Química Aplicada para Engenharia Civil Exercícios

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Química Aplicada para Engenharia Civil
Engº Esp. Prof. Christian Eduardo Moreira de Souza
Universidade Paulista UNIP – Araçatuba - SP
Profº Eng. Esp. Christian Eduardo Moreira de Souza
E-mail: christian.souza@docente.unip.br 
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Exercícios para P1
Estações de Tratamento de Esgoto - ETA
1. Transmissão Mecânica 
1.1. Características das transmissões mecânicas. 
1.2. Transmissões por elementos rígidos e flexíveis. 
1.2.1. Cinemática da transmissão mecânica. 
1.3. Seleção do tipo de transmissão 
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	Parâmetros de qualidade da água 
	Sabe-se que as características da água podem ser traduzidas na forma de seus parâmetros de qualidade e podem ser expressos como parâmetros físicos, químicos, bacteriológicos e hidrobiológicos. Apresente a característica dos parâmetros físicos da água.
Parâmetros físicos 
Cor: Responsável pela coloração na água 
-Forma do constituinte responsável: Sólidos dissolvidos 
Origem natural: 
Decomposição da matéria orgânica 
Ferro e manganês 
 Origem antropogênica: 
- Resíduos industriais (ex.: tinturarias, tecelagem, produção de papel); 
- Esgotos domésticos 
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	Importância: - Origem natural: não representa risco direto à saúde, mas consumidores podem questionar a sua confiabilidade, e buscar águas de maior risco. Além disso, a cloração da água contendo a matéria orgânica dissolvida responsável pela cor pode gerar produtos potencialmente cancerígenos.
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	Para que a água esteja dentro dos parâmetros adequados para o consumo humano, defina o que é turbidez. 
	Conceito: 
	A turbidez representa o grau de interferência com a passagem da luz através da água, conferindo uma aparência turva à mesma; 
Forma do constituinte responsável: - Sólidos em suspensão
Origem natural: 
Partículas de rocha, argila e silte
Algas e outros microrganismos 
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Origem antropogênica: 
Despejos domésticos 
Despejos industriais 
Microrganismos 
Erosão 
Importância:
Origem natural: 
	Não traz inconvenientes sanitários diretos. Porém, é esteticamente desagradável na água potável, e os sólidos em suspensão podem servir de abrigo para microrganismos patogênicos (diminuindo a eficiência da desinfecção); 
Origem antropogênica: Pode estar associada a compostos tóxicos e organismos patogênicos; 
Em corpos d'água: pode reduzir a penetração da luz, prejudicando a fotossíntese
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	Como comentado, o pH da água para tratamento das ETAs é fundamental para o processo. Defina Ph.
Conceito: Potencial hidrogeniônico. Representa a concentração de íons hidrogênio H 4+ (em escala anti-logarítmica), dando uma indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água. 
	A faixa de pH é de 0 a 14. - Forma do constituinte responsável: 
Sólidos dissolvidos, gases dissolvidos.
Origem natural: 
- Dissolução de rochas 
- Absorção de gases da atmosfera 
- Oxidação da matéria orgânica 
- Fotossíntese
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Origem antropogênica: 
Despejos domésticos (oxidação da matéria orgânica) 
Despejos industriais (ex.: lavagem ácida de tanques) 
 Importância: - É importante em diversas etapas do tratamento da água (coagulação, desinfecção, controle da corrosividade, remoção da dureza).
pH baixo: corrosividade e agressividade nas águas de abastecimento
pH elevado: possibilidade de incrustações nas águas de abastecimento 
- valores de pH afastados da neutralidade: podem afetar a vida aquática (ex.: peixes) e os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos. 
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E-mail: christian.souza@docente.unip.brDefina dureza da água 
Conceito: Concentração de cátions multimetálicos em solução. Os cátions mais frequentemente associados à dureza são os cátions bivalentes Ca2+ e Mg2+. Em condições de supersaturação, esses cátions reagem com ânions na água, formando precipitados. 
	A dureza pode ser classificada como dureza carbonato e dureza não carbonato, dependendo do ânion com a qual ela está associada. A dureza correspondente à alcalinidade é denominada dureza carbonato, enquanto que as demais formas são caracterizadas como dureza não carbonato. A dureza carbonato é sensível ao calor, precipitando-se em elevadas temperaturas. 
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	Indique qual portaria regulamenta e padroniza a potabilidade da água no Brasil, quais quesitos devem obedecer para o consumo humano. 
	No Brasil os padrões de potabilidade da água para o consumo humano são estabelecidos pelo Ministério da Saúde e atualmente encontra-se em vigor a Portaria MS nº 1.469, de 29 de dezembro de 2000. 
