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Ensaio 1 Aula2

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Prof. Ma. Lorena Soares 
 
Universidade Paulista – UNIP 
Engenharia Civil 
Química Aplicada 
4/5 período 
Visão geral do sistema 
de saneamento 
ETA 
Adutora de água bruta 
(AAB) 
Adutora de água tratada 
(AAT) 
Reservatório (R) 
CAPTAÇÃO 
(C) 
MANANCIAL 
(M) 
ETE 
Emissário Canal do efluente 
C
u
rs
o
 d
’á
g
u
a
 
Coleta de Lixo 
(seletiva) 
Transporte de 
Lixo 
Aterro 
sanitário 
Chorume 
Incinerador 
Autoclave 
POÇO 
Resíduo da 
saúde 
Reciclagem 
Cloração e 
fluoretação 
coleta de esgoto 
Rede de distribuição (RD) 
Drenagem Urbana 
Dissipadores 
Elevatória 
(EEAB) 
OBJETIVO DO TRATAMENTO DE ÁGUA 
Reduzir os riscos agudos de saúde, sempre de natureza biológica, e depois os 
riscos crônicos, usualmente de origem física e química 
Nível sócio-econômico (capacitação institucional)
(Baixo) (Alto)
(B
ás
ic
o)
(A
va
nç
ad
o)
O
bj
et
iv
os
 e
 p
rio
rid
ad
es
 d
o 
tra
ta
m
en
to
 d
e 
ág
ua
Bactéria, vírus e protozoários
Sólidos, sabor e odor
Dureza
Químicos e tóxicos
Compostos orgânicos
Nível sócio-econômico (capacitação institucional)
(Baixo) (Alto)
(B
ás
ic
o)
(A
va
nç
ad
o)
O
bj
et
iv
os
 e
 p
rio
rid
ad
es
 d
o 
tra
ta
m
en
to
 d
e 
ág
ua
Bactéria, vírus e protozoários
Sólidos, sabor e odor
Dureza
Químicos e tóxicos
Compostos orgânicos
 
TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA 
O tipo de tratamento a ser aplicado na água depende das 
características físico-químicas e bacteriológicas dessa água 
remoção de ferro e manganês, 
abrandamento, troca iônica, adsorção 
e oxidação química 
simples desinfecção --------------------- tratamento avançado 
TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÁÁÁggguuuaaa BBBrrruuutttaaa 
Pré-Tratamento 
Coagulação 
Filtração 
Descendente 
Filtração 
Ascendente 
Floculação 
Floculação 
Decantação 
Filtração 
Descendente 
FFFIIILLLTTTRRRAAAÇÇÇÃÃÃOOO 
DDDIIIRRREEETTTAAA 
AAASSSCCCEEENNNDDDEEENNNTTTEEE 
FFFIIILLLTTTRRRAAAÇÇÇÃÃÃOOO 
DDDIIIRRREEETTTAAA 
DDDEEESSSCCCEEENNNDDDEEENNNTTTEEE 
TTTRRRAAATTTAAAMMMEEENNNTTTOOO 
CCCOOOMMMPPPLLLEEETTTOOO 
Coagulação Coagulação Pré-
Tratamento 
Filtração 
Lenta 
FFFIIILLLTTTRRRAAAÇÇÇÃÃÃOOO EEEMMM 
MMMÚÚÚLLLTTTIIIPPPLLLAAASSS 
EEETTTAAAPPPAAASSS 
(((FFFiiiMMMEEE))) 
Desinfecção, 
Fluoração, 
Correção de 
pH 
Coagulação 
Filtração 
Ascendente 
Filtração 
Descendente 
DDDUUUPPPLLLAAA 
FFFIIILLLTTTRRRAAAÇÇÇÃÃÃOOO 
Desinfecção, 
Fluoração, 
Correção de 
pH 
Desinfecção, 
Fluoração, 
Correção de 
pH 
Desinfecção, 
Fluoração, 
Correção de 
pH 
Desinfecção, 
Fluoração, 
Correção de 
pH 
Desinfecção, 
Fluoração, 
Correção de 
pH 
FFFLLLOOOTTTOOO---
FFFIIILLLTTTRRRAAAÇÇÇÃÃÃOOO 
Coagulação 
Floculação 
Flotação 
Filtração 
Descendente 
FiME Dupla 
Filtração 
Filtração 
Direta 
Ascendente 
Filtração 
Direta 
Descendente 
Floto 
Filtração 
Ciclo 
Completo 
Manancial Coagulação Floculação 
Filtração Desinfecção Fluoretação Correção de pH 
Água Final 
Polímero Agente oxidante 
Alcalinizante 
Sedimentação 
Tratamento de água 
CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
 
