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7/23/2019 Tratamento Das Aguas

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Saneamento II

ENGENHARIA CIVIL

Saneamento II

Profa. Simone Fiori

Semestre: 2013-1

CAPÍTULO 2 -

QUALIDADE ETRATAMENTODAS ÁGUAS

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TRATAMENTOS DA ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO:

TRATAMENTO DA ÁGUA

Saneamento II

O objetivo fundamental dos Sistemas de Abastecimento de Água éfornecer águas às necessidades do homem que vive nas áreas urbanas,

em quantidade e qualidade adequada às suas necessidades.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

Tratamento da água para abastecimento público -CONCEPÇÃO

Águ as Superf ic iai s Águ as Subter râneas

Norm as da ABNT:

NBR 12216/92 – Proj eto de estações de tratament o de água paraabastecimento públi co; NBR 12211 –Estud o de concepção de sistemas públic os de abastecimento de água – Procedimento;

NBR 12212 – Projeto de poço para captação de água subt errânea.

NBR 12213 – Projeto de sistem as de captação de água de superfície para abastecimento público –Procedimento.

NBR 12214 – Projeto de sistem a de bombeamento de água para abastecimento públ ico.

NBR 12215 –Adutor as em sistemas de distribui ção de águas. NBR 12217 –Proje to de reservatório de distribuição de água para abastecimento público.

NBR 12218 –Proje to de rede de distribuição de água para abastecimento públi co.

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Exemplo de Estação de abastecimento de águas superficiais:

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Exemplo de Estação de abastecimento de águas Subterrâneas:

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TRATAMENTO DA ÁGUA

Estação de Tratamento de Água - ETA

A fun ção da ETA é for necer à co mu nid ade, água de bo a quali dadedo ponto de vist a físico, químico e biológico.

Manancial Hídrico

Manancial Hídrico

Boa QualidadeCloração preventivae eventualmentefluoretação

Não atendeos padrões

Tratamento avançadode Qualidade

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Fonte: NBR 12216

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Saneamento II

Exemplo de ETA (Estação de Tratamento de Água):

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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

De acordo com a NBR 12216 a área mínima reservada aETA deve ser necessária para permitir:

- A sua implantação; ampliações futuras; e a construção detodas as obras indispensáveis ao seu funcionamento, tais

como: portaria;

estações elevatórias e cabine de força;

reservatórios e canalizações;

áreas e edifícios para armazenamento e laboratório;

oficinas de manutenção;

pátios para estacionamento; descarga e manobra de veículos;

e vias de transito de veículos e pedestres.



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Também, a ETA deve ser projetada levando-se em con ta,entre outros f atores,

a disposição da tubulações;

a topografia natural do terreno;

as descargas de fundo;

e o recebimento de produtos químicos...

Saneamento II

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

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Estação Típica de Tratamento de Água

Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Exemplo de ETA:

Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

(Jar Test ou Teste de Jarros)

DETERMINAÇÃO DAS DOSAGENS IDEAIS

A determinação das dosagens ótimas para t ratamentoda água podem ser determinadas através de teste em

laboratório denominado JAR TEST

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Saneamento II

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DA ÁGUA

1. AeraçãoFinalidade: introdução de O2 para a remoção dos gases dissolvidos emexcesso nas águas (como CO2 e H2S).

A operação geralmente é aplicada em águas que no seu estado naturalnão tenham contato direto com o ar, como por exemplo, águas do lençolfreático ou com baixo OD.

Tipos:

Aeradores de queda (cascata);

escadas;

Aeradores mecanizados (de repuxo,

de borbulhamento, ar comprimido)...

ETA → Etapas:

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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2. Coagulação/FloculaçãoFinalidade: realizar a aglomeração das impurezas que se encontram emsuspensão (geralmente em estado coloidal) em agregados que possamser removidos por decantação, flotação ou filtração.

Reagentes:

Coagulantes: Sais de alumínio e ferro comoSulfato de alumínio (Al2SO4);

Cloreto de alumínio (AlClO3);

Cloreto férrico (FeCl3)

Floculantes: (os polímeros floculantes são empregados comoauxiliares da coagulação)

polímeros de cadeia longa como poliavilamidas;

polióxido de etileno.

