PROJETO TCC AQUÁRIO 2018

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CENTRO PAULA SOUZA 
ETEC JÚLIO DE MESQUITA 
Técnico em Química 
Santo André 
2018 
 
EVILYN PARÃES FERNANDES 
ISADORA DE ALMEIDA DAVID 
KETLYN RODRIGUES COTTA 
PRISCILLA FERNANDA FIASQUI 
ROGER PEZZUOL DALL’AQUA 
 
 
 
PROJETO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE DUAS ESPÉCIES DE 
SINGÔNIO NO TRATAMENTO DE ESGOTO DOMÉSTICO 
PARA UTILIZAÇÃO COMO ÁGUA DE REUSO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientador 
MAGALI CANHAMERO 
 
 
 
 
 
Projeto de pesquisa apresentado à Escola 
Técnica Estadual Júlio de Mesquita, tendo 
por objetivo a aprovação para participação 
do projeto de trabalho de conclusão de 
curso. 
 
 
Sumário 
 
1. Introdução ......................................................................................................... 4 
1.1 Água de reuso ........................................................................................... 4 
2. TRATAMENTO DE ÁGUA ................................................................................. 7 
2.1 Coagulação e floculação ............................................................................... 8 
2.2 Filtração por bioadsorventes ......................................................................... 8 
2.3 Método alternativo Biofiltros .......................................................................... 9 
3. Objetivo ........................................................................................................... 11 
4. Justificativa ..................................................................................................... 11 
5. Viabilidade ...................................................................................................... 11 
6. Metodologia para desenvolvimento do projeto ........................................... 13 
7. Cronograma .................................................................................................... 14 
8. Resultados esperados ................................................................................... 14 
9. Referências ..................................................................................................... 15 
 
 
2 
 
RESUMO 
 
Atualmente, há uma grande necessidade de se preservar os recursos naturais 
que temos disponíveis. A água, em especial, é necessária tanto para manutenção 
da vida humana e dos animais, quanto para sustentar os diversos processos 
industriais. Tendo em vista essas situações, necessitamos cada vez mais de 
alternativas que possibilitem o tratamento e o reuso da água. 
Sendo assim, o objetivo deste trabalho é realizar um estudo com duas espécies 
de Singônio avaliando sua capacidade de tratar a água de esgoto doméstico em 
comparação com o tratamento de floculação utilizado convencionalmente tanto 
para uso doméstico como para tratamento de efluentes industriais. 
 
PALAVRAS CHAVES: Reuso; Singônio; Alternativas 
 
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ABSTRACT 
 
Nowadays, there is a great need to preserve the natural resources that we have 
available. The water, specially, is very necessary both for the maintenance of 
human and animal life, and for maintenance the various industrial processes. 
Aiming at these situations, we need more alternatives for that allow the treatment 
and reuse of the water. 
Therefore, the objective of this work is realize a study with two species of singonio 
evaluating their ability to treat the domestic sewage comparing to the conventional 
flocculation treatment used both for domestic use and for treatment for industrial 
effluents 
 
KEY-WORDS: Reuse; Singonio; Alternatives 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
A água é um recurso natural essencial para a manutenção de todos os 
aspectos da vida e já esteve disponível em grande escala no mundo todo. 
Contudo, devido ao uso irracional desse recurso, atualmente, a água potável não 
está distribuída uniformemente pelo globo. (COELHO, 2014). 
O crescimento populacional é um dos fatores que contribuíram para tal 
escassez e também a crescente demanda de água para usos agrícola e industrial, 
principalmente em países desenvolvidos. 
Considerando que apenas 2,5% dá água do planeta é doce, tal aumento no 
consumo devido aos fatores mencionados acima, é preocupante: quanto mais a 
população cresce e se desenvolve, menor a quantidade de água doce disponível 
no planeta. 
Esse desenvolvimento desordenado contribui para a poluição de diversos 
rios e lagos. Despejo de esgoto não tratado provenientes de indústrias, domicílios 
e atividades diversas, bem como a disposição inadequada de resíduos sólidos 
deterioram tais mananciais. Em consequência, prioriza-se a disponibilização de 
água de boa qualidade ao abastecimento para consumo humano. 
Devido a todos esses fatores, recorre-se a utilização de água de reuso 
como insumo básico em diversas atividades, principalmente em processos 
industriais e agrícolas em substituição da água potável. 
 
