serviÇo pÚblico federal universidade federal do … · 2016-05-09 · engenharia de materiais...

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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE MARABÁ FACULDADE DE ENGENHARIA DE MATERIAIS VEYRY BEATRIZ GONÇALVES BARRETO Estudo de Caso: Utilização de polímero catiônico como auxiliar de coagulação no tratamento de água da Estação de Tratamento da Nova Marabá-Marabá-PA Marabá - Pará 2010

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SERVICcedilO PUacuteBLICO FEDERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAacute

CAMPUS UNIVERSITAacuteRIO DE MARABAacute

FACULDADE DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como

auxiliar de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de

Tratamento da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute - Paraacute

2010

Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo-na-Publicaccedilatildeo (CIP)

Biblioteca II do CAMAR UFPA Marabaacute PA

Barreto Veyry Beatriz Gonccedilalves

Estudo de caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como auxiliar de

coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova Marabaacute-

Marabaacute-PA Veyry Beatriz Gonccedilalves Barreto orientador Alacid do Socorro

Siqueira Neves mdash 2010

Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Graduaccedilatildeo) - Universidade Federal do Paraacute

Campus Universitaacuterio de Marabaacute Faculdade de Engenharia de Materiais Marabaacute

2010

1 Aacutegua - Purificaccedilatildeo - Coagulaccedilatildeo 2 Aacutegua - Estaccedilotildees de tratamento - Marabaacute

(PA) 3 Controle de qualidade da aacutegua I Neves Alacid do Socorro Siqueira

orient II Tiacutetulo

CDD 20 ed 6281622

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como

auxiliar de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de

Tratamento da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute

2010

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como auxiliar

de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de Tratamento

da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute 09 de dezembro de 2010

_______________________________________

Prof MSc Alacid do Socorro Siqueira Neves

Orientador

_______________________________________

Prof Dr Elias Fagury Neto

_______________________________________

Prof MSc Clesianu Rodrigues de Lima

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

Para meus pais e irmatildeos

Obrigada pelo apoio e dedicaccedilatildeo

AGRADECIMENTOS

A Deus pela forccedila concedida

A minha famiacutelia que durante o curso me apoiou incondicionalmente em todos

os momentos

Aos amigos por entenderem o meu esforccedilo e pela ajuda durante a elaboraccedilatildeo

desse trabalho

Aos professores do curso da graduaccedilatildeo pela dedicaccedilatildeo em proporcionar ensino

de qualidade

Ao professor Alacid Neves por ter concedido seu tempo na orientaccedilatildeo desse

trabalho

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo-na-Publicaccedilatildeo (CIP)

Biblioteca II do CAMAR UFPA Marabaacute PA

Barreto Veyry Beatriz Gonccedilalves

Estudo de caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como auxiliar de

coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova Marabaacute-

Marabaacute-PA Veyry Beatriz Gonccedilalves Barreto orientador Alacid do Socorro

Siqueira Neves mdash 2010

Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Graduaccedilatildeo) - Universidade Federal do Paraacute

Campus Universitaacuterio de Marabaacute Faculdade de Engenharia de Materiais Marabaacute

2010

1 Aacutegua - Purificaccedilatildeo - Coagulaccedilatildeo 2 Aacutegua - Estaccedilotildees de tratamento - Marabaacute

(PA) 3 Controle de qualidade da aacutegua I Neves Alacid do Socorro Siqueira

orient II Tiacutetulo

CDD 20 ed 6281622

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como

auxiliar de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de

Tratamento da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute

2010

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como auxiliar

de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de Tratamento

da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute 09 de dezembro de 2010

_______________________________________

Prof MSc Alacid do Socorro Siqueira Neves

Orientador

_______________________________________

Prof Dr Elias Fagury Neto

_______________________________________

Prof MSc Clesianu Rodrigues de Lima

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

Para meus pais e irmatildeos

Obrigada pelo apoio e dedicaccedilatildeo

AGRADECIMENTOS

A Deus pela forccedila concedida

A minha famiacutelia que durante o curso me apoiou incondicionalmente em todos

os momentos

Aos amigos por entenderem o meu esforccedilo e pela ajuda durante a elaboraccedilatildeo

desse trabalho

Aos professores do curso da graduaccedilatildeo pela dedicaccedilatildeo em proporcionar ensino

de qualidade

Ao professor Alacid Neves por ter concedido seu tempo na orientaccedilatildeo desse

trabalho

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como

auxiliar de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de

Tratamento da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute

2010

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como auxiliar

de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de Tratamento

da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute 09 de dezembro de 2010

_______________________________________

Prof MSc Alacid do Socorro Siqueira Neves

Orientador

_______________________________________

Prof Dr Elias Fagury Neto

_______________________________________

Prof MSc Clesianu Rodrigues de Lima

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

Para meus pais e irmatildeos

Obrigada pelo apoio e dedicaccedilatildeo

AGRADECIMENTOS

A Deus pela forccedila concedida

A minha famiacutelia que durante o curso me apoiou incondicionalmente em todos

os momentos

Aos amigos por entenderem o meu esforccedilo e pela ajuda durante a elaboraccedilatildeo

desse trabalho

Aos professores do curso da graduaccedilatildeo pela dedicaccedilatildeo em proporcionar ensino

de qualidade

Ao professor Alacid Neves por ter concedido seu tempo na orientaccedilatildeo desse

trabalho

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

VEYRY BEATRIZ GONCcedilALVES BARRETO

Estudo de Caso Utilizaccedilatildeo de poliacutemero catiocircnico como auxiliar

de coagulaccedilatildeo no tratamento de aacutegua da Estaccedilatildeo de Tratamento

da Nova Marabaacute-Marabaacute-PA

Marabaacute ndash Paraacute 09 de dezembro de 2010

_______________________________________

Prof MSc Alacid do Socorro Siqueira Neves

Orientador

_______________________________________

Prof Dr Elias Fagury Neto

_______________________________________

Prof MSc Clesianu Rodrigues de Lima

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado no curso de Engenharia

de Materiais como exigecircncia para obtenccedilatildeo do grau de bacharel em

Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraacute

Orientador Prof Alacid do Socorro Siqueira Neves

Para meus pais e irmatildeos

Obrigada pelo apoio e dedicaccedilatildeo

AGRADECIMENTOS

A Deus pela forccedila concedida

A minha famiacutelia que durante o curso me apoiou incondicionalmente em todos

os momentos

Aos amigos por entenderem o meu esforccedilo e pela ajuda durante a elaboraccedilatildeo

desse trabalho

Aos professores do curso da graduaccedilatildeo pela dedicaccedilatildeo em proporcionar ensino

de qualidade

Ao professor Alacid Neves por ter concedido seu tempo na orientaccedilatildeo desse

trabalho

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Para meus pais e irmatildeos

Obrigada pelo apoio e dedicaccedilatildeo

AGRADECIMENTOS

A Deus pela forccedila concedida

A minha famiacutelia que durante o curso me apoiou incondicionalmente em todos

os momentos

Aos amigos por entenderem o meu esforccedilo e pela ajuda durante a elaboraccedilatildeo

desse trabalho

Aos professores do curso da graduaccedilatildeo pela dedicaccedilatildeo em proporcionar ensino

de qualidade

Ao professor Alacid Neves por ter concedido seu tempo na orientaccedilatildeo desse

trabalho

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

AGRADECIMENTOS

A Deus pela forccedila concedida

A minha famiacutelia que durante o curso me apoiou incondicionalmente em todos

os momentos

Aos amigos por entenderem o meu esforccedilo e pela ajuda durante a elaboraccedilatildeo

desse trabalho

Aos professores do curso da graduaccedilatildeo pela dedicaccedilatildeo em proporcionar ensino

de qualidade

Ao professor Alacid Neves por ter concedido seu tempo na orientaccedilatildeo desse

