UNIVERSIDADE FEEVALE – NOVO HAMBURGO

CURSO DE TECNÓLOGO EM GESTÃO AMBIENTAL

Relatório Final da Disciplina de

Estágio Supervisionado

Relatório Final da Disciplina

de Estágio Supervisionado

Cleonice da Rosa

Carlos Augusto Nascimento

Novo Hamburgo, dezembro de 2010

SUMÁRIO

Sumário........................................................................................................................ii

Resumo.......................................................................................................................iii

1. Introdução............................................................................................................4

1.1 Capítulo 1.1........................................................................................................4

1.1.1 Capítulo 1.1.1.................................................................................................4

2. Descrição das Atividades Realizadas.................................................................5

3. Resultados Alcançados........................................................................................6

4. Recursos de Tecnologia de Informação.............................................................7

5. Proposta de Trabalho de Conclusão..................................................................8

Bibliografia...................................................................................................................9

iii

RESUMO

Um resumo consiste na apresentação clara e concisa (até 500 palavras) do

texto do trabalho, de maneira a permitir ao leitor saber da conveniência ou não da sua

leitura na íntegra.

Palavras-chave: Word para Windows, Modelos, Trabalhos Acadêmicos, Normas, ABNT,

CPGCC

iv

1. INTRODUÇÃO

Motivação, objetivos, dados de identificação da Organização, área do

estágio, atividades previstas no Plano de Desenvolvimento, etc.

1.1 Capítulo 1.1

1.1.1 Capítulo 1.1.1

5

2. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES REALIZADAS

Uma descrição detalhada do trabalho executado pelo aluno durante o

período do estágio.

6

3. RESULTADOS ALCANÇADOS

Uma avaliação crítica do resultado obtido na comparação com o previsto no

Plano de Desenvolvimento.

7

4. RECURSOS DE TECNOLOGIA DE

INFORMAÇÃO

A descrição dos recursos de TI utilizados durante o estágio.

8

5. PROPOSTA DE TRABALHO DE CONCLUSÃO

Uma descrição detalhada de um problema identificado durante a realização

do estágio e que deverá servir de tema para a disciplina de Trabalho de Conclusão.

Deve conter, obrigatoriamente:

a descrição do problema

a contextualização do problema dentro da Organização

a modelagem estática e dinâmica da solução proposta (conforme a

situação identificada)

a descrição de necessidade de software e hardware para o

desenvolvimento do Trabalho de Conclusão

um cronograma de atividades previstas a serem executadas no Trabalho

de Conclusão

9

BIBLIOGRAFIA

(ARR 95) DISSERT 6.0 UM MODELO PARA TRABALHOS ACADÊMICOS DO

CPGCC - UFRGS. Modelo do Word para Windows 2.0, 1995. Porto

Alegre, 1995. Disquete.

10

11

AGRADECIMENTOS

“A noite abre as flores em segredo e deixa que o dia receba

os agradecimentos”

Esta frase traduz cada palavra, tempo e ensinamento de todas

as pessoas que surgem em meu pensamento, participando,

independente da quantidade, mas com qualidade desta minha

experiência.

12

13

DEDICATORIA

14

2. OBJETIVOS DO ESTÁGIO

2.1 OBJETIVO GERAL

Acompanhar juntamente com a EMATER, os trabalhos relacionados à área

de gestão ambiental, visando à preservação dos recursos naturais.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Aprimorar conhecimentos nas áreas de manejo de recursos naturais,

resíduos sólidos, recursos hídricos, saneamento e direito ambiental;

Conhecer e entender o funcionamento da assistência técnica prestada pelo

instituto EMATER; Realizar atividades em campo, visando o conhecimento

da realidade vivenciada pelos técnicos e agrônomos, permitindo uma

comparação com o aprendizado do curso. Promover o desenvolvimento

15

pessoal, através da formação social, humana e cultural pela convivência

com profissionais que atuam na área ambiental.

WWW.comusa.com.br

A COMUSA surgiu, em Novo Hamburgo, a partir dos constantes colapsos no sistema de abastecimento de água na década de 80. Formou-se uma comissão com o ideal de criar uma companhia municipal de saneamento, para amenizar a falta d’água. Em 20 de dezembro de 1989, com a Lei Municipal 184/89, a Prefeitura autorizou a criação de uma empresa de economia mista, chamada Companhia Municipal de Saneamento, cuja sigla passou a ser conhecida como COMUSA, sendo esta fundada em 17 de junho de 1991. Teve como missão desenvolver uma política de saneamento capaz de proporcionar um aumento significativo na qualidade de vida da população. 

O principal objetivo da Comusa é gerenciar o sistema de saneamento básico, compreendido pelo abastecimento de água potável e esgoto cloacal no município. No ano de 1998 a COMUSA passou a operar o Sistema de Abastecimento de Novo Hamburgo e, em 1º de junho de 2008, tornou-se autarquia, passando a se chamar COMUSA - Serviços de Água e Esgoto de Novo Hamburgo. 

Hoje a COMUSA produz em média 1,7 bilhões de litros de água por mês, para abastecer 74.024 economias ativas, com estimativa de uma população de 257.945 habitantes. Após 18 anos de sua fundação e 11 de atividade, a COMUSA fornece água potável a 98% da área urbana da cidade. 

Contudo, pouca atenção foi dada ao tratamento do esgoto na cidade até 2008, ocasionado

uma necessidade de redirecionamento das ações da Autarquia para esse desafio. Diante

disso, em 2009, a Autarquia anunciou um investimento de R$ 146 milhões para a

ampliação do sistema de abastecimento e tratamento do esgoto sanitário. Com isso, os

atuais 2% de esgoto tratado vão saltar para 80% nos próximos anos.

16

6. TRATAMENTO DE ÁGUA.

Descrição precisa de processos de tratamento de água

| outros

TRATAMENTO DE ÁGUA

Definidos os padrões, em conseqüência, define-se tratamento de água.

Tratar água é condicionar as concentrações das impurezas, nelas contidas, aos padrões estabelecidos . Em particular, potabilizar uma água é enquadrar sua qualidade aos valores do padrão de potabilidade.

Para sabermos da necessidade e da complexidade de tratamento que uma água vai exigir, devemos antes de mais nada, submetê-la a exames que indiquem os valores de parâmetros das impurezas nela contida e que estão nos padrões. Esse primeiro exame deve ser o mais completo possível para que tenhamos as informações necessárias sobre os processos de tratamento a que deverá ser submetida a água que pretendemos usar.

A simples aparência não trás evidência conclusiva sobre a qualidade da água escolhida. Casos de imprevidência quanto a exame da água que vai ser destinada a consumo de comunidades existem e mostram o alto custo que tal negligência pode acarretar.

Muitas vezes, a complexidade, e por conseqüência o custo do tratamento, pode ser tão alto que justifica a troca de manancial. Outras vezes, a água a ser utilizada é de tão boa qualidade que não exige tratamento. A eventual adição de um desinfetante passa a ser uma prevenção para eventuais contaminações que possam ocorrer na rede de distribuição.

Normalmente, as águas superficiais tomada para uso público são turvas, possuem cor e arrastam microorganismos em seu escoamento. Na maioria dos casos, o chamado tratamento convencional é o indicado para potabilização dessas águas. Ele é composto das seguintes operações unitárias:

Mistura rápida,

Coagulação floculação,

Sedimentação,

17

Filtração,

Desinfecção,

Correção final do pH.

Outros processos podem eventualmente, serem necessários, tais como, aeração para remoção de ferro e manganês, absorção em carvão ativado para remoção de produtos orgânicos que promovam gosto e odor, troca iônica para redução de dureza, etc.

No entanto, a quase totalidade dos tratamentos existentes atendem a seqüência do tratamento convencional sobre o qual vamos nos ater nos capítulos seguintes.

2.0 Características Físico-Químicas da Água

2.1 Cor devido a presença de substâncias dissolvidas na água, na maioria de origem orgânica (húmus), mas também pode ser devido a presença de sais de ferro e manganês. Além do aspecto estético, as substâncias responsáveis pela cor podem provocar incrustrações e corrosão.

2.2 Turbidez - decorrente da presença de sólidos suspensos finamente divididos ou em estado coloidal.

O efeito da presença destas substâncias na água é a de que as águas turvas perdem a transparência. Assim como no caso da cor, a turbidez é inconveniente pelo aspecto estético, pelas incrustrações, além do fato de alojar no seu interior muitos microorganismos de significado sanitário.

2.3 pH (potencial hidrogeniônico) a determinação do pH nos indica a concentração de íons H e OH presentes em uma solução.

Simplificadamente, a maior presença de íons H caracteriza uma amostra ácida, enquanto a maior presença de íons OH indicará uma amostra básica ou alcalina.

Uma água ácida tem característica corrosiva, assim como uma água altamente alcalina pode ser cáustica. Além disso, o pH interfere diretamente nas reações que se processam no tratamento da água.

2.4 Alcalinidade esta determinação analítica quantifica a presença de carbonatos, bicarbonatos e/ou hidróxidos, todas de características básicas. A presença da alcalinidade é fundamental para o processo químico na clarificação (coagulação), assim como garante a eliminação do gás carbônico, altamente corrosivo, e a neutralização de outros compostos de natureza ácida.