1.1 Água de reuso 
A água de reuso é a água residuária que apresenta características que 
permitem sua reutilização para algum fim específico. De acordo com Organização 
Mundial da Saúde (1973), há três conceitos de água de reuso: 
 
 Reuso indireto: ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para 
uso doméstico ou industrial, é descarregada nas águas superficiais ou 
subterrâneas e utilizada novamente à jusante, de forma diluída; 
 
5 
 
 Reuso direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para 
certas finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aquífero e 
água potável; 
 Reciclagem interna: é o reuso de água internamente nas instalações 
industrias tendo como objetivo a economia de água e o controle da 
poluição. 
 
Segundo Mancuso (2003), a água de reuso pode ser utilizada nas 
seguintes atividades não potáveis: 
 Reuso não potável para fins agrícolas; 
 Reuso não potável para fins industriais; 
 Reuso não potável para fins de recreação; 
 Reuso não potável para fins domésticos; 
 Reuso para manutenção de vazões; 
 Aquicultura; 
 Recarga de aquíferos subterrâneos. 
A tabela 1 apresenta a classificação e os parâmetros para o reuso de água 
do esgoto, segundo a NBR 13.969/97. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1 - Classes e parâmetros para água de reuso 
Classes Parâmetros 
Classe 1 – Lavagem de carros e 
outros usos que requerem o contato 
direto do usuário com a água, com 
possível aspiração de aerossóis pelo 
operador incluindo chafarizes. 
• turbidez - inferior a 5 UNT; 
• coliforme fecal – inferior a 200 
NMP/100ml; 
• sólidos dissolvidos totais inferior a 200 
mg/L 
• pH entre 6.0 e 8.0; 
• cloro residual entre 0,5 mg/L e 1,5 
mg/L. 
Classe 2 – Lavagens de pisos, 
calçadas e irrigação dos jardins, 
manutenção dos lagos e canais para 
fins paisagísticos, exceto chafarizes. 
• turbidez - inferior a 5 UNT; 
• coliforme fecal – inferior a 500 
NMP/100ml; 
• cloro residual superior a 0,5 mg/L. 
Classe 3 – Reuso nas descargas dos 
vasos sanitários. 
 
• turbidez - inferior a 10 UNT; 
• coliforme fecal – inferior a 500 
NMP/100ml. 
Classe 4 – Reuso nos pomares, 
cereais, forragens, pastagens para 
gados e outros cultivos através de 
escoamento superficial ou por sistema 
de irrigação pontual. 
 
• coliforme fecal – inferior a 5.000 
NMP/100ml; 
• oxigênio dissolvido acima de 2,0 mg/L. 
Fonte: ABNT - NBR 13.969/97 
Como demonstrado na tabela acima, cada classe apresenta parâmetros 
correspondentes. A fim de se adequar a água a uma classe específica, é 
necessário um tratamento físico-químico da mesma. 
 
 
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2. TRATAMENTO DE ÁGUA 
Os órgãos responsáveis pelo tratamento de água são as ETE’s e ETA’s. 
Eles garantem a saída de uma água, com características que garantam sua 
qualidade, até a população (ETA’s) ou para a disposição em mananciais (ETE’s). 
Segundo Richter (2009), a água destinada ao consumo humano deve ser 
livre de contaminantes orgânicos e inorgânicos e de bactérias patogênicas. 
Devidoa este fato, avalia-se a qualidade da água, seja esta tratada ou in natura, 
pela determinação de parâmetros físicos, químicos, bacteriológicos e indicativos 
de contaminação orgânica e biológica. 
No atual sistema de tratamento de efluentes (ETE) é realizado o processo 
de clarificação da água, que envolve a aplicação de produtos químicos com o fim 
de precipitar compostos em solução e desestabilizar suspensões coloidais. 
(RICHTER, 2009). Ocorre em duas etapas: 
 Coagulação: adição de coagulante químico a fim de reduzir as forças que 
mantém as partículas separadas; 
 Floculação: o movimento do fluído irá ocasionar colisões entre as partículas 
formando flocos que irão, posteriormente, precipitar. 
Os coagulantes químicos comumente utilizados são sais de alumínio e de 
ferro, principalmente o Al2(SO4)3. 
No entanto, nesse processo deve-se levar em conta a qualidade química 
da água, uma vez que a exposição à certas substâncias químicas é nociva a 
saúde humana. Segundo Rosalino (2011), há ligação entre íons provenientes de 
coagulantes químicos, tais como Al3+, à doenças neurológicas como, por 
exemplo, doença de Alzheimer, encefalopatia, doença de Parkinson e a esclerose 
amiotrófica lateral. 
A partir disto, vê-se uma necessidade de reduzir o uso de coagulantes 
químicos no tratamento de água, aplicando métodos alternativos que sejam 
eficientes, viáveis e não comprometam a qualidade da água tratada. 
 