trabalho

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 09

2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 10

21 HISTOacuteRICO DA EMPRESA 10

22 A AacuteGUA NA TERRA 11

23 DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA 12

24 A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO 13

25 PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA 14

251 Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos 15

252 Paracircmetros Bioloacutegicos 16

26 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE AacuteGUA 17

261 Policloreto de Alumiacutenio (PAC) 20

262 Poliacutemero 20

3 METODOLOGIA 22

31 REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO 23

311 Procedimento para Anaacutelise de Cor 23

3111 Aparelhagem 23

3112 Procedimentos 24

3113 Leitura 24

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez 25

3121 Aparelhagem 25

3122 Procedimentos e Leitura 25

313 Procedimentos para anaacutelise de pH 25

3131 Aparelhagem 25

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

3132 Procedimentos e Leitura 26

32 APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO

DE ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA 27

321 Preparo da soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test 27

322 Preparo de soluccedilatildeo de aditivo (Poliacutemero) 27

323 Aparelhagem 28

324 Procedimentos e Leitura 29

4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 30

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 36

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 37

REFEREcircNCIAS 38

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea 22

FIGURA 2 Aparelho Aacutegua Tester 24

FIGURA 3 Turbidiacutemetro 25

FIGURA 4 Aparelho digital com eletrodo para pH 26

FIGURA 5 Soluccedilotildees para Jar-Test 28

FIGURA 6 Aparelho para Jar-Test 28

FIGURA 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses

de Outubro2009 a Abril2010

31

FIGURA 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de

alumiacutenio e com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o

poliacutemero

35

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

LISTA DE TABELAS

TABELA 1

- Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano 14

TABELA 2

- Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da

Aacutegua 18

TABELA 3

- Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa 23

TABELA 4

- Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em

laboratoacuterio 23

TABELA 5

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal)

verificada em 6 meses 30

TABELA 6

- Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em

Abril e Maio 31

TABELA 7

- Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto

de Alumiacutenio 32

TABELA 8

- Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico 32

TABELA 9

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio 33

TABELA 10

- Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica 33

TABELA 11

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

alumiacutenio 34

TABELA 12

- Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de

Alumiacutenio e poliacutemero 34

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

RESUMO

Os mananciais de aacuteguas superficiais sofrem modificaccedilotildees em suas caracteriacutesticas

naturais devido a sua exposiccedilatildeo ao ambiente e principalmente pela accedilatildeo antroacutepica Para

manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) pode

passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos quiacutemicos

utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A escolha de um

coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua oferta do produto

no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento Poreacutem agraves vezes o coagulante natildeo eacute

suficiente para tratar a aacutegua Este trabalho teve por objetivo testar a eficiecircncia da

Poliacrilamida Catiocircnica um poliacutemero que funciona como aditivo em conjunto com o

Policloreto de Alumiacutenio no tratamento de aacutegua na Estaccedilatildeo de Tratamento da Nova

Marabaacute-Marabaacute-PA Durante o desenvolvimento do estudo foi possiacutevel observar que os

paracircmetros analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do

aditivo no processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o

abastecimento de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o

aditivo (Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma

Palavras Chave Tratamento de Aacutegua Policloreto de Alumiacutenio Poliacrilamida

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

1 -INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um elemento essencial a todas as formas de vida impulsiona todos os

ciclos e eacute o solvente universal Assim como a vida depende da aacutegua a sauacutede humana

depende da sua qualidade pois uma grande parte das doenccedilas satildeo relacionadas agrave

ingestatildeo de aacuteguas improacuteprias para o consumo humano

Segundo Barros (2000) a demanda de aacutegua doce cresce continuamente no

planeta Como o volume dessa aacutegua eacute quase constante desde a formaccedilatildeo do planeta a

disponibilidade de aacutegua doce acaba sendo cada vez menor Aleacutem disso um grande

volume de aacutegua eacute desperdiccedilado pelo uso inadequado e os impactos ambientais

crescentes causados pelo homem causam a perda da qualidade das aacuteguas dos rios lagos

e reservatoacuterios

Para manter a qualidade da aacutegua tratada uma Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

(ETA) pode passar por mudanccedilas na sua estrutura fiacutesica como tambeacutem nos produtos

quiacutemicos utilizados Um produto de grande importacircncia eacute o agente coagulante A

escolha de um coagulante depende de alguns fatores como caracteriacutesticas da aacutegua

oferta do produto no mercado preccedilo e eficiecircncia no tratamento O coagulante

policloreto de alumiacutenio vem sendo utilizado em larga escala nas ETAs devido sua

qualidade e eficiecircncia Segundo Constantino e Yamamura (2009) vaacuterios satildeo os produtos

quiacutemicos orgacircnicos e inorgacircnicos comumente usados como aditivos de floculaccedilatildeo mas

geralmente quando se usa o PAC natildeo haacute necessidade de nenhum outro composto

Este trabalho teve como objetivo mostrar que na estaccedilatildeo de tratamento de aacutegua

da Nova Marabaacute ndash Marabaacute - PA sob a jurisdiccedilatildeo da Companhia de Saneamento do Paraacute

(COSANPA) a utilizaccedilatildeo de um aditivo orgacircnico (poliacutemero) em conjunto com o

policloreto de alumiacutenio (PAC) mostrou-se necessaacuterio para obter melhorias na qualidade

da aacutegua e atender agrave portaria 51804 do Ministeacuterio da Sauacutede responsaacutevel pela

padronizaccedilatildeo da aacutegua para consumo humano Para tanto foram realizadas anaacutelises

fiacutesico-quiacutemicas de amostras de aacutegua in natura amostras apoacutes o tratamento apenas com

coagulante e amostras apoacutes tratamento com coagulante e aditivo A ferramenta utilizada

para ajuste de dosagens de coagulante e aditivo foi o aparelho de Jar-Test por ser o

meacutetodo mais tradicional

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

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de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

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Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

2 ndash REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

21- HISTOacuteRICO DA EMPRESA

Em 1962 o Governador Aureacutelio do Carmo visando a melhoria do

abastecimento de aacutegua no estado cria o Departamento de Aacuteguas e Esgotos e em

21121970 o Governador Alacid da Silva Nunes sanciona a Lei nordm 4336 substituindo o

Departamento de Aacuteguas e Esgotos pela Companhia de Saneamento do Paraacute ndash

COSANPA que ficou responsaacutevel pela expansatildeo do sistema de abastecimento de aacutegua

em todo o territoacuterio paraense

A COSANPA eacute dividida em Unidades de Negoacutecios as quais abrangem todas as

regiotildees do estado do Paraacute A UNITO-Tocantins eacute uma regional que abrange a regiatildeo

sul e sudeste do Paraacute compreendendo os municiacutepios de Marabaacute Breu Branco

Conceiccedilatildeo do Araguaia Itupiranga Jacundaacute Novo Repartimento Redenccedilatildeo Santa

Maria das Barreiras e Satildeo Feacutelix do Xingu

O sistema que abastece Marabaacute comeccedila no Rio Tocantins onde a COSANPA

manteacutem duas Estaccedilotildees Elevatoacuterias de Aacutegua Bruta - uma na Marabaacute Pioneira e outra na

aacuterea da Nova Marabaacute ambas na margem esquerda do rio Nessas aacutereas acontece a

captaccedilatildeo da aacutegua que segue para as Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (ETA)

Na ETA a aacutegua passa por procedimentos fiacutesicos e quiacutemicos que eliminam

qualquer tipo de contaminaccedilatildeo evitando a transmissatildeo de doenccedilas e tornando-a proacutepria

ao consumo humano A ETA do nuacutecleo pioneiro vai ser revitalizada e a do nuacutecleo nova

marabaacute teve sua capacidade praticamente duplicada chegando a 3000m3h e ganhou as

unidades de floculaccedilatildeo e decantaccedilatildeo As estaccedilotildees da Nova Marabaacute e da Marabaacute Pioneira

possuem um laboratoacuterio para anaacutelise e exames fiacutesico-quiacutemicos e bacterioloacutegicos para

avaliar a qualidade da aacutegua desde a captaccedilatildeo ateacute a distribuiccedilatildeo

