Ciclo da água: 03 modos principais interferência: • 1° - Retirada de Grandes qtdes água doce (córregos, lagos, fontes subterrâneas); Efeitos das Atividades Humanas no Ciclos Biogeoquímicos Ciência do ambiente • 2° - remoção da vegetação ciliar/impermeabilização dos terrenos; impede infiltração; • 3° - adição de substâncias como nutrientes e poluentes (ex: nitratos e fosfatos; metais pesados) Ciência do ambiente • Poluição das águas: “Presença de impurezas em qtde e natureza que não permite usos: humano, agrícola e industrial” Qq interferência = naturais/provocadas; Contaminação X Poluição Alteração da qualidade das águas Transmissão de substância ou microrganismos patogênico pela água. Não há necessariamente Desequilibrio Ecológico Introdução de Calor no corpo D´água: causa alterações ecológicas Não há necessariamente Risco a a saúde de todos os organismos que usam a água Ciência do ambiente Poluição das águas Fonte: Braga et al., 2003 Ciência do ambiente 1) Poluentes Orgânicos Biodegradáveis: Constituídos de M.O: Proteínas, Carboidratos e gorduras = refino de açúcar, destilarias, cervejarias, processamento de leite, industria papel e celulose. Podem ser degradados: Decomposição Anaeróbia: Principais Poluentes das Águas Decomposição Aeróbia: Bactérias aeróbias = retiram OD meio; Pode esgotar o OD (se a demanda for alta) = inviabiliza a vida de outros seres. Decomposição Anaeróbia: Sem OD, formação de gases como Metano (CH4) e gás sulfídrico (H2S) • Eutrofização; • Crescimento populações de : - cianobactérias (algumas tóxicas) - algas tóxicas • Crescimento de macrófitas resistentes = água-pé; • Redução da diversidade = peixes, crustáceos, plantas aquáticas. Ciência do ambiente Efeitos na qualidade da água Ciência do ambiente Maré Vermelha: florações tóxicas e não tóxicas Produção de toxinas biocumulativas e neurotóxicas Maré vermelha (não tóxica) de Noctiluca stretched, Sul da California (EUA). Pode causar morte de plantas e animais em águas rasas quando a biomassa destes organismos morre e a decomposição demanda oxigênio da água (Photo by P. Franks) Saxitoxina Ciência do ambiente Em abundância, causam Ceratium = cheiro de podre e sabor amargo Cryptomonas = cheiro de violeta e gosto doce Diatomácias = entopem filtros e dificultam tratamento químico Qualidade da água para consumo (odor e ou sabor). Cymbella e Gomphonema = produzem lodo Euglena sanguinea eMicrocystis = dão coloração Oscillatoria = corroe aço /Euglena = corroe concreto Anabaena e Microcystis = toxinas e em contato com cloro, substâncias cancerígenas Ciência do ambiente 2) Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários: Compostos orgânicos de lenta decomposição ou faltam organismos biodegradadores. Ex: Defensívos agrícolas – lixiviação de chuvas e excesso irrigação; limpeza dos acessórios e recipientes. BIOACUMULAÇÃO Detergentes sintéticos Petróleo – mistura de várias substâncias com txs diversas de biodegradabilidade; derramamentos: superficial (impede trocas gasosas) Principais Poluentes das Águas 3) Metais: BIOACUMULAÇÃO Todos podem ser solubilizados = danos à saúde Potencial Carcinogênico, mutagênico ou teratogênico Metais tóxicos: Arsênico, Bário, Cádmio, Cromo, Chumbo e Mercúrio 4. Organismos Patogênicos: Bactérias (coliformes fecais, cólera, leptospirose, febre tifóide, etc Vírus (hepatite infecciosa, poliomielite) Protozoários (amebíases, giardíase) Helmintos (esquitossomose e ascaridíase) Fontes: resíduos de matadouro; processamento de lã, águas residuais processamento de aves; resíduos hospitalares. Ciência do ambiente 5. Sólidos em Suspensão (poluentes evidentes à vista e ao olfato) Resíduos de detergentes, tinturas, processamento de alimentos e carne, fezes de aves, refino de petróleo. Principais Poluentes das Águas 6. Calor: Em geral, efluentes de usinas termoelétricas; resfriamento de fábricas, Causam = choque térmico, migração de peixes, aparecimento de termófilos, alterar reações químicas e bioquímicas; 7. Materiais Radioativos: Usinas nucleares, mineração, processamento de urânio e outros minérios, produção de armas nucleares Ciência do ambiente • Possibilidade de construção de Tanques sépticos e vários níveis de tratamento de esgoto nas cidades e zonas rurais • reduzir a poluição de água por fontes pontuais; Reduzindo a Poluição da água por fontes Pontuais •Cidades planejadas no Brasil? •Em vigência em ¼ casas nos EUA! Ciência do ambiente Atividades humanas: agrotóxicos, minerações e atividades industriais e desmatamento (cobertura vegetal→ mais tempo a água permanece no solo, diminuindo-se a evaporação e erosão). 