importância da água: histórico: Água foi considerada por aristóteles como elemento químico...

Importância da água:

Histórico: Água foi considerada por Aristóteles como elemento químico até o

fim do século XVII. A partir desta data Lavoisier através de seus estudos, levou

em consideração a combustão do hidrogênio e notou a presença da formação

de umidade. A partir deste momento Covemdish observou que misturando hidrogênio com oxigênio em certas

proporções obtinhacomo produto a água (H2O).

Causas da Poluição Ambiental

Como sabemos, a poluição ambiental resulta do acúmulo de resíduos gerados pelas atividades humanas, sejam as relacionadas à fisiologia dos membros de uma comunidade (metabolismo) sejam as relacionadas às mais rudimentares formas de atividade produtiva.

Todavia, à medida que o conhecimento humano avança e com ele avançam todas as técnicas pertinentes para garantir a nossa sobrevivência sobre a face do planeta Terra, é necessário que seja assegurada a motivação política para a implementação dessas técnicas.

O inter-relacionamento do HOMEM com MEIO AMBIENTE tem sido sensivelmente desvantajoso para esse último visto que as atividades do HOMEM, predatórias de um modo geral, são realizadas numa escala de tempo muito curta o que dificulta a capacidade de auto-recuperação do MEIO AMBIENTE.

Qualidade da água disponível

A poluição das águas devido as atividades humanas aumentou vertiginosa-mente nos últimos 50 anos.

De acordo com a legislação, a poluição da água pode ser:

ouPontual

Descarga de efluentes a partirde indústrias e de estaçõesde tratamento de esgoto

São bem localizadas, fáceisde identificar e de monitorar

Difusa

Escoamento superficial urbano,escoamento superficial de áreas

agrícolas e deposição atmosférica

Espalham-se por toda a cidade,são difíceis de identificar e tratar

Descarte de um efluente

Um efluente, para poder ser descartado em um corpo receptor, deve estar enquadrado em padrões estabelecidos por um orgão de Legislação Ambiental. No Brasil, temos o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) que estabelece o limite de concentrações dos constituintes químicos isolados e de outros parâmetros, por exemplo, a carga orgânica que um efluente deve ter para poder ser descartado.

No entanto, a qualidade deste efluente vai estar, necessariamente, vinculada à qualidade do corpo receptor. Explicando melhor: se um efluente vai ser descartado em um corpo receptor pouco poluído, a qualidade deste efluente deverá ser superior à qualidade de um efluente que será descartado em um corpo receptor muito poluído.

Utilização da água na Indústria

Incorporação ao produto; Lavagens de máquinas, tubulações e pisos; Águas de sistemas de resfriamento e

geradores de vapor; Águas utilizadas diretamente nas etapas

do processo industrial ou incorporadas aos produtos;

Esgotos sanitários dos funcionários.

Exceto pelos volumes de águas incorporados aos produtos e pelas perdas por evaporação, as águas tornam-se contaminadas por resíduos do

processo industrial, originando assim os efluentes líquidos.

Poluição por fertilizantes agrícolas

Usados sem critério

Excesso é levado pela chuva para os lençóis subterrâneos e

rios

Reprodução acelerada de algas e

fitoplâncton!

Ao morrerem são decompostos aerobicamente e cobrem a

superfície da água

Eutrofização

Nitrogênio (N) e fósforo (F)

Qual o motivo do gosto de terra na nossa água

durante o verão?

Poluição por esgotos domésticoe industrial

Matéria orgânica biodegradável

Explosão na populaçãode microrganismos

Consumo de oxigênio

Bactérias, vírus, larvas e parasitas

Coliformes fecais doenças

Brasil: 30% das praiassão impróprias (2000)

Poluição por metais pesados

Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni e SnCr3+ e Cr6+

Bioacumulação danos ao SNC

Mineração (garimpo)Pilhas e baterias

Rios e maresAterro sanitário

Os oceanos recebem por ano400.000 t de metais pesados

80.000 t só de mercúrio

Contaminação de águassubterrâneas, córregos

e riachos

Couro !

LEGISLAÇÃO AMBIENTAL

A legislação é a primeira condicionante para um projeto de uma ETEI ou de uma ETE.

As diferenças das legislações muitas vezes inviabilizam a cópia de uma estação de tratamento que apresente sucesso em um Estado para outro.