A aacutegua eacute armazenada em reservatoacuterios apoiados ou elevados - as conhecidas

caixas drsquoaacutegua A finalidade eacute manter a regularidade do abastecimento mesmo quando

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

for necessaacuterio paralisar a produccedilatildeo para manutenccedilatildeo em uma das unidades do sistema e

atender a demandas extraordinaacuterias como as que ocorrem nos periacuteodos de calor intenso

ou quando se usa muita aacutegua ao mesmo tempo

22- A AacuteGUA NA TERRA

A aacutegua eacute e sempre foi essencial desde os primoacuterdios da vida no planeta

Qualquer forma de vida depende dela para sua sobrevivecircncia e desenvolvimento e

dentre todas as substacircncias existentes soacute o oxigecircnio atmosfeacuterico eacute tatildeo essencial agrave vida

quanto a aacutegua (RAMOS 2005)

Nos centros urbanos a aacutegua eacute utilizada para fins domeacutesticos comerciais

industriais recreativos e de seguranccedila Todos esses aspectos satildeo levados em

consideraccedilatildeo para abastecer uma determinada populaccedilatildeo em quantidade suficiente

poreacutem aleacutem do aspecto quantitativo deve haver uma certeza de sua qualidade e

potabilidade para o consumo humano (FREITAS 2001) Apesar disso as sociedades

humanas poluem e degradam este recurso atraveacutes da diversificaccedilatildeo de usos muacuteltiplos

destruiccedilatildeo de aacutereas alagadas despejos de resiacuteduos liacutequidos e soacutelidos em corpos drsquoaacutegua e

destruiccedilatildeo das matas acarretando com isso a contiacutenua deterioraccedilatildeo e perdas elevadas na

quantidade e qualidade da aacutegua (ALMEIDA 2009)

De toda a aacutegua disponiacutevel na Terra 97 se encontra nos oceanos Do restante

aproximadamente 24 estatildeo sob forma de geleiras e na atmosfera e 06 representa a

aacutegua doce distribuiacutedas em 97 de forma subterracircnea e 3 de forma superficial

Observa-se que apenas uma pequena porccedilatildeo eacute encontrada na superfiacutecie da Terra em

lagos rios na umidade do ar no solo em zonas uacutemidas e em plantas e animais Todo o

restante encontra-se em aquumliacuteferos subterracircneos que estatildeo sendo utilizados mais

depressa do que consegue se recompor (ALMEIDA 2009)

Para que haja a reposiccedilatildeo desse recurso na natureza a aacutegua estaacute em constante

movimentaccedilatildeo Agrave essa movimentaccedilatildeo daacute-se o nome de ―ciclo hidroloacutegico que

acontece atraveacutes da transferecircncia de aacutegua pela precipitaccedilatildeo escoamento superficial

infiltraccedilatildeo evaporaccedilatildeo e transpiraccedilatildeo (ALMEIDA 2009)

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

O calor do sol evapora a aacutegua dos rios e oceanos Na atmosfera esse vapor se

condensa e precipita na forma de chuva Essa aacutegua abastece a terra os rios e os

aquumliacuteferos Aleacutem disso essa precipitaccedilatildeo reidrata o solo os lenccediloacuteis freaacuteticos satildeo

formados e surgem na superfiacutecie atraveacutes de nascentes que disponibilizam aacutegua para a

vegetaccedilatildeo terrestre e para todo o processo de manutenccedilatildeo dos sistemas bioloacutegicos

(FREITAS 2001)

De acordo com Barros (2008) o volume de aacutegua que evapora dos oceanos eacute

cerca de 47000 kmsup3ano maior que o fluxo que eacute precipitado nele Esse valor excedente

indica o volume de aacutegua que eacute transferido dos oceanos para os continentes durante a

evaporaccedilatildeo e a precipitaccedilatildeo A aacutegua retorna aos oceanos atraveacutes do escoamento dos rios

e fluxos subterracircneos e pela precipitaccedilatildeo direta Dessa forma a quantidade total de aacutegua

na Terra permanece sempre constante

Segundo Almeida (2009) os principais rios e lagos da Terra satildeo importantes

reservatoacuterios de aacutegua doce Situados no interior dos continentes estes reservatoacuterios se

encontram em grande quantidade no Hemisfeacuterio Norte No Hemisfeacuterio Sul o Rio

Amazonas considerado o rio mais importante do planeta produz cerca de 16 da

drenagem mundial

23- DISTRIBUICcedilAtildeO E DISPONIBILIDADE DE AacuteGUA

O planeta Terra dispotildee de aproximadamente 1386 bilhotildees de km3 de aacutegua e esse

volume quase natildeo muda diferentemente da demanda O principal problema relacionado

agrave oferta e demanda de aacutegua doce eacute devido ao mesmo evento em todo o mundo o

crescimento demograacutefico associado a padrotildees de consumo natildeo sustentaacuteveis

(ALMEIDA 2009)

O crescimento populacional aumentou cerca de trecircs vezes no seacuteculo XX

enquanto a demanda de aacutegua mundial aumentou sete vezes ou seja passou de 580

kmsup3ano para aproximadamente 4000 kmsup3ano

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

A necessidade humana de aacutegua eacute de aproximadamente 3 litros por dia obtidos

na forma de aacutegua e na alimentaccedilatildeo que satildeo necessaacuterios para atuar como solvente e para

o funcionamento do organismo humano Barros (2008) ressalta que satildeo consumidos por

ano quase 4000 kmsup3 de aacutegua doce cerca de 1700 litros por pessoa diariamente

No Brasil a interaccedilatildeo do nosso quadro climaacutetico com as condiccedilotildees geoloacutegicas

geram importantes excedentes hiacutedricos que alimentam uma das mais extensas e densas

redes de rios perenes do mundo Assim o Brasil destaca-se no cenaacuterio mundial por sua

grande descarga de aacutegua doce de rios com produccedilatildeo hiacutedrica de 177900 m3s

-1 e mais

73100 m3s

-1 da Amazocircnia Internacional representam 53 da produccedilatildeo de aacutegua doce

do continente sul americano

Do total disponiacutevel no Brasil de cerca de 12 da aacutegua doce do planeta 89

estatildeo nas regiotildees Norte e Centro-Oeste onde encontram-se a menor taxa de populaccedilatildeo

Nas regiotildees Nordeste Sul e Sudeste onde encontram-se 855 da populaccedilatildeo haacute apenas

11 do potencial hiacutedrico disponiacutevel no paiacutes (BARROS 2008) Mesmo assim segundo

Rebouccedilas (2006) o que mais falta natildeo eacute aacutegua mas sim um padratildeo cultural de combate

ao desperdiacutecio e agrave degradaccedilatildeo da qualidade da aacutegua disponiacutevel

24- A AacuteGUA PARA CONSUMO HUMANO

Segundo a Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede aacutegua potaacutevel eacute a

aacutegua para consumo humano cujos paracircmetros microbioloacutegicos fiacutesicos quiacutemicos e

radioativos atendam ao padratildeo de potabilidade e natildeo ofereccedila riscos agrave sauacutede

Os componentes encontrados na aacutegua que alteram o seu grau de pureza podem

ser divididos por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos e gases) quiacutemicas (orgacircnicos e

inorgacircnicos) ou bioloacutegicas (mateacuteria em decomposiccedilatildeo e seres vivos) Os soacutelidos podem

ser classificados por suas caracteriacutesticas fiacutesicas (soacutelidos em suspensatildeo coloidais e

dissolvidos) e por suas caracteriacutesticas quiacutemicas (soacutelidos orgacircnicos e inorgacircnicos) Os

organismos presentes na aacutegua satildeo classificados principalmente pelos seus reinos

Monera e Protistas Satildeo as algas protozoaacuterios fungos archaea bacteacuterias e

cianobacteacuterias (SPERLING 2005) Os padrotildees de aceitaccedilatildeo de substacircncias e paracircmetros

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

para consumo humano de acordo com o Ministeacuterio da Sauacutede satildeo apresentados na

