aula 03 - caracterização das águas (parte 2)

Tratamento de

Água e Efluentes

2º. Sem./2010

Eng.Ambiental

Programa

3

I UNIDADE

Introdução – Histórico – Panorama

Caracterização das Águas e Esgotos

Princípios Químicos, Físicos e Biológicos do TA

Interpretação de Análises e Elaboração de Laudos

Considerações Projetos e Técnicas de Tratamento

Tecnologia para Tratamento de Água

Parâmetros de controle de qualidade de Água

Legislação Aplicada e Padrões

I UNIDADE

Introdução – Histórico – Panorama

Caracterização das Águas e Esgotos

Princípios Químicos, Físicos e Biológicos do TA

Interpretação de Análises e Elaboração de Laudos

Considerações Projetos e Técnicas de Tratamento

Tecnologia para Tratamento de Água

Parâmetros de controle de qualidade de Água

Legislação Aplicada e Padrões

Nesta Aula Veremos ...

Características das Águas

Parâmetros Físicos

Parâmetros Químicos

Parâmetros Biológicos

5

Características Água

Parâmetros de Qualidade

6

Parâmetros

Físicas

co

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Químicas

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7 Adaptado: Manual Prático de Análise de Água (FUNASA-MS)

Análises Físico-Químicas

Colorimetria

Co

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Titulometria

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8



Cor;

Turbidez;

Sabor e odor;

Temperatura;

Sólidos em suas

diversas frações.

Equipamentos para realização dos ensaios físicos

Fornecem indicações

preliminares importantes

para a caracterização da

qualidade química da água

9



CO

R

Conceito: Responsável pela coloração da água

Forma: presença sólidos dissolvidos (orgânicos e inorgânicos)

Origem Natural: decomposição da matéria orgânica, Fe e Mn

Origem Antrópica: resíduos industriais e esgotos domésticos

Importância: Natural – não representa risco a saúde, Industrial – pode ou não apresentar toxidade

Utilização: caracterização de águas de abastecimento bruta e tratada

Unidade: uC (unidade de cor) ou uH (unidade Hazen = mg Pt-Co/L)

co

r

10



CO

R

Interpretação dos Resultados

Deve-se distinguir entre cor aparente e cor verdadeira. No valor da cor aparente pode estar incluída uma parcela devida a turbidez da água. Quando esta é removida por centrifugação, obtém-se a cor verdadeira.

Para tratamento e abastecimento público de água:

(a) águas com cor acima de 15 uC, podem ser detectadas em um copo d’água pela maioria dos consumidores; (b) cor na água bruta: valores < a 5 uC, geralmente dispensam coagulação química, valores > 25 uC usualmente requerem a coagulação seguida de filtração; (c) águas com cor elevada implicam em um mais delicado cuidado operacional do tratamento e (d) ver padrão de Potabilidade = 15 uC.

Para corpos d’água: ver padrão para corpos d’água.

co

r

11



co

r

Métodos de Análise

Colorímetros (filtros)

Espectrofotômetros (monocromador)

Comparação visual (Pt-Co)

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co

r

13



Tu

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Conceito: representa o grau de interferência com a passagem da luz, através da água (aparência turva)

Forma: sólidos em suspensão

Origem Natural: partículas de rocha, argila e silte

Origem Antrópica: despejos domésticos, industriais, microrganismos e erosão

Importância: Natural – não traz inconveniente (abrigo microrganismo). Antrópica – pode ser compostos tóxicos ou microrganismos patogênicos

Utilização: caracterização de águas de abastecimento bruta e tratada e controle operacional da ETA

Unidade: uT (unidade de turbidez)

turb

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14



Tu

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(a) águas com turbidez = 10 uT (ligeira nebulosidade), com turbidez = 500 uT (praticamente opaca);

(b) Água bruta com turbidez < 20 uT (filtração lenta, sem coagulação), valores > 50 uT (requer coagulação ou pré-filtro grosseiro);

(c) Padrão de potabilidade – variável em função da origem da água e do tipo de tratamento.