Os parâmetros para controle da carga orgânica são aplicados de forma muito diferente, entre alguns Estados

Propriedades químicas da água

1º- A água reage com metais alcalinos (elementos do grupo 1A da tabela periódica) violentamente, dando como produto da reação hidróxidos metálicos mais hidrogênio.

Propriedades químicas da água

2º- A água reage em condições normais com metais alcalinos terrosos (Grupo 2A), tendo como produto da reação hidróxidos metálicos mais hidrogênios.

Estado natural da água

A água é muito abundante na natureza: No estado sólido (geleiras), no estado líquido (rios e mares) como no estado gasoso (na atmosfera).

A água na natureza nunca é pura, pois possui em dissolução substâncias sólidas, líquidas, ou gasosas que

encontra na sua passagem pelo solo, ou atmosfera, como por exemplo: minerais, sais, gases, substâncias

orgânicas e outros compostos.

PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS (PARÂMETROS

SANITÁRIOS):A qualidade da água pode ser representada através de diversos parâmetros que traduzem as suas principais

características físicas, químicas e biológicas.

Os itens seguintes descrevem, os principais parâmetros, apresentando o conceito do mesmo, a sua origem (natural ou antropogênica), a sua importância

sanitária, a sua utilização e as interpretações dos resultados de análises.

Tais parâmetros podem ser utilizados para caracterizar águas de abastecimentos, águas residuais, ou mananciais e corpos receptores.

Parâmetros físicos: CorA coloração está relacionada à presença de substâncias dissolvidas na água. Classifica-se como cor verdadeira, devido somente às substâncias dissolvidas , e cor aparente, aquela associada à cor e turbidez, ou seja, determinada sem separação do material em suspensão.

Conforme PRODEMGE (1999), os principais constituintes responsáveis pela cor são os sólidos dissolvidos de origem natural ou

antropogênica, sendo considerados de origem natural, a decomposição da matéria orgânica e a presença de ferro e manganês, e de origem antropogênica, resíduos industriais e esgoto domésticos.

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 freqüentemente utilizado na caracterização de águas de abastecimento, tanto brutas quanto tratadas.

Com relação à interpretação dos resultados para tratamento e abastecimento de água, os valores de cor da água bruta, 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 de 5 a 25 uH exigem somente o tratamento por coagulação química não seguida por filtração.

Parâmetros físicos: Cor

Conforme PRODEMGE (1999), 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 os sólidos em suspensão, que

podem possuir origem natural ou antropogênica. São considerados de origem natural: partículas de rochas, argila, algas e

outros. Os de origem antropogênica são: despejos domésticos, industriais, erosões ou

por intermédio de microorganismos.

Parâmetros físicos: Turbidez

Os sólidos em suspensão de origem natural não trazem inconvenientes sanitários, servindo simplesmente de abrigo para microorganismos

patogênicos, enquanto que os sólidos em suspensão de origem antropogênica podem estar associados a determinados compostos

tóxicos ou organismos patogênicos.

O parâmetro turbidez é utilizado com freqüência para caracterizar águas

consideradas brutas ou tratadas, com a finalidade de controle da operação das

estações de tratamento de água.

Parâmetros físicos: Turbidez

Conforme Sperling (1995), pode-se definir como sabor à interação entre o gosto (salgado, doce, azedo e amargo), e o odor. O odor está

basicamente relacionado com a sensação olfativa. Os principais constituintes

responsáveis pelo sabor e odor são os sólidos em suspensão, os sólidos dissolvidos e os

gases dissolvidos. O sabor e o odor podem possuir duas origens: natural e antropogênica. A natural, por matéria orgânica em

decomposição, microorganismo (ex. algas) ou por gases dissolvidos, como por exemplo ácido sulfídrico

(H2S), enquanto que, a origem antropogênica é simplesmente relacionada com despejos domésticos,

industriais ou gases dissolvidos.

Parâmetros físicos: Sabor e Odor

A temperatura possui duas origens quando relacionada com o parâmetro de

caracterização de águas. A primeira é a origem natural, que está relacionada à transferência de calor por radiação, condução e convecção entre atmosfera e solo, enquanto a origem

antropogênica está relacionada com águas de torres de resfriamento e despejos industriais.