Coagulação 
Floculação 
Sedimentação 
Filtração 
Desinfecção 
 Cloro Líquido ou Gasoso; 
 Hipoclorito de sódio; 
 Hipoclorito de cálcio; 
 Dióxido de cloro; 
 Ácido peracético; 
 Ozônio 
Fluoretação 
 Ácido fluossilícico; 
 Fluossilicato de sódio; 
 Fluoreto de sódio; 
 Fluoreto de cálcio. 
Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011 
 Dispõe sobre os procedimentos de controle e de 
vigilância da qualidade da água para consumo 
humano e seu padrão de potabilidade. 
 
 Padrão de potabilidade: conjunto de valores 
permitidos como parâmetro da qualidade da água para 
consumo humano 
 
Características físicas e 
químicas da água 
É uma medida 
dos sólidos em 
suspensão na 
água 
Turbidez 
partículas em estado 
coloidal (argilas) partículas em suspensão 
(silte) 
matéria orgânica e 
inorgânica finamente 
dividida 
plâncton e outros 
organismos 
microscópicos 
ausência da maior parte dos 
microrganismos patogênicos 
valores < 0,5 UT 
representa o grau de interferência 
com a passagem da luz através da 
água, conferindo uma aparência turba 
à mesma 
Turbidez 
Origem antropogênica: 
- Despejos domésticos; 
- Despejos industriais; 
- Erosão. 
Origem natural: 
- partículas de rocha, argila e silte; 
-Algas e outros microrganismos. 
Turbidez 
Em corpos d‘água 
pode reduzir a 
penetração da luz, 
prejudicando a 
fotossíntese. 
De origem antropogênica 
podem estar associadas a 
compostos tóxicos e 
organismos patogênicos. 
Importância 
De origem natural não traz 
inconvenientes sanitários 
diretos. Esteticamente 
desagradável. Podem 
servir de abrigos para 
microrganismos. 
 
Turbidez 
Controle da operação 
das ETAs 
Caracterização de águas 
de abastecimento brutas e 
tratadas 
Utilização mais frequente 
Responsável pela coloração da água Cor 
Origem antropogênica: 
- Esgotos domésticos; 
- Resíduos industriais (tinturarias, 
tecelagem, produção de papel, etc 
Origem natural: 
- Decomposição da matéria 
orgânica; 
- ferro e manganês. 
Cor substâncias dissolvidas 
natureza orgânica 
degradação de plantas 
e animais 
ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, 
ácidos himatomelânicos e humina 
substâncias húmicas 
Cor 
De origem industrial podem 
ou não apresentar 
toxicidade. 
Importância 
De origem natural não traz risco 
direto à saúde. Cloração de água 
com cor podem gerar sub-
produtos potencialmente 
cancerígenos. 
 