Para corpos d’água: ver padrão para corpos d’água.

turb

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Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Média geométrica mensal da Turbidez da água bruta afluente a uma estação brasileira de médio

porte

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turb

idez

Turbidimetro (portátil)

17



turb

idez

18



Conceito: O sabor é a interação entre o gosto (salgado, doce, azedo e amargo) e o odor (sensação olfativa)

Forma: sólidos em suspensão, sólidos dissolvidos e gases dissolvidos

Origem Natural: MO em decomposição, microrganismos e gases (H2S)

Origem Antrópica: despejos domésticos e industriais e gases

Importância: A princípio não representa riscos à saúde, é a maior causa de reclamação dos consumidores. Valores elevados podem indicar presença de substâncias perigosas

Utilização: caracterização de águas de abastecimento bruta e tratada

Unidade: concentração limite mínima detectável

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Na interpretação dos resultados, são importantes a identificação e a vinculação com a origem do sabor.


Ver padrão de potabilidade (odor e gosto são considerados “não objetiváveis”).

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20



Conceito: Medição da intensidade de calor

Origem Natural: calor por radiação, condução e convecção (atmosfera e solo)

Origem Antrópica: Águas de torres de resfriamento e despejos industriais

Importância:

(a) > Temperatura > taxa das reações; (b) > Temperatura diminui a solubilidade dos gases (ex.: OD); (c) > Temperatura > taxa de transferência dos gases (pode gerar mau cheiro)

Utilização: caracterização de corpos d’água e águas residuárias brutas

Unidade: oC

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21




Para corpos d’água:

A temperatura deve ser analisada em conjunto com outros parâmetros, tais com oxigênio dissolvido.

Para tratamento de águas residuárias:

(a) A temperatura deve proporcionar condições para as reações bioquímicas de remoção de poluentes.

- Psicrofílica – entre 5 e 15 °C

- Mesofílica – entre 15 a 38 °C

- Termofílica – entre 45 e 60 °C

(b) Ver padrão de lançamento de Efluentes

Te

mp

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tura

22



Recomendações:

Processos Industriais:

A temperatura de efluentes industriais pode ser reduzida através do emprego de torres de resfriamento. Qualquer outro processo que provoque aumento da superfície de contato ar/água pode ser usado, como aspersores, cascateamento, etc..

Em muitos casos, apenas o tempo de detenção hidráulico dos efluentes em tanques de equalização é suficiente para promover a redução desejada de temperatura.

Te

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23



Conceito: Sólidos nas águas correspondem a toda matéria que permanece como resíduo, após evaporação, secagem ou calcinação da amostra a uma temperatura pré-estabelecida durante um tempo fixado.

Em linhas gerais, as operações de secagem, calcinação e filtração são as que definem as diversas frações de sólidos presentes na água (sólidos totais, em suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis).

Frações dos sólidos:

a) Sólidos Totais (ST): Resíduo que resta na cápsula após a evaporação em banho-maria de uma porção de amostra e sua posterior secagem em estufa a 103-105°C até peso constante. Também denominado resíduo total.

b) Sólidos em suspensão (ou sólidos suspensos) (SS): É a porção dos sólidos totais que fica retida em um filtro que propicia a retenção de partículas de diâmetro maior ou igual a 1,2 μm. Também denominado resíduo não filtrável (RNF).

Só

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24



Frações dos sólidos (continuação):

c) Sólidos Voláteis (SV): é a porção dos sólidos (sólidos totais, suspensos ou dissolvidos) que se perde após a ignição ou calcinação da amostra a 550-600°C, durante uma hora para sólidos totais ou dissolvidos voláteis ou 15 minutos para sólidos em suspensão voláteis, em forno mufla. Também denominado resíduo volátil.

d) Sólidos Fixos (SF): É a porção dos sólidos (totais, suspensos ou dissolvidos) que resta após a ignição ou calcinação a 550-600°C após uma hora (para sólidos totais ou dissolvidos fixos) ou 15 minutos (para sólidos em suspensão fixos) em forno mufla. Também denominado resíduo fixo.

e) Sólidos Sedimentáveis (SSed): É a porção dos sólidos em suspensão que se sedimenta sob a ação da gravidade durante um período de uma hora, a partir de um litro de amostra mantida em repouso em um cone Imhoff. S

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25



Importância:

As determinações dos níveis de concentração resultam em um quadro geral da distribuição das partículas com relação ao tamanho (sólidos em suspensão e dissolvidos) e com relação à natureza (fixos ou minerais e voláteis ou orgânicos). Este quadro não é definitivo para se entender o comportamento da água em questão, mas constitui-se em uma informação preliminar importante.