Qual a importância da temperatura como parâmetro sanitário?

Parâmetros físicos: Temperatura

PARÂMETROS SANITÁRIOS Sólidos: são compostos por substâncias dissolvidas e em

suspensão, e também são classificados como fixos

(inorgânicos) e voláteis (orgânicos).

Sólidos

Totais

SólidosSuspensos(> 1,2 m)

SólidosDissolvidos(< 1,2 m)

SólidosDissolvidos

Voláteis(Mat. Orgânica)

SólidosDissolvidos

Fixos(Sais

Inorgânicos)

SólidosSuspensos

Voláteis(Mat.

Orgânica)

SólidosSuspensos Fixos (Mat. Inorgânica)

PARÂMETROS SANITÁRIOS

Matéria orgânica: está contida na fração de sólidos voláteis, mas normalmente é medida de forma indireta pela DBO e DQO. Pode ser medida também como carbono orgânico total (COT), em águas limpas e efluentes para reuso.

Problemas?


Detergentes: existem os detergentes catiônicos e os aniônicos, mas somente os últimos são controlados pela legislação.

Fenóis: podem originar-se em composições desinfetantes, em resinas fenólicas e outras matérias primas.

PARÂMETROS SANITÁRIOS Óleos e graxas: é muito comum a origem

nos restaurantes industriais. As oficinas mecânicas, casa de caldeiras, equipamentos que utilizem óleo hidráulico além de matérias primas com composição oleosa (gordura de origem vegetal, animal e óleos minerais).

pH: indica o caráter ácido ou básico dos efluentes. Nos tratamentos de efluentes o pH é um parâmetro fundamental para o controle do processo.

Matéria inorgânica: é toda àquela composta por átomos que não sejam de carbono (exceto no caso do ácido carbônico e seus sais). Os poluentes inorgânicos são os sais, óxidos, hidróxidos e os ácidos.

PARÂMETROS SANITÁRIOSNitrogênio e Fósforo: presentes nos

esgotos sanitários e nos efluentes industriais são essenciais às diversas formas de vida, causando problemas devido à proliferação de plantas aquáticas nos corpos receptores.

Metais: são analisados de forma elementar. Tóxicos: alumínio; cobre; cromo; chumbo; estanho; níquel; mercúrio; vanádio; zinco. Etc....


Agentes biológicos: são diversos agentes patogênicos ou não. Os microorganismos presentes contaminam o solo, inclusive os lençóis subterrâneos e as águas superficiais, sendo responsáveis pelas doenças de veiculação hídrica.

Gases: O ar pode ser contaminado pelos

efluentes industriais, por meio da emissão dos compostos voláteis orgânicos (VOC’s) ou inorgânicos. Além dos odores, existe também a toxicidade inerente a cada substância emitida.

Monitoração em uma ETE

Durante a operação de uma ETE, algumas atividades são rotineiras:

1. Manutenção do sistema de distribuição;2. Coleta e análise de amostras de água;3. Operação de equipamentos de alimentação

de produtos químicos;4. Arquivamento dos dados e resultados;5. Operação das unidades de tratamento;

Monitoração de vazões e níveis

“O controle e o monitoramento de vazões e níveis em uma estação industrial de

tratamento de efluentes envolve a medida das vazões de água, lodo biológico, aditivos

líquidos e sólidos e de reagentes.”

Environmental Engineers Handbook, CRC Press

Medidores de vazão

Mais comuns:

Medidores a pressão variável (orifícios);

Medidores a área variável (rotâmetros);

Medidores para canais abertos (vertedouros ou weirs e calhas ou flumes);

Medidores de vazão: Pressão variável

Vantagens Limitações

Não há peças móveis; Existe uma ampla faixa de tamanhos e

construções; Adequado à maioria dos gases e

líquidos; Preço virtualmente independente do

tamanho do tubo; Amplamente estabelecido e aceito; Não apresenta problemas relativos a

lubricidade do produto; Orifício não precisa estar calibrado com

o fluxo; Simplicidade.

Raiz quadrada de relação fluxo/ pressão. Vazão utilizável limitada a 4:1; Baixa precisão; A precisão se deteriora com desgaste e

danificação; A precisão é afetada pela densidade e

pelo perfil do fluxo; Alta perda de pressão irrecuperável; A viscosidade afeta a faixa de vazão; Requer manutenção; Sua instalação demanda tempo e é

onerosa.