 
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2.1 Coagulação e floculação 
No processo de coagulação ocorre a eliminação de partículas de sujidades 
dispersas na água, dando a mesma um aspecto turvo. Tais partículas, 
denominadas coloides, medem de 1 a 1000nm e apresentam uma alta 
estabilidade ou resistência à agregação natural, impossibilitando a sua separação 
por sedimentação ou filtração. Desse modo é necessário adição de produtos 
químicos a fim de desestabilizar essas partículas, possibilitando, posteriormente, 
a eliminação das mesmas. 
Na floculação, no primeiro estágio os coloides estão estáveis. Com a 
adição do coagulante químico, ocorre a desestabilização das partículas, 
resultando na diminuição das forças que as mantêm separadas. Por fim, através 
do movimento do fluído, há uma agregação entre as partículas, resultando em 
flocos de maior densidade que precipitam e, desse modo, podem ser eliminados 
por filtração. 
2.2 Filtração por bioadsorventes 
Na filtração, o fluído transportando as partículas precipitadas passam por 
um meio filtrante, onde as partículas ficam retidas, permitindo-se somente a 
passagem de água. Nas estações de tratamento, utiliza-se como meio filtrante 
bioadsorventes que removem os materiais poluentes da água, sendo mais 
comumente utilizado o carvão ativado. 
Os carvões ativados são materiais carbonosos que, após um tratamento 
para aumentar a sua porosidade, têm alta capacidade de reter partículas sólidas, 
realizando um processo de adsorção na parte interna e externa do carvão. Desse 
modo, eles apresentam um excelente poder de clarificação, desodorização e 
purificação de líquidos. 
Há ainda nas estações de tratamento de água convencionais, a etapa de 
desinfecção que normalmente é realizada com cloro ou ozônio. A desinfecção 
não será mencionada aqui, pois a mesma não é alvo do nosso estudo. 
 
 
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2.3 Método alternativo Biofiltros 
Tendo em vista a problemática com relação ao uso de coagulantes 
químicos, vê-se a necessidade da implantação de métodos alternativos, sendo 
uma opção a utilização de coagulantes naturais, conforme apontado por Hanson e 
Scarlett (2011): 
―O uso de plantas como biofiltros (filtragem por raiz) é pesquisado 
hoje em dia como alternativa para o tratamento. Essas plantas 
ficam flutuando na água enquanto suas raízes absorvem 
determinadas substâncias necessárias às suas necessidades. As 
plantas crescem em lagos e lagoas poluídas, se reproduzindo 
rápido. Algumas das mais eficientes, levando em consideração 
tempo e ação na água, são as denominadas aguapés (Eichhornia) 
e a Singônio (Syngonium podophyllum Schot).‖ 
Filtros orgânicos são tecnologias de baixo custo e fácil operação, além da 
ampla quantidade de tais meios, facilitando ainda mais a sua implantação. Eles 
consistem em materiais filtrantes orgânicos capazes de reter sujidades 
provenientes de atividades humanas. 
Nesse trabalho, estudaremos o uso do Syngonium podophyllum em duas 
variedades (rajado verde claro e liso verde escuro), uma planta angiosperma 
encontrada principalmente na América Latina popularmente conhecida como 
Singônio, como biofiltro. Será realizada a comparação dos resultados de ambas 
as espécies com o método de coagulação convencional, utilizando coagulantes 
químicos. 
 