No controle operacional de sistemas de tratamento de esgotos e efluentes, em processos biológicos aeróbios e anaeróbios as concentrações tem sido utilizadas para se estimar a concentração de microrganismos decompositores da matéria orgânica.

As concentrações de sólidos em suspensão são medidas importantes no controle de decantadores e outras unidades de separação de sólidos. Constituem parâmetro utilizado em análises de balanço de massa S

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26



Só

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Esgoto Doméstico - Fonte: von

Sperling (1996)

ST - 1000 mg/L

SS – 350 mg/L

SSF – 50 mg/L

SSV – 300 mg/L

SD – 650 mg/L

SDF – 400 mg/L

SDV – 250 mg/L

Sólidos sedimentáveis sedimentação em cone

Imhoff após 1h

27

Só

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Adaptado: Qualidade das Águas e

Poluição: Roque Passos (2006)

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Qual a diferença entre cor e turbidez ?

Qual a diferença entre cor real (verdadeira) e cor aparente?

Dê exemplos de partículas que provocam cor real nas águas

Dê exemplos de partículas que provocam turbidez nas águas

Qual a importância do parâmetro cor nos estudos de controle da poluição das águas naturais (rios, lagos, etc)?

Qual a importância do parâmetro turbidez no controle operacional de uma estação de tratamento de água para abastecimento público?

29



Os principais parâmetros químicos:

pH;

Acidez;

Alcalinidade;

Dureza;

Fe e Mn;

Cloretos

Nitrogênio e Fósforo

Oxigênio dissolvido

Matéria Orgânica

Micropoluentes inorgânicos.

Micropoluentes orgânicos espectofotômetro

30



Conceito: pH = - log [H+] faixa 0 a 14

Origem Natural: dissolução rochas, absorção gases da atmosfera, oxidação da matéria orgânica e fotossínteses

Origem Antrópica: despejos domésticos e industriais

Importância: (a) não tem implicação em termos de saúde pública (exceção para valores extremos); (b) É importante em diversas etapas do tratamento (coagulação, desinfecção, controle da corrosividade, remoção da dureza); (c) pH baixo: potencial corrosivo (agressividade nas tubulações); (d) pH alto: possibilidade de incrustação nas tubulações

Utilização: caracterização águas abastecimento brutas e tratadas, de águas residuárias brutas, controle da operação da ETA (coagulação e incrustação/corrosividade) e controle da operação da ETE (digestão anaeróbica)

pH

31





(a) ≠ pHs ≠ faixas de atuação ótima de coagulantes; (b) frequentemente o pH precisa ser corrigido (antes e depois) da adição dos químicos; (c) a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos

Para tratamento de águas residuárias:

(a) Valores de pH afastados de 7 (neutro), tendem a afetar as taxas de crescimento dos microrganismos; (b) a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos; (c) valores de pH elevados possibilita preciptação de metais;

Para corpos d’água:

(a) Valores de pH elevados podem estar associados à proliferação de algas; (b) valores elevados ou baixos podem indicar presença de efluentes industrias; (c) a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos

pH

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12

peixes FeCl2 Al2(SO4) FeSO4 depuração

Adaptado: Monografia – Analise das Condições Operacionais de

ETE (Nelson Virgilio)

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Conceito: capacidade da água em resistir às mudanças de pH causadas pelas bases fortes, devido à presença de ácidos fortes, ácidos fracos e sais que apresentam caráter ácido (sulfato de alumínio, cloreto férrico, cloreto de amônio, por exemplo. É devida principalmente à presença de CO2 livre (pH entre 4,5 e 8,2).

Origem Natural: CO2 absorvido da atmosfera ou resultado da decomposição da matéria orgânica e gás sulfídrico.

Origem Antrópica: despejos industriais (ácidos minerais ou orgânicos); passagem da água por minas abandonadas, vazadouros de mineração e borras de minério.