Cor 
Caracterização de águas 
de abastecimento brutas e 
tratadas 
Utilização mais frequente 
Cor 
cor verdadeira 
cor aparente 
material em solução 
matéria em suspensão 
centrifugação a 3.000 rpm durante 30 minutos sobrenadante 
cor verdadeira 
cor aparente amostra natural 
interferência de partículas coloidais e 
suspensas, além de microrganismos 
Cor + Cloro = trihalometanos-THM 
Filtrar em papel de filtro 0,45 mm Filtrado 
Medição da intensidade de calor Temperatura 
Origem antropogênica: 
-Águas de torres de resfriamento; 
- Despejos industriais. 
Origem natural: 
- transferência de calor por radiação 
e condução (Atmosfera e solo) 
Utilização mais frequente: 
- Caracterização dos corpos d’água 
- caracterização de águas residuárias brutas. 
Temperatura 
Elevações de temperatura: 
- aumentam a taxa das reações químicas e biológicas; 
- diminuem a solubilidade dos gases (ex.: OD); 
- aumentam a taxa de transferência de gases (o que 
pode gerar mau cheiro) 
estão ligados a um padrão 
secundário ou estético 
STD 
- época do ano 
- condições geológicas locais 
- clima 
- lançamentos de resíduos 
Envolvem sais inorgânicos e pequenas 
quantidades de matéria orgânica 
STD não são medida de potabilidade 
Principais sais são: cálcio, 
magnésio, potássio, carbonato, 
cloreto, sulfeto e nitrato. 
• Sólidos em Suspensão: 
• Corresponde à carga sólida em suspensão e que pode ser 
separada por simples filtração ou mesmo decantação; 
• Controle de unidades de separação de sólidos(decantadores, filtros, flotadores), eficiências de 
processos de tratamento de efluentes. 
pH 
Potencial hidrogeniônico. Representa a concentração de íons 
hidrogênio H+, dando uma indicação sobre a condição de acidez, 
neutralidade ou alcalinidade da água. 
Origem antropogênica: 
- Despejos industriais (ex.: 
lavagem ácida de tanque) 
- Despejos domésticos 
(oxidação da matéria orgânica) 
Origem natural: 
- dissolução de rochas; 
- absorção de gases da atmosfera; 
- oxidação da matéria orgânica; 
- fotossíntese 
O pH influencia as reações do 
coagulante com a água bruta 
Sulfato de Alumínio 
Sulfato 
 Férrico 
pH 
C
o
a
g
u
la
n
te
 (
m
g
 L
-1
) 
pH 
Indica grau de acidez ou alcalinidade 
reflete as características do solo ou do subsolo 
calcário predominante - águas possuem alta 
alcalinidade e dureza e pH alto 
calcário não presente - as águas possuem baixa 
alcalinidade, geralmente moles, e baixo pH 
Muitas ETAs não ajustam 
o pH de coagulação 
exceto se alcalinidade 
adicional é necessária 
para a reação proceder 
usualmente 
determinada em 
laboratório, Jar Test 
Dosagem do coagulante 
custo final 
poderá ser o 
mesmo 
Ajustar pH com 
ácido ou base 
requer mais 
equipamentos e 
atenção do operador 
ao processo 
durante tratamento, o pH 
é reduzido 
reação entre o coagulante e a 
alcalinidade da água bruta 
evitar corrosão no sistema de 
distribuição 
pH deve ser corrigido (6 – 9,5) 
eficiência da cloração pH pH é alto 
desinfecção não é 
eficiente 
o cloro é exalado 
pH deve ser 
medido 
rotineiramente 
água bruta, água sedimentada, 
água filtrada e água tratada 
sistema de distribuição 
O cloro deve portanto ser aplicado antes da correção final do pH (pH < 8,0) 
Geral: 
- pH < 7: condição ácida 
- pH = 7: neutralidade 
- pH > 7,0: condição básicas 
 
Em termos de tratamento e abastecimento de água: 
- Diferentes valores de pH estão associados a diferentes faixas de atuação 
ótima de cagulantes; 
- pode ocorrer necessidade de correção de pH antes e/ou depois da adição 
de produtos químicos. 
 
Em termos de tratamento de águas residuárias: 
- Valores de pH afastados da neutralidade tendem a afetar as taxas de 
crescimento dos microrganismos. 
 
