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Profª Olga Rubênia Caminha CAMPUS BRASÍLIA Departamento de Engenharia Civil 594X - STAE Sistema de Tratamento de Água e Esgoto Saneamento Ambiental Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Interligação dos diversos Sistemas ambientais Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Interfaces do saneamento ambiental com os recursos hídricos e saúde pública Saneamento Ambiental Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Consequências do saneamento deficiente Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Princípios fundamentais da Lei 11.445/2007 Art. 1o Esta Lei estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico e para a política federal de saneamento básico. • Universalidade Esse princípio visa garantir que todos tenham acesso aos serviços de saneamento básico, dentro do menor prazo possível. • Integralidade das ações Deve-se contemplar o conjunto de serviços de saneamento básico, atendendo a população conforme suas necessidades e objetivando obter o máximo de eficácia das ações e resultados. • Equidade O princípio da equidade enseja que todos recebam os serviços com o mesmo nível de qualidade sem que haja qualquer restrição ou discriminação exceto quando se priorizar o atendimento à população de menor renda. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Princípios fundamentais da Lei 11.445/2007 • Integração Integrar os diferentes setores afins da área de saneamento tais como: desenvolvimento urbano, a saúde pública, áreas ambientais e de recursos hídricos, entendida como indispensáveis para se atingir o pleno êxito das ações. • Participação e controle social Garantir a participação popular como requisito indispensável para tornar legítima a consolidação das políticas públicas de saneamento. • Promoção da Saúde Pública Garantir que os serviços que integram o saneamento básico tenham qualidade e quantidade suficientes para a promoção da saúde pública e controle da poluição ambiental. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Princípios fundamentais da Lei 11.445/2007 • Promoção da Educação Sanitária e Ambiental Contemplar ações de educação sanitária e ambiental, de forma a disseminar comportamentos mais positivos quanto ao meio ambiente, e incorporar programas de comunicação social para atendimento ao cidadão. • Orientação pelas Bacias Hidrográficas Buscar a integração das infraestruturas e serviços de saneamento básico, com a gestão dos recursos hídricos pelas bacias hidrográficas. Esse princípio visa a melhoria da qualidade dos corpos d’ água e a integração homem, meio ambiente. • Sustentabilidade As tecnologias devem ser apropriadas a cada realidade sociocultural e ambiental, de forma a se obter eficácia na utilização e operação das obras e serviços implantados e eficiência no processo de implementação com relação aos custos e ao cronograma físico e financeiro. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Princípios fundamentais da Lei 11.445/2007 • Proteção ambiental Garantir que os recursos hídricos terão capacidade de atender a demanda para o abastecimento de água da população, sem comprometer a manutenção dos ecossistemas locais. • Informação tecnológica Incorporar temas que apresentem viabilidade técnica e operacional, conciliando a gestão eficiente e economicamente viável. • Gestão pública Desenvolver gestão pública que contemple ações que envolvam a questão Inter setorial e de entrelaçamento bem como a adoção de políticas públicas específicas incluindo uma abordagem interdisciplinar. Qualidade da Água Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto 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. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Conceito Conceito de qualidade da água é mais amplo do que a simples fórmula H2O A qualidade da água é resultante de fenômenos naturais e a atuação do homem • A natureza e a composição do solo através do qual a água escoa determinam as impurezas adicionais que elas apresentam; • O aumento das atividades econômicas fez com que nenhuma fonte de água superficial fosse considerada segura, sendo necessário alguma forma de tratamento; Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto A água na Natureza Atuação do Homem Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto A água na Natureza Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto A água na Natureza Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Água pura Químico