 
 
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Figura 1 - Espécies de Singônio estudadas 
Fonte: Autor 
 
11 
 
3. OBJETIVO 
 
Estudar a eficiência de duas espécies de singônio no tratamento de água 
de esgoto e comparar com o tratamento de floculação convencional que utiliza 
coagulantes químicos. 
 
4. JUSTIFICATIVA 
 
Desenvolver metodologia eficaz, ecológica e de baixo custo para 
tratamento de efluentes domésticos a fim de incentivar o reuso da água. 
 
5. VIABILIDADE 
 
Baixo custo – Tratamento de água utilizando plantas ornamentais 
(Singônio) de fácil obtenção e baixo valor. 
Equipamentos e reagentes cedidos pela escola. 
Com base nos custos levantados inicialmente o projeto é considerado 
viável. 
 
Materiais para tratamento da água e análises: 
 Aquários de vidro: cedidos pela escola e pelos grupos anteriores 
 Bombas para circulação da água: cedidos pela escola e pelos 
grupos anteriores 
 Mudas das duas espécies de Singônio em estudo: plantas cedidas 
pela escola e mudas compradas por nosso grupo 
 Bioindicadores (Peixes ornamentais): cedidos pela escola e pelos 
grupos anteriores, alguns foram adquiridos por nosso grupo. 
 Alimento para os peixes e artêmias: Adquiridos por nosso grupo 
 Filtro de areia e carvão ativado: Adquirido por nosso grupo material 
para montagem do filtro, areia e carvão ativado cedido pelo grupo 
anterior. 
 
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 Reagentes: Solução de EDTA, Solução de Cloreto Férrico, Solução 
de Carbonato de Sódio, Indicador Negro de Eriocromo, Ácido 
Sulfúrico todos cedidos pela escola. 
 Equipamentos: Erlenmeyers, Buretas, Béqueres, Espátulas, 
pHmetro, Condutivímetro, Agitador magnético, Agitador mecânico 
todos cedidos pela escola 
 
Tabela 2- Custos Iniciais 
MATERIAL QUANTIDADE CUSTO UNITÁRIO (R$) CUSTO TOTAL (R$) 
Aquários de vidro 10 0,00 0,00 
Bombas para 
circulação da água 
5 0,00 0,00 
Mudas de Singônio 
(2 espécies) 
2 sacos de 
estopa 
7,50 15,00 
Bioindicadores 
(Peixes 
ornamentais) 
8 0,625 5,00 
Alimento para peixes 1 (20g) 4,00 4,00 
Artêmia 1 porção 10,00 10,00 
Filtro PVC 1 57,00 57,00 
Areia e carvão 
ativado 
- 0,00 0,00 
Reagentes - 0,00 0,00 
Equipamentos - 0,00 0,00 
 TOTAL R$ 91,00 
 
Fonte: Autor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. METODOLOGIA PARA DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 
 
Coletar água de esgoto doméstico no rio Carapituba, realizar ensaios 
preliminares na água bruta para verificar suas características iniciais (pH, 
Condutividade e Dureza Total). 
Submeter a água coletada aos tratamentos com duas espécies de Singônio 
e também ao tratamento convencional, utilizando como floculantes solução de 
Cloreto Férrico 10% (FeCl3) e Solução de Carbonato de Sódio 5% (Na2CO3). 
Após os três tratamentos sugeridos, serão repetidos os ensaios de pH, 
Condutividade e Dureza Total para comparação dos resultados com os ensaios 
preliminares. 
Por fim, ao término do tratamento da água com o Singônio, será realizado o 
abastecimento de um aquário com peixes que funcionarão como bioindicadores 
da qualidade da água. 
 