Tabela 1

Fonte MINISTEacuteRIO DA SAUacuteDE Portaria 518 de 24 de marccedilo de 2004

NOTAS (1) Valor maacuteximo permitido (2) Unidade Hazen (mg PtndashCoL)

(3) criteacuterio de referecircncia

(4) Unidade de turbidez

25- PARAcircMETROS DE QUALIDADE DA AacuteGUA

A aacutegua eacute uma substacircncia insiacutepida incolor inodora e transparente Entretanto

nunca eacute encontrada em estado de absoluta pureza a proacutepria natureza e a composiccedilatildeo do

solo determinam impurezas adicionais agrave aacutegua que juntamente com a expansatildeo

demograacutefica atividades industriais e agriacutecolas fazem com que natildeo se possa considerar

segura nenhuma fonte de aacutegua superficial (RICHTER e NETTO 1991)

Tabela 01 Padratildeo de aceitaccedilatildeo para consumo humano

PARAcircMETRO Unidade

VMP(1)

Alumiacutenio mgL 02

Amocircnia (como NH3) mgL 15

Cloreto mgL 250

Cor Aparente uH(2)

15

Dureza mgL 500

Etilbenzeno mgL 02

Ferro mgL 03

Manganecircs mgL 01

Monoclorobenzeno mgL 012

Odor - Natildeo objetaacutevel(3)

Gosto - Natildeo objetaacutevel(3)

Soacutedio mgL 200

Soacutelidos dissolvidos totais mgL 1000

Sulfato mgL 250

Sulfeto de Hidrogecircnio mgL 005

Surfactantes mgL 05

Tolueno mgL 017

Turbidez UT(4)

5

Zinco mgL 5

Xileno mgL 03

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

A qualidade da aacutegua eacute um aspecto que assegura determinado uso ou conjunto de

usos Eacute representada por caracteriacutesticas geralmente mensuraacuteveis de natureza fiacutesica

quiacutemica e bioloacutegica Essas caracteriacutesticas que satildeo criteacuterios ou recomendaccedilotildees de

qualidade mantidas dentro de certos limites possibilitam determinado uso (DERISIO

2000) Essas caracteriacutesticas satildeo os chamados padrotildees de qualidade Segundo Almeida

(2009) os padrotildees de qualidade da aacutegua referem-se a um ―certo nuacutemero de paracircmetros

capazes de refletir direta ou indiretamente a presenccedila efetiva ou potencial de algumas

substacircncias ou microrganismos que possam comprometer a qualidade da aacutegua do ponto

de vista de sua esteacutetica e de sua salubridade Os principais paracircmetros analisados na

verificaccedilatildeo da qualidade da aacutegua satildeo divididos em fiacutesicos quiacutemicos e bioloacutegicos

251- Paracircmetros Fiacutesico-Quiacutemicos

De acordo com a FUNASA (2006) a cor eacute proveniente da mateacuteria orgacircnica como

substacircncias huacutemicas e taninos por resiacuteduos industriais coloridos e por metais como

ferro e manganecircs A cor natildeo apresenta riscos agrave sauacutede poreacutem eacute esteticamente

indesejaacutevel Jaacute a turbidez representa o grau de interferecircncia da passagem da luz atraveacutes

da aacutegua que fica com aparecircncia turva pode reduzir a penetraccedilatildeo da luz e prejudicar a

fotossiacutentese Os principais responsaacuteveis pela turbidez satildeo os soacutelidos em suspensatildeo que

podem ser oriundos de rochas argila silte algas e microrganismos estes por sua vez

oriundos de despejos domeacutesticos industriais e erosatildeo Os soacutelidos de origem natural natildeo

apresentam riscos potenciais diretos poreacutem podem abrigar microrganismos

patogecircnicos os de origem antropogecircnica podem estar associados a compostos toacutexicos e

organismos patogecircnicos

O sabor e odor satildeo considerados em conjunto visto que geralmente a sensaccedilatildeo

de sabor origina-se do odor Segundo Richter e Netto (1991) satildeo difiacuteceis de serem

avaliadas por serem sensaccedilotildees subjetivas causadas por impurezas orgacircnicas como

fenoacuteis e clorofenoacuteis resiacuteduos industriais gases dissolvidos soacutelidos totais em

concentraccedilatildeo elevada entre outros

A temperatura da aacutegua eacute importante porque pode influenciar outras propriedades

acelerando reaccedilotildees quiacutemicas reduzindo a solubilidade dos gases acentuando a sensaccedilatildeo

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

de sabor e odor etc (RICHTER e NETTO 1991) Estaacute relacionada com o aumento do

consumo de aacutegua solubilidade e ionizaccedilatildeo de substacircncias coagulantes fluoretaccedilatildeo

mudanccedilas de pH entre outros (FUNASA 2006)

A recarga hiacutedrica tambeacutem tem forte influecircncia na qualidade da aacutegua e eacute

dependente dos periacuteodos chuvosos concentrados no iniacutecio de cada ano na regiatildeo de

Marabaacute Desta forma o processo de alteraccedilatildeo da qualidade da aacutegua em termos fiacutesico-

quiacutemicos eacute mais intenso de outubro a marccedilo (periacuteodo de chuvas) ao passo que as

mudanccedilas bioloacutegicas satildeo mais expressivas nos meses posteriores (abril a setembro -

periacuteodo de estiagem) As alteraccedilotildees fiacutesicas e quiacutemicas citadas satildeo na realidade

consequecircncias do arraste de substacircncias quiacutemicas e materiais particulados das margens

para dentro do corpo hiacutedrico por meio do escoamento superficial provocado pelas

chuvas Jaacute as mudanccedilas bioloacutegicas satildeo consequecircncia do aumento da incidecircncia de luz e

da disponibilidade de nutrientes

O pH ou potencial hidrogeniocircnico representa a concentraccedilatildeo de iacuteons de

hidrogecircnio H+ dando a indicaccedilatildeo de acidez neutralidade ou alcalinidade da aacutegua Eacute

alterado por soacutelidos e gases dissolvidos provenientes de dissoluccedilatildeo de rochas absorccedilatildeo

de gases da atmosfera oxidaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica fotossiacutentese despejos domeacutesticos

ou despejos industriais Valores de pH muito alto ou baixos podem causar irritaccedilatildeo na

pele ou nos olhos poreacutem natildeo tem implicaccedilatildeo de riscos agrave sauacutede puacuteblica (SPERLING

2005)

252- Paracircmetros Bioloacutegicos

Existem trecircs grupos de microrganismos que podem transmitir doenccedilas pela aacutegua

viacuterus bacteacuterias e protozoaacuterios A aacutegua para ser potaacutevel natildeo deve conter nenhum

microrganismo patogecircnico e principalmente estar livre de bacteacuterias que indicam

contaminaccedilatildeo fecal Essas bacteacuterias satildeo as do grupo coliforme que estatildeo presentes nas

fezes de animais e seres humanos e indicam um tratamento inadequado ou ineficiente

As bacteacuterias do grupo coliformes podem ser classificadas em Escherichia aerobacter e

a Escherichia coli (E coli) ou coli fecal que eacute a mais importante por ser de origem

unicamente fecal (OLIVEIRA 2009)

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

A Portaria ndeg 518 de 2004 do Ministeacuterio da Sauacutede estabelece que sejam

determinadas para a afericcedilatildeo da potabilidade da aacutegua a presenccedila de coliformes totais e

termotolerantes principalmente a Ecoli e bacteacuterias heterotroacuteficas

26- TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DA AacuteGUA

O tratamento da aacutegua normalmente eacute feito com finalidades higiecircnicas esteacuteticas e

econocircmicas Higiecircnicas no sentido de eliminar microrganismos substacircncias nocivas

impurezas entre outros A finalidade esteacutetica diz respeito agrave correccedilatildeo da cor sabor e

odor e as finalidades econocircmicas satildeo principalmente para reduccedilatildeo da corrosividade das

tubulaccedilotildees de distribuiccedilatildeo (OLIVEIRA 2009)