Sanitário “A qualidade desejada para uma determinada água depende do uso (ou usos) a ser dado a esta” A água na Natureza Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Rotas e usos da água •Abastecimento humano •Agricultura •Recreação •Preservação da fauna e flora •Geração de energia •Abastecimento industrial •Pecuária •Estético •Transporte •Diluição e afastamento de dejetos Legislação específica sobre qualidade da água •Resolução CONAMA 357/2005 e CONAMA 430/2011 – Classifica as águas doces, salobras e salinas do território nacional, em função dos usos preponderantes, em 13 classes. Estabelece padrões de qualidade dos corpos d´água e condições e padrões de lançamento de efluentes em corpos receptores. •Portaria MS 2.914/2011 (substitui 518/2004) – Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Rotas e usos da água Rotas de alteração da qualidade da água • Água bruta • Água tratada • Água usada • Esgoto tratado • Água pluvial • Corpo receptor Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Impurezas mais comuns Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Impurezas mais comuns Em suspensão (diâmetro superior a 10 m): • Algas e protozoários: podem causar sabor e odor, cor e turbidez • Areia e argila: turbidez • Resíduos industriais e domésticos Em estado coloidal (diâmetro entre10-3 e 10 m): • Bactérias e vírus • Substâncias de origem vegetal • Sílica e argila Dissolvidas (diâmetro menor que 10-3 m): • Compreende uma grande variedade de substância de origem mineral, compostos orgânicos e gases Origem natural ou antropogênica Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características da água Os itens seguintes descrevem, os principais parâmetros, apresentando o conceito, a sua origem (natural ou antropogênica), a sua importância sanitária, a sua utilização e as interpretações dos resultados de análises. Características Biológicas Microbiológicas Hidrobiológicas Características Químicas Inorgânicos Orgânicos Características Físicas Turbidez Cor Sabor e odor Temperatura Condutividade elétrica Características Radioativas A qualidade da água pode ser representada e caracterizada por meio de diversos parâmetros que traduzem as suas principais características físicas, químicas, biológicas e radioativas. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas A turbidez representa o grau de interferência da passagem de luz na água, conferindo-lhe uma aparência turva. Os principais constituintes responsáveis pela turbidez são a presença de partículas suspensas, podendo ser partículas de argila ou lodo, descarga de esgotos ou presença de um grande número de micro-organismos, ou ainda bolhas de ar finamente divididas, que podem possuir origem natural ou antropogênica. Origem Natural - sólidos em suspensão tais como areia, argila, microrganismos, algas Antropogênica - sólidos em suspensão oriundos de dejetos domésticos e industriais e processos erosivos Impede a passagem de luz – interfere na fotossíntese. Prejudica a desinfecção. • Turbidez Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Característicasfísicas - Turbidez Importância / Efeitos • Repugnância (efeito estético ou psicológico) • Pode ou não ser nociva à saúde a depender da sua origem • Local para proteção e/ou desenvolvimento de microrganismos • Pode absorver compostos orgânicos, resultando em sabor e odor • Parâmetro fundamental na definição dos sistemas de tratamento de água • Determina a “zona eufótica” em corpos de água superficial (fotossíntese) Padrão de potabilidade: VMP= 5 uT. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas - Turbidez Princípio da determinação de turbidez: grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessar uma amostra de água (e esta redução se dá por absorção e espalhamento, uma vez que as partículas que provocam turbidez nas águas são maiores que o comprimento de onda da luz branca) – quanto maior a quantidade de luz espalhada, maior a turbidez Unidade de medida: UT ou UNT ( 1UT equivale à turvação provocada por uma suspensão com 1mg de sílica por litro – padrão arbitrário) Equipamento – Turbidímetro nefelométrico, que deve ser calibrado com padrões Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas - Cor cor verdadeira - substâncias dissolvidas cor aparente - somatório do impacto visual da cor verdadeira e da turbidez. Importância / Efeitos • Repugnância (efeito estético ou psicológico) • Cor de origem natural não representa risco à saúde • Reação com cloro no tratamento leva à