2.5 Dureza relacionada à presença de sais de cálcio e magnésio. Os íons Ca* e Mg* têm a tendência de formar incrustrações em superfícies onde há troca de calor, causando, por exemplo, o bloqueamento dos tubos das

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caldeiras. Nestas condições, pode haver ruptura por superaquecimento no local das incrustrações e corrosão por aeração diferencial. Além disso, essas incrustrações provocam perda de eficiência das superfícies de troca de calor e permitem a concentração de produtos altamente corrosivos.

2.6 Sulfatos geralmente estão presentes como sulfato de cálcio, sódio e magnésio, em concentrações que variam desde 5 a 200 ppm. Estes compostos geram os mesmos inconvenientes da dureza, uma vez que precipitam e formam incrustrações.

2.7 Ferro a presença de ferro ferroso (Fe*) nas águas subterrâneas não é notada pelo fato deste íon ser solúvel. Porém, quando exposto ao oxigênio ou outro agente oxidante, é transformado em ferro férrico (Fe*), quando então torna-se insolúvel e de coloração marrom avermelhada, prejudicando a utilização da água. Além de conferir cor e sabor a água, o Fe* provoca incrustrações, promovendo rupturas ou bloqueamento em tubos de caldeira ou trocadores de calor. Por serem depósitos muito porosos, permitem a concentração de produtos altamente corrosivos sob os mesmos. O ferro pode ainda provocar a deterioração de certos tipos de resina, especialmente as aniônicas.

2.8 Manganês os problemas derivados da presença de manganês são semelhantes aos ocasionados pelo ferro. Quando na forma de manganês manganoso (Mn*) é muito solúvel em água, e conseqüentemente mais difícil de removê-lo. A exposição a um agente oxidante promove a sua oxidação para manganês mangânico(Mn*), insolúvel e de coloração marrom.

2.9 Sílica Solúvel (sílica reativa) - a sílica geralmente está presente na forma de ácido silícico ou de silicatos solúveis: em combinação com a dureza forma incrustrações duríssimas e de difícil remoção. Tem a tendência a passar para o vapor em caldeiras de alta pressão, formando depósitos em superaquecedores. Para fins potáveis a sílica não apresenta inconvenientes.

2.10 Cloretos geralmente estão presentes na água bruta na forma de cloretos de sódio, cálcio e magnésio, em concentrações que podem variar desde 3 a algumas centenas de ppm. A presença de sais de cloretos, muitos solúveis, propiciam a corrosão.

2.11 Oxigênio Consumido (OC) - a matéria orgânica presente nas águas naturais é proveniente de matéria vegetal em decomposição e dos produtos de excreção animal e dos seres humanos. Podemos quantificar sua presença indiretamente através da determinação do oxigênio consumido para sua oxidação química. A presença de matéria orgânica pode provocar alterações estéticas, além de indicar contaminação. Em água para indústria provoca deterioração das resinas de troca iônica, além de depósitos e incrustrações.

19

2.12 Oxigênio Dissolvido (OD) a presença de oxigênio é necessário a manutenção da vida, porém é muito prejudicial aos equipamentos, já que é corrosivo ao ferro e ligas de cobre. Sua remoção é necessária quando a água se destina a alimentação de caldeiras.

2.13 Gás Carbônico (CO2) oriundo da decomposição da matéria orgânica, absorvido do ar ou resultante da redução de bicarbonatos em função do pH do meio, é altamente corrosivo ao ferro e ligas de cobre.

2.14 Amônia ( NH3) apresenta-se muitas vezes dissolvida nas águas brutas, podendo estar na forma de compostos orgânicos. O hidróxido de amônio na presença de OD em água é corrosivo ao cobre e suas ligas. Em concentrações elevadas é corrosivo ao cobre, mesmo na ausência de OD.

2.15 Gás Sulfídrico (H2S) pode ser originário da decomposição da matéria orgânica e pela decomposição do sulfito de sódio usado na caldeira como sequestrante do oxigênio. O gás sulfídrico reage com o metal e forma depósitos de sulfeto de ferro.

2.16 Sólidos Totais e Sólidos Dissolvidos as impurezas presentes na água podem estar na forma dissolvida ou em suspensão, perfazendo um TOTAL que varia de 20 a 1000 mg/l. Dos sólidos totais, geralmente predomina a forma dissolvida, constituída principalmente de sais inorgânicos.

A concentração de sólidos dissolvidos na água de alimentação da caldeira pode ser acompanhada através do condutivímetro, uma vez que a condutividade está diretamente relacionada ao teor de sais dissolvidos.

2.17 Sólidos em Suspensão a natureza das substâncias em suspensão e na forma coloidal na água são as mais diversas. Geralmente são constituídas de argila, areia, óleos, matéria orgânica, sílica coloidal, ácidos húmicos e fúlvicos, organismos como bactérias e esporos. Este material em suspensão, principalmente, complexos de sílica coloidal, ácidos húmicos, fúlvicos e microorganismos provocam deterioração das resinas desmineralizadoras.

3.0 Características Biológicas

A água in natura contém uma série de organismos, que conforme sua natureza, interferem diretamente no seu tratamento. Entre estes destacam-se:

3.1 Algas embora sejam responsáveis pela produção de grande parte do oxigênio da natureza, podem acarretar também alguns problemas, como:

- aumento do teor de matéria orgânica

- produção excessivas de lodo

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- liberação de vários compostos, os quais podem ser tóxicos ou produzir sabor e odor desagradáveis

- formação de camadas de algas nas superfícies de reservatórios, aumentando a turbidez e dificultando a penetração da luz, aderir às paredes de reservatórios, decantadores, piscinas, tec.

- colmatação do leito de filtros, etc.

3.2 Organismos Patogênicos podem ser de vários tipos bactérias, vírus, protozoários e vermes sendo originários principalmente de dejetos de pessoas doentes ou portadoras. A ingestão ou contato com essa água contaminada provocará a transmissão de doenças a outros seres humanos.

As bactérias do grupo coliforme são utilizadas como indicadores de poluição. Dentro do grupo coliforme existe os chamados coliformes totais e coliformes fecais.

Os coliformes totais apresentam tempo de vida na água superior ao das bactérias patogênicas.

Os coliformes fecais vivem normalmente no organismo humano, existindo em grande quantidade nas fezes. Apresentam um grau de resistência ao meio semelhante ao que é apresentado pelos principais patogênicos intestinais que podem ser veiculados pelas águas, portanto, a ausência de coliformes fecais reduz muito a possibilidade de contaminação por patogênicos.

3.3 Principais doenças associadas com a água

Doença Agente Causal Sintomas

Ingestão de Água Contaminada

Disenteria bacilar Bactéria (Shigella dysenteriae) Forte diarréia

Cólera Bactéria (Vibrio cholerae) Diarréia extremamente forte,

desidratação, alta taxa mortes

Leptospirose Bactéria (Leptospira) Icterícia, febre

Salmonelose Bactéria (Salmonella) Febre, náusea, diarréia

Febre Tifóide Bactéria (Salmonella Typhi) Febre elevada, diarréia, ulceração do intestino delgado

Disenteria amebiana Protozoário (Entamoeba histolytica) Diarréia com sangramento, abscessos

no fígado e intestino fino

21

Giardíase Protozoário (Giardia Lamblia) Diarréia leve a forte, náusea, indigestão e flatulêcia

Hepatite infecciosa Vírus (vírus da Hepatite A) Icterícia e febre

Gastroenterite Vírus (enterovirus,parvovirus , rotavírus) Diarréia leve a forte

Paralisia infantil Vírus (Poliomielites vírus) Paralisia

Contato com água Contaminada

Escabiose Sarna (Sarcoptes scabiei) úlceras na pele

Tracoma Clamídea (Chlamydia tracomatis) inflamação dos olhos, cegueira total

ou parcial

Verminoses, tendo a Água como um Estágio no Ciclo

Esquistossomose Helminto (Schistosoma) Diarréia, aumento do baço e do fígado,

hemorragias

Transmissão através de insetos, tendo a Água como Meio de Procriação

Malária Protozoário (Plasmodium) Febre, suor, calafrios, gravidade

variável com o tipo de Plasmodium

Febre Amarela Vírus (Flavivirus) Febre, dor de cabeça, prostração,

náusea e vômitos

Dengue Vírus (Flavivirus) Febre, forte dor de cabeça,dores nas

juntas e músculos, erupções

Filariose Helminto (Wuchereria bancroft) Obstrução de vasos, deformação de

Tecidos

4.0 - Impurezas X Principais Problemas para Sistemas Industriais

5 Processos de Tratamento de Água

5.1 Introdução

Os processos empregados em tratamento de água dependem largamente do propósito pelo qual o manancial será usado e da qualidade da água tratada. Para uso doméstico é desejável remover quaisquer materiais, sejam em suspensão sejam em solução, que sejam prejudiciais à aparência

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ou ao aspecto estético da água. É absolutamente necessário remover ou destruir quaisquer microorganismos nocivos e remover substâncias químicas prejudiciais. De outro modo, os requisitos industriais para a qualidade da água variam em função de seu uso. Por exemplo, para a geração de vapor o controle da formação de depósitos em canalizações é de suma importância, enquanto que as indústrias têxteis ou de papel exigem ausência de ferro e manganês.