Importância:

(a) Tem pouca importância sanitária

(b) Águas com acidez mineral são desagradáveis ao paladar,

(c) Responsável pela corrosão de tubulações e materiais

Ac

idez

34



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento (inclusive industriais) brutas e tratadas

Unidade: mg/L de CaCO3 (também em miliequivalentes/L = equivalente/m3)

Interpretação dos Resultados:

Em termos de tratamento e abastecimento público de água:

- O teor de CO2 livre (diretamente associado à acidez), a alcalinidade e o pH estão inter-relacionados

- pH > 8,2: ausência de CO2 livre

- pH entre 4,5 e 8,2: acidez carbônica

- pH < 4,5: acidez por ácidos minerais fortes (usualmente resultantes de despejos industriais)

Ac

idez

35



Conceito: capacidade da água em resistir às mudanças de pH causadas pelos ácidos fortes, devido à presença de bases fortes, fracas e sais que apresentam caráter básico (bicarbonatos – HCO3

-, carbonatos – CO3

-, e os

hidróxidos (OH-). Capacidade de resistir as mudanças de pH – capacidade

tampão

Origem Natural: Dissolução de rochas, reação do CO2 com a água (CO2 advindo da atmosfera ou da decomposição da matéria orgânica).

Origem Antrópica: Despejos industriais

Importância:

(a) Água potável: Não tem significado sanitário, mas em elevadas concentrações confere um gosto amargo para a água;

(b) Tratamento de água: relacionada com a coagulação, redução de dureza e prevenção da corrosão em tubulações

(c) Tratamento esgoto: a redução do pH pode afetar os microrganismos

Alc

ali

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e

36



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas. Controle da operação de estações de TA (coagulação e grau de incrustabilidade e corrosividade)




- a alcalinidade, o pH e o teor de CO2 estão inter-relacionados

- pH > 9,4: hidróxidos e carbonatos

- pH entre 8,3 e 9,4: carbonatos e bicarbonatos

- pH entre 4,4 e 8,3: apenas bicarbonatos

Em termos de Tratamento de Águas Residuárias:

- Pode afetar a taxa de crescimento dos microrganismos responsáveis pela oxidação (como na nitrificação)

Alc

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e

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Conceito: Concentração de cátions multimetálicos em solução. Os cátions mais frequentemente associados à dureza são Ca2+ e Mg2+. Em condições de supersaturação, os cátions reagem com ânions da água, formando preciptados. Pode ser dureza carbonatada (HCO3

- e CO32-) e dureza não

carbonatada (outros ânions, como Cl- e SO42-)

Origem Natural: Dissolução de minerais contendo cálcio e magnésio, ex.: rochas calcárias.


Importância:

(a) Não há evidências de que a dureza cause problemas sanitários;

(b) Pode ter efeito laxativo;

(c) Reduz formação de espuma (maior consumo de sabão)

(d) Incrustações nas tubulações de água quente, caldeiras e aquecedores

Du

reza

38



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento (inclusive indústrias) brutas e tratadas




- Dureza < 50 mg/L CaCO3: água mole

- 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

- Padrão de Potabilidade (≤ 500 mg/L)

Du

reza

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Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Média mensais da Dureza da água bruta afluente a uma estação brasileira de médio porte

Du

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mg

/L C

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Fonte: Libânio, Marcelo – Tratamento de Água

40



Conceito: presentes nas formas insolúveis (Fe3+ e Mn4+) numa grande quantidade de tipos de solos. Na ausência de OD (água subterrâneas e fundo lagos) se apresentam na forma solúvel reduzida (Fe2+ e Mn2+). Caso a forma reduzida seja exposta ao ar atmosférico, o Fe e Mn voltam a forma insolúvel, preciptando, causando cor na água e manchando roupas na lavag

Origem Natural: Dissolução de compostos do solo


Importância:

(a) Tem pouco significado sanitário nas concentrações usualmente encontradas nas águas naturais;

(b) Em pequenas concentrações causam problemas de cor na água;

(c) Em certas concentrações podem causar sabor e odor (mas, nessas concentrações, o consumidor já teria rejeitado a água, devido à cor)

Fe

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n

41



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas

Unidade: mg/L



- Ver padrão de potabilidade (= 0,3 mg/L Ferro e 0,1 mg/L Manganês)

Em termos de tratamento e abastecimento de águas residuárias

- Ver padrão de lançamento

Em termos dos corpos d’água

- Ver padrão dos corpos d’água

Fe

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n

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Conceito: Todas as águas naturais, em maior ou menor escala, contêm íons resultantes da dissolução de minerais. Os cloretos (Cl-) são advindos da dissolução de sais (ex.: cloreto de sódio)

Origem Natural: Dissolução de minerais e intrusão de águas salinas

Origem Antrópica: Despejos domésticos, industriais e águas utilizadas em irrigação

Importância:

Em determinadas concentrações imprime um sabor salgado à água;

Clo

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s

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Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e de esgotos tratados usados para irrigação

