Sistemas de tratamento de água e esgoto - NP1

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STAE – SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E ESGOTO
· ETA: ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Sistema Convencional:
ETAPAS DO PROCESSO:
1) Captação: A água é captada de rios, lagos, represas por meio de bombas 24 hrs/dia. Essa água vem com folhas, galhos, logo, bactérias.
2) Bacia de tranquilização: Lá a água sofre um processo inicial de limpeza. Ela passa por grades que retêm os detritos sólidos maiores, como troncos, galhos e peixes.
3) Floculação: A água passa por canais de coagulação, onde recebe sulfato de alumínio líquido. Esse produto serve para desestabilizar as partículas de sujeiras e matar os microorganismos. Nos tanques floculadores, motores agitam a água em velocidade controlada e causam a aglutinação das partículas sólidas em suspensão, formando flocos maiores. Dai o nome do processo. 
4) Decantação ou flotação: Do tanque de floculação, a água segue para os decantadores, uma espécie de piscina a céu aberto, onde fica por cerca de 90 min. Este é o tempo necessário para que os flocos se depositam no fundo, livrando a água de boa parte de suas impurezas sólidas. Os decantadores possuem pás que arrastam o lodo formando no fundo para o centro do tanque. A cada duas hrs em média, essa sujeira é bombeada para um canal de esgoto (Aterro).
5) Filtragem: Canaletas localizadas na parte superior dos decantadores captam a água da superfície, que segue para filtros verticais. Esses filtros são formados por camadas de carvão, areia, pedregulho e cascalho. A sujeira que restou da fase de decantação fica aprisionada nos filtros. A vida útil dos filtros utilizados numa ETA varia de 20 a 30 hrs. Depois desse período, são lavados para retirada da sujeira que ficou retida neles. 
6) Desinfecção: Depois da filtragem, o tratamento está quase finalizado. Na última etapa, a água passa por três processos distintos e complementares: cloração, alcalinização e fluoretação.
Cloração: a adição de cloro serve para manter um teor residual do produto, garantindo que a água estará livre de microorganismo patogênico, causadores de doenças. 
Alcalinização: É feita com a colocação de cal na água e serve para evitar a corrosão dos canos da rede de abastecimento e modificar o ph. 
Fluoretação: o flúor é adicionado à água para prevenir cáries na população. Muito flúor pode causar demência.
7) Reservatório: a água tratada na ETA é bombeada para ele. 
8) Distribuição: tubulações leva a água do reservatório para bairros.
Observação: 80% dos brasileiros tem acesso a água tratada; embora a água saia potável das estações de tratamento, a água pode ser contaminada nas tubulações, quando há infiltrações ou rompimentos, e nas caixas d´água se elas não forem mantidas limpas. Por isso, é indicado usar filtros para fazer a purificação final.
PH da água tratada: 7,0. < ácido e > alcalino
TECNOLOGIA AVANÇADA X SISTEMA CONVENCIONAL
· Utilização do grafeno: composto químico descoberto para tratar a água. Substitui as etapas de floculação, decantação e filtração. Não é utilizado ainda, pois não se sabe como retirar seu composto da água aposta o tratamento. Ele transforma as partículas em nanopartículas, diminuindo assim, o espaço e tempo.
· Gravidade: fazer as ETA´s abaixo da fonte de captação evita a utilização de bombas, assim economizando energia.
· Osmose reversa: utilizada no gradeamento, com a pressão da água nas telas faz com quem a sujeira se concentre mais, gerando o lodo concentrado.
Todo lodo parado em telas é lodo concentrado. 
· MBR: telas para o gradeamento.
· Lodo ativado: Recolocar o lodo gerado no sistema (no processo de decantação). As bactérias anaeróbicas e aeróbicas se alimentam desse lodo ficando mais consistente. Esse lodo gera O3, CH4, CO2 -> eficiência energética 
· Carvão ativado e plantação de eucalipto: Retira o odor.
· O lodo pode ser tratado de diversas formas: estabilização alcalina, incineração, secagem térmica, compostagem, digestão anaeróbica. Lembrando que o lodo que vai para o aterro é pago por kg e tem que ter um certificado de descarte de resíduo industrial. CADRI: CERTIFICADO, TAL: DOCUMENTO
· Rede de distribuição poderia ter pequenas estações para já retratar a água tornando-a de reuso. NÃO PODE TOMAR ÁGUA DE REUSO A ANVISA PROIBE.
Observação 2: EIA/RIMA: Estudo e relatório de impacto ambiental. 
Tipo de resíduos sólidos: doméstico, industrial, hospitalar, construção civil, nuclear e agronegócio. 