Em geral, os vários métodos normalmente empregados na prática do tratamento de água usualmente têm como objetivo principal a redução da quantidade total de substâncias estranhas na água. Mesmo quando o processo de tratamento envolve a adição de certos materiais, o resultado final é usualmente a remoção de mais material do que a quantidade que havia sido adicionada. Existem casos, entretanto, nos quais certos constituintes são removidos pela substituição de outras substâncias e, em algumas circunstâncias, o conteúdo de determinadas substâncias pode ser deliberadamente aumentado de maneira a conferir certas características desejáveis à água.

5.2 Para Consumo Humano/Potável

Em virtude do aumento da população e da industrialização, as águas naturais em geral não são potáveis. Podem, às vezes, apresentar características estéticas adequadas, porém análises físico-químicas e bacteriológicas indicarão a necessidade de um tratamento simplificado (apenas desinfecção) ou de um tratamento completo para garantir sua potabilidade.

O tratamento convencional é composto de várias etapas, as quais podem ser utilizadas em várias combinações.

- Coagulação

- Floculação

- Decantação

- Filtração

- Desinfecção

- Fluoretação

- Correção do pH

A fluoretação deve fazer parte do processo de tratamento da água para abastecimento público, por sua atuação comprovada na redução da cárie dental.

5.3 Para Fins Industriais

23

Já para sistemas industriais normalmente as águas necessitam para adequá-las a fins específicos de cada indústria. Abaixo seguem alguns exemplos de fluxogramas de tratamento de água para alguns tipos de fins específicos.

Exemplos de fluxogramas de processo de tratamento:

5.3.1 Fluxograma de Tratamento de Água para Indústria de Refrigerantes

Água Bruta = Coagulação = Dealcalinização = Cloração = Abrandamento = Sedimentação = Filtração = Filtro de carvão ativado =

Remoção de Fe, Mn = Para processo Industrial

Para lavagem de garrafas, a água passa pelo filtro de carvão ativado e depois pelo Abrandamento por troca iônica.

5.3.2 Fluxograma de Tratamento de Água para Indústria de Polpa e Papel

Água Bruta = Coagulação = Sedimentação = Filtração = Resina Catiônica R-Na ( onde é feita remoção de Fe, Mn, Ca, Mg) = Para processo Industrial e lavagem de polpa.

Para papéis especiais após a Filtração a água passa pelo processo de Desmineralização .

5.3.3 Fluxograma de Tratamento de Água Indústria Têxtil

Água Bruta = Coagulação = Sedimentação = Filtração = Abrandamento = Dealcalinização = Remoção de Fe, Mn = Para o processo Industrial.

5.3.4 Fluxograma de Tratamento de Água Indústria de Plástico

Água Bruta = Coagulação = Sedimentação = Filtração = Resina Catiônica (remoção de Fe e Mn) = Para o processo Industrial.

5.4 Métodos Usados com Maior Freqüência para Remoção de Impurezas em Processos Industriais

Os processos de tratamento de água para uso industrial podem ser classificados em:

- externos se referem a processos utilizados para alterar a qualidade da água antes do ponto de aplicação, fora do processo.

- internos se referem a processos limitados basicamente a aditivos químicos utilizados para alterar a qualidade da água no ponto de utilização ou dentro do processo.

A escolha do processo de tratamento depende da concentração das impurezas na água bruta, da qualidade desejável da água e de outras considerações de ordem econômica.

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Processos x Impurezas

O2

CO2

NH3

H2S

Ca*,

Mg*

Fe,

Mn

Sili-ca

STD

SST

Cor/

Turb.

OC

Micro

-org.

Aeração

X

X

X

X

Clarificação

X

X

X

X

X

25

Desinfecção

X

X

X

Desaeração

X

X

X

X

Abrand. frio

X

X

Abrand. Quente

X

X

Troca catiônica

X

X

X

Troca aniônica

X

X

Desmineralização

X

X

X

X

Sulfito de sódio

26

X

Hidrazina

X

Fosfatos

X

Quelatos

X

X

6.0 - Conceituação Básica

1)Pré cloração Adição de agente oxidante (cloro), para combater algas e reduzir a matéria orgânica; ferro e manganês.

2)Aeração Intercâmbio de gases da atmosfera com a água com objetivo de eliminar odor, ferro e manganês.

3)Clarificação Conjunto de processos destinados a remover principalmente turbidez, cor, sólidos em suspensão e microorganismos.

3.1) Coagulação Chama-se coagulação ao processo de desestabilização da matéria coloidal tornando-a passível de aglomeração e posterior decantação.

3.2) Floculação Processo de aglutinação de partículas transformando-as em partículas maiores (flocos).

3.3) Decantação Separação dos flocos formados por sedimentação em tanques apropriados.

3.4) Filtração Eliminação de partículas e microorganismos, ainda restantes na água, após o processo de decantação através de filtros.

4)Para uso humano (potável)

A água para consumo humano normalmente possui esses processos de tratamento:

4.1) Desinfecção Adição de agente desinfetante (cloro), para eliminação de possíveis microorganismos restantes e manutenção de teor de cloro residual para combater alterações na qualidade da água que possam ocorrer durante a distribuição.

4.2) Fluoretação Adição de flúor para prevenir a cárie dentária.

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4.3) Correção do pH Adição de cal na água para evitar a agressividade (corrosão) sobre as instalações hidráulicas do sistema.

5.0) Para uso industrial é comum encontrarmos os seguintes termos:

5.1) Desaeração Remoção de gases dissolvidos na água, principalmente oxigênio, através de aquecimento com injeção de vapor contra corrente.

5.2) Abrandamento Redução da dureza empregando cal sodada (cal + barrilha), que provocam a precipitação de compostos de cálcio e magnésio. Pode ser realizada a frio ou aquecida através de contato direto com vapor.

5.3) Troca Catiônica Emprego de leitos com resinas catiônicas que retiram cátions da água, entre os quais de cálcio e magnésio, eliminando assim a dureza.

5.4) Troca aniônica Emprego de leitos com resinas aniônicas que retiram ânions da água, entre os quais cloretos, sulfatos, silicatos, e outros.

5.5) Desmineralização Emprego de resinas catiônicas e aniônicas, produzindo água com teor mínimo de sais e sólidos dissolvidos.

5.6) Dealcalinização Processo de redução ou eliminação da alcalinidade.

5.7) Sulfito Emprego de sulfito de sódio para eliminação de oxigênio dissolvido na água.

5.8) Hidrazina Atua de maneira semelhante ao sulfito de sódio, tendo a vantagem de não aumentar o teor de sólidos dissolvidos.

5.9) Fosfatos Emprego de fosfatos, normalmente de sódio, que evitam incrustações pois provocam a precipitação de compostos de cálcio e magnésio na forma de lodos mais moles.

5.10) Quelatos Compostos químicos que formam complexos estáveis com vários cátions, entre os quais de cálcio e magnésio.

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26/11/2008 08:28:45

Estação de Tratamento de Água - GUARAÚ

Publicado por Portal Tratamento de Água

1.1. Considerações Teóricas

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A ETA Guaraú é uma estação do tipo convencional, compreendendo os seguintes processos de tratamento: 

1.1.1. Coagulação

Na água bruta, além de partículas sedimentáveis, existem impurezas que se encontram em suspensão fina, estado coloidal ou suspensão (bactérias, protozoários e plâncton).  A coagulação consiste em reações físico-químicas que ocorrem entre o coagulante e a alcalinidade para formar um precipitado. Como conseqüência os colóides da água bruta, ficarão desestabilizados, reduzindo ou neutralizando sua carga elétrica. Assim as partículas coloidais estarão prontas para serem agrupadas pela força mecânica ou hidráulica dos floculadores.

O coagulante utilizado é um sal de metal trivalente, geralmente alumínio ou ferro, que é adicionado na entrada da água bruta na estação, onde se tem a mistura rápida. A reação entre o coagulante e a alcalinidade é rápida, ocorrendo em poucos segundos

O sulfato de alumínio líquido, coagulante utilizado na ETA Guaraú, é descarregado nos oito tanques de armazenamento, com capacidade de 150m3 cada. Destes tanques, o produto químico flui para os dosadores instalados imediatamente junto aos misturadores rápidos. A adição de sulfato de alumínio varia em função da vazão medida na entrada da estação ou pela qualidade da água, mantendo-se a mesma dosagem para qualquer alteração de vazão.

O consumo de sulfato de alumínio utilizado a 58% de concentração é, em média, de 50 m3/dia.

 

1.1.2. Floculação

Após a coagulação, as partículas coloidais estão prontas para serem agrupadas pela força mecânica ou hidráulica dos floculadores.

Os floculadores estão equipados com unidade de acionamento ou chicanas para transmitir energia à água, mantendo-a em movimento de turbulência relativamente suave. Conforme a água passa pelos floculadores, as partículas de impurezas

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colidem com as partículas sólidas suspensas e, aderindo umas às outras, aumentam de tamanho e densidade.