TRATAMENTO DA ÁGUA

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DOSAGENS DE COAGULANTEUSUALMENTE EMPREGADOS NO

TRATAMENTO DE ÁGUAS DE

ABASTECIMENTO:

• Sulfato de alumínio (5 mg/l a 100 mg/l) - sólido ou líquido

• Cloreto férrico (5 mg/l a 70 mg/l) - líquido

• Sulfato férrico (8 mg/l a 80 mg/l) - líquido

• Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/l a 4 mg/l) – sólido ou

líquido

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

Utilização do sulfato de alumínio:

Pode ser fornecido sólido ou em solução, mas a formanormal de aplicação deve ser por via úmida, procedendo-separa isso à sua dissolução prévia, em caso de fornecimentosob forma sólida;

Os tanques para a dissolução de sulfato d e alumíniodevem ter as seguintes características (NBR12216):

- Volume útil mínimo total correspondente ao sulfato necessário a 12 hde operação;

- número mínimo de 2 tanques;

- dispositivo de agitação para cada tanque;

- saída de solução colocada a 10 cm do fundo do tanque;

- descarga no fundo com diâmetro mínimo de 50 mm; ...



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Saneamento II

Calha Parshall

Calha Parshall

ou Medidor Parshall

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Saneamento II

Calha Parshall

Coagulante:ex. Sulfatode alumínio

Cal

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- Detalhamento e Dimensionamento

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São padronizados nominalmente pela largura daseção estrangulada (W).

As colunas λ e n referem-se à equação Q = λ. Hn (com Q em m3/s e H, carga amontante da seção contraída, em m)

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- Dimensionamento:

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Limites deaplicação:

MedidoresParshall comescoamentolivre.

Fonte: Azevedo Neto, 1998.



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TRATAMENTO DA ÁGUA

FLOCULAÇÃODefinição: É um processo f ísico no qu al as partículas coloidais sãocolocadas em contato umas com as outras, de modo a permi tir o

aumento do seu tam anho físico, alterando, desta form a, a suadistri buição granulométrica

Partículas Choques Agregação

Processo Físico(Transporte)

Estabilidade do Colóide(Coagulação) 3232

Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Floculação

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TRATAMENTO DA ÁGUA

PROCESSO DE FLOCULAÇÃO - FLOCULADORES HIDRÁULICOS:

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TRATAMENTO DA ÁGUA

PROCESSO DE FL OCULAÇÃO - FLOCULADORES HIDRÁULICOS:

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FloculadorDecantador convencional 12,0 m

8,4 m

2,8 m

Exemplo:

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

PROCESSO DE FL OCULAÇÃO - FLOCULADORES HIDRÁULICOS:

PROCESSO DEFLOCULAÇÃOETA DUARTINA

(SABESP -SP) -FLOCULADOR DEFLUXOHORIZONTAL



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TRATAMENTO DA ÁGUA


PROCESSO DEFLOCULAÇÃOETA RIBEIRÃO DA ESTIVA(SABESP -SP) -FLOCULADOR DE FLUXOVERTICAL

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Exemplo de floculador com sistema de agitação

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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FLOCULAÇÃO

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FLOCULAÇÃO

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SISTEMAS DE AGITAÇÃO

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SISTEMAS DE AGITAÇÃO



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3. Sedimentação Simples (Decantação):Finalidade: separação das partículas sólidas agregadas da fase líquida,por ação da gravidade.

Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

b) Estações com capacidade > 10000 m3/d ia, ou com período defuncionamentosuperior a 18h/dia, ou ainda em que os decantadores sãomecanizados, devem contar pelo menos com duas unidades dedecantação iguais.

O número de decantadores da ETA depende de fatores

operacionais e econômicos, observando-se o seguinte:a) Estações com capacidade < 1000 m3/dia, em operação contínua, ouestações com capacidade de até 10000 m3/dia, com período defuncionamento inferior a 18h/dia, podem dispor de apenas uma unidadede decantação, desdeque não-mecanizadas.

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A taxa de aplicação de decantadores é determinada em função davelocidade de sedimentação das partículas que devem ser removidas, eé obtida pela equação:

Q/A = f . VsOnde:

Q = vazão que passa pela unidade (m3/s);

A = Área superficial útil da zona de decantação (m 2);

f = fator de área, adimensional (geralmente adota-se 1 - convencionais);

Vs = Velocidade de sedimentação (m/s).