Em termos de corpos d’ água: 
- Valores elevados de pH podem estar associados à proliferação de algas 
pH - Interpretação de resultados 
Alcalinidade 
adicionada (cal) Importante p/ coagulação natural 
proveniente de rochas 
alcalinas na bacia hidrográfica 
suficiente para reagir com 25 mg L-1 
de alumínio 
alcalinidade de 12,5 mg L-1 
de CaCO3 
Quantidade de íons na 
água que reagirão para 
neutralizar os íons 
presentes. 
Principais constituintes: 
- bicarbonatos; 
- carbonatos e 
- hidróxidos 
muito alta, processo de 
abrandamento necessário 
alcalinidade 
monitorada durante o 
processo de tratamento 
considerada em 
projetos de ETAs 
muito baixa, providências 
devem ser tomadas a fim de 
aumentá-la 
Em termos de tratamento e abastecimento de água: 
- pH > 9,4: hidróxidos e carbonatos; 
- pH entre 8,3 e 9,4: carbonatos e bicarbonatos; 
- pH entre 4,4 e 8,3: apenas bicarbonato 
 
 
Em termos de tratamento de águas residuárias: 
- processos oxidativos (como nitrificação) tendem a consumir 
alcalinidade, a qual pode afetar a taxa de crescimento dos 
microrganismos responsáveis pela oxidação. 
Alcalinidade - Interpretação de resultados 
Dureza 
mais comuns 
Ca+2 e Mg+2 
cátions bivalentes de metais 
associados com HCO3; SO4
2-, Cl-1, NO3
- e SiO3
- 
forma depósito no sistema de 
distribuição obstruindo-o 
razões 
para a 
remoção 
aumenta a quantidade de 
sabão necessária para 
lavagens, aumento dos custos 
produz incrustações nos 
sistemas com temperatura 
elevada, ex. Aquecedores 
dureza total  50 mg/L CaCO3 
 
50 < D  150 mg/L CaCO3 
 
150 < D  300 mg/L CaCO3 
 
dureza total > 300 mg/L CaCO3 
Águas brandas 
Águas moderadas 
Águas duras 
Águas muito duras 
remoção da 
dureza devido a 
carbonatos 
Cal é adicionada até que o 
pH esteja entre 9,3 e 10 
precipitação do cálcio 
como CaCO3 
pH poderá ser aumentado 
mais ainda ( 10,5) 
precipitação do magnésio 
como Mg(OH)2 
Dureza - Interpretação de resultados 
podendo ser um problema para aqueles 
que limitam a ingestão de sódio 
Em sistemas que não se 
deseja ter dureza a 
carbonatos 
soda (Na2CO3) ou soda cáustica (NaOH) 
usadas como alcalinizante 
pode aumentar a concentração de sódio 
na água potável 
Depois da 
remoção da 
dureza 
CO2 deve ser aplicado para 
reduzir o pH 
pH apresenta 
valor muito alto 
Características Parâmetro Águas para abastecimento Águas residuárias Corpos receptores 
Água superficial Água subterrânea bruta tratada Rio Lago 
Bruta tratada Bruta tratada 
Parâmetros 
físicos 
Cor X X X X X X 
Turbidez X X X X X X 
Sabor e odor X X X X 
Temperatura X X X X X 
Parâmetros 
químicos 
pH X X X X X X X X 
Alcalinidade X X X 
Dureza X X 
Ferro e 
manganês 
X X X X 
Cloretos X X 
Nitrogênio X X X X X X X X 
Fósforo X X X 
OD X X X 
Matéria 
orgânica 
X X X 
Parâmetros 
biológicos 
Organismos 
indicadores 
X X X X X X X 
Algas X X 
Principais parâmetros a serem investigados numa análise de água 
Fonte: VON SPERLING, M. (1996) 
O ciclo da água 
Fonte: Tibúrcio; Coimbra (2002) 
O Ciclo da água 
 
Esgotamento de água potável 
 Contaminação 
 Esgotos 
 Desperdícios 
 Irrigação  sistema de gotejamento 
 Água do mar 
 Dessalinização é um processo físico-químico de retirada 
de sais da água, tornando-a doce, ou potável. 
Esgotamento de água potável 
 Osmose inversa: 
 Também conhecida como Osmose 
Reversa, ocorre quando se exerce forte 
pressão em uma solução salina. A 
água atravessa uma membrana 
semipermeável, dotada de poros 
microscópicos, responsáveis por reter 
os sais, os microorganismos e outras 
impurezas. Desta forma, o líquido 
puro se “descola” da solução salgada, 
ficando separado em outro local. As 
estações de dessalinização atuais 
utilizam tecnologia de ponta, com 
membranas osmóticas sintéticas. 
 