As câmaras de floculação de ETA Guaraú, são providas, cada uma, de doze floculadores dispostos em três perpendiculares, no sentido do escoamento. Assim, a água passa por três zonas de turbulência (alta, média e baixa), que decrescem no sentido do fluxo.

O volume de cada câmara é de aproximadamente 8.300 m3, proporcionando um tempo de detenção de 25 minutos, condicionando a água para o processo de decantação.

 

1.1.3. Decantação

Após a floculação, observando-se o aspecto da água, ficam evidentes os flocos formados pela agregação das impurezas,

A separação entre o decantador e floculador é feita por uma cortina de madeira ou difusor, evitando assim que se propague para o decantador a turbulência criada no floculador. Obtém-se com isto um movimento laminar com baixa velocidade, permitindo que os flocos sedimentem antes que a água seja coletada pelas canaletas dos decantadores. Os flocos, ao se depositarem, formam uma camada de lodo que é removida periodicamente quando o lodo acumulado começa a alterar a turbidez da água decantada, prejudicando os filtros ou continuamente através de raspadores de lodo

Nesta etapa espera-se uma remoção de turbidez entre 80 a 90 %

Na ETA Guaraú, o lodo é constantemente retirado, através dos braços dos removedores de lodo circulares, para um poço no centro do decantador, e bombeada para o canal de águas residuais da estação. Os braços dos removedores giram dando uma volta completa em 3 horas. Em cada decantador estão instalados dois removedores de lodo.

 

30

1.1.4. Filtração

É o processo que permite a remoção das frações de partículas de impurezas e partículas sólidas suspensas na água que não foram removidas no decantador. A água é conduzida aos filtros através dos canais de água decantada.

 Os filtros são constituídos por meios filtrantes e camada suporte. O meio filtrante normalmente é composto por carvão antracito e a areia (dupla camada), somente areia (camada simples), ou areia grossa (alta taxa ou camada profunda). A camada suporte é formada por pedregulhos em camadas de diferentes granulometrias.

Os filtros possuem taxa de aplicação que variam de 180 m³/m².dia para o de camada simples, a 600 m³/m².dia para os de camada profunda, ficando os de dupla camada com taxas intermediarias, sendo estes os mais utilizados.

Os filtros são lavados em contra corrente em carreiras de filtração que vão de 15 a 40 horas aproximadamente, e o momento da lavagem é determinado pelos valores de perda de carga e turbidez da água filtrada. Em cada lavagem de um filtro o volume de água gasto varia de 800m³ a 1.000 m3, dependendo do tipo de filtro.

O tempo de duração de cada lavagem varia de oito a 15 minutos, a uma vazão de 2 m³/s.

A água utilizada na lavagem dos filtros é reaproveitada ao escoar-se por um canal para tanques de recuperação da água de lavagem, retomando ao início do processo. 

1.1.5. Correção do pH

O alcalinizante utilizado nas estações é a cal (virgem ou hidratada). A pré-alcalinização é feita na água bruta e a pós-alcalinização no canal de água filtrada.

Cada etapa de alcalinização tem sua função no processo. A pré-alcalinização ajusta o pH ideal de coagulação e a pós-alcalinização ajusta o pH da água final para diminuir o ataque da acidez da água nas tubulações do Sistema Adutor Metropolitano e redes de distribuição, diminuindo a taxa de corrosão da mesma.

A ETA Guaraú dispõe de três pontos para aplicação de alcalinizante. Além da pré e pós, há a possibilidade de se efetuar uma inter-alcalinização. A cal utilizada na ETA

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Guaraú é a cal virgem granulada, recebida em containers de 1.000kg e transferido por sopradores do térreo ao sexto andar, onde fica o reservatório de armazenamento com capacidade para 270 toneladas.

A cal virgem é dosada e transformada em leite de cal por cinco extintores de cal, com um consumo diário de aproximadamente 20 toneladas.

 

1.1.6. Desinfecção

Consiste na destruição de microorganismos patogênicos capazes de causar doenças, ou de outros compostos indesejáveis

Na estação usa-se o cloro no início do tratamento (pré-cloração), na água decantada (inter cloração) e na água filtrada (pós-cloração). A dosagem de cloro pode ter outros benefícios além dos objetivos principais de desinfecção:

a. pode auxiliar na redução da cor no processo de coagulação

b. pode reduzir o potencial para criação de condições sépticas do lodo depositado

c. pode reduzir e controlar o crescimento de matérias orgânicas no meio filtrante e nas paredes dos decantadores.

Por essas razões, o residual de cloro é mantido ao longo do processo. A pós-cloração tem a finalidade de proteger a água contra possíveis contaminações no sistema de distribuição. Por isso, o cloro residual livre na água tratada deve ser mantido de forma que o residual encontrado nos cavaletes seja superior a 0,5 ppm.

Na estação usa-se o cloro líquido que é fornecido por caminhões tanque com capacidade de 18 a 22 toneladas, O cloro líquido passa para o estado gasoso através dos evaporadores instalados na casa de química, para ser dosado por cloradores de controle automático.  O gás cloro é misturado à água tratada e aplicado nos diversos pontos do processo sob forma de ácido hipocloroso (HOCI) preferencialmente.

O consumo médio diário de cloro, na ETA guaraú, é de aproximadamente 10

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toneladas.

 

1.1.7. Fluoretação

É o processo pelo qual se adicionam compostos de flúor às águas de abastecimento público, a fim de que tenham teor adequado de íon fluoreto.  Este teor varia de um local para o outro, de acordo com a temperatura média das máximas anuais. O objetivo da fluoretação é proporcionar aos dentes, enquanto se processa o seu desenvolvimento, um esmalte mais resistente e de qualidade superior, reduzindo na proporção de 65% a incidência de cárie dentária. Devido às qualidades químicas e ao custo de aquisição, a Sabesp está utilizando o ácido fluorsilícico para fluoretação da água. A dosagem de íon fluoreto na água tratada da estação é calculada levando se em consideração o teor de íon fluoreto encontrado na água bruta totalizando em média 0,7 ppm de residual.

 

 

6.1 1.1.8. Produtos auxiliares

A.      Remoção de gosto e odor

A eutrofização dos mananciais propicia florações de algas, que causam, entre outros, problemas, a ocorrência de gosto e odor na água. Para remover estas substâncias, utiliza-se carvão ativado em pó, que tem a propriedade de adsorver determinados compostos orgânicos.

O carvão ativado em pó tem granulometria bem definida. Cada um dos grãos de carvão possui microporos, também de tamanho definido. Estes microporos têm a propriedade de reter substâncias causadoras de gosto e odor, além de outros compostos orgânicos.

A aplicação de carvão em pó é feita por meio de uma suspensão em água. Uma vez que o processo de adsorção se dá em meio aquoso, é necessário aplicar vácuo à mistura carvão/água, a fim de expulsar o ar dos microporos, preenchendo os com

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água.

 

B.     OXIDAÇÃO AVANÇADA

Em alguns casos o uso de cloro como oxidante no inicio do processo não é adequado ou pode prejudicar o tratamento ou a qualidade da água. Em eventos de floração de algas, a aplicação de cloro ocasiona a lise da membrana celular das algas, liberando toxinas e outras substâncias causadoras de gosto e odor. Alem disso, o uso concomitante do cloro e do carvão ativado diminui a eficiência de ambos, uma vez que o cloro oxida a superfície do carvão. Por outro lado, quando a depleção de oxigênio dissolvido no manancial, ocorre ressolubilização de ferro e manganês do sedimento o que causa problemas de qualidade da água final.

Nesses casos, existe a necessidade de se utilizar oxidantes alternativos, que não interfiram na aplicação de carvão e também não provoquem a lise da membrana celular das algas. O oxidante mais indicado para estes casos é o permanganato de potássio, que é um oxidante mais seletivo que o cloro. Assim, quando aplicado em concentrações em torno de 1,0 mg/L, ele oxida preferencialmente Ferro II e Manganês II (formas solúveis), não lisando as células de cianobactérias e não prejudicando a capacidade adsortiva do carvão em pó.

 

 

C.     AUXILIARES DE FLOCULAÇÃO

Uma vez adicionado o sal de ferro ou alumínio, inicia-se a formação de flocos (coagulação). Estes, em condições hidráulicas adequadas, devem aglomerar-se até atingirem o tamanho e peso ideais para que possam sedimentar.

A fim de auxiliar a formação de flocos, bem como torná-los maiores e mais pesados, adicionam-se polímeros orgânicos em conjunto com os sais metálicos.

Os auxiliares de floculação são, em geral, polímeros de alto peso molecular. Quanto à carga, classificam-se em catiônicos, aniônicos e não iônicos, de alta, média e baixa

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carga. A escolha do melhor polímero a ser utilizado dependerá das características da água a ser tratada.

As longas cadeias precisam ser ativadas para que o polímero tenha eficiência máxima. A ativação consiste em aplicar uma agitação adequada, quando da mistura do polímero com a água, para “abrir” as cadeias e permitir a interação entre o polímero e o floco.