70% →agricultura 20%→indústria 10%→cidades TRATAMENTO DA ÁGUA Fonte imagem: www.google.com.br Escassez da água: clima seco excesso de pessoas (1 a cada 6 pessoas não possui acesso). Ciência do ambiente USO da água Cuidado com o uso e ocupação do solo na bacia de drenagem Tratamento de efluentes e recuperação de corpos d’água: tecnologia Alto custo Economia (reuso e reciclagem) Melhoria e cuidados na distribuição Plantio de cobertura vegetal (erosão e captura d´água) Ciência do ambiente Reservas de água doce 1. Represas e reservatórios 2. Transposição de água superficial 3. Retirar águas subterrâneas TRATAMENTO DA ÁGUA Fonte imagem: www.google.com.br 4. Dessalinização Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Captação • A seleção da fonte abastecedora de água; • Manancial tem que ter vazão capaz de proporcionar abastecimento à comunidade, • Localização da fonte, a topografia da região e a presença de possíveis focos de contaminação. A captação pode ser superficial ou subterrânea. Fonte imagem: http://www.itaipu.gov.br/ A captação pode ser superficial ou subterrânea. Superficial : gravidade ou bombeamento. Subterrânea: poços artesianos, perfurações com 50 a 100 metros feitas no terreno para captar a água dos lençóis subterrâneos. A água dos poços artesianos está, em sua quase totalidade, isenta de contaminação por bactérias e vírus, além de não apresentar turbidez. Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Tratamento de Água: conjunto de procedimentos físicos e químicos → em condições adequadas para o consumo = livre de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças. Recomendações da Organização Mundial de Saúde garante a inexistência de bactérias e partículas nocivas à saúde humana. Dessa forma,evita-se o surgimento de grandes surtos de epidemias, como a cólera e o tifo. Fonte: Straškraba & Tundisi, 2000 o tifo. Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Nas Estações de Tratamento de água (ETA´s) a água bruta passa por diversos processos: Desinfecção, Coagulação, Floculação, Decantação, Filtração, Correção do pH e Fluoretação. Fonte imagem: www.google.com.br Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA • Oxidação ou redução da dureza O primeiro passo é oxidar os metais presentes na água, principalmente o ferro e o manganês, que normalmente se apresentam dissolvidos na água bruta. Para isso, injeta-se cloro ou produto similar, pois tornam os metais insolúveis na água, permitindo, assim, a sua remoção nas outras etapas de tratamento. • Coagulação A remoção das partículas de sujeira se inicia no tanque de mistura rápida com a dosagem de sulfato de alumínio ou cloreto férrico. Estes coagulantes, têm o poder de Fonte imagem: www.google.com.br dosagem de sulfato de alumínio ou cloreto férrico. Estes coagulantes, têm o poder de aglomerar a sujeira, formando flocos. Para otimizar o processo adiciona-se cal, o que mantém o pH da água no nível adequado. • Floculação Na floculação, a água já coagulada movimenta-se de tal forma dentro dos tanques que os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e consistência. • Decantação Na decantação, os flocos formados anteriormente separam-se da água, sedimentando- se, no fundo dos tanques. • Filtração A água ainda contém impurezas que não foram sedimentadas no processo de decantação. Por isso, ela precisa passar por filtros constituídos por camadas de areia ou areia e antracito suportadas por cascalho de diversos tamanhos que retêm a sujeira ainda restante. Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA • Desinfecção A água já está limpa quando chega a esta etapa. Mas ela recebe ainda mais uma substância: o cloro. Este elimina os germes nocivos à saúde, garantindo também a qualidade da água nas redes de distribuição e nos reservatórios. Fonte imagem: www.google.com.br Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA • Correção de pH Para proteger as canalizações das redes e das casas contra corrosão ou incrustação, a água recebe uma dosagem de cal, que corrige seu pH. • Fluoretação Portaria do Ministério da Saúde: água é fluoretada. Aplicação de uma dosagem de composto de flúor (ácido fluossilícico). Fonte imagem: www.google.com.br Reduz a incidência da cárie dentária. Tratamento da água de captação subterrânea Desinfecção com cloro. não apresenta qualquer turbidez, eliminando as outras fases que são necessárias ao tratamento das águas superficiais. Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) ou Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) Trata as águas residuais de origem doméstica e/ou industrial→ esgotos sanitários Escoadas para o mar ou rio com um nível de poluição aceitável através de um emissário, conforme a legislação vigente para o meio ambiente receptor. Fonte imagem: www.google.com.br Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Pré tratamento Separação dos sólidos mais grosseiros: gradeamento ser composto por grades grosseiras, grades finas e/ou peneiras rotativas, o desarenamento nas caixas de areia e o desengorduramento nas chamadas caixas de gordura ou em pré-decantadores. Nesta fase, o esgoto é, desta forma, preparado para as fases de tratamento subsequentes, podendo ser sujeito a um pré-arejamento e a uma equalização tanto de caudais como de cargas poluentes ou resíduos. Fonte imagem: www.google.com.br Tratamento primário a matéria poluente é separada da água por sedimentação (processo físico- químicos/ coagulação/floculação/sedimentação): eficiencia de 60%. Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Tratamento secundário Processo biológico, lodo ativado ou do tipo filtro biológico: a matéria orgânica (poluente) é consumida por micro-organismos aeróbios nos chamados reatores biológicos. Eficiência 95% ou mais dependendo da operação da ETE. Os micro-organismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores (decantadores) secundários. Fonte imagem: www.google.com.br Tratamento terciário Normalmente antes do lançamento final no corpo receptor, é necessário proceder à desinfecção das águas residuais tratadas para a remoção dos organismos patogênicos ou, em casos especiais, à remoção de determinados nutrientes (nitrogênio e o fósforo) →potenciar a eutrofização das águas receptoras. A matéria orgânica ao ser biodegradada nos corpos receptores causa um decréscimo da concentração de oxigênio dissolvido (OD) no meio hídrico, deteriorando a qualidade ou inviabilizando a vida aquática. Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Desinfecção A desinfecção das águas residuais tratadas objetiva a remoção dos organismos patogênicos: cloração → redução de odores em estações de tratamento de esgoto. Fonte: www.google.com.br Tratamento Primário e Secundário de Esgoto Filtro de Barra Câmara de arenito grosso Decantador Tanque de Aeração Decantador Tanque de desinfecção por cloro Lodo Para o Rio, lago ou oceano Primário Secundário Eficiência de 60% Eficiência de 95% Fig. 11-33, p. 265 Dejetos dos tubos de esgoto Lodo Digestor De Lodo Lodo Ativado Bomba de Ar (mata as bacteria) oceano Banco de Secagem de Lodo Descartado em aterro ou mar ou aplicado em plantações ou pastagens Sedimentação Processo biológico Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Instituto Mineiro de Gestão das Águas – IGAM “A Cobrança pelo Uso de Recursos Hídricos é um instrumento econômico de gestão das águas previsto na Política Nacional de Recursos Hídricos, instituída pela Lei Federal N.º 9.433, de 08 de janeiro de 1997 e na Política Estadual de Recursos Hídricos de Minas Gerais, instituída pela Lei Estadual 13.199, de 29 de janeiro de 1999, tendo sido regulamentada nesse Estado pelo Decreto 44.046, de 13 de junho de 2005. A Cobrança pelo Uso de Recursos Hídricos não se trata de taxa ou imposto, mas sim um preço público, isto é, uma compensação a ser paga pelos usuários de água visando à garantia dos padrões de quantidade, qualidade e regime estabelecidos para as águas da Bacia, sendo proporcional à interferência de seus usos no estado antecedente desses atributos. A implementação da Cobrança pelo Uso de Recursos Hídricos em Minas Gerais ocorrerá por Bacia Hidrográfica, de forma gradativa, competindo ao respectivo Comitê de Bacia Hidrográfica definir a metodologia de cálculo e os valores a serem cobrados pelos usos da água em sua região”. Fonte: http://www.igam.br/ Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Conselho Estadual de Política Ambiental – COPAM: Deliberação Normativa (DN) 96/2006 Grupos de 1 a 5: população urbana superior a 30 mil