formação de trihalometanos (THM) que são potencialmente cancerígenos • Parâmetro importante na definição dos sistemas de tratamento de água uma vez que processos físicos não removem cor verdadeira • A presença de cor elevada na água pode inviabilizar a utilização da água em algumas indústrias • Não há problemas ecológicos associados a cor natural das água Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas - Cor A coloração está relacionada à presença de substâncias dissolvidas na água que imprimem coloração à água. Natural Origem Antropogênica – Resíduos industriais contendo pigmentos e esgoto domésticos Orgânica – Compostos dissolvidos que imprimem coloração amarelada à água, tais como substância húmicas Inorgânica – presença de ferro e manganês Os sólidos dissolvidos de origem natural não representam riscos diretos à saúde, mas consumidores podem questionar a sua confiabilidade, enquanto que os sólidos dissolvidos de origem antropogênica podem ou não apresentar toxidade. Este parâmetro é frequentemente utilizado na caracterização de águas de abastecimento, tanto brutas quanto tratadas. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas - Cor Método de determinação – através de comparação visual, empregando-se soluções padrão de cor (0 a 70 UC) e uma fonte de luz. Unidade de medida: 1 Unidade de Cor (uC) = 1 unidade Hazen (uH) = 1 mg Pt Co/L. (1UC equivale à coloração provocada por uma solução de 1mg de Pt + 0,5 mg de Co por litro) Interpretando os valores de cor da água bruta para tratamento e abastecimento de água: • Valores inferiores a 5 uH, usualmente dispensam a coagulação química, • valores acima 25 uH, normalmente requerem o tratamento por coagulação química seguida por filtração e, • valores entre 5 a 25 uH exigem o tratamento por coagulação química não seguida por filtração. Padrão de potabilidade: VMP= 15 uH (Cor aparente). Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas - Cor Para determinação da cor verdadeira faz- se necessário remover a turbidez da amostra por filtração ou centrifugação. Para determinação da cor aparente analisa-se a amostra bruta. Cloração: presença de matéria orgânica forma trihalometanos (THM) Cor pode ser removida por coagulação ou oxidação química Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sabor e odor Conforme von Sperling (2014), pode-se definir como sabor à interação entre o gosto (salgado, doce, azedo e amargo) e o odor, que está basicamente relacionado com a sensação olfativa. Normalmente a sensação de sabor não representa risco à saúde e origina- se do odor. Os principais constituintes responsáveis pelo sabor e odor são os sólidos em suspensão, os sólidos dissolvidos e os gases dissolvidos. Natural – matéria orgânica em decomposição, micro-organismo (algas, bactérias, fungos, vegetais em decomposição) ou por gases dissolvidos(H2S, SO4 -2, Cl-, etc) Origem Antropogênica – águas residuárias de origem doméstica (odores resultantes da decomposição da matéria orgânica) e de resíduos industriais (solventes) Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sabor e odor Efeitos • Depende da origem Métodos de Determinação • Sabor – Degustação • Odor – Valor limite de percepção Para correção pode ser realizado o processo de aeração ou a utilização de carvão ativado. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Temperatura A temperatura possui duas origens quando relacionada com o parâmetro de caracterização de águas. • Origem natural, que está relacionada à transferência de calor por radiação, condução e convecção entre atmosfera e solo. • Origem antropogênica está relacionada com águas de torres de resfriamento e despejos industriais. Importância da temperatura como parâmetro sanitário • Influencia outras propriedades; • Acelera reações químicas e biológicas; • Reduz solubilidade de gases; • Aumenta sensação de sabor e odor Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sólidos Toda a matéria, exceto água e gases dissolvidos, contida em materiais líquidos é classificada como matéria sólida. - Sólidos Totais: Todas as substâncias que permaneçam na cápsula após a total secagem de um determinado volume de amostra; - Sólidos em Suspensão: Todas as substâncias que após filtração e secagem, permaneçam retidas na membrana (fibra de vidro com porosidade 1,2 µm); - Sólidos Dissolvidos: Todas as substâncias que não ficaram retidas na filtração e permaneceram após total secagem de determinado volume de amostra; - Sólidos Fixos: Todas as substâncias que permaneçam na cápsula (totais) ou na membrana (suspensão) após calcinação em forno-mufla na determinação dos sólidos totais; - Sólidos Voláteis: Resultado da subtração entre os sólidos totais/suspensão e os sólidos fixos. Representa as substâncias que se volatilizaram após a calcinação no fornomufla. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sólidos Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sólidos Significado / Importância • Sólidos sedimentáveis - Seleção de processos de tratamento - Dimensionamento de poços de lodos de decantadores • Sólidos em suspensão - Associados à turbidez da água • Sólidos Dissolvidos - Podem dar gosto na água - Grande maioria é composta por sais - Podem ser laxativos • Sólidos Fixos - Em sua maioria estão associados a fração inorgânica dos sólidos • Sólidos Voláteis - Em sua maioria estão associados a fração orgânica dos sólidos - Importante no dimensionamento e operação de ETEs Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sólidos - Sólidos Sedimentáveis: Todas as substâncias existentes em 1 (um) litro de amostra que sedimentem pôr ação da gravidade, em Cone Imhoff. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Sólidos Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – Condutividade elétrica • Capacidade da água conduzir a corrente elétrica pela presença de íons • Depende da quantidade de sais dissolvida na água (sólidos dissolvidos) • Permite uma estimativa do conteúdo de sólidos em uma amostra • Adeterminação da condutividade pode ser feita através do método eletrométrico utilizando-se para isso um condutivímetro digital. Origem Natural – Minerais dissolvidos Antropogênica – despejos industriais e domésticos Importância • Medida indireta da concentração de poluentes • Permite uma estimativa do conteúdo de sólidos em uma amostra • Indica as modificações na composição da água • Indica característica corrosivas da água • Contribui para reconhecimento de impactos ambientais em bacias de drenagem Padrões de Potabilidade Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – pH • Conceito: Concentração de íons hidrogênio condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água. A faixa de pH é de 0 a 14. • Forma do constituinte responsável: sólidos dissolvidos e gases dissolvidos. • Origem natural: dissolução de rochas; absorção de gases da atmosfera; oxidação da matéria orgânica; fotossíntese. • Origem antropogênica: Despejos domésticos e industriais. • Importância: não tem implicação em termos de saúde pública (a menos que os valores sejam extremos – irritação na pele e olhos); importante diversas etapas de tratamento (coagulação, desinfecção, etc); pH baixo: aumenta o potencial de corrosão; pH elevado: possibilidade de incrustações; pH afastado da neutralidade: pode afetar a vida aquática. • Padrão de potabilidade: Variável (tratamento e abastecimento de água). • Em sistemas públicos a variação deve estar entre 6,5 – 9,5. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características físicas – pH Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas - Alcalinidade É medida de sua capacidade em neutralizar ácidos, ou seja, medida da capacidade tampão, em outras palavras, quantidade de íons na amostra que reagirão para neutralizar os íons hidrogênios Principais íons formadores bicarbonato (HCO3 -), carbonato (CO3 -2) e hidróxidos(OH-). Origem Dissolução de rochas, CO2 da atmosfera ou da decomposição da matéria orgânica. Despejos industriais Importância Nenhum problema do ponto de vista de saúde. Águas muito alcalinas podem ter gosto amargo Redução de pH pode afetar os microrganismos responsáveis pela depuração (Tratamento de águas residuárias) - Tratamento de água - impede a coagulação, reduz a dureza e provoca a corrosão das tubulações; Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas - Alcalinidade Relação da alcalinidade com pH: pH > 9,4 - alcalinidade devido à OH- e CO3 -2 8,3 <pH< 9,4 - alcalinidade devido à CO3 -2 e HCO3 - 4,4 <pH< 8,3 - alcalinidade devido à HCO3 - Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas - Alcalinidade Unidade de medida: mg CaCO3/Litro Método de determinação: Titulação com ácido súlfurico alcalinidade parcial – titulação até pH ~ 8,3 (indicador fenolftaleina) vira do rosa para incolor alcalinidade total – titulação até pH ~ 4,4 (indicador metilorange) vira do amarelo para rosa “cobreado” O valor da alcalinidade é proporcional ao volume de ácido gasto na titulação Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas - Acidez Capacidade da água em resistir a mudanças de pH causadas pelas bases; Ocasionado pela presença de gás carbônico livre, CO2 originado da atmosfera ou decomposição da matéria orgânica que gera gás sulfídrico; Assim como alcalinidade não tem significado sanitário; porém pode causar corrosão nas tubulações e paladar desagradável; É medida através de métodos titulométricos; Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas - Dureza A Dureza é causada pela presença de cátions multimetálicos em solução. Íons formadores Principalmente cálcio (Ca+2) e magnésio(Mg+2). Origem natural: CO2 – absorvido da atmosfera ou resultante da matéria orgânica. Origem antropogênica: Despejos industriais, passagem da água por minas abandonadas, vazadouros de mineração e borras de minério. Problemas - Não há evidências de problemas de saúde - Pode causar gosto desagradável e pode ter efeitos laxativos - Reduz a formação de espuma, implicando em maior consumo de sabão - Causa incrustação nas tubulações de água quente, caldeiras e aquecedores Importância - Tratamento de água de abastecimento doméstico e industrial Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas - Dureza Classificação: dureza < 50 mg/L CaCO3 - água mole ou branda dureza entre 50 e 150 mg/L CaCO3: dureza moderada dureza entre 150 e 300 mg/L CaCO3: água dura dureza> 300 mg/L CaCO3: água muito dura Método de determinação: Titulação com EDTA (acido etileno dietil tetraacético) adição de solução tampão para manter pH ~ 10 adição de indicador (preto de eriocromo) vira do vinho para azul A concentração de dureza é proporcional ao volume de EDTA gasto na titulação Padrão de potabilidade: VMP – 500 mg/L Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Fósforo Apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico Despejos domésticos e industriais Detergentes Excrementos de animais Fertilizantes Origem Natural - dissolução de compostos do solo decomposição da matéria orgânica Antropogênica Importância - O fósforo é um elemento indispensável para o crescimento de algas - O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica Valores indicativos P < 0,01-0,02 mg/L – lagos não eutrófico P entre 0,01-0,02 e 0,05 mg/L – estágio intermediário P> 0,05 mg/L – lagos eutróficos P ro f. P a u lo C e z a r 49 Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Nitrogênio Origem natural: -Constituinte de proteínas, clorofila e vários outros compostos biológicos Origem antropogênica: - Despejos domésticos - Despejos industriais - Excrementos de animais - Fertilizantes Importância -Em um corpo d' água, a determinação da forma predominante do nitrogênio pode fornecer informações sobre o estágio da poluição -O nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento dos microrganismos responsáveis pelo tratamento de esgotos (é necessário um adequado balanço C:N:P no esgoto para o desenvolvimento dos microrganismos) Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Nitrogênio Formas mais comuns na água Nitrogênio orgânico (dissolvido e em suspensão), amônia (NH3), nitrito (NO -2) e nitrato (NO-3). Problemas - O nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia (síndrome do bebê azul) -O nitrogênio em elevadas concentrações em lagos e represas, pode conduzir ao processo denominado eutrofização -Consumo de oxigênio dissolvido para conversão bioquímica da amônia a nitrito e deste a nitrato -A amônia é diretamente tóxica aos peixes Padrão de potabilidade: VMP – 10 mg/L para Nitrato e 1 mg/L para Nitrito. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Nitrogênio Como o nitrogênio segue um ciclo desde o organismo vivo até a mineralização total é possível avaliar o grau e a distância de uma poluição pela concentração e pela forma do composto apresentado. Nitrogênio na forma orgânica ou de amônia: poluição recente. Nitrogênio na forma de nitrato: poluição remota. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Ferro e manganês O ferro quando associado ao manganês confere a água sabor amargo, adstringente e de coloração amarelada e turva, devido a precipitação do mesmo quando oxidado; Na ausência de oxigênio dissolvido o ferro e o manganês se apresentam na forma solúvel (Fe2 + e Mn2 + ). Na presença de ar o ferro e omanganês são oxidados às suas formas insolúveis (Fe3 + e Mn4 +) Origem • Grande variedade de tipos de solos onde o ferro e o manganês estão presentes nas formas insolúveis Fe3 + e Mn4 +) • Despejos industriais. • Em águas de abastecimento sua presença pode ser devido ao uso de Coagulantes a base de ferro usados em ETA. Padrão de potabilidade: VMP – 0,3 mg/L para Fe e 0,1 mg/L para Mn. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Cloretos e sulfetos Problemas -Nenhum do ponto de vista de saúde. -Podem causar cor, gosto e odor -Manchar roupas durante a lavagem, manchar louças sanitárias e azulejos -Problemas de aceitação de produtos alimentícios Importância - Tratamento de água de abastecimento doméstico e industrial Unidade de medida: mg Fe/Litro ou mg Mg/Litro Padrão de potabilidade para Cloretos: VMP – 250 mg/L Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Cloretos e sulfatos Conjunto de sais normalmente dissolvidos Conferem a água um sabor salino e uma propriedade laxativa Despejos domésticos, industriais ou de irrigação aumentam a presença desses sais. O aumento do teor de cloretos é um indicativo de poluição por esgotos domésticos O íon sulfato além da propriedade laxativa mais acentuada que os outros sais, quando associada aos íons cálcio e magnésio promovem dureza permanente da água Variações dos íons sulfatos podem ser um indicativo de poluição por matéria orgânica no ciclo do enxofre Origem: Resíduos de curtumes, fabricas de papel e tecelagem lançam sulfatos na água Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Metais pesados Metais em solução são elementos que doam um ou mais elétrons formando cations, perfazem cerca de 80 elementos. Do ponto de vista químico os metais que apresentam densidade maior do que 4, são considerados metais pesados. Vários metais pesados são tóxicos Chumbo Estanho Pouco absorvidos pelo organismo Cádmio Totalmente absorvidos pelo organismo Problemas - Acumulativos na cadeia alimentar - Danos no sistema nervoso central, nos rins, mutações genéticas, indução de tumores Arsênio Tálio Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido Importância Sanitária: - Manutenção e proteção da vida aquática - Operação de sistemas biológicos aeróbios Fundamental para os organismos aeróbios; Águas superficiais apresentam-se saturadas de oxigênio dissolvidos porém este pode ser consumido rapidamente pela demanda de oxigênio de esgotos domésticos por exemplo Solubilidade e temperatura: Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) É a medida da quantidade de oxigênio necessário ao metabolismo de bactérias aeróbias que destroem a matéria orgânica. Importância Sanitária: • Avaliação quantitativa da concentração de material orgânico presente na fase líquida (rios, lagos, reservatórios, esgotos sanitários e efluentes industriais) • Avaliação da eficiência de sistemas de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais • Avaliação indireta da quantidade de material orgânico biodegradável presente na fase líquida Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Influência no decaimento: • Substrato • Temperatura • Micro-organismos • pH Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido (DBO) Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido (DBO) Aspectos analíticos NaOH; Inibidor nitrificante; Garrafas para determinação de DBO; Bandeja agitadora e oxímetro; Incubadora. Necessário conhecer a faixa de medição para ajustar o volume nas garrafas. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido Demanda Química de Oxigênio (DQO) Definição: Quantidade equivalente de oxigênio necessária para total oxidação química da matéria orgânica presentes na fase líquida. Permite a avaliação da carga de poluição de esgotos domésticos ou industriais. Importância Sanitária: Avaliação quantitativa da concentração de material orgânico presente na fase líquida (rios, lagos, reservatórios, esgotos sanitários e efluentes industriais) Avaliação da eficiência de sistemas de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais Avaliação indireta da quantidade de material orgânico presente na fase líquida Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características químicas – Oxigênio dissolvido Demanda Química de Oxigênio (DQO) Aspectos analíticos Agente oxidante: Dicromato de Potássio Condição do ensaio: meio ácido, mediante o emprego de H2SO4 Emprego de temperatura elevada e reação de oxidação catalizada por sulfato de prata A sua execução pode ser efetuada por meios de “kits” analíticos, empregando-se baixos volumes de reagentes Enquanto a execução do ensaio de DBO leva 5 dias, a análise de DQO demora da ordem de 3 horas Portanto, via de regra, DQO é um parâmetro de mais