De acordo com Carvalho (2005) as aacuteguas podem apresentar uma grande

quantidade de impurezas suspensas entre elas as partiacuteculas coloidais substacircncias

orgacircnicas e inorgacircnicas e substacircncias huacutemicas Dependendo de suas caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas estas substacircncias podem ter carga superficial negativa ou positiva

fazendo com que a repulsatildeo eletrostaacutetica natildeo permita que elas se aproximem ficando em

suspensatildeo e aumentando a turbidez e cor da aacutegua Para clarificar essa aacutegua utiliza-se o

processo de coagulaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo que estaacute inserido no tratamento convencional

juntamente com a purificaccedilatildeo

Assim segundo Freitas (2001) os principais processos de purificaccedilatildeo da aacutegua

satildeo a aeraccedilatildeo que pode ser feita por gravidade aspersatildeo difusatildeo de ar e aeraccedilatildeo forccedilada

e tem por objetivo eliminar os gases dissolvidos em excesso Posteriormente a

clarificaccedilatildeo que eacute um conjunto de operaccedilotildees destinadas agrave remoccedilatildeo dos soacutelidos com a

finalidade de facilitar o processo de desinfecccedilatildeo Eacute constituiacuteda de

Coagulaccedilatildeo etapa onde eacute realizada a desestabilizaccedilatildeo de coloacuteides com a adiccedilatildeo de um

coagulante Os principais coagulantes utilizados podem ser orgacircnicos ou inorgacircnicos os

mais utilizados satildeo o sulfato de alumiacutenio cloreto de alumiacutenio aluminato de soacutedio

clorosulfato de alumiacutenio policloreto baacutesico de alumiacutenio cloreto feacuterrico e sulfato feacuterrico

(CARVALHO 2005) Nesta etapa o agente quiacutemico altera a carga negativa das

partiacuteculas possibilitando sua aproximaccedilatildeo

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Floculaccedilatildeo formaccedilatildeo de flocos com a introduccedilatildeo de energia na aacutegua capaz de favorecer

o contato entre os coloacuteides permitindo sua aglutinaccedilatildeo Eacute resultado de um processo de

agitaccedilatildeo contiacutenua e leve para facilitar as etapas posteriores de tratamento

Sedimentaccedilatildeo separaccedilatildeo dos soacutelidos da aacutegua pela accedilatildeo da gravidade Quanto maior a

velocidade de sedimentaccedilatildeo menor eacute o tempo necessaacuterio para a clarificaccedilatildeo mas

muitas vezes soacute os coagulantes natildeo formam flocos suficientemente densos necessitando

entatildeo da adiccedilatildeo de auxiliares de floculaccedilatildeo como os polieletroacutelitos (RAMOS 2005)

d) Filtraccedilatildeo eacute a passagem da aacutegua por um filtro atraveacutes do qual ocorre a separaccedilatildeo das

partiacuteculas presentes na aacutegua (OLIVEIRA 2009)

O processo de tratamento de aacutegua eacute complementado pela utilizaccedilatildeo de produtos

quiacutemicos que visam alterar algumas caracteriacutesticas da aacutegua otimizando as etapas do

tratamento ou melhorando o produto final (BARROS et al 1995) A Tabela 2 mostra

os principais produtos utilizados e suas aplicaccedilotildees

Tabela 2Principais Produtos Quiacutemicos Utilizados no Tratamento da Aacutegua

Aplicaccedilatildeo Produtos Utilizados

Remoccedilatildeo de partiacuteculas em suspensatildeo Sulfato de alumiacutenio Sulfato ferroso Sulfato

feacuterrico Cloreto feacuterrico Aluminato de Soacutedio e

Policloreto de Alumiacutenio

Ajuste do pH Cal hidratada Carbonato de caacutelcio Carbonato de

Soacutedio Hidroacutexido de Soacutedio Gaacutes carbocircnico Aacutecido

cloriacutedrico e Aacutecido sulfuacuterico

Controle da Corrosatildeo Cal hidratada Carbonato de soacutedio Hidroacutexido de

soacutedio e Polifosfato de soacutedio

Reduccedilatildeo da Caacuterie dentaacuteria infantilfluoretaccedilatildeo Fluorsilicato de soacutedio Fluoreto de soacutedio Aacutecido

fluorsiliacutecico e Fluoreto de caacutelcio (fluorita)

Remoccedilatildeo ou Controle do desenvolvimento de

microorganismosdesinfecccedilatildeo

Cloro gasoso Hipoclorito de soacutedio Hipoclorito de

caacutelcio Amocircnia hidratada Hidroacutexido de amocircnia

Sulfato de amocircnia e Ozocircnio

Fonte Barros et al 1995

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

No tratamento drsquoaacutegua o termo coagulaccedilatildeo eacute usado para indicar a adiccedilatildeo de

substacircncias quiacutemicas soluacuteveis que tecircm a propriedade de reagirem entre si e com outras

substacircncias dissolvidas na aacutegua a ser tratada resultando a formaccedilatildeo de flocos

gelatinosos que absorvem as partiacuteculas em suspensatildeo que devido a densidade dos

flocos precipitam em tempo relativamente raacutepido

Estas substacircncias quiacutemicas que promovem a coagulaccedilatildeo chamadas coagulantes

geralmente satildeo sais de alumiacutenio e ferro Em boa parte das estaccedilotildees de tratamento de

aacutegua e melhorias para tratamento de maiores vazotildees vem sendo utilizados poliacutemeros

sintetizados como a poliacrilamida( VIANNA 1997)

Os coagulantes satildeo produtos naturais ou quiacutemicos que tem como funccedilatildeo

principal neutralizar as cargas negativas das partiacuteculas em suspensatildeo possibilitando

assim uma aglomeraccedilatildeo dessas partiacuteculas formando os chamados floacuteculos Os

coagulantes mais comuns satildeo o Sulfato de Alumiacutenio Sulfato Ferroso Sulfato Feacuterrico

Cloreto Feacuterrico Sulfato Ferroso Clorado Aluminato de Soacutedio e o Policloreto de

Alumiacutenio (PAC) Os sais de alumiacutenio satildeo os coagulantes mais utilizados nas ETAs

O Policloreto de Alumiacutenio possui forte poder de coagulaccedilatildeo com a formaccedilatildeo

raacutepida dos flocos a accedilatildeo coagulante do PAC (Policloreto de Alumiacutenio) eacute muito boa

fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e

uniformes Em consequumlecircncia do maior tamanho de floco formado tem-se uma maior

velocidade de decantaccedilatildeo

O Policloreto de Alumiacutenio eacute facilmente manuseado estocado e dosado A

soluccedilatildeo pode ser diluiacuteda em aacutegua na concentraccedilatildeo desejada e esta operaccedilatildeo pode

tambeacutem ser automatizada Menores reservatoacuterios de estocagem satildeo usados com o PAC

pois requer uma menor dosagem

Com o uso do Policloreto haacute pouco ou nenhum consumo de alcalis para correccedilatildeo

de pH em comparaccedilatildeo com outros coagulantes isso porque o pH da aacutegua permanece

praticamente sem alteraccedilatildeo mesmo na possiacutevel situaccedilatildeo de superdosagem de PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Coagulantes Orgacircnicos (poliacutemeros) podem ser utilizados como auxiliares de

floculaccedilatildeo comportando-se como um aditivo Um exemplo de coagulante auxiliar

utilizado com frequecircncia eacute a Poliacrilamida catiocircnica A funccedilatildeo do poliacutemero orgacircnico eacute

aumentar a eficiecircncia do coagulante e reduzir a sua dosagem Tem-se verificado

tambeacutem em muitos lugares a utilizaccedilatildeo de plantas como coagulantes orgacircnicos naturais

auxiliares os quais ajudam no processo de tratamento de aacuteguas com alta turbidez ou

coloridas que se destinam ao consumo humano entre elas a Mutamba a Moringa e a

Acaacutecia Negra A obtenccedilatildeo de poliacutemeros adequados para uso em tratamento de aacutegua e

esgoto necessita de caracteriacutesticas como solubilidade em aacutegua propriedades

eletroliacuteticas e peso molecular adequado

261- Policloreto de Alumiacutenio (PAC)

