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 Tecnologias de Tratamento Disciplina: Saneamento Básico Professor: T sunao Matsumot o  Campus de Ilha Solteira

Tecnologias de Tratamento

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  • Tecnologias de Tratamento

    Disciplina: Saneamento Bsico Professor: Tsunao Matsumoto

    Campus de Ilha Solteira

  • 1. Fatores intervenientes na escolha

    A potabilizao das guas naturais para fins de consumo humano tem como funo essencial adequar a gua bruta aos limites fsicos, qumicos, biolgicos e radioativos estabelecidos pela Portaria 518, tornando o efluente da estao incapaz de transmitir qualquer malfico populao abastecida.

  • 1. Fatores intervenientes na escolha

    O tratamento de gua consiste na remoo de partculas suspensas e coloidais, matria orgnica, microrganismos e outras substncias possivelmente deletrias sade humana, porventura presentes nas guas naturais, aos menores custos de implantao, operao e manuteno, e gerando o menor impacto ambiental s reas circunvizinhas. As tecnologias de tratamento disponveis visam a conciliar tais objetivos. Diferentemente do tratamento de guas residurias de caracterstica predominantemente biolgica, as tecnologias de tratamento das guas de abastecimento, na sua quase totalidade, abarcam conjunto de processos e operaes fsico-qumicos.

  • 1. Fatores intervenientes na escolhaA definio da tecnologia a ser empregada no tratamento de gua para consumo humano deve-se pautar principalmente nas seguintes premissas principais:i) caractersticas da gua bruta;ii) custos de implantao, manuteno e operao; iii) manuseio e confiabilidade dos equipamentos;iv) flexibilidade operacional;v) localizao geogrfica e caractersticas da comunidade;vi) disposio final do lodo.

  • 1.1 Caracteristicas da gua brutaNa avaliao das caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas da gua bruta para fins de definio da tecnologia de tratamento, provavelmente como fator mais importante, deve-se considerar a perspectiva das alteraes nestas decorrentes da ocupao da bacia hidrogrfica na qual o manancial est inserido e, em menor escala, de fenmenos naturais.

  • 1.1 Caracteristicas da gua brutaCom objetivo de balizar a definio da tecnologia de tratamento, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) elaborou classificao para as guas doces, salobras e salinas em funo dos usos preferenciais. As primeiras foram classificadas segundo cinco classes e as demais segundo outras duas, a partir da concentrao de coliformes e de um rol de at 90 parmetros fsico-qumicos. Na Tabela 1.1 esto apresentadas as classes e respectivos nveis de tratamento.

  • 1.1 Caracteristicas da gua brutaFigura 1- Tratamento requerido em funo da classificao das guas doces [1].*Embora no haja meno explcita ao conceito, admite-se o emprego da filtrao lenta neste caso.[1] Conselho Nacional do Meio Ambiente Resoluo 357 de 25 de maro de 2005.

    ClassificaoTratamento RequeridoClasse EspecialDesinfecoClasse 1Tratamento Simplificado*Classe 2Tratamento ConvencionalClasse 3Tratamento ConvencionalClasse 4guas destinadas a usos menos exigentes

  • 1.1 Caracteristicas da gua brutaA classificao do Conama 357/2005 assume valores excessivamente conservadores para alguns parmetros, tais como a cor verdadeira e turbidez cujos idnticos limites para as classes 2 e 3 so 75 uH e 100 uT, respectivamente. gua bruta com turbidez superior a 500 uT durante os eventos chuvosos afluindo a estaes de tratamento torna-se situao relativamente comum para diversos sistemas de abastecimento do Pas.

  • 1.1 Caractersticas da gua brutaFIGURA 2: Mdia geomtrica mensal da turbidez da gua bruta afluente a uma estao de mdio porte brasileira.

  • Nesta figura evidencia-se a magnitude do aporte de slidos estao, `a qual aflui em mais de 25 % do tempo turbidez superior a 200 uT. De acordo com as recomendaes do Conama 357/2005 este manancial no poderia ser utilizado para abastecimento em pelo menos cinco meses no ano, embora esta estao apresente consistentemente turbidez efluente atendendo ao estabelecido pela Portaria 518. 1.1 Caractersticas da gua bruta

  • 1.1 Caractersticas da gua brutaCom intento similar ao do Conama, a Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT)[1] elaborou classificao das guas naturais para abastecimento pblico, recomendando para cada uma delas uma linha de tratamento mnimo. Nesta so contemplados apenas cinco parmetros: DBO, concentrao de coliformes, pH, cloretos e fluoretos. Em funo dos intervalos de variao e das concentraes limites de cada parmetro, so definidas quatro diferentes linhas bsicas de tratamento conforme apresentado na Tabela 1. [1]ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS - Projeto de Estao de Tratamento de gua para Abastecimento Pblico, NBR 12216, Rio de Janeiro, ABNT, 1990.

  • 1.1 Caractersticas da gua brutaTABELA 1: Classificao das guas naturais para abastecimento pblico.

  • 1.1 Caractersticas da gua brutaA norma da ABNT 12216, recomenda a realizao de ensaios em unidades-piloto, como balizadores para definio dos parmetros a serem aplicados na construo das instalaes responsveis pelas operaes unitrias usuais na potabilizao da gua. A realizao de ensaios de tratabilidade tornaria mais acurada a definio da tecnologia de tratamento, mesmo quando restritos apenas aos de bancada.