	A água própria para o consumo humano, ou água potável, deve obedecer a certos requisitos de ordem: 
A água deve estar: 
Isenta de substâncias químicas e organismos prejudiciais à saúde; 
Adequada para serviços domésticos; 
De baixa agressividade e dureza; 
Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor) e ausência de organismos visíveis. 
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	Escreva sobre a importância do tratamento da água. Relacionando os benefícios deste tratamento para os seres vivos e para o meio ambiente. 
	No corpo dos seres vivos a substância que existe em maior quantidade é a água. Nos seres humanos ela corresponde a 70% do peso de uma pessoa. Ingerir água tratada e de boa qualidade é essencial para a saúde pois muitas reações químicas importantes para a vida dos seres vivos (ser humano, animais e plantas) apenas acontecem em meio aquoso, ou seja, na presença de água. Também o transporte dos nutrientes nas planas e a circulação do sangue no corpo dos animais depende da água.
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Assinale com um “X” a alternativa correta:
	Para matar os microorganismos existentes na água submetida a tratamento de purificação utiliza-se:
( ) flúor ( X ) cloro ( ) magnésio ( ) oxigênio
	Partículas pesadas num líquido, com o decorrer do tempo, tendem a depositar-se no fundo do recipiente. Tal processo denomina-se:
( ) fluoração ( ) cristalização ( X ) decantação ( ) floculação
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	Cite duas fontes poluidoras da água e explique como cada uma delas prejudica a qualidade da água. 
1º) Super reprodução de algas, que deixam a água com cheiro e gosto desagradável. Este é uma exemplo de uma fonte natural de poluição! 
2º) Contaminação das águas do lençol freático (águas subterrâneas) que podem ser contaminadas com o chorume, material líquido proveniente da decomposição do lixo orgânico, altamene tóxico e fedorendo. 
3º) Vazamento de produtos tóxicos de indústrias que caem nos rios, lagos e mares que contaminam as águas e matam os seres vivos aquáticos.
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	A imagem acima representa uma ETA (Estação de Tratamento de Água). I. Marque a alternativa que indica a função do Sulfato de Alumínio II. Marque o produto que precisa ser adicionado a água para eliminar os microorganismos. 
I. Matar microorganismos – II. cal 
I. Formar flocos de sujeira – II. cloro 
I. Formar flocos de sujeira – II. cal 
I. Matar microorganismos – II. cloro
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	Uma empresa venceu uma licitação para a implantação de uma estação de tratamento em uma cidade, porém, para que possa ter o direito de operar, é necessário que haja um relatório para o fornecimento e autorização do órgão vigente.
	Descreva o processo completo de uma ETEs (Etapas e explicando cada uma delas) – (Captação, tratamento e distribuição para os rios ou indústrias)
	Apresente as normas regulamentadoras e portarias relacionada à coleta, tratamento e distribuição de água para a população;
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	Uma empresa venceu uma licitação para a implantação de uma estação de tratamento em uma cidade, porém, para que possa ter o direito de operar, é necessário que haja um relatório e um memorial de cálculo estimado para o fornecimento e autorização do órgão vigente.
	Descreva o processo completo de uma ETAs (Etapas e explicando cada uma delas) – (Captação, tratamento e distribuição)
	Apresente as normas regulamentadoras e portarias relacionada à coleta, tratamento e distribuição de água para a população;
População: 25.000 (com previsão de aumento de 15% da população no prazo de 20 anos)
Distância do ETA para o Reservatório (Diferença de cota): 25 m
Distância ETA ao ponto de Captação (horizontal): 4000 m
Consumo médio por pessoa: q= 250 l/hab/dia
K1 Coeficiente do dia de maior consumo = 1,2
K2 Coeficiente da hora de maior consumo = 1,5
K = K1x K2 coeficiente de reforço = 1,8
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	Como é sabido, o sistema de tratamento de águas é dimensionado de acordo com seu índice populacional. Dimensione um sistema elevatório de bombas para o abastecimento de uma cidade fictícia de 1455 habitantes, considerando um período de atendimento mínimo de 20 anos.
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Até aqui cairá para nós
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3.3 – Calcular a Altura manométrica de sucção
Para o cálculo das perdas localizadas foi utilizada a tabela ao lado:
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Hs = 2m
Hv = 0,25 para temperatura de 20º (Tabela 4);
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Dúvidas?
Lembrando que os exercícios serão fornecidos pelo acesso eletrônico, as respostas e entregas deverão ser feitas somente pelo Google Sala de aula. Lá estarão os materiais de apoio para a resolução dos exercícios e tirar as dúvidas.
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Cel: 018 997587672
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