 
 
Esgotamento de água potável 
 Destilação Multiestágios: 
 Neste processo, utiliza-se vapor em alta temperatura 
para fazer com que a água do mar entre em ebulição. A 
nomenclatura “multiestágios” se justifica por conta da 
passagem da água por diversas células de ebulição-
condensação, garantindo um elevado grau de pureza. 
Neste processo, a própria água do mar é usada como 
condensador da água que é evaporada. 
 
Esgotamento de água potável 
 Dessalinização Térmica: 
 É um dos processos mais antigos, imitando a circulação 
natural da água. O modo mais simples, a "destilação solar", é 
utilizada em lugares quentes, com a construção de grandes 
tanques cobertos com vidro ou outro material transparente. A 
luz solar atravessa o vidro, a água do líquido bruto evapora, os 
vapores se condensam na parte interna do vidro, 
transformando-se novamente em água líquida, que escorre 
para um sistema de recolhimento. Dessa forma, separa-se a 
água de todos os sais e impurezas. Em lugares frios ou com 
carência de espaço, esse processo pode ser feito gerando-se 
calor através de energia. A melhor solução, neste caso, é a 
utilização de energia solar, que é mais barata, não consome 
recursos como petróleo e carvão e não agride o meio 
ambiente. 
 
Esgotamentode água potável 
 Congelamento: 
 É um processo que ainda exige estudos de viabilidade e 
novas tecnologias. Nele, a água do mar ou salobra é 
congelada. Quando a congelamos, produzimos gelo puro, 
sem sal. Então através do congelamento/descongelamento 
obtêm-se água doce. Esse método não foi testado em larga 
escala, porém, existem propostas para a exploração das 
calotas polares (onde está boa parte da água doce do 
planeta) para obtenção de água pura. Mas isso é 
demasiadamente caro e só seria utilizado como última 
opção. 
 
Padrões de qualidade da água 
 Resolução nº 20 do CONAMA 
 Estabelece a classificação das águas, doces, salobras e 
salinas do Território Nacional 
 
 
Padrões de qualidade da água 
 Goiás: 
 LEI Nº 8544, DE 17 DE OUTUBRO DE 1978: Dispõe 
sobre o controle da poluição do meio ambiente. 
 
 DECRETO N.º 1.745, de 06 de dezembro de 1979: Aprova 
o Regulamento da Lei n.º 8.544, de 17 de outubro de 
1978, que dispõe sobre a prevenção e o controle da 
poluição do meio ambiente. 
 
 Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos 
 
 
Padrões de qualidade da água 
 Art. 11 - Nas águas de classe 2 não poderão ser lançados efluentes, 
mesmo tratados, que prejudiquem sua qualidade pela alteração 
dos seguintes parâmetros ou valores; 
 I - virtualmente ausentes: 
 a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais; 
 b) substâncias solúveis em hexano; 
 c) substâncias que comuniquem gosto ou odor; 
 d) substâncias potencialmente prejudiciais, até os limites 
máximos abaixo relacionados: 
 1. Amônia - 0,5mg/l de N (cinco décimos de miligrama de 
Nitrogênio por litro); 2. Arsênico - 0,05mg/l (cinco centésimos de 
miligrama por litro); 3. Bário - 1,00mg/l (um miligrama por litro); 4. 
Boro - 1,00mg/l (um miligrama por litro); 5. Cádmio - 0,01mg/l 
(cinco centésimos de miligrama por litro); 6. Cromo (total) - 
0,05mg/l (cinco centésimos de miligrama por litro); [...] 
Padrões de qualidade da água 
 Portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde 
 Dispõe sobre os procedimentos de controle e de 
vigilância da qualidade da água para consumo humano e 
seu padrão de potabilidade. 
 Resolução CONAMA 430/2011 
 Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de 
efluentes, complementa e altera a Resolução nª 357, de 17 
de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio 
Ambiente-CONAMA. 
 