A velocidade de sedimentação, obtida de ensaios de laboratório (Ensaio

em tubo longo: Vs = d/t), deve ser multiplicada por um fator K.

Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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A eficiência de um decantador está relacionada com a taxa deescoamento superficial, expressa em m3 de água por m 2 de superfíciede decantação por dia.

Tipos:

Tipo de sedimentação Taxa (m3 /m2.dia)

Areia 600 a 1200

Clarificação com coagulação 30 a 60

Clarificação sem coagulação 5 a 20

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TRATAMENTO DA ÁGUA



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Decantador Clássico:

T = 2 a 2 ½ horas

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TRATAMENTO DA ÁGUA

A remoção hidráulica do lodo exige o fundo do decantador um ângulode declividade > 50º com poço de descarga na extremidade inferior; e a

válvula de descarga deve situar-se em local de fácil acesso;Quando sistema automatizado, deve conter dispositivo de ajuste detempo de funcionamento;

Período de Detenção (horas):

T = Volum e do decantador / Vazão em m 3/h no decantador

Recomendações:

Decantadores de fluxo horizontal:Comprimento/largura 4

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Exemplos de decantadores:

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→ No caso de decantadores horizontais convencionais:

a velocidade longitudinal máxima Vo não deve ser superior ao valorresultante das expressões:

Vo = (Re/8)1/2.Vs, para fl uxo lami nar, com núm ero de Reynolds <2000;

Vo = 18.Vs, para fl uxo tu rbul ento, para Reynol ds > 15000.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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Decantador de elemento tubul ar para ETA (não convenci onais)

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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4. Filt ração:Finalidade: dar um polimento a água tratada (remoção de cor, turbidez, ferro,odor, sabor e microrganismos).

O meio filtrante geralmente é a areia, mas as vezes é empregado antracito

(carvão ativado) e outros materiais como cascalho, brita, ...

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TRATAMENTO DA ÁGUA



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Tipos:

Filtros lentos: (3 a 6 m3/m2.dia) sistemas para pequenas comunidades

Limpezaperiód ica de 6em 6 meses oude um em um

ano.

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Tipos:

Filtros lentos:

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TRATAMENTO DA ÁGUA

São unidades destinadas a tratar aguas do tipo B, ou águas que, apóspré-tratamento, se enquadrem nas desse tipo.

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Filtros Rápidos: (180 a 360 m3/m2.dia) sistemas para unidades detratamento de grande porte.

Limp eza periódicadependendo do

dimensionamento.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

Nota: no caso de fluxo ascendente de funcionamento, a taxa deinfiltração deve ser de 120 m3/m2.dia.58

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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5. Desinfecção:Finalidade: destruir os organismos patogênicos possíveis de produzirdoenças ou efeitos prejudiciais ao consumo da água.

A eficiência da desinfecção é influenciada pelos seguintes fatores:- espécie e concentração do desinfetante;

- espécie e concentração do organismo a ser destruído;

- tempo de contato;

- características químicas e físicas da água;

- grau de dispersão do desinfetante na água.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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Tipos:

compostos com cloro, H2O2, O3, ...

calor;

radiação U.V.

O mais utilizado no Brasil é o cloro: A dosagem do cloro varia com afaixa de pH. O necessário para a desinfecção é estimado em 5 mg/l,com o mínimo de 1 mg/l.

A concentração de cloro residual não deve ser superior a 2,5 mg/L.

Formas comerciais de cloro:

- cloro gás ou cloro líquido;

- hipoclorito de sódio – NaCl (Solução);

- hipoclorito de cálcio – Ca(Ocl)2 (pó).

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TRATAMENTO DA ÁGUA



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TRATAMENTO DA ÁGUA

Exemplo de apli cação decloro gás:

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6. Fluoretação:Finalidade: prevenção da cárie dentária.

Compostos usados:

Fluoreto de sódio (NaF);

silicofluoreto de sódio (Na2SiF6);

ácido fluorsilício (H2SiF6).

Dosagem recomendada: 1,0 mg/L

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

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Ainda:

A ETA deve conter:

Reservação;

A Casa de química;

Laboratório;

Disposição final do lodo;

Normas de segurança.