A ETA Gauraú está equipada para utilizar dois produtos:polieletrólito e carvão ativado. Normalmente, utiliza o polieletrólito. O polieitrólito é aplicado na água coagulada com a finalidade de acelerar a floculação, decantação e filtração. O polieletrólito utilizado é a poliacrilamida, que é um pólímero não iônico.

3.3.1.1 Tipos de coagulantesA) Coagulação com Sulfato de AlumínioO sulfato de alumínio é um produto que possibilita a alteração dascaracterísticas da superfície das partículas; quando adicionado à água ocorre ahidrólise, sendo formado um grande número de espécies monômeras e poliméricas;o maior desses polímeros encontra-se em equilíbrio com o composto Al[OH]3 .

Esseselementos hidrolisados ainda podem incluir compostos de alumínio polinucleados.34B) Polímeros inorgânicosNormalmente os polímeros inorgânicos derivam de cloretos e sulfatos;assim, surgem: cloreto de polialumínio, sulfato poliférrico, sulfato polialumínio-ferro.O produto com maior utilização no Brasil é o hidroxicloreto de alumínio fornecido empó ou solução (BERNARDO et al., 2005).C) Hidroxicloreto de alumínioEsse produto é conhecido como PAC (policloreto de alumínio), sendo omesmo caracterizado como um coagulante orgânico catiônico pré-polimerizado àbase de cloreto de polialumínio; possui uma porcentagem de basicidade (PB) entre10% e 83%, fator que irá conduzir a uma maior eficiência de coagulação(BERNARDO et al., 2005).D) TanatoTanato quartenário de amônio, comercialmente conhecido como tanfloc SG,é um coagulante de origem vegetal, um polímero orgânico catiônico de pequenamassa molecular, o qual pode ser adquirido em forma líquida ou em pó. Conformeas informações técnicas deste produto o mesmo pode agir em faixas de 2 a 4, comode 6,5 a 8, dependendo das características do efluente e do tipo de processo detratamento.E) PoliacrilamidasSão polímeros que podem ser encontrados no mercado como catiônicas ou

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aniônicas e possuem um alto peso molecular, o que possibilita a formação degrandes flocos estáveis que flutuam rapidamente. A inclusão desses gruposhidroxamatos confere a esta classe de coagulantes certas particularidades, taiscomo maior capacidade de clarificação e forte estabilidade dos floculos formados.Conforme informações técnicas a melhor faixa de aplicação ocorre entre 6,5 e 8,

ARROIO PAMPA

A nascente do Arroio Pampa inicia na Vila Diehl, próximo ao Travessão (Dois Irmãos). Esse arroio estende-se até o Rio dos Sinos, na confluência dos municípios de Campo Bom e Novo Hamburgo, percorrendo uma extensão de cerca de 8.000 metros entre os bairros: Vila Diehl, São José, São Jorge e Canudos. Seu principal afluente é o Arroio Peri, com cerca de 3.500 metros. Ele nasce no bairro São Jorge e alcança o Pampa em Canudos, próximo ao cruzamento entre as ruas Ícaro e Nápoles.Devido à intensa urbanização ocorrida na região, principalmente na década de 80, boa parte deste arroio encontra-se bastante degradada, seja pelo lançamento de esgotos e lixo, seja pelos efeitos da ocupação de suas margens - sub-habitações e atividades econômicas exercidas no local. Mesmo com o re-assentamento de moradores das margens do Pampa para loteamentos, a partir de 2002, observam-se ainda entulhos de construções e resíduos industriais e domésticos nas margens e no leito do arroio. Em uma retrospectiva histórica, constatamos que a imprensa publicou reportagens sobre mutirões de limpeza, promovidos principalmente pela TERRAGUAR - Associação de Proteção Ambiental em 1994, 1999, 2000; projeto polêmico sobre desvio do Pampa como meio de minimizar os efeitos da degradação na captação e no saneamento de suas águas (1995); re-assentamento de moradores das margens do Pampa (2002), aprovação de recursos para implantação de tratamento de esgoto no Loteamento Morada dos Eucaliptos, bairro Canudos (2005).Nas margens do arroio, onde houve a remoção das sub-habitações, foram construídos gabiões, segundo lei vigente que determina a largura de 6 metros de leito. Nas suas margens, as escolas municipais (Eugênio N. Ritzel, Rodrigues Alves, Monteiro Lobato, Samuel Dietchi, Arnaldo Reinhardt, Martha Wartenberg....) estão participando da reposição da mata ciliar, com o plantio de mudas de árvores nativas, como os salseiros, ingazeiros, pitangueiras, chal-chal, amoreiras, araçazeiros, etc.A principal nascente desse arroio, localizada no canto da pedreira de arenito botucatu (Vila Pica-pau), foi transformada em um poço para o abastecimento de água à comunidade invasora (Monitoramento do Projeto MONALISA - 2005). 

QUALIDADE DAS ÁGUAS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO DOS SINOS

HISTÓRICO

Os dados de qualidade das águas utilizados neste trabalho foram gerados pela Rede de Monitoramento da Fepam, em operação mensal desde 1990. Foram também utilizados os dados gerados pela CORSAN - Companhia Riograndense de Saneamento e DMAE - Departamento Municipal de Águas e Esgotos de Porto Alegre, que juntamente com a Fepam participaram da Rede Integrada de Monitoramento do Rio dos Sinos – Comitesinos, que operou de 1990 a junho de 1996. A Metroplan realizava a informatização dos dados desta Rede Integrada. A Rede Integrada foi suspensa em 1996, mas a Fepam continuou o

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monitoramento em seus locais de amostragem. Posteriormente, em janeiro de 2000, teve início a Rede Integrada do Pró-Guaíba, também com a participação da Fepam, Corsan e Dmae, mas neste trabalho são utilizados apenas os dados gerados pela Fepam na Rede Pró-Guaíba As coletas e análises são realizadas pelo Departamento de Laboratório da FEPAM, e os dados são armazenados e interpretados pelo Departamento de Qualidade da FEPAM. Em 2005 a freqüência de amostragem no rio dos Sinos passou a ser bimestral.

DESCRIÇÃO DA ÁREA

A bacia hidrográfica do rio dos Sinos está situada a nordeste do Estado, entre os paralelos 29° e 30°  sul possui uma área de 3.820 km2, correspondendo a 4,5% da bacia hidrográfica do Guaíba e 1,5% da área total do Estado do Rio Grande do Sul, com uma população aproximada de 975.000 habitantes, sendo que 90,6% ocupam as áreas urbanas e 9,4% estão nas áreas rurais. Esta bacia é delimitada à leste pela Serra Geral, pela bacia do Caí à oeste e ao norte, e ao sul pela bacia do Gravataí. Seu curso d'água principal tem uma extensão aproximada de 190 Km, e uma precipitação pluviométrica anual de 1.350mm. Suas nascentes estão localizadas na Serra Geral, no município de Caraá, a cerca de 60 metros de altitude, correndo no sentido leste-oeste até a cidade de São Leopoldo onde muda para a direção norte-sul, desembocando no delta do rio Jacuí entre a ilha Grande dos Marinheiros e ilha das Garças, a uma altitude de 12 metros. Seus principais formadores são o rio Rolante e Paranhana, além de diversos arroios. O rio Paranhana recebe águas transpostas da bacia do Caí, das barragens do Salto, Divisa e Blang. A cobertura vegetal da bacia está muito reduzida, os remanescentes localizam-se, predominantemente, nas nascentes do rio dos Sinos e seus formadores. Para efeito de caracterização hidrológica e hidráulica o rio dos Sinos foi dividido em 03 sub-trechos distintos:

trecho superior - cerca de 25 km, desenvolvendo-se entre a cota 600 m até a cota 60 m, em alta declividade;

trecho médio - com declividade média, e extensão de aproximadamente 125 km, recebe o rio Paranhana, que drena uma área de 580 km2 , o rio Rolante, drenando 500 km2, e o rio da Ilha com uma área drenada de 330 km2 , possui alto índice pluviométrico, tornando seus afluentes importantes na definição do regime hídrico do rio.

trecho inferior - caracteriza-se por declividades suaves a quase nulas, próximas a Campo Bom, ocorrendo alguns trechos de contra-declives, característica de rio de planície, com formação de meandros e zona de sedimentação.

Os trechos superior e médio têm escoamento regular por jusante e o trecho inferior sofre influência do Delta do Jacuí, existindo represamento e até mesmo refluxo. A porção superior do rio dos Sinos (de Caraá até Rolante) apresenta vegetação ciliar e pequenos banhados. São áreas de baixa densidade populacional, com

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pequenas propriedades rurais cuja agricultura é diversificada (culturas de arroz, cana de açúcar e hortaliças, etc). A pecuária também é pouco desenvolvida, mas encontramos pequenas criações de gado leiteiro, suínos e aves. Na porção média do rio dos Sinos (entre Taquara e Sapiranga) a densidade populacional aumenta, mas as duas grandes cidades (Sapiranga e Taquara) não estão localizadas próximas às margens. Esta porção do rio não apresenta uma característica tão rural como a porção superior. O principal afluente do rio dos Sinos na porção média é o rio Paranhana, que drena municípios como Taquara, Igrejinha, Três Coroas e parte de Gramado e Canela.