O Policloreto de Alumiacutenio (PAC) foi lanccedilado recentemente no mercado e eacute um

coagulante inorgacircnico catiocircnico e preacute-polimerizado Esse coagulante possui cadeias de

poliacutemeros preacute-formadas exibindo uma alta concentraccedilatildeo de carga catiocircnica na unidade

polimeacuterica A velocidade de formaccedilatildeo dos flocos eacute superior aos coagulantes

tradicionais natildeo preacute-polimerizados garantindo aos flocos maior peso e consequumlente

precipitaccedilatildeo mais raacutepida e eficiente (CARDOSO 2006)

Ele eacute geralmente formulado como Aln (OH)m Cl3 n-m combinado com

pequenas quantidades de outros compostos A relaccedilatildeo m3n representa a basicidade

deste produto e devido a esta caracteriacutestica o PAC libera durante a hidroacutelise em

igualdade de dosagem em iacuteons metaacutelicos uma quantidade de aacutecido consideravelmente

menor do que a liberada pelo Cloreto de Alumiacutenio e pelos coagulantes tradicionais

como o Sulfato de Alumiacutenio Cloreto Feacuterrico e Sulfato Ferroso Isso provoca uma

menor variaccedilatildeo do pH do meio tratado e um menor consumo de neutralizante para

ajustar o pH do meio tratado ao seu valor original

262- Poliacutemero

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

O poliacutemero de poliacrilamida eacute orgacircnico tambeacutem chamado de polieletroacutelito

esses poliacutemeros satildeo essencialmente lineares e soluacuteveis em aacutegua com pesos moleculares

que variam de algumas centenas de milhares a dez milhotildees ou mais Satildeo caracterizados

pela carga eleacutetrica positiva (catiocircnica) que iraacute se ligar a cargas negativas como o

silicone ou substacircncias orgacircnicas Os poliacutemeros sinteacuteticos satildeo os poliacutemeros de uso mais

comuns e os polieletroacutelitos satildeo os mais utilizados em sistemas de aacutegua e tratamento de

aacuteguas residuais Os poliacutemeros estatildeo disponiacuteveis na forma de poacutes liacutequidos e emulsotildees

A poliacrilamida catiocircnica eacute usada como aditivo a floculaccedilatildeo e faz a ponte de

floculaccedilatildeo das partiacuteculas em suspensatildeo Eacute usado na purificaccedilatildeo de aacuteguas mananciais e

combinado com agentes floculantes inorgacircnicos proporcionaraacute um efeito melhor na

reduccedilatildeo de custos na disposiccedilatildeo do lodo (lodo mais compacto) menor tempo de

decantaccedilatildeo menor custo com floculante e atua em ampla faixa de pH

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

3- METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua (ETA) - Nova

Marabaacute operada pela Companhia de Saneamento do Paraacute (COSANPA)

Na Figura 1 eacute indicada a localizaccedilatildeo da ETA - Nova Marabaacute na Regiatildeo de

Marabaacute

Figura 01 Localizaccedilatildeo ETA-Nova Marabaacute-Vista Aeacuterea Fonte Google

A ETA - Nova Marabaacute eacute constituiacuteda de unidades de captaccedilatildeo coagulaccedilatildeo

floculaccedilatildeo filtraccedilatildeo e desinfecccedilatildeo

A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas conforme tabela 03

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Tabela 03 Etapas de realizaccedilatildeo da pesquisa

ETAPAS PESQUISA REALIZADA

Etapa 01

Caracterizaccedilatildeo da aacutegua atraveacutes de ensaios fiacutesicos

Etapa 02 Aplicaccedilatildeo de Jar-Test utilizando Policloreto de Alumiacutenio e Poliacutemero

Catiocircnico

31- ETAPA 01- REALIZACcedilAtildeO DOS TESTES FIacuteSICOS EM LABORATOacuteRIO

Na Etapa 01 foram coletadas amostras de aacutegua bruta no periacuteodo da tarde e

respeitando as variaccedilotildees de turbidez do Rio Tocantins para os meses de abril e maio

que de acordo com anaacutelises de dados da estaccedilatildeo ficam em torno de 18UT a 23UT A

aacutegua foi coletada o suficiente para encher os seis Beckers 2L cada um necessaacuterios para

o Jar-Test utilizando o policloreto de alumiacutenio e mais seis Beckers para o policloreto de

alumiacutenio e a poliacrilamida catiocircnica

Na Tabela 4 satildeo relacionadas as determinaccedilotildees laboratoriais realizadas e os

equipamentos utilizados na pesquisa

Tabela 4 ndash Meacutetodos e equipamentos por determinaccedilatildeo utilizados em laboratoacuterio

Determinaccedilatildeo Equipamento utilizado

Turbidez Turbidiacutemetro

Cor Aparente Aacutegua Tester

pH pH-metro Quimis

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

311- Procedimentos para Anaacutelise de Cor

3111 Aparelhagem

- Aacutegua Tester

- Disco de cor

- Duas cubetas

A figura 02 mostra o aparelho Aacutegua Tester

Figura 02 Aparelho Aacutegua Tester

3112 Procedimentos

Encher uma cubeta com aacutegua destilada natildeo permitindo a formaccedilatildeo de bolhas de

ar e introduzi-lo ao lado esquerdo do aparelho

Colocar a amostra de aacutegua na outra cubeta sem deixar bolha de ar e adaptaacute-la do

lado direito do aparelho

Com a lacircmpada ligada olhar no visor a uma distacircncia de 25 cm

aproximadamente

Girar o disco ateacute coincidecircncia de intensidade de cor

3113 Leitura

Houve coincidecircncia de cor a cor eacute lida diretamente em uH (unidade Hanzen mg

PtL)

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Cor compreendida entre duas cores a cor lida pela media aritmeacutetica em

mgPtL

Cor mais intensa que a de maior leitura do disco faz-se a diluiccedilatildeo em partes

iguais (amostra + aacutegua destilada) e procede-se nova determinaccedilatildeo cujo resultado

eacute multiplicado por 2 (dois)

312 Procedimentos para anaacutelise de turbidez

3121 Aparelhagem

-Turbidiacutemetro (a figura 03 mostra o turbidiacutemetro)

Figura 03 Turbidiacutemetro

3122 Procedimentos e Leitura

Lavar a cubeta enxaguar com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada ou

deionizada

Preencher a cubeta ateacute a marca do menisco com a aacutegua a ser analisada

Secar a parte externa da cubeta com papel absorvente e levar ao compartimento

de leitura

Efetuar a leitura no visor do aparelho (a leitura eacute automaacutetica)

Anotar a leitura

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

313 Procedimentos para anaacutelise de pH

3131 Aparelhagem

Aparelho digital com eletrodo para pH

Soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 pH 70 e pH 90

Botatildeo para ajuste de temperatura

Botatildeo para ajuste de pH

02 Becker de 50 mL

A figura 04 mostra um aparelho digital com eletrodo para pH

Figura 04 Aparelho digital com eletrodo para pH

3132 Procedimentos e Leitura

Coloca-se em um Becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 40 ajuste o pH nessa

faixa

Mergulhe o eletrodo na soluccedilatildeo e ajuste o pH

Coloca-se em um becker 30 mL da soluccedilatildeo tampatildeo pH 70 ajuste o pH nessa

faixa

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Lavar o Becker com aacutegua destilada e coloca-se a soluccedilatildeo tampatildeo pH 90 ajuste

o pH nessa faixa

Repetir ateacute que ocorra a calibraccedilatildeo

Lavar o becker com aacutegua corrente e em seguida com aacutegua destilada

Coloca-se a amostra de aacutegua e efetua-se a leitura

Anotar o resultado

OBS As soluccedilotildees tampatildeo satildeo reaproveitadas natildeo haacute necessidade de descartaacute-las

tomando somente o cuidado de lavar o eletrodo a cada ajuste enxugando com papel

absorvente para natildeo diluir as soluccedilotildees tampatildeo

32- ETAPA 02- APLICACcedilAtildeO DE JAR-TEST UTILIZANDO POLICLORETO DE

ALUMIacuteNIO E POLIACRILAMIDA CATIOcircNICA

O teste de jarro eacute realizado para se conhecer a quantidade de ―soluccedilatildeo a ser

aplicada na aacutegua para se obter uma floculaccedilatildeo ideal A ―dosagem oacutetima de soluccedilatildeo seraacute

a usada no jarro que produzir os melhores flocos e fornecer o melhor sobrenadante