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Nesta ETA:OLodo do decantador é conduzido para duaslagoas devidamente impermeabilizadas, ondeé desidratado e removido para aterro sanitário.

Exemplo de disposição fin al deLodo d e ETA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

Exemplo de disposi ção final de lodo:ETA 3 – Passo Fundo



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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

Exemplo de disposi ção final de lodo:ETA 3 – Passo Fundo

Depósito de lodo comalto teor de sulfato dealumínio.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

LINHA S DE TRATAMENTO DE ÁGUA:

Filtração Lenta

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TRATAMENTO DA ÁGUA

LINHAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA:

Filtração Direta (rápida):

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TRATAMENTO DA ÁGUA

LINHA S DE TRATAMENTO DE ÁGUA:

Tratamento Convencional:

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COMPARAÇÃO

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Abastecimento de Água em Passo Fundo:



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TRATAMENTO DA ÁGUA

CARACTERÍSTICAS DE UM BOM SERVIÇO DE ÁGUA:

QualidadeA água deve estar livre de microorganismospatogênicos que causam problemas à saúde.Deve atender às exigências das normasaprovadas pelas autoridades sanitárias decada país.QuantidadeO sistema de abastecimento deve ser capazde distribuir volumes suficientes de água parasatisfazer às demandas da população.

Fonte: Corsan

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Saneamento II

TRATAMENTO DA ÁGUA

CARACTERÍSTICAS DE UM BOM SERVIÇO DE ÁGUA:

CoberturaA água deve estar disponível para a população já que é um elementovital para a saúde.ContinuidadeDeve existir um serviço contínuo, sem interrupções, que assegureágua as 24 horas do dia durante todos os dias da semana.CustoA água deve ter um custo razoável que permita à população ter esteserviço e que este custo cubra os gastos operacionais e demanutenção.Controle operacionalA operação e manutenção preventiva e corretiva do sistema deabastecimento deve ser controlada para assegurar seu bomfuncionamento

REFERÊNCIAS B IBLIOGRÁFICAS DO CAPÍTULO:

• Standard Method for the Examination of Water and Wastewater : APHA, -ver última edição.• MINISTÉRIO DA SAÚDE.Portaria 2914 de 2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de

vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade., Brasília, 12dez. 2011.

• RICHTER, Carlos A; AZEVEDO NETTO José M. Tratamento de água. Tecnologia atualizada. SãoPaulo,SP: Editora Edgard Blücher LTDA, 1991.

• VON SPERLING, Marcos. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. In:Princípios do tratamento b iológico de águas residuárias. Vol. 1. Belo Horizonte: Departamento deEngenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, 2005.

• SNIS - SISTEMA NACIONALDE INFORMAÇÃOSOBRE SANEAMENTO. Disponível em:www.snis.gov.br

• PROSAB –Programa de pesquisa em saneamento básico (www.finep.gov.br/prosab)• Lei Federal n. 9.433 de 1997. “Lei das águas”.• RICHTER, Carlos A. Água: métodos e tecnologia de tratamento. São Paulo: Blucher, 2009. 340 p.

REFERÊNCIAS BIBL IOGRÁFICAS DO CAPÍTULO:

• NBR 9800. Critérios para o lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público doesgoto sanitário. ABNT, 1987.

• NBR 9896 –Poluição das águas -Terminologia. ABNT, 1987.• NBR 9897 –Planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores. ABNT, 1987.• NBR 9898 –Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores -

Procedimento. ABNT, 1987.• NBR 12216 –Projeto de estações de tratamento de água para abastecimento público. ABNT, 1992.• NBR 12211 –Estudo de concepção de sistemas públicos de abastecimento de água – Procedimento;• NBR 12212 –Poço tubular –Projeto de poço tubular para captação de água subterrânea. ABNT,

2006.• NBR 12213 –Projeto de sistemas de captação de água de superfície para abastecimento público –

Procedimento. ABNT, 1992.• NBR 12214 –Projeto de sistema de bombeamento de água para abastecimento público. ABNT,

1992.• NBR 12215 –Elaboração de projetos de sistemas de adução de águas para abastecimento público -

Procedimento. ABNT, 1991.• NBR 12244 –Construção de poço para captação de água subterrânea. ABNT, 1992.

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