Unidade: mg/L



- Ver padrão de potabilidade (= 250 mg/L)


- Ver padrão dos corpos d’água Clo

reto

s

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Conceito: Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera, este se alterna entre várias formas e estado de oxidação. No meio aquático, o nitrogênio pode ser encontrado nas seguintes formas: (a) nitrogênio molecular (N2), escapando para atmosfera, (b) nitrogênio orgânico (dissolvido ou em suspensão), (c) amônia (livre NH3 e ionizada NH4

+), (d) nitrito e (e) nitrato

Origem Natural: Proteínas e compostos biológicos. Nitrogênio de composição celular de microrganismos

Origem Antrópica: Despejos domésticos, industriais, excrementos animais e fertilizantes

Importância:

(a) O nitrogênio na forma de nitrato esta associado a doenças (bebê azul);

(b) O nitrogênio é indispensável para crescimento de algas, quando em altas concentrações em lagos ou represas pode causar a eutrofização;

(c) Nos processo bioquímicos NH3 NO2- NO3

- ocorre consumo de OD (pode alterar a vida aquática)

Nit

rog

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45



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas, de águas residuárias brutas e tratadas e de corpos d’água

Unidade: mg/L



- Ver padrão de potabilidade (= 10 mg/L nitrato e 1 mg/L nitrito)

Em termos de tratamento de águas residuárias

- É necessário um adequado balanço C:N:P no esgoto para o desenvolvimento dos microrganismos (cerca de 100:5:1 em termos de DBO:N:P)

- Ver padrão de lançamento (amônia)


- Ver padrão dos corpos d’água (amônia, nitrito, nitrato e, em certas condições nitrogênio total)

Nit

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Conceito: O fósforo na água apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico. Os ortofosfatos são diretamente disponíveis para o metabolismo biológico sem necessidade de converções a formas mais simples. As formas em que os ortofosfatos se apresentam na água (PO4

3-, HPO42-, H2PO4

-, H3PO4) dependem do pH, sendo a mais comum na faixa usual de pH o HPO4

2-. Os polifosfatos são moléculas mais complexas com dois ou mais átomos de fósforo.

Origem Natural: dissolução de compostos do solo, decomposição da MO e fósforo de composição celular de microrganismos.

Origem Antrópica: Despejos domésticos, industriais, detergentes, excrementos animais e fertilizantes

Importância:

(a) Não apresenta problemas de ordem sanitária nas águas abastecimento;

(b) Seu excesso pode conduzir a um crescimento exagerado de microrganismos (eutrofização);

Fó

sfo

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Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas de águas residuárias brutas e tratadas e de corpos d’água

Unidade: mg/L



- Ver padrão de potabilidade (= 10 mg/L nitrato e 1 mg/L nitrito)

Em termos de tratamento de águas residuárias

- É necessário um adequado balanço C:N:P no esgoto para o desenvolvimento dos microrganismos (cerca de 100:5:1 em termos de DBO:N:P)

- Ver padrão de lançamento (amônia)


- Ver padrão dos corpos d’água (amônia, nitrito, nitrato e, em certas condições nitrogênio total)

Fó

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48


Eutrofização

49



Qu

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Cite exemplos de aplicação do pH em ETAs, ETEs e em lago eutrofizado ?

Pode uma água natural conter acidez e alcalinidade ao mesmo tempo ?

Qual a principal forma em que a dureza pode ser introduzida nas águas naturais?

Quais as principais fontes de nitrogênio nas águas naturais?

Por que tratar esgotos sanitários pode ser insuficiente para controlar a eutrofização de determinada água natural?

50



Conceito: O O2 dissolvido (OD) é de essencial importância para os organismos aeróbios (que vivem na presença de O2). Durante a estabilização da MO, as bactérias fazem uso do O2 nos processos respiratórios, podendo vir a causar uma redução da sua concentração no meio. Dependendo da magnitude deste fenômeno, podem vir a morrer diversos seres aquáticos, inclusive os peixes. Caso o O2 seja totalmente consumido, tem-se as condições anaeróbias (ausência de O2), com possível geração de maus odores.

Origem Natural: dissolução do oxigênio atmosférico e produção pelos organismos fotossintéticos.

Origem Antrópica: Introdução pela aeração artificial e produção de organismos fotossintetizantes (eutrofização)

Importância:

(a) O O2 dissolvido é vital para os seres aquáticos aeróbicos;

(b) O O2 dissolvido é o principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição das águas por despejos orgânicos;

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51



Utilização mais frequente: Controle operacional de estações de tratamento de esgoto e caracterização de corpos d’água.