Placa de orifício:

1

2

20

21

1

A

A

Pg

CAQc

O


Medidor Venturi:Q C ag h

V

2

1 4

Medidores de vazão: Áreavariável

Rotâmetros:


Vantagens Limitações

Baixo custoSimplicidadePouco afetado pela tubulação a montanteAdequado a vazões baixasPerda de pressão baixaFaixa de vazão (máx:mín) de 10:1Leitura linear direta da vazãoNão requer energia auxiliar

• inadequado a pressões altas• limitada capacidade de vazão máxima• deve ser montado verticalmente • a unidade é volumosa• a formação de depósitos no vidro pode dificultar a leitura• despesas consideravelmente aumentadas com extras tais como couraças de proteção, montagem de chapas, etc• dificuldade na transmissão remota e integração• somente para fluidos limpos.

Medidores de Vazão: canais abertos

Vertedouros (retangular pleno, retangular contraído, triangular com ângulo de abertura 90°, 45°, ou 22,5°);

Calha Parshall (canais onde não se dispõe de altura suficiente para a instalação de vertedouros);

Escolha do Método de Medição· Para vazões menores que 30 l/s, os vertedores

triangulares oferecem maior precisão;· Para vazões estimadas entre 30 l/s e 300l/s, os

vertedores triangulares e retangularesoferecem a mesma precisão;· Para vazões acima de 300 l/s, os vertedores

retangulares são os mais indicados por possuírem coeficientes de vazão mais bem definidos.


Instalação: Seleção do localAo selecionar o local para instalação de um medidor de vazão em escoamento livre, deve-se verificar qual o tipo de medidor mais adequado a ser instalado no canal de descarga. As seguintes características devem ser consideradas:a) Adequabilidade do comprimento do canal e regularidade de sua secção transversal.b) Evitar usar canais demasiadamente inclinados.c) Evitar instalar os medidores em canais que sofram influências de marés, descargas próximas de rios ou córregos, ou lugares que possam ser inundados.d) Verificar a permeabilidade do fundo do canal de escoamento onde se pretende instalar o medidor.


PROCESSO DE MEDIÇÃOA altura da carga hidráulica (elevação da altura do

nível da lâmina d’água), a montante do vertedor ou da garganta da calha Parshall, é medida por meio de uma

régua vertical ou inclinada,ou por meio de régua flutuadora acoplada a um registrador, quando se

deseja uma medição contínua.

Podem-se utilizar qualquer outro sensor de nível!

Unidade 2

2. ETAPAS COMPONENTES DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES

2.1 Tratamento Preliminar2.2 Tratamento primário2.3 Tratamento secundário (biológico)2.4 Tratamento terciário2.5 Tratamento de Lodos

Tratamento preliminar

Gradeamento manual e mecanizada, Peneira estática e rotativas, Remoção de areia manual e mecanizada, Remoção de areia com sistema de ar, Separação de óleo manual e mecanizada, Equipamentos de separação de água e

óleo (SAE).

Tratamento primário

É empregado para a remoção de sólidos em suspensão.

É também considerado tratamento primário o condicionamento do despejo visando seu posterior lançamento no corpo receptor ou ainda numa unidade de tratamento subseqüente (tratamento secundário/terciário). Pondendo então, compreender a remoção de N e P.

Tratamento Secundário

Empregado para a remoção, via ação biológica, do material em solução de natureza biodegradável.

É, portanto, característico de todos os processos de tratamento por ação de microorganismos.

Lagoas de estabilização; lagoas aeradas; reatores anaeróbios; lodos ativados; filtros biológicos, etc.

Tratamento Terciário

Visa a remoção do material em solução não removido nas etapas de tratamento anteriores, como é o caso da remoção de macro-nutrientes (N e P), de metais pesados, compostos orgânicos recalcitrantes e/ou refratários ou ainda na remoção da cor, do odor ou até mesmo na desinfecção do despejo.

Tratamento e disposição do Lodo

Remoção de água;Compostagem (para mat. Orgânica

estabilizada);Aterros especiais para lodos contendo

contaminantes;

importância da água: histórico: Água foi considerada por aristóteles como elemento químico...

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