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FLUXOGRAMA – MACRO DAS ATIVIDADES 
 
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7. Cronograma 
 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 
Revisão Literária X X X 
Parte Experimental X X XX X X 
Desenvolvimento do 
protótipo 
 X X X 
Avaliação X X X X X X 
Resultado Final X 
 
8. RESULTADOS ESPERADOS 
 
Verificar e comprovar a eficiência das espécies de singônio para o 
tratamento da água de esgoto em comparação com o tratamento convencional. 
Determinar qual das duas espécies apresentou melhor resultado de 
clarificação da água de esgoto. 
Comprovar que a água tratada por ambas as espécies de singônio podem 
ser utilizadas como água de reuso. Essa comprovação será dada após realização 
das análises sugeridas e observação do comportamento dos bioindicadores 
(peixes do aquário). 
 
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9. REFERÊNCIAS 
 
ALVES, Leonardo Sehn. Medidor de condutividade elétrica para fins de 
monitoramento ambiental. 59f. Porto Alegre, 2016. Trabalho de diplomação em 
Engenharia Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS. 
 
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sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes 
líquidos – Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro,1997. 
 
BRÁZIO, João. A dureza em aquários de água doce. 2010. Disponível em: . 
Acesso em: 04 nov. 2017. 
 
CANHAMERO, Magali. Apostila de análise de águas. Santo André, 2011. 
 
Ciclo Ambiental da Água: da chuva à gestão/Dirceu D’Alkmin Talles 
(coordenador); Josué Souza de Góis (colaborador). – São Paulo: Blucher, 2013. 
 
CLAUDINO, Andréia. Preparação de carvão ativado a partir de turfa e sua 
utilização na remoção de poluentes. Tese (mestrado) – Universidade Federal de 
Santa Catarina. Florianópolis, 2003. 
 
COELHO, Roberto C. Contabilidade ambiental e econômica da redução no 
consumo de água potável e do uso de água de chuva na subprefeitura capela de 
socorro. 69f. – São Paulo, 2014. Programa de pós-graduação em engenharia de 
produção, Universidade Paulista – UNIP. 
 
HANSON, Jeffrey J.; SCARLETT, Robert H. Ilhas flutuantes para tratamento: 
Solução sustentável no processo de purificação da água. 2011. 
 
MAGALHÃES, M. A.; MATOS, A. T.; SARMENTO, A. P. Perda de carga em filtros 
orgânicos utilizados no tratamento de água residuária de suinoculturas. 
Engenharia Agrícola, v. 30, p. 527-537, 2010b. 
 
MANCUSO, Pedro Caetano Sanches. SANTOS, Hilton Felício dos. Reuso de 
água. Universidade de São Paulo, Faculdade de Saúde Pública. Núcleo de 
Informações em Saúde Ambiental. Barueri, SP: Manole, 2003. 
 
PONTALTI, Gabriel Colombo. Nitritos e nitratos: venenos ou nutrientes?. 
Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias da Universidade Federal 
do Rio Grande do Sul. 2011. 
 
RICHTER, Carlos A. Água: métodos e tecnologia de tratamento – Carlos A. 
Richter – São Paulo: Blucher, 2009. 
 
RICHTER, Carlos A. Tratamento de água: tecnologia atualizada/Carlos A. Richter, 
José M. de Azevedo Netto – São Paulo: Edgard Blucher, 1991. 
 
 
16 
 
ROSALINO, Melanie Roselyne Rodrigues. Potenciais efeitos da presença de 
Alumínio na água de consumo humano. 85f. Tese (mestrado) – Faculdade da 
Ciência e Tecnologia, Universidade de Lisboa. 2011. 
 
SAITO, Maria Lúcia. O uso do lodo de esgoto na agricultura: precauções com os 
contaminantes orgânicos / Maria Lúcia Saito. – Jaguariúna: Embrapa Meio 
Ambiente, 2007. 35 p. : il. — (Embrapa Meio Ambiente. Documentos, ; 64). 
 
TIBURCIO, Josiane de Oliveira do Canto. Remoção de alquilbenzeno linear 
sulfonado (LAS) em sistema anaeróbio (UASB) seguido de filtro biológico de alta 
taxa. 57f. Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, Curso de 
engenharia ambiental. Criciúma, 2016. 
 
VOGEL, Arthur Israel. Química Analítica Qualitativa. 5. Ed. São Paulo: Mestre 
Jou, 1981.