Unidade: mg/L


Em termos de tratamento de águas residuárias:

- É necessário um teor mínimo de OD (>1 mg/L) nos reatores dos sistemas aeróbios


- A solubilidade do OD varia com a altitude e a temperatura. Nível do mar a 20º C a conc. de saturação = 9,2 mg/L

- Valores OD >> à saturação: são indicativos da presença de algas (fotossíntese, com geração de oxigênio puro);

- Valores OD << à saturação: são indicativos da presença de MO (esgoto)

- Com OD em torno de 4-5 mg/L morrem os peixes mais exigentes; com OD = 2 mg/L praticamente todos estão mortos, com OD = 0 mg/L (condição anaeróbica)

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Conceito: A matéria orgânica presente nos corpos d’água e nos esgotos é uma característica de primordial importância, sendo a causadora do principal problema de poluição das águas: o consumo de OD pelos microrganismos nos seus processos metabólicos de utilização e estabilização da MO. Os principais componentes orgânicos são as proteínas, os carboidratos, a gordura e os óleos, além da uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas e outros em menor quantidade. A matéria carbonácea (carbono orgânico) divide-se em: (a) não biodegradável (em suspensão e dissolvida) e (b) biodegradável (em suspensão e dissolvida). Normalmente utiliza-se métodos indiretos para quantificação da MO ou do seu potencial poluidor, visto que seria muito complexo a determinação de cada um dos seus componentes. Existem duas principais categorias: (a) Medição do consumo de oxigênio (Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO; Demanda Química de Oxigênio – DQO e (b) Medição do Carbono Orgânico (Carbono Orgânico Total – COT). A DBO e a DQO são parâmetros tradicionalmente mais utilizados.

Origem Natural: MO vegetal e animal e microrganismos

Origem Antrópica: Despejos domésticos e industrias

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53



Os parâmetros, Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO e Demanda Química de Oxigênio – DQO expressam a presença da matéria orgânica.

Ambos indicam a magnitude do consumo de oxigênio (em mg/L) pelas bactérias na estabilização da matéria orgânica

A determinação da DBO, realiza-se a partir da diferença na concentração de OD em amostra de água em um período de 5 dias e temperatura de 20º C (DBO5)

A DQO é obtida por titulação química e o resultado sai em menos de 3 h, sendo utilizado como parâmetro no monitoramento de estação de tratamento de esgoto

Se uma amostra de água apresentar DBO de 10 mg/L significa que serão necessárias 10 mg de OD para estabilizar a MO biodegradável contida em 1 litro de amostra, em um período de 5 dias a 20º C

Maté

ria O

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54



Utilização mais frequente: Controle de águas residuárias brutas e tratadas e caracterização de corpos d’água.

Unidade: mg/L



- A DBO dos esgotos domésticos esta em torno de 300 mg/L e DQO 600 mg/L

- A DBO e DQO dos esgotos industriais variam amplamente, com o tipo de processo industrial

- A DBO e DQO efluente do tratamento são função do nível e do processo de tratamento

Em termos dos corpos d’água:

- Ver padrão de Corpos d’água;

Importância: A DBO e DQO retratam, de forma indireta, o teor de MO nos esgotos ou no corpo d’água, sendo, portanto uma indicação do potencial de consumo do OD

Ma

téri

a O

rgâ

nic

a

55



Conceito: Uma grande parte são tóxicos, em destaque os metais. Ex.: arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio e prata. Os não metais: cianetos, flúor e outros.

Origem Natural: A origem natural é de menor importância

Origem Antrópica: Despejos industriais, mineradoras, garimpo e agricultura.

Importância:

(a) Alguns elementos e compostos, em baixas concentrações, são nutrientes para seres vivos;

(b) Vários nutrientes e compostos, em determinadas concentrações, são tóxicos para os habitantes dos ambientes aquáticos, para os consumidores da água e para os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos;

Mic

ro in

org

ân

ico

s

56



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas, caracterização de águas residuárias brutas e tratadas e caracterização de corpos d’água.