fácil execução e menos sujeito a erros experimentais Espectrofotômetro HACH, Manual, Reagentes e Vidraria específica (cubetas) Parâmetros Químicos MICROPOLUENTES INORGÂNICOS Chumbo, Mercúrio, prata, cádmio, e outros Origem – Despejos industriais; - Atividades mineradoras; -Agricultura. Fluoretos Importante em termos de saúde pública. Parâmetros Químicos Origem natural: vegetais com madeiras (ex: lignina, celulose e outros). Origem Antropogênica: despejos industriais, detergentes, defensivos agrícolas, etc. Não são biodegradáveis Tóxicos para ambientes aquáticos Tóxicos para os consumidores de água MICROPOLUENTES ORGÂNICOS Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características biológicas Importância nos ciclos biológicos: • Podem transmitir doenças • O principal grupo causador de doença são os dos coliformes • Bactérias, vírus e protozoários são patogênicos • Outros organismos como algas são responsáveis pela ocorrência de sabor e odor desagradáveis e por distúrbios em filtros e tubulações Contagem do número total de bactérias • Através de técnicas adequadas obtém-se o número de bactérias por centímetros cúbicos de água; • Número elevado de bactéria não é necessariamente indicativo de poluição, porém variações bruscas são; Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características biológicas Pesquisa de coliformes: • Coliformes são bactérias que habitam os intestinos dos animais superiores • Presença de coliformes indica poluição por esgotos domésticos • Identificados por técnicas microbiológicas adequadas Parâmetros Biológicos ORGANISMOS INDICADORES Tabela de padrão microbiológico da água para consumo humano. Fonte: Portaria MS n° 2.914/11. Forma física preponderante representada pelos parâmetros de qualidade Fonte: Von Sperling (2005). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Principais parâmetros a serem investigados em uma análise de água Fonte: Von Sperling (2005). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto Características radioativas • Característica nova na engenharia sanitária; • Águas subterrâneas e de superfície podem adquirir uma pequena quantidade de radioatividade natural; • Pode ser provenientes de rochas naturais; • Laboratórios de pesquisa, hospitais, indústrias podem poluir com substância radioativas; • Isótopos radioativos maisperigosos são estrôncio e Ítrio; • Limite aceitável inferior a 10picocurie; • Instalações de novos projetos de abastecimento de água deve sempre ser verificado o nível de radioatividade natural; ETAPA DATA DE ENTREGA PTOS TAREFA NP 1ª 31AGO 0,7 Memorial Descritivo (local, atividades econômicas, geologia, topografia, manancial utilizado, qualidade da água, concepção, materiais empregados, etc). NP1 2ª 31AGO 0,8 Determinação da população de projeto (NSE, usos, horizonte de projeto, projeções, vazão de projeto, etc) 3ª 14SET 1,0 Dimensionamento do medidor Parshall 4ª 19OUT 1,0 Dimensionamento do floculador NP2 5ª 19OUT 1,0 Dimensionamento do decantador ou flotador, conforme o caso 6ª 09NOV 1,0 Dimensionamento do filtro 7ª 09NOV 1,0 Dimensionamento da desinfecção 8ª 16NOV 1,5 Lay-out geral da ETA (incluindo administração, casa de química, estacionamento, depósitos, etc) - 16NOV Harmonia e apresentação do conjunto do projeto PROJETO DA ETA Dimensionamento e projeto básico de Estação de Tratamento de Água (ETA), para atender a população urbana de município a ser determinado, contendo todas as instalações necessárias para o bom funcionamento. O projeto deverá ser desenvolvido em etapas que serão avaliadas uma a uma, de forma a compor uma nota final no encerramento do semestre. São elas: O último quesito, com valor de 1,5 pontos, trata da organização e apresentação geral do projeto, assim, a universidade entende que o emprego de ferramentas computacionais de apoio ao projeto contribuem sobremaneira para o atingimento dessa meta. A partir da cidade destinada, o grupo deverá pesquisar dados nas diversas fontes. Deverá ser considerado o ciclo completo de tratamento. Avaliação: Capa, identificação, índice, listas (tabelas, figuras, abreviaturas e siglas),memórias de cálculo, desenhos, etc. Formato A4, times 12, espaço 1,5. Pranchas dobradas para o formato A4 conforme a norma ABNT. Margens: Superior e esquerda – 3,0cm inferior e direita – 2,0cm Apresentação do projeto 7 minutos , apresentador sorteado na hora pelo professor. 3 minutos de sabatina. Observar quantidade e clareza dos slides
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