Poluição das águas 
 Lei 6938/81: dispõe sobre a Política Nacional de Meio 
Ambiente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Adição de substâncias ou de formas de energia que, direta ou indiretamente, alterem 
a natureza do corpo d’água de uma maneira tal que prejudique os legítimos usos que 
dele são feitos 
Poluição das águas 
 Matéria Orgânica 
 Consumida lentamente  consumo de oxigênio dissolvido no 
meio 
 Organismos patogênicos 
 Doenças 
 Amebíase, Giardíase, Disenteria, Febre tifóide, Teníase, Cólera, 
Gastroenterite, etc. 
 Nutrientes em excesso 
 Dejetos humanos e de animais, fertilizantes e decomposição 
da matéria orgânica. 
 Eutroficação: processo no qual um corpo de água é 
enriquecido pela adição de nutrientes extras, estimulando o 
crescimento de algas. 
 Nitrogênio e Fósforo 
Poluição das águas 
 Materiais em suspensão: 
 Diminuição da penetração da luz  fotossíntese 
 Radioatividade 
 Com base na ocorrência em águas de abastecimento, os 
isótopos que merecem atenção especial são o rádio 226 e 228, 
o urânio 238 e 232, o chumbo 210 e o polônio 210 
 Principais problemas: efeitos teratogênicos (dano ao embrião 
ou feto), mutagênicos e somáticos, incluindo carcinogênese 
 Defensivos agrícolas e fertilizantes 
 Herbicidas (controle de ervas daninhas), fungicidas, 
inseticidas e nematócitos (controle de nematódeos parasitas). 
Poluição das águas 
 Metais 
 Excesso ou a falta pode levar a moléstias no 
homem e nos animais 
 Bócio  deficiência em iodo; 
 Fluorose esqueletal e dentária  excesso de flúor; 
 Lei determina a concentração máxima permitida 
nos efluentes  acumulação dos mesmos no 
meio aquático potencializa o dano mesmo para 
os microrganismos não sensíveis, interferindo 
em toda cadeia alimentar. 
Principais usos da água 
Uso geral Uso específico Qualidade requerida 
Abastecimento 
de água 
doméstico 
- - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde 
- Isenta de organismos prejudiciais à saúde 
- Adequada para serviços domésticos 
- Baixa agressividade e dureza 
- Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor, 
ausência de macrorganismos) 
A
b
as
te
ci
m
en
to
 
In
d
u
st
ri
al
 
Água é incorporada 
ao produto 
- - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde 
- Isenta de organismos prejudiciais à saúde 
- Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor) 
Água entra em 
contato com o 
produto 
- Variável com o produto 
 
Água não entra em 
contato com o 
produto 
- Baixa dureza 
- Baixa agressividade 
 
Ir
ri
g
aç
ão
 
Hortaliças, 
produtos ingeridos 
crus ou com casca 
- Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde 
- Isenta de organismos prejudiciais à saúde 
- Salinidade não excessiva 
Demais plantações - Isenta de substâncias químicas prejudiciais ao solo e às 
plantações 
- Salinidade não excessiva 
Dessedentação 
de animais 
- - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde dos animais 
- Isenta de organismos prejudiciais à saúde dos animais 
Principais usos da água 
Uso geral Uso específico Qualidade requerida 
Preservação da flora e fauna - - Variável com os requisitos ambientais da flora e da 
fauna que se deseja preservar 
Aquicultura Criação de animais - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à 
saúde dos animais e dos consumidores 
- Isenta de organismos prejudiciais à saúde dos 
animais e dos consumidores 
- Disponibilidade de nutrientes 
Criação de vegetais - Isenta de substâncias químicas tóxicas aos 
vegetais e consumidores 
- Disponibilidade de nutrientes 
Recreação e Lazer Contato primário - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à 
saúde 
- Isenta de organismos prejudiciais à saúde 
- Baixos teores de sólidos em suspensão e óleos e 
graxas 
Contato secundário - Aparências agradável 
Geração de energia Usinas hidrelétricas - Baixa agressividade 
Usinas nucleares ou 
termelétricas 
- Baixa dureza 
 
Transporte - - Baixa presença de material grosseiro que possa por 
em risco as embarcações

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