Unidade: µg/L ou mg/L



- Ver padrão de Potabilidade (vários compostos – consultar tabelas)


- Em determinadas concentrações, podem causar inibição no tratamento biológico de esgotos;

- Ver padrão de Lançamento;


- Ver padrão de Corpos d’Água

Mic

ro in

org

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s

57



Conceito: Alguns compostos orgânicos são resistentes à degradação biológica, não integrando os ciclos biogeoquímicos, e acumulando-se em determinado ponto do ciclo (interrompido). Entre estes, destacam-se os defensivos agrícolas, alguns tipos de detergentes (ABS, com estrutura molecular fechada) e um grande número de produtos químicos. Uma grande parte desses compostos, mesmo em reduzidas concentrações, está associada a problemas de toxicidade.

Origem Natural: vegetais com madeira (tanino, lignina, celulose, fenóis)

Origem Antrópica: Despejos industriais, detergentes, processamento e refino de petróleo e defensivos agriculturas.

Importância:

(a) Os compostos orgânicos incluídos nesta categoria não são biodegradáveis;

(b) Vários compostos, em determinadas concentrações, são tóxicos para os habitantes dos ambientes aquáticos, para os consumidores da água e para os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos;

Mic

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58



Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas, caracterização de águas residuárias brutas e tratadas e caracterização de corpos d’água.

Unidade: µg/L ou mg/L



- Ver padrão de Potabilidade (vários compostos – consultar tabelas)


- Ver padrão de Lançamento


- Ver padrão de Corpos d’Água

Mic

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rgâ

nic

os

59



Entre os organismos que podem ser encontrados na água:

Microorganismos patogênicos

oSão introduzidos na água junto com a matéria fecal

de esgotos sanitários. Podem ser de vários tipos:

bactérias, vírus, protozoários e vermes.

oPossuem sobrevivência limitada no meio

oSua existência é mostrada através de indicadores

da presença de matéria fecal no líquido

oAs bactérias usadas como indicadores de poluição

da água por matéria fecal são os coliformes

60

Coliformes Totais

Coliformes Fecais (Termotolerantes)

Escherichia coli - constituí na espécie dominante de

coliformes fecais .

Streptococos fecais - Streptococos faecalis - homem;

Streptococos bovis - gado bovino; Streptococos

equinus - equinos

Testes de Biotoxidade

Comunidade Fitoplanctônica

Algas tóxicas e cianotoxinas



Colifomes Totais - grande grupo de bactérias

encontradas em vários ambientes, poluídos e

não poluídos;

Coliformes Fecais - Bactérias indicadoras de

resíduo do trato intestinal humano e de outros

animais endotermos;



Co

lifo

rmes

To

tais

e F

eca

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Escherichia coli - constituí na espécie

dominante de coliformes fecais.

Estreptococos fecais - Várias espécies ou

variedades de estreptococos. Habitam o

intestino de seres humanos e outros animais.

Ex: Streptococos faecalis - homem;

Streptococos bovis - gado bovino;

Streptococos equinus - equinos

E. C

oli

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str

ep

toc

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s f

ecais



Microrganismos Presentes nos Esgotos Domésticos

Brutos

Fonte: Arceivalla (1981).



Microrganismos Contribuição per

capita (org/hab.dia)

Concentração

(org/100mL)

Bactérias totais 1012 – 1013 109 – 1010

Coliformes totais 109 – 1012 106 – 109

Coliformes fecais 108 – 1011 105 – 108

Estreptococos fecais 108 – 109 105 – 106

Cistos de protozoários < 106 < 103

Ovos de helmintos < 106 < 103

Vírus 105 – 107 102 – 104

64



Portaria MS

518/2004 Padrão

microbiológico

de potabilidade

da água para

consumo

humano

Onde Estudar a Aula de Hoje

Nos Livros

• Von Sperling, Marcos – Introdução a Qualidade

das Águas – Editora UFMG 3ª. Ed ( Cap. 1 –

Noções de Qualidade das Águas)

• Telles D’Alkimin, Dirceu – Reúso da Água – Ed.

Blucher (Cap. 3 – Qualidade da água)

• Passos, Roque - Qualidade das Águas e

Poluição: Aspectos Físico-Químicos - ABES

Na Próxima Aula Veremos ...

Tratamento de Água

Requisitos de Qualidade da Água

IQA – como se calcula ?

Composição do Esgoto

Características dos Efluentes

IQE – como se calcula ?

Poluição das Águas

Quantificação das Águas Poluidoras

Contato

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aula 03 - caracterização das águas (parte 2)

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