321- Preparo de soluccedilatildeo de Coagulante (PAC) para Jar-Test

Retirar 15mL de PAC concentrado com uma pipeta e colocar em um balatildeo

volumeacutetrico de 500mL Completar ateacute a marca do menisco com aacutegua destilada A

soluccedilatildeo teraacute 4mgmL

322- Preparo de Soluccedilatildeo de Aditivo (Poliacutemero) para Jar-Test

Retirar 10ml de poliacutemero concentrado diluir em um beacutecker com aacutegua destilada

e colocar a mistura em um balatildeo volumeacutetrico de 1000mL Agitar a soluccedilatildeo antes de

completaacute-la com aacutegua destilada ateacute o menisco A soluccedilatildeo teraacute 01mgmL

A figura 05 mostra os balotildees volumeacutetricos com as soluccedilotildees jaacute preparadas

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Figura 05 Soluccedilotildees para Jar-Test

323 Aparelhagem

Aparelho de Jar-test

Turbidiacutemetro

Aparelho de cor Aacutegua-test

Aparelho de bancada para leitura de pH

A figura 06 ilustra o aparelho para o teste de Jarro

Figura 06 Aparelho para Jar-Test

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

324Procedimentos e Leitura

Colocar 6 beckers de 2 litros na plataforma do aparelho de jar-test

Enchecirc-los com aacutegua bruta ateacute a marca de 2 litros

Ligar o aparelho na velocidade maacutexima de 105 rpm

Adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade de coagulante (pac) jaacute preacute-

determinado

Deixar agitar nesta velocidade de 105 rpm por 2 minutos

Reduzir a velocidade de agitaccedilatildeo para 15 rpm durante 10 minutos

(aproximadamente o tempo de detenccedilatildeo nos floculadores)

Depois destes 10 minutos adicionar simultaneamente nos beckers a quantidade

de poliacutemero preacute-determinada e deixar mais 10 minutos na agitaccedilatildeo de 15 rpm

Depois de 10 minutos da adiccedilatildeo do poliacutemero desliga o jar-test e deixa as

amostras decantarem por 5 minutos

Retirar o possiacutevel acuacutemulo de floacuteculos nas mangueiras de coleta

Coletar o sobrenadante de todos os beckers (aproximadamente 100 ml) e

analisar cor e turbidez e verificar qual deles apresentou melhor resultado

Normalmente o melhor resultado eacute daquele que apresentou maior reduccedilatildeo de cor

e turbidez e essa dosagem deveraacute ser a escolhida

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

4- RESULTADOS E DISCUSSOtildeES

A Tabela 5 mostra a meacutedia mensal dos testes de turbidez e cor da ETA-Nova

Marabaacute Estes testes foram analisados em laboratoacuterio da proacutepria estaccedilatildeo e satildeo referentes

ao periacuteodo chuvoso (outubro a marccedilo)

Tabela 05 - Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) verificada em 6

meses

PERIacuteODO

(MESES)

TURBIDEZ DA AacuteGUA

BRUTA(UT)

COR TURBIDEZ DA AacuteGUA

TRATADA(UT)

COR

OUTUBRO

4026

100

962

60

NOVEMBRO

3794

100

627

40

DEZEMBRO

3059

100

1467

80

JANEIRO

2945

100

1163

80

FEVEREIRO

3022

100

1222

80

MARCcedilO

2698

100

1349

80

A partir da tabela 5 notou-se que os paracircmetros turbidez e cor da aacutegua bruta natildeo

sofreram variaccedilotildees significativas durante esse periacuteodo sendo possiacutevel prevecirc-las e

aplicar o tratamento necessaacuterio Verificou-se tambeacutem que mesmo apoacutes o tratamento

com o Policloreto de Alumiacutenio coagulante poderoso no tratamento de aacutegua a aacutegua natildeo

atingiu as exigecircncias da Portaria 51804 A partir daiacute surgiu a necessidade de explorar

um novo meacutetodo para clarificaccedilatildeo da aacutegua O poliacutemero mostrou-se como uma

alternativa de aditivo pois possui a capacidade de potencializar os resultados do

coagulante

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

O poliacutemero comeccedilou a ser utilizado no mecircs de abril e a partir daiacute notou-se uma

mudanccedila significativa nos paracircmetros de controle da aacutegua

Tabela 06 Qualidade da aacutegua bruta e da aacutegua tratada (meacutedia mensal) em Abril e Maio

PERIacuteODO (MESES) TURBIDEZ (UT)

DA AacuteGUA BRUTA

COR (uH) TURBIDEZ (UT) DA

AacuteGUA TRATADA

COR (uH)

ABRIL 2022 100 190 10

MAIO 1862 80 289 10

O Graacutefico a seguir nos mostra um comparativo da turbidez da aacutegua tratada nos

meses de outubro novembro e dezembro de 2009 e janeiro fevereiro marccedilo e abril de

2010

Figura 7 Graacutefico comparativo de turbidez da aacutegua tratada dos meses de Outubro2009

a Abril2010

Para chegar a esses resultados os testes foram realizados no periacuteodo da tarde

Foram escolhidos os valores mais frequentes da turbidez para o periacuteodo de abril para

exemplificar os testes Os valores utilizados foram de 2219 UT 2035 UT e 1907 UT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

TURBIDEZ DA AacuteGUA TRATADA (UT)

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

As Tabelas 07 e 08 mostram os resultados obtidos de dosagem oacutetima para a

turbidez de 2219 UT (Unidade de Turbidez) Utilizando no experimento apenas o

Policloreto de Alumiacutenio que resultou em um valor oacutetimo de 10ppm com uma remoccedilatildeo

de turbidez de 80 e da cor em torno de 82

Tabela 07 Jar-Test para turbidez 2219 UT utilizando somente Policloreto de

Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 671 18 9

02 20 643 16 8

03 15 466 14 7

04 15 463 12 6

05 15 456 10 5

06 30 639 8 4

A tabela 8 ilustra o procedimento onde foi utilizado para o teste o policloreto de

alumiacutenio e poliacrilamida catiocircnica(15) O valor oacutetimo foi de 12ppm com remoccedilatildeo de

turbidez de 93 e a cor em torno de 88

Tabela 08 Jar-Test para turbidez 2219UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e o

poliacutemero catiocircnico

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2219UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

Dosagem poliacutemero

(ml)

01 10 186 18 9 18

02 10 210 16 8 18

03 10 156 14 7 18

04 10 146 12 6 18

05 10 193 10 5 18

06 15 310 8 4 18

Nas tabelas 9 e 10 observou-se valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta com 2035UT Na tabela 08 utilizou-se apenas O Policloreto de Alumiacutenio O valor

ideal foi de 12ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Tabela 9 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml)

01 60 1419 18 9

02 20 513 16 8

03 10 286 14 7

04 10 255 12 6

05 10 337 10 5

06 10 358 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de alumiacutenio e o poliacutemero com 15 o

valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em torno de 88

conforme tabela 10

Tabela 10 Jar-Test para turbidez 2035UT utilizando Policloreto de alumiacutenio e a

poliacrilamida catiocircnica

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 2035UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(ml) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 30 518 18 9 18

02 15 265 16 8 18

03 10 213 14 7 18

04 10 189 12 6 18

05 10 154 10 5 18

06 10 159 8 4 18

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Nas tabelas 11 e 12 observou-se os valores do Jar-test para uma turbidez da aacutegua

bruta em 1907UT Na tabela 11 utilizou-se apenas o Policloreto de alumiacutenio O valor

ideal foi de 10ppm com uma remoccedilatildeo de turbidez e da cor em torno de 88

Tabela 11 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de alumiacutenio

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL)