O trecho inferior, de Campo Bom até a foz no delta do Jacuí é de grande concentração populacional e industrial, onde os principais arroios formadores drenam grandes centros urbanos, como Campo Bom (arroio Schmidt), Novo Hamburgo (arroio Pampa e arroio Luiz Rau), São Leopoldo (arroio Peão e canal João Corrêa), Estância Velha e Portão (arroio Portão/Estância Velha), Sapucaia do Sul (arroio José Joaquim) e Esteio e zona norte de Canoas (arroio Sapucaia).

Caracterização da Bacia

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8.1.1.1 Caracterização da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos

Fonte:Registros da Secretaria Executiva do COMITESINOSAtualizado em 2009

A bacia hidrográfica do Rio dos Sinos é formada por 32 municípios que ocupam uma área de 3.800 km2. Localiza-se na região leste do Estado, tendo ao norte a Serra Geral, onde faz divisa com o curso superior do Caí. O vale do Caí continua sendo seu vizinho a oeste até o encontro de

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ambos no Delta do Jacuí. Ao sul fica a cadeia de morros que faz o divisor de águas do Sinos e Gravataí, que é outro formador do Guaíba. A leste fica a cadeia montanhosa onde o rio nasce no interior do município de Caraá, a cerca de 600 metros de altitude.

O Rio dos Sinos – curso principal da bacia homônima - é um dos principais rios de domínio do Estado do Rio Grande do Sul, e forma, junto com mais sete rios, a Região Hidrográfica do Lago Guaíba.

Figura 1: As bacias hidrográficas do Rio Grande do Sul; G20 corresponde à bacia do Rio dos Sinos

O Rio dos Sinos tem cerca de 190 km de curso até sua foz no município de Canoas que, somados aos demais corpos d’ água da bacia, totalizam uma rede de drenagem de 3.471 km de extensão. Seus principais afluentes são, no sentido das cabeceiras para a foz: o rio Rolante, o Rio da Ilha e o rio Paranhama, todos pela margem direita e com nascentes na região serrana (municípios de São Francisco de Paula e Canela). Na porção inferior recebe, ainda, contribuições dos arroios Sapiranga, Pampa, Luis Rau, Portão, João Corrêa, Sapucaia e outros. O Rio dos Sinos tem três modos diferentes de correr, que são definidos pela declividade do seu fundo: o trecho superior – primeiros 25km, entre as cotas 600 e 60m onde o fluxo do rio é bastante rápido e encachoeirado; o trecho médio – com 125km entre as cotas 60 e 5m onde o rio se desloca normalmente; e o trecho inferior – com 50km e cuja declividade é praticamente nula, apresentando um escoamento muito lento.

O clima da região é subtropical com médias anuais em torno de 20 graus e cerca de 1.600 mm de chuva por ano, bem distribuídos nas quatro estações.

Exemplos de vazões normais e de estiagem, na bacia Sinos, em metros cúbicos por segundo.

Local Vazão Normal Vazão de

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Estiagem

Rio Rolante 19,0 0,8

Rio da Ilha 39,0 1,6

Rio Paranhana 57,0 2,5

Rio dos Sinos, Taquara 41,0 Q,7

Rio dos Sinos, após Paranhana 58,0 2,5

Rio dos Sinos, Campo Bom 65,0 2,9

Rio dos Sinos, São Leopoldo 71,0 2,9

Rio dos Sinos, na foz 84,0 3,1

Um fator que favorece a situação da bacia do Rio dos Sinos é a contribuição de água proveniente da bacia do rio Caí, através do Sistema Hidrelétrico do Salto, que com um túnel desvia entre 5 a 9m3/s para dentro do rio Paranhana. Cerca de 10% da vazão normal do Rio dos Sinos em sua foz não é gerada na própria bacia, mas proveniente da transposição do rio caí.

Da interação do clima com as condições de fertilidade e umidade do solo surgem alguns ecossistemas bem típicos que, primitivamente, dominavam toda a região e hoje se restringem às áreas de preservação legal e aos pontos não explorados pelo homem.

No alto da serra, nas regiões de maior altitude, encontramos os campos de cima da serra onde muitos dos seus formadores nascem em pequenos banhados da altitude. Isto em função da pouca profundidade do solo e do clima muito frio. Na zona norte e oeste nas encostas da serra geral, onde o solo, derivado da rocha basáltica, tem maior fertilidade predomina a mata subtropical muito rica e diversificada tanto em animais como em plantas. Esta vegetação forma a proteção dos solos das cabeceiras dos rios e são fundamentais para protegê-los das chuvas, bem como recolhê-las e facilitar a sua entrada no solo rumo às vertentes primeiras do vale.

Já nas partes alagadiças, junto ao curso médio e inferior, há um ecossistema em que a fertilidade natural trazida pelas cheias e a presença constante da umidade no solo formam uma paisagem típica: os banhados. Eles funcionam como um filtro biológico e local de reprodução de peixes e outros animais do rio. Além disso, atuam como reguladores da vazão, absorvendo o excesso das cheias e liberando água nos períodos de seca. Ainda contribuem em muito para a limpeza natural da poluição e como fonte de renovação da vida. São habitados por muitos animais e plantas típicas de ambientes alagados, em especial aves, anfíbios e vegetação flutuante. São fundamentais para a saúde do rio.

Junto às margens do rio e seus afluentes existe a mata de galeria. Ambiente que recebe este nome por formar um corredor no meio do qual corre o rio. Possuem uma parte ocupada por cidades, lavoura e pecuária, existindo poucos lugares intactos.

O rio e seus afluentes na parte mais alta se caracteriza por ser um rio de corredeiras e águas

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translúcidas muito oxigenadas, porém de pequena largura. Já na parte média e inferior ele percorre lentamente uma região mais plana. É um trecho de menos oxigênio dissolvido onde as águas são mais turvas devido aos sedimentos em suspensão trazidos pelas chuvas. Isto faz com que, de um modo geral, as espécies aquáticas mais exigentes em termos de oxigenação predominem nas partes altas do rio, enquanto as mais adaptadas a uma menor oxigenação vivam nas partes mais baixas. Obviamente que esta distribuição sofre muitas influências dos efeitos da poluição e de outras interferências humanas.

Antigamente a região era habitada por populações indígenas. Mas estas populações foram expulsas da região ou miscigenaram-se com novos migrantes. Hoje há somente uma pequena reserva guarani na parte alta do rio. Estes povos chamavam o rio de Cururuai e Itapuí. A primeira, significando “Rio dos Ratões do Banhado” e a segunda, “ Rio das Pedras que Gritam”. Ambas as denominações relacionadas com este mamífero aquático que costuma gritar de suas tocas. O nome Sinos é posterior e teria vindo da sinuosidade do rio no seu curso inferior.

No final do século XVIII instalou-se na região que é hoje São Leopoldo, um projeto agrícola do império que visava a produção e linho cânhamo, cuja sede até hoje existe. O empreendimento fracassou e o império brasileiro recém entronizado com a independência do país resolveu colonizar a região com uma população agricultora que servisse de apoio logístico para suas campanhas militares no Prata.

Em 1824 chegaram os primeiros colonos alemães. Estes foram distribuídos em pequenos lotes familiares que iniciaram a ocupação da região. Inicialmente dedicaram-se a agricultura – atividade que ainda perdura em muitos locais do vale. Com o tempo foram se formando pequenos núcleos comerciais que, usando o rio como meio de transporte, fizeram florescer um intenso comércio com Porto Alegre e começaram a gerar uma mudança econômica na região. Aos poucos se instalou um artesanato de couro que produzia arreios e calçados para regiões vizinhas.

Na virada do século, a construção da estrada de ferro traz novo impulso econômico à região. As oficinas de artesãos vão evoluindo para pequenas e médias indústrias de calçados. São construídas represas para gerar energia elétrica e é instalado um parque fabril que evolui rapidamente

Na década de 60, com a criação da Feira Nacional do Calçado – Fenac e o início das exportações de calçados a região torna-se o principal pólo exportador deste produto no país. Fenômeno que trouxe muitos recursos ao vale e serviu de atração para uma imensa massa de migrantes expulsos do campo pela revolução agrícola. Isto gerou um crescimento rápido e desordenado da região, especialmente nos seus núcleos urbanos.

Toda esta população têm-se valido do rio para os mais diversos usos. Além de via natural de transporte, o Rio dos Sinos tem sido fonte de abastecimento de água aproximadamente 1,5 milhão de habitantes.

Do mesmo modo a indústria tem se utilizado dele como fonte de extração de água para os mais diversos fins. A irrigação também busca no rio e seus afluentes uma fonte do líquido precioso. A pesca artesanal é outra fonte de exploração de suas águas, mais como opção de lazer da população que também dele se utiliza para banhos e esportes náuticos.

Suas margens são muito usadas para o descanso nas várias prainhas e recantos. A pesquisa científica também tem se debruçado sobre o rio e seus ecossistemas naturais. Até mesmo a construção civil busca no seu leito a areia para erguer as cidades do Vale.