· A TECNOLOGIA MBR E OSMOSE REVERSA:
Com o avanço da tecnologia, as técnicas para o tratamento de água e efluentes têm se tornado cada vez mais eficazes, garantindo mais qualidade e segurança ao efluente tratado. Entre os avanços tecnológicos do setor, destacam-se as membranas de Ultrafiltração, em especial, a Osmose Reversa (OR). 
Atualmente, a Ultrafiltração é bastante utilizada nos sistemas de Membrane Bioreactor (MBR), onde substituem o decantador secundário nos sistemas de lodo ativado convencional. Mas, também podem ser utilizadas como um sistema de tratamento terciário, ou seja, filtrando o efluente que já passou por um tratamento biológico. Entre as substâncias removidas pelas membranas de ultrafiltração, estão: algas, bactérias, leveduras, alguns corantes, biopolímeros, vírus e alguma sílica coloidal.
É a barreira mais eficiente para a remoção de sólidos em suspensão, bactérias, vírus e outros patogênicos.
Além disso, este método costuma ser bastante utilizado como pré-tratamento de águas superficiais, água de mar, e efluentes biologicamente tratados, para os sistemas de desmineralização por membranas, tais como osmose reversa e nanofiltração. O que distingue a osmose reversa da ultrafiltração é o tamanho das partículas que são retidas pela membrana e as características da própria membrana. A primeira é densa e a segunda é microporosa. O método é mais utilizado em concentração do retido, fracionamento de solutos, normalmente proteínas, purificação de água para consumo humano e tratamento de esgotos.
No Sistema MBR, as membranas de microfiltração ou ultrafiltração substituem o processo de decantação normalmente utilizado em sistemas convencionais.
As vantagens do MBR são muitas e no processo de tratamento de água e principalmente esgoto, as membranas são capazes de separar substâncias que os filtros convencionais não conseguem reter.
MBR submerso:
· Maior Remoção de Sólidos Suspensos (< 5 ppm SST) 
· Maior Eficiência de Remoção de DQO Maior carga volumétrica comparado ao tratamento convencional
· VANTAGENS: -> Área necessária = cerca de 2,5 vezes menor do que o tratamento convencional. -> Possibilidade de reuso do efluente tratado
· ESTRESSE HÍDRICO: também chamado de escassez hídrica física – é um termo utilizado para designar uma situação em que a demanda por água é maior do que a sua disponibilidade e capacidade de renovação em uma determinada localidade.
Em muitos casos, o risco de estresse hídrico dificulta ou até impede o desenvolvimento econômico e humano, pois não permite que práticas como a industrialização e a agricultura se desenvolvam, lembrando que essas são as áreas da economia que mais utilizam água. Com isso, além da própria água, torna-se necessário importar uma grande quantidade de produtos, o que faz com que se elevem as relações de dependência econômica, isso sem falar na baixa geração de emprego e poucas expectativas de crescimento local.
O estresse hídrico está relacionado com problemas de gestão pública, a exemplo de um incorreto planejamento do manejo da água ou da não adequação dos sistemas de reservatórios para a população. Em São Paulo, atualmente, vive-se uma problemática nesse sentido, pois mesmo havendo, em volume total, uma quantidade de água adequada para a população da região, há ocorrência de escassez física desse recurso, o que vem provocando uma grande preocupação por parte da população local e também das autoridades.
Fatores da crise hídrica no Brasil: secas, falta de planejamento e investimentos, poluição por lixo e esgoto, ocupação irregular de mananciais, mau uso da água: desperdício e perdas. Ex.: irrigação por aspersão. 
Consequências:restrição de água na agricultura, pecuária, indústria e serviços, racionamento obrigatório etc.
Soluções: reuso, gestão participativa dos municípios, planejamento e ações do poder público, participação efetiva da sociedade civil. 
· MELHORIAS NA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E ESGOTO PARA COMBATE AO STRESS HÍDRICO
ABIMAQ (Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos): Fundada em 1937, com mais de 4.500 empresas representadas em 26 Câmaras Setoriais.
SINDESAM: Sistema Nacional de Equipamentos para Saneamento Básico e Ambiental, atua há mais de 30 anos no setor e representa mais de 110 empresas associadas e mais de 10.000 empregos diretos.
Representa o resultado de um trabalho contínuo, eficaz e em conjunto com os associados da ABIMAQ/SINDESAM.