01 20 438 16 8

02 15 399 14 7

03 20 509 12 6

04 10 230 10 5

05 15 342 8 4

No experimento utilizando o Policloreto de Alumiacutenio e o poliacutemero catiocircnico

com 15 o valor oacutetimo foi de 10ppm com remoccedilatildeo de turbidez de 93 e a cor em

torno de 88 conforme Tabela 12

Tabela 12 Jar-Test para turbidez 1907UT utilizando Policloreto de Alumiacutenio e

poliacutemero

AacuteGUA BRUTA

Cor 80 Turbidez 1907UT

AacuteGUA TRATADA

Amostra Cor Turbidez(UT) DosagemPAC(ppm) DosagemPAC(mL) Dosagem

poliacutemero (ml)

01 20 374 16 8 18

02 10 166 14 7 18

03 10 153 12 6 18

04 10 128 10 5 18

05 10 159 8 4 18

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

lthttpwwwpfebunespbreduolivProtAmbTratAguapdf gt Acesso em 10 agosto

2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

Tendo em vista que o objetivo do estudo era a clarificaccedilatildeo da aacutegua o paracircmetro

mais importante a ser observado eacute a turbidez Os valores de turbidez foram medidos no

momento da preparaccedilatildeo das amostras na aacutegua in natura e na aacutegua contendo as

concentraccedilotildees do coagulante e de coagulante-aditivo O graacutefico abaixo nos mostra os

resultados obtidos atraveacutes deste processo

Figura 8 Comparaccedilatildeo da turbidez da aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio e

com policloreto de alumiacutenio em conjunto com o poliacutemero

Observando a Figura 8 o graacutefico nos mostra os excelentes resultados obtidos agrave

partir da utilizaccedilatildeo do aditivo no tratamento da aacutegua A turbidez em todos os casos

sofreu uma diminuiccedilatildeo significativa

23

125

255

154

463

146

0

1

2

3

4

5

Turbidez Aacutegua

Tratada

1907 2035 2219

Turbidez Aacutegua Bruta

Turbidez aacutegua tratada com policloreto de alumiacutenio

Turbidez da aacutegua tratada com policloreto e poliacutemero

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

Durante o desenvolvimento do trabalho foi possiacutevel observar que os paracircmetros

analisados nas amostras apresentaram valores que justificam o uso do aditivo no

processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

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Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

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FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

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2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

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Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

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POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

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processo de coagulaccedilatildeo para se obter uma aacutegua de boa qualidade para o abastecimento

de uma comunidade No entanto apesar de constar na literatura que o aditivo

(Poliacrilamida Catiocircnica) tem como uma de suas principais funccedilotildees baixarem o

consumo de produto quiacutemico os testes mostraram que a qualidade melhorou mas a

quantidade de coagulante permaneceu praticamente a mesma Poreacutem como natildeo houve

aumento de consumo do produto quiacutemico o estudo se mostrou vaacutelido por conseguir

baixar o valor de turbidez da aacutegua aumentando assim sua qualidade

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

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Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

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2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

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2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

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Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

YAMAMURA Victor Docecirc CONSTANTINO Arcioni Ferrari In SIMPOacuteSIO DE

POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

6 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

A partir do trabalho realizado observou-se que poliacutemeros catiocircnicos e natildeo-iocircnicos

podem ser usados conjuntamente para formar um fluxo adequado o primeiro sendo

coagulante primaacuterio e o segundo auxiliar de coagulaccedilatildeo Apesar de diversos avanccedilos

neste campo testes devem ser realizados para obtenccedilatildeo de uma melhor eficiecircncia no

tratamento da aacutegua Ficam abaixo relacionadas algumas sugestotildees para trabalhos

futuros

1) Comparaccedilatildeo entre a eficiecircncia de um poliacutemero catiocircnico e um poliacutemero aniocircnico

para a Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua da Nova Marabaacute

2) Aplicaccedilatildeo de experimentos com poliacutemero orgacircnico natural para possiacutevel melhoria

da clarificaccedilatildeo da aacutegua

3) Caracterizaccedilatildeo da lama dos decantadores e estudo sobre possiacutevel incorporaccedilatildeo da

mesma na induacutestria ceracircmica

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

da planta Moringa Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental Faculdade Dinacircmica das

Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

BARROS Jorge Gomes do Cravo Gestatildeo Integrada dos Recursos Hiacutedricos ndash

implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

BARROS Jorge Gomes do Cravo Origem Distribuiccedilatildeo e Preservaccedilatildeo da Aacutegua no

Planeta Terra Revista das AacuteguasGT Aacuteguas novembro2008

CARDOSO Patriacutecia Regina da Silva Informaccedilotildees sobre o Policloreto de Alumiacutenio

Resposta Teacutecnica produzida pelo Serviccedilo Brasileiro de Respostas TeacutecnicasSBRT06 de

junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

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Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

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Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

Escola Nacional de Sauacutede Puacuteblica Rio de Janeiro 2001

FUNDACcedilAtildeO NACIONAL DA SAUacuteDE ndash FUNASA Manual Praacutetico de Anaacutelise de

Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

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2010

RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

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REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

Editora 2006

RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

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SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

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Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

7-REFEREcircNCIAS

ALMEIDA Rubyane Brito Rodrigues De Clarificaccedilatildeo de Aacutegua utilizando sementes

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Cataratas Foz do Iguaccedilu ndash 2009

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implementaccedilatildeo do uso das aacuteguas subterracircneas Brasiacutelia MMASRHOEA p171

2000

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junho 2006 Disponiacutevel em lt httpsbrtibictbrgt Acesso realizado em 10082010

CARVALHO Renalda Monteiro Clarificaccedilatildeo de Aacuteguas Pluviais Ricas em Oacutexidos

de Ferro Acumuladas em Cava de Mineraccedilatildeo Atraveacutes da Utilizaccedilatildeo de um

Coagulante Natural a Moringa oleifera 111 f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia

Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto 2005

CLARKE Robin KING Jannet O Atlas da Aacutegua O Mapeamento Completo do

Recurso mais Precioso do Planeta Satildeo Paulo Publifolha 2005

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

Satildeo Paulo Signus Editora 2000

FREITAS Marcelo B Curso de Especializaccedilatildeo em Engenharia Sanitaacuteria e Controle

Ambiental Tratamento de Aacutegua para Consumo Humano Fundaccedilatildeo Oswaldo Cruz

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Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

OLIVEIRA Eduardo L Abastecimento e Tratamento de Aacutegua Disponiacutevel em

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RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

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REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

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RICHTER Carlos A NETTO Joseacute M de A Tratamento de Aacutegua Tecnologia

atualizada Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher 1991

SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

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VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

Imprimatur Artes Ltda Rio de Janeiro -1997

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Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC

DERISIO Joseacute Carlos Introduccedilatildeo ao Controle de Poluiccedilatildeo Ambiental 2ordf ediccedilatildeo

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Aacutegua 2 Ed rev Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

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RAMOS Renata Ottina Clarificaccedilatildeo de Aacutegua com Turbidez Baixa e Cor Moderada

Utilizando Sementes de Moringa oleifera 2005 276 f Tese de Doutorado (Aacutegua e

Solo) ndash Faculdade de Engenharia Agriacutecola Universidade Estadual de Campinas 2005

REBOUCcedilAS Aldo da Cunha BRAGA Benedito TUNDISI Joseacute Galizia Aacuteguas

Doces no Brasil capital ecoloacutegico uso e conservaccedilatildeo 3 ed Satildeo Paulo Escrituras

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SPERLING Marcos Von Introduccedilatildeo agrave Qualidade das Aacuteguas e ao Tratamento de

Esgotos 3ordf ediccedilatildeo Belo Horizonte Editora DESA 2005

VIANNA M R Hidraacuteulica Aplicada agraves Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua

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POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA URBANA 27 de agosto de 2009 Maringaacute

Reduccedilatildeo do Gasto Operacional em Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua utilizando o

PAC