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E como não poderia deixar de ser, ele tem sido o destino final de uma série de rejeitos da nossa sociedade. As principais fontes de poluição são os esgotos cloacais, vários focos de lixo dispostos de modo clandestino e inadequado e os efluentes industriais.

O modelo de ocupação bacia hidrográfica do Rio dos Sinos/RS, ancorado em formas desorganizadas e tecnologias agressivas de ocupação e uso do solo, tem levado à contaminação crescente dos corpos hídricos e à degradação da flora e fauna original. O monitoramento dos cursos d´água (FEPAM) e diagnósticos (Monalisa) demonstram as conseqüências dos desequilíbrios causados pelos modos de vida e produção de aproximadamente 1,5 milhão de habitantes, que dependem da disponibilidade hídrica em qualidade e quantidade para o consumo humano, dessedentação de animais, desenvolvimento das atividades produtivas, culminando com a mortandade de mais 85 ton. de peixes, no ano de 2005.

O diagnóstico da condição ambiental da bacia hidrográfica do Rio dos Sinos será atualizado a partir da execução do Plano Sinos, em fase de contratação.

 

Municípios da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos

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A partir do Rio, vários arroios passam pela nossa cidade. Veja abaixo o mapa da bacia

hidrográfica.

Em entrevista com a bióloga responsável pelo laboratório de educação ambiental da COMUSA foi informado que em média, consumimos cerca de 110 litros de água por dia.

Essa água é utilizada no banho

Lavando louça

Lavando carros

Escovando os dentes

Puxando a descarga

Entre outros

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Esse número pode variar dependendo do quanto é utilizado de água em cada operação

Os sistemas de tratamento de água compreendem desde o manancial de abastecimento, a captação de água, a estaçãode tratamento de água e a distribuição de água potável. E como uma indústria de transformação, uma estação detratamento de água (ETA) transforma a matéria prima (água bruta) retirada da natureza, em produto final (águapotável), ocorrendo neste processo, geração de resíduos que retornam ao meio ambiente de maneira inadequada. Amaioria das estações de tratamento de água de abastecimento (ETAs) não trata os resíduos sólidos, geradosprincipalmente nas etapas de sedimentação e filtração. Sem o tratamento e disposição final, os resíduos gerados emETAs são lançados em corpos d’água, não respeitando a legislação ambiental vigente. A grande preocupação com aqualidade e quantidade disponível de recursos hídricos, faz com que seja necessário identificar os impactosambientais causados por resíduos gerados em ETAs e, propor medidas mitigadoras visando minimizar os impactosnegativos desta atividade. Com base nestes objetivos, considera-se que as características da água bruta, os produtosquímicos utilizados e o tipo de tratamento adotado são fatores determinantes nas características e quantidades deresíduos gerados nos decantadores e na água de lavagem de filtros; a escolha do tratamento e disposição final dafase sólida do lodo é função de aspectos técnicos e econômicos, e deve ser imprescindível no projeto e implantaçãode ETAs. A partir da identificação dos impactos ambientais gerados em uma ETA, propõe-se as medidasmitigadoras: proteção do manancial de abastecimento; minimização do volume de lodo produzido na ETA;minimização de água utilizada para a limpeza das unidades de tratamento; recuperação de água de lavagem defiltros; recuperação de coagulantes; tratamento e disposição final de resíduos gerados em ETAs; utilização do lodo

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na construção civil.Palavras Chave: Gestão ambiental, Impactos ambientais, Geração de resíduos em estações de tratamento de águade abastecimento, Sistemas de tratamento de água.INTRODUÇÃOO planejamento e a gestão de recursos hídricos dependem fundamentalmente do uso preponderante que se faz dosmesmos. E para que se compatibilize a demanda com a oferta de água, é necessário obedecer aos parâmetros dequalidade da água para determinado uso. A gestão de suprimento e demanda de água são ferramentas para asustentabilidade. Com a grande demanda de água e sua conseqüente escassez, é imprescindível que sejam avaliadosos sistemas de saneamento básico compostos por: abastecimento de água, coleta e tratamento de esgotos sanitários,coleta e tratamento de resíduos sólidos e drenagem urbana, aliados ao meio ambiente. Os impactos ambientaisdecorrentes da operação inadequada destes sistemas refletem diretamente nos problemas de poluição econtaminação das águas superficiais e subterrâneas.No Brasil, a implantação de sistemas de tratamento de água está sujeita ao licenciamento ambiental conforme aResolução no 237 de 19 de dezembro de 1997 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), sendo umaobra de utilidade pública e causadora de impactos ambientais negativos, com o lançamento inadequado de resíduosprovenientes dos decantadores e da água de lavagem de filtros, em corpos d’água. A Política Nacional de RecursosHídricos (Lei 9.433/97) estabelece que, o lançamento de resíduos líquidos, sólidos ou gasosos, tratados ou não, como fim de sua diluição, transporte ou disposição final em corpos d’água, além de outros usos que alterem o regime, aquantidade ou a qualidade da água, estão sujeitos à outorga pelo Poder Público. Na fixação do valor a ser cobradopelo uso dos recursos hídricos sujeitos à outorga, devem ser observados o lançamento desses resíduos, o volumelançado e seu regime de variação, bem como as características físico-químicas, biológicas e de toxicidade doafluente.O lançamento de resíduos gerados em ETAs, em corpos d’água, é considerado crime ambiental por causar efeitosdiretos ao ambiente aquático do corpo receptor, provocando danos à fauna aquática. Constitui-se crime ambiental,de acordo com a Lei 9.605/98, provocar o perecimento de espécimes da fauna aquática existentes em rios, lagos,açudes, lagoas, baías ou águas jurisdicionais brasileiras, pela emissão de efluentes ou carreamento de materiais. Se ocrime causar poluição hídrica que torne necessária a interrupção do abastecimento público de água de umacomunidade; e ocorrer lançamento de resíduos sólidos, líquidos ou gasosos, ou detritos, óleos ou substânciasoleosas, em desacordo com as exigências estabelecidas em leis ou regulamentos a pena é de reclusão de um a cincoanos.Com os fundamentos baseados na Política Nacional de Recursos Hídricos e na Lei de Crimes Ambientais, érelevante a questão do lançamento e disposição final dos resíduos sólidos gerados em ETAs, na gestão ambientalintegrada “água e solo”.O objetivo do presente trabalho é apresentar os impactos ambientais negativos e positivos em uma ETA, por meiode uma matriz de interação entre os fatores ambientais e as ações impactantes, considerando-se as fases de projeto,implantação e operação. A partir da identificação dos impactos ambientais, propôs-se algumas medidas

mitigadoras.

FIGURA 2 : Fluxograma de uma ETA de ciclo completo e métodos de tratamento e disposição de resíduossólidos gerados nas unidades de sedimentação ou flotação e filtração.De acordo com Figura 2, os rejeitos provenientes da água de lavagem de filtros podem ser tratados junto com osresíduos de decantadores ou flotadores, sendo que a água livre (fase líquida), pode ser afluente às unidades decoagulação ou de floculação, retornando ao início do tratamento de água. A recuperação da fase líquida e a água delavagem de filtros dependem da eficiência de remoção de sólidos e da qualidade microbiológica da água,principalmente na filtração que é uma operação de pré-concentração de sólidos e microrganismos, a recirculaçãodeve ser feita sem prejudicar os processos de tratamento na ETA.Nos projetos de ETAs deve-se prever a remoção de sólidos nos decantadores ou flotadores, que pode ser feita pormeio de equipamentos mecânicos ou mecanismos hidráulicos, com auxílio de tubulações e acessórios que permitama descarga do resíduo em intervalos regulares de tempo sem que haja necessidade de interrupção na operação destasunidades.O tratamento de resíduos sólidos ou lodos de ETAs visa obter condições adequadas para a sua disposição final, bemcomo obter um estado sólido ou semi-sólido, envolvendo a remoção de água para concentrar os sólidos e reduzir seu

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volume. Em resumo, trata-se de aplicar algum método de separação sólido-líquido, podendo ser feita conforme asetapas descritas por CORDEIRO (1987); AWWA (1997); FERREIRA FILHO & SOBRINHO (1998); RICHTER(2001):a) Adensamento: o adensamento consiste na produção do lodo concentrado, mais adequado para as etapasseguintes de condicionamento e desidratação, ou na possibilidade de ser transportado economicamente paraa aplicação no solo como disposição final. Os adensadores podem ser por gravidade, flotação com ardissolvido ou adensadores de esteiras (mecanizados).b) Condicionamento: o condicionamento de resíduos de ETAs pode ser feito com o auxílio de polímeroscatiônicos, aniônicos e não iônicos. O condicionamento com polieletrólitos aumentam o peso ou tamanhodos sólidos dos lodos de sulfato de alumínio ou de ferro.c) Desidratação: é a redução do volume de lodo adensado e condicionado para fins de disposição final. Podeser feita por meio de equipamentos mecânicos (centrífugas, filtros prensa de esteiras, filtros prensa deplacas ou filtros a vácuo) ou por meio de secagem natural, com a disposição em leitos de secagem oulagoas de lodo.d) Disposição final: pode ser feita em aterros sanitários ou aplicação no solo. O uso de aterros sanitáriosespecíficos para lodos de ETAs, aplica-se usualmente a lodos com um conteúdo relativamente baixo desólidos (menos que 25 %) e, portanto, de baixa resistência. A aplicação no solo pode ser na forma líquida,semi-sólida ou sólida, dependendo do meio de transporte. Os lodos de sulfato de alumínio ou de cal comocondicionadores do solo fazem com que o solo retenha mais umidade, aumentando sua coesividade. Nestaetapa os custos de transporte devem ser avaliados.