Apresenta ao mercado mais de 110 empresas fabricantes com tecnologias altamente especializadas:
· Equipamentos e sistemas destinados ao tratamento de água e efluentes;
· Reuso de efluentes; 
· Controle de poluição atmosférica;
· Tratamento, disposição de resíduos sólidos e lodo; 
· Desobstrução de tubulações; 
· Distribuição, adução e coleta; 
· Medição e controle;
A tecnologia se aplica em toda cadeia produtiva:
Tendências da Tecnologia para o Tratamento de Água e Efluentes: 
Estação de tratamento de água e/ou efluentes são processos produtivos e devem ser avaliados:
· Custo de energia 
· Custos de produtos químicos 
· Geração de lodos 
· Perdas
· Espaço (maior x menor) 
· Impacto ambiental (geração de odores) 
· Desempenho / Eficiência
Evolução do tratamento de água: 
· Filtração Tecnologia ETA Convencional
· Cloração 
· Clarificadores 
· Flotação 
· Ultravioleta 
· Ozônio 
· Membranas de ultrafiltração (MF/UF/OR) 
· Oxidação avançada (Peróxido) 
· Resinas de troca iônica
Sistema de Remoção do Lodo: Remoção por coletor e Remoção por sifões.
Tecnologia de Ultrafiltração:
Tratamento de Água Potável e Industrial com Tecnologia de Membranas:
· Ultrafiltração e Osmose Reversa 
· Qualquer fonte: água de rio, de poço, municipal, mar... 
· Sistema automatizado 
· Compacto e elevada performance
Tecnologias em Tratamento de Esgotos:
· Filtros Biológicos 
· Lagoas anaeróbicas e aeróbicas 
· Lodos aditivados e suas variações (sequenciais / bateladas / MBR) 
· Tratamento anaeróbio (UASB) seguida de lodos aditivados 
· Lodo aditivado com remoção de nitrogênio e fósforo 
· Tratamento por membranas (MBR)
Tendência: ETE´s construídas em edifícios de vários andares, praticamente sem emissões de ruídos, gases, odores, com menor produção de resíduos sólidos.
Novas tecnologias para o Tratamento de Esgotos:
· ETE´s utilizando materiais suportes de biomassa “carriers” 
· ETE´s com sistemas de lodo aditivado com remoção de nitrogênio e fósforo 
· ETE´s utilizando processos de membranas 
· Novas tecnologias para o Tratamento de Esgotos Princípios P + L: Menor área, Menos lodo e Reaproveitamento dos resíduos.
· SMART CITIES: Em linhas gerais, uma smart city é uma cidade cuja visão de desenvolvimento urbano esteja conectada à tecnologia da informação e a avanços como a internet das coisas.
Cada vez que você estaciona seu carro na rua e paga a Zona Azul pelo celular ao invés de ter que procurar um vendedor autorizado, a vida na cidade fica mais inteligente, certo?
Quando a gente pensa em cidades, há uma enormidade de assuntos que podem ser tratados. Do melhor manejo do lixo ao trânsito caótico das metrópoles, o que não falta é opção a ser explorada. Entre as principais vertentes no contexto de smart cities estão:
· Mobilidade: boa parte da vida nas grandes cidades é passada dentro de um carro ou do transporte público. Não é a toa que ideias para melhorar a mobilidade dos grandes centros estão entre as que recebem mais atenção.
· Energia: a região metropolitana de São Paulo consome mais de 53 terawatts de energia por ano. É tanta coisa que é até difícil entender o que esse número significa. Soluções que ajudem a fazer um consumo mais inteligente da eletricidade também estão na pauta.
· Lixo: quem já viu a foto ou passou ao lado de um aterro sanitário, sabe o tamanho do desafio que a gestão do lixo é para cidades de qualquer tamanho. E uma cidade inteligente que se preze, certamente vai buscar soluções nessa área também.
· Logística: este desafio impacta em diversas outras dificuldades das grandes cidades (como o trânsito e até a produção de lixo). Soluções que ajudem a resolver este nó também tem sido muito bem vista.
· Equipamentos públicos: onde construir escolas e hospitais, como atender melhor a população, formas de melhorar as áreas de lazer… diversas startups já têm se aplicado a resolver esses problemas em conjunto com o governo.
Uma lista do que vem sendo feito ao redor do mundo, para quem quer conhecer mais sobre as cidades inteligentes:
· Pitch gov – Uma iniciativa do governo paulista para se aproximar das startus e encontrar soluções inovadoras para os mais diversos desafios do setor público
· Lixo sueco – Na Suécia, um sistema permitiu que não houvesse mais dejetos de lixo (metade é reciclada e a outra metade incinerada para produzir energia)
· Cidade na nuvem – Na Dinamarca, uma cidade investiu em soluções na nuvem para que o poder público ganhasse mais eficiência na prestação de serviços
· Toda inteligente – A cidade de Songdo, na Coreia do Sul, já foi toda planejada para ser uma smart city. Com certeza o resultado traz muitas ideias legais sobre as possibilidades da tecnologia para as soluções