habitantes: estabelecidos seus respectivos prazos para a formalização dos processos de licenciamento. Grupo 6: população de 20 até 30 mil habitantes, terão a oportunidade de adequação progressiva. Os prazos, assim como os percentuais de população municipal atendida por tratamento de esgotos evoluirão ao longo dos anos até 2017. Grupo 7: população inferior a 20 mil habitantes, teve o prazo até 31 de março de 2009 para encaminhar seus respectivos Relatórios Técnicos. O prazo final para a construção das ETE’s e obtenção de AAF é 2017. O licenciamento das ETE’s além de permitir o acompanhamento dos dados, fornece à população a confiança de um empreendimento de qualidade, aprovado pelo órgão ambiental. Ao legalizá-lo libera-se ainda ao município o recebimento do ICMS Ecológico, para as situações em que as ETE’s atendamao mínimo de 50% da população urbana com LO concedida pelo COPAM. Fonte imagem: http://www.feam.br/minas-trata-esgoto Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Fonte imagem: http://www.feam.br/minas-trata-esgoto Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Fonte imagem: http://www.feam.br/minas-trata-esgoto Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA A Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, conhecida como Política Nacional do Meio Ambiente: não há mais dano ambiental a salvo da respectiva reparação; não há mais emissão poluente tolerada. Qualquer resíduo poluente, mesmo os tolerados pelos padrões estabelecidos, poderá causar um dano ambiental. Fonte imagem: http://www.feam.br/minas-trata-esgoto Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA RESOLUÇÃO CONAMA Nº 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005 Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e da outras providencias. CAPÍTULO IV DAS CONDIÇÕES E PADRÕES DE LANÇAMENTO DE EFLUENTES Art. 24. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados,Art. 24. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água, apos o devido tratamento e desde que obedeçam as condições, padrões e exigências dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis. Parágrafo único. O órgão ambiental competente poderá, a qualquer momento: I - acrescentar outras condições e padrões, ou torná-los mais restritivos, tendo em vista as condições locais, mediante fundamentação técnica; e II - exigir a melhor tecnologia disponível para o tratamento dos efluentes, compatível com as condições do respectivo curso de água superficial, mediante fundamentação técnica. Fonte: www.mma.gov.br/port/conama Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA § 4o Condições de lançamento de efluentes: I - pH entre 5 a 9; II - temperatura: inferior a 40oC, sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não devera exceder a 3oC na zona de mistura; III - materiais sedimentáveis: ate 1 mL/L em teste de 1 hora em cone Imhoff. Para o lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estarseja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes; IV - regime de lançamento com vazão máxima de ate 1,5 vezes a vazão media do período de atividade diária do agente poluidor, exceto nos casos permitidos pela autoridade competente; V - óleos e graxas: 1 - óleos minerais: ate 20mg/L; 2- óleos vegetais e gorduras animais: ate 50mg/L; e VI - ausência de materiais flutuantes. Fonte: www.mma.gov.br/port/conama Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Art. 44. O CONAMA, no prazo Maximo de um ano, complementara, onde couber, condições e padrões de lançamento de efluentes previstos nesta Resolução. Art. 45. O não cumprimento ao disposto nesta Resolução acarretara aos infratores as sanções previstas pela legislação vigente. § 1o Os órgãos ambientais e gestores de recursos hídricos, no âmbito de suas respectivas competências, fiscalizarão o cumprimento desta Resolução, bem como quando pertinente, a aplicação das penalidades administrativas previstas nas legislações especificas, sem prejuízoadministrativas previstas nas legislações especificas, sem prejuízo do sanciona mento penal e da responsabilidade civil objetiva do poluidor. Fonte: www.mma.gov.br/port/conama Ciência do ambiente TRATAMENTO DA ÁGUA Outros métodos de transporte de resíduos sólidos!! Canteiro Bio-séptico - Tratamento natural de esgoto Fonte imagem: http://www.feam.br/minas-trata-esgoto
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