RESOLUÇÃO CONAMA No 237 (1997) Procedimentos e critérios utilizados no licenciamento ambiental comoinstrumento de gestão ambiental. Ministério do Meio Ambiente, Brasil.

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Sistema de Água

 

A ETA de Catalão é uma estação convencional cujo processo de tratamento da água bruta passa pelas seguintes fases:

 

Mistura rápida

Floculação;

Decantação;

Filtração;

Desinfecção.

 

 

A figura da abaixo representa, esquematicamente, cada uma dessas fases e suas localizações, uma em relação às outras.

 

 

Mistura Rápida

É o início do tratamento e dessa fase depende o sucesso de todo o restante do processo. Nela a água bruta chega num canal bastante

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turbulento onde é adicionado o produto químico responsável pela desestabilização e posterior aglutinação das matérias em suspensão que serão removidas da água bruta. Na ETA Catalão é utilizado o sulfato de alumínio líquido, que é aplicado antes calha Parshall no canal de chegada de água bruta, através de bombas dosadoras.

A necessidade de utilização dos produtos para realização da floculação, bem como suas dosagens, são determinadas através de ensaios no próprio laboratório da estação.

 

A seguir é apresentada uma foto do canal de chegada de água bruta, onde é mostrado o Parshall, e ao fundo o local onde são aplicados os produtos para o início do tratamento.

 

Floculação

A Estação possui 2 (dois) módulos de floculadores, com 3 (três) agitadores mecânicos em cada módulo. Cada agitador possui uma velocidade, que gera um gradiente na água, que vai de uma agitação rápida, passa por uma lenta e na última recebe uma agitação suave. Durante essa fase, as partículas desestabilizadas na mistura rápida são aglutinadas umas com as outras, formando os flocos. Inicialmente eles são pequenos, por esse motivo à água em tratamento deve ser agitada intensamente, de modo a permitir que as partículas e o floculante choquem-se entre si. Posteriormente, à medida que os flocos vão crescendo, o grau de agitação vai se tornando menos intenso.

A seguir é apresentada uma foto dos dois módulos de floculadores. 

 

Decantação

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Após sair dos floculadores, os flocos devidamente formados, em tamanho e peso, entram em dois decantadores convencionais, onde ocorre a sedimentação dos mesmos.

Na entrada de cada um dos decantadores foi instalada uma cortina de madeira, com furos para passagem da água floculada. A função dessa cortina é a distribuição homogênea da água no decantador.

Na saída de cada um dos decantadores, ao nível do espelho d’água, existem dez coletores, por onde a água decantada e com a menor quantidade de flocos, sai desses tanques.

 

Filtração

A remoção total dos flocos acontece quando a água decantada passa por uma bateria de quatro filtros. E após um período de filtração que varia de doze horas, no período das chuvas, ou vinte e quatro horas, no período da seca, os filtros são lavados um de cada vez. Para a lavagem dos mesmos são executadas manobras de registros e o fluxo da água atravessa o leito filtrante no sentido inverso, ou seja, de baixo para cima.

Atualmente a lavagem dos filtros é feita apenas com água, mas futuramente passarão a ser lavados com ar e água. Outra mudança que se pretende para os filtros é a complementação da camada filtrante com antracito, visando melhorar ainda mais a qualidade da água.

 

 

Desinfecção

Na ETA a desinfecção final é feita com cloro e aplicação de flúor. E a correção da acidez, quando necessária, é feita com barrilha.

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Após a aplicação final dos produtos a água passa pelo tanque de contato e é encaminhada aos reservatórios.

 

8.1.1.2  

8.1.1.3  

8.1.1.4 Monitoramento da água ( tipos de análise, periodicidade )

 

No laboratório da estação são realizadas análises horárias para acompanhar o atendimento aos padrões de potabilidade, bem como sua tratabilidade. Os parâmetros analisado são: cloro, flúor, pH, turbidez, cor e alcalinidade, os resultados obtidos são lançados em planilhas que geram relatórios diários.

 

pH

É utilizado universalmente para exprimir a intensidade com que determinada solução é acida ou alcalina. Diz-se que a solução é acida se seu pH é inferior a 7, e que ela é alcalina se seu pH é superior a 7. Uma solução, cujo pH é igual a 7, é neutra. O pH é sem dúvida, um dos mais importantes parâmetros utilizados no tratamento da água. O padrão de potabilidade para a água recomenda que, no sistema de distribuição, o pH seja mantido na faixa de valores de 6,0 a 9,5.Para a água bruta o pH deverá ficar um pouco superior a 8,0 para garantir que ocorra a coagulação e posterior floculação, isso é conseguido após a adição de leite de cal.

Temperatura

As temperaturas são expressas em graus centígrados (Cº) ou graus Fahrenheit (ºF). As águas de abastecimento têm temperaturas que variam de 15º a 21º C, geralmente são desagradáveis ao paladar as águas com temperaturas superiores a 27º C.

Turbidez

Diz-se que a água é turva quando contém matérias em suspensão, que interferem na passagem da luz através dela, ou na qual é restringida a visão em profundidade de certas amostras. A turbidez pode ser causada pela presença de grandes variedades de matérias em suspensão.

Outro fator a ser considerado é que a turbidez excessiva pode “mascarar” a presença de microorganismos na água, visto que os mesmos podem se proteger do cloro utilizando os elementos causadores de turbidez.

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A Portaria Nº 518/04 estabelece a turbidez pré-desinfecção ou pós-filtração seja de, no máximo, 1,0 UT, e nunca superior a 5,0 UT em qualquer ponto da rede.

 

Cor

É causada por substâncias em solução e em suspensão na água. A cor pode ser aparente ou real, sendo que para uma determinação de cor real a amostra deve ser centrifugada, quando não há uma especificação de que cor está sendo analisada entendemos que se trata da cor aparente, e se essa estiver dentro dos padrões de potabilidade a cor real certamente estará atendendo aos limites legais.

 

Alcalinidade

É a capacidade de certas águas em neutralizar ácidos. Quanto maior a alcalinidade de uma água maior é a dificuldade que ela apresentará para variar seu pH, quando lhe aplicamos um ácido ou uma base, ou seja o consumo desses compostos será bem mais elevado, para uma mesma variação de pH. Normalmente as águas superficiais possuem alcalinidade natural em concentração suficiente para reagir com o sulfato de alumínio nos processos de tratamento. Quando a alcalinidade é muito baixa ou inexistente há a necessidade de se provocar uma alcalinidade artificial com aplicação de substâncias alcalinas tal como cal hidratada ou Barrilha (carbonato de sódio) para que o objetivo seja alcançado.Quando a alcalinidade é muito elevada, procede-se ao contrário, acidificando-se a água até que se obtenha um teor de alcalinidade suficiente para reagir com o sulfato de alumínio ou outro produto utilizado no tratamento da água.

 

Cloro Residual Livre

O cloro é um produto químico utilizado na desinfecção da água. Sua medida é importante e serve para controlar a dosagem que está sendo aplicada e também para acompanhar sua evolução durante o tratamento.A portaria Nº 518/2004 do Ministério da Saúde determina a obrigatoriedade de se manter em qualquer ponto na rede de distribuição a concentração mínima de cloro residual livre de 0,2 mg/l. Recomenda, ainda, que o teor máximo seja de 2,0 mg/l de cloro residual livre em qualquer ponto do sistema de abastecimento.

 

Flúor

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Depois de receber o tratamento completo, a água é fluoretada, em atendimento à Portaria do Ministério da Saúde. A fluoretação consiste na aplicação de uma dosagem de composto de flúor (ácido fluorsilícico). Ela reduz a incidência da cárie dentária, especialmente no período de formação dos dentes, que vai da gestação até a idade de 15 anos.

Periodicidade de análises:

Na ETA de Catalão as análises de flúor e alcalinidade são realizadas de duas em duas horas. E as análises de Cloro, pH, Turbidez, Temperatura e Cor são realizadas de uma em uma.

 

Problemas ocorridos: rotineiros e emergenciais

Durante os períodos de estiagem e chuvoso, ocorrem alguns problemas que são considerados rotineiros na ETA.

Na estiagem, o maior problema é no que diz respeito à baixa turbidez da água e também a redução de alcalinidade da água, o que dificulta a obtenção de uma floculação consistente. No período chuvoso, o problema é a grande oscilação de turbidez atingindo picos elevados e inconstantes. Exigindo da parte técnica operacional uma atenção especial e uma maior freqüência na lavagem de filtros.

 

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