  • 1.2 Custos de implantao, operao e manutenoA importncia dos custos de implantao, operao e manuteno da estao de tratamento testifica-se na prpria definio do manancial a ser utilizado para o abastecimento. Os custos de implantao da unidade de tratamento constituem-se na conjuno das obras civis e dos custos do terreno, do meio filtrante e dos equipamentos, obviamente relacionados magnitude da vazo afluente, localizao geogrfica da estao em relao aos centros mais desenvolvidos e, em ltima instncia, situao econmica do Pas na amortizao do capital investido.

  • 1.2 Custos de implantao, operao e manutenoDevido a esta diversidade de fatores, os custos de implantao das estaes de tratamento de gua apresentam variaes significativas. Estaes construdas em concreto, contemplando as principais etapas da potabilizao e sem considerar as unidades destinadas ao tratamento dos resduos gerados no tratamento, , tendem a apresentar custos da ordem de US$ 5 a 8 mil por L/s[1]. No mesmo vis, unidades pr-fabricadas apresentam custos inferiores US$ 3 a 5 mil por L/s -, mas ho de demandar a construo da casa de qumica e da fundao de concreto sobre a qual ser instalada a estao de tratamento. Custos significativamente mais elevados so registrados nos EUA e Canad, variando de US$ 7,8 mil at US$ 25 mil por L/s. [1] Custos estimados a partir de R$ 2,0 = US$ 1.

  • 1.2 Custos de implantao, operao e manutenoDetalhado levantamento dos custos de implantao, praticados pela Companhia de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo Sabesp, para estao dotada de todas as etapas inerentes ao tratamento apontou valor da ordem de R$ 14 mil por L/s, incluindo-se automao e controle, e acondicionamento do lodo e das guas de lavagem dos filtros. Ao se acrescer sistema para dosagem e acondicionamento de carvo ativado em p (CAP) os custos superam R$ 27 mil por L/s, considerando estao de tratamento apta a potabilizar 100 L/s.

  • Os custos de operao e manuteno compem-se das despesas com energia eltrica, pessoal - operacional e administrativo -, manuteno e reparo de equipamentos, e produtos qumicos empregados na potabilizao. Os gastos com energia eltrica nos sistemas de abastecimento brasileiros perfazem de 10 a 20 % da arrecadao total atingindo at 25 % em alguns casos -, constituindo-se no segundo insumo mais relevante superado apenas pelas despesas com pessoal. Embora seja um dado dificilmente obtenvel, estima-se que os custos da produo de gua tratada no Pas variem entre R$ 0,10 a 0,50/m3, excluindo-se gasto com pessoal de difcil inferncia para as companhias estaduais de saneamento. 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

  • FIGURA 2: Exemplo de discriminao das despesas de uma autarquia municipal no estado de Minas Gerais. 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

    Grf1

    44.010567367

    12.5122656938

    14.5351616556

    2.2820480564

    1.3762737451

    24.0860485596

    0.7850044031

    0.4126305196

    Plan1

    Receita (R$x1000)Salrios e encargosEnergia eltricaServios de terceirosInvestimento em ligaes de guaProdutos qumicosOutros investimentosEmprstimos bancriosManutenoProduo (mil m3)

    Sep-07309.4138.3438.154.18.24.3122.61.2

    Oct-07325.2129.638.5526.13.610.32.6

    Nov-07311.4136.339.151.34.7516.12.63.2

    Dec-07315.4214.839.5559.85.722.82.6

    Jan-08311.393.745.262.44.48.72.62.2

    Feb-08298.3108.845.575.45.45.72.6

    Mar-08302137.346.860.37.78.2342.62.8

    Apr-08305.9135.743.751.210.54.152.22.6

    May-08306.3142.845.345.74.83.75.22.6

    Jun-08307.9148.44568.5104.3252.63.5

    Jul-08323151.345.163.47.85102.6290.7

    Aug-08324.3146.74565.39.64.7102.64.2

    Sep-08344.7151.344.763.18.50.910.82.6306.1

    Oct-08343.5154.343.8713.84.56.52.62.3296.7

    Nov-08317.2176.84162.12.53.66.32.61.6295.5

    Dec-08327.4130.139.2602.765.82.60.9304

    Jan-09330.2101.74540.29.78.713.12.61.5306.2

    Feb-09307117.441.245.511.55.32.6309.7

    Mar-09344.2180.536.446.76.62.72.64.7267.8

    Apr-09332.315437.540.48.73.510.32.62.3276.8

    May-09324.4146.738.539.212.58.72.6271.3

    Jun-09325.8143.741.238.584.222.12.60.8284.9

    Jul-09349144.143.739.16.73.72.6291.7909090909

    Aug-09328.8148.645.131.99.52.910.72.62.3

    Mdia (R$)321.4541666667143.039166666742.254166666753.42916666677.48754.904166666711.82.61.3958333333

    Mdia dos ltimos 12 meses (R$)331.2083333333145.766666666741.441666666748.14166666677.55833333334.55833333337.13333333332.61.3666666667258.5666666667

    Custo Total Mdio (R$/m3)

    Custo (R$/m3)1.10165929320.49021118280.14480974340.18310771520.02566049790.01680712630.04043991650.00891049010.00478367660.9147303486

    Custo nos ltimos 12 meses (R$/m3)1.13508791060.49955862960.14202521520.16498686270.02590325160.01562191690.02444672920.00891049010.00468371910.8861368144

    Percentuais44.01056736712.512265693814.53516165562.28204805641.37627374512.15373002890.78500440310.4126305196

    Despesas com pessoalEnergia eltricaServios de terceirosInvestimento em ligaes de guaProdutos qumicosOutros investimentosEmprstimos bancriosManuteno

    44.01056736712.512265693814.53516165562.28204805641.37627374512.15373002890.78500440310.412630519621.9323185306

    24.0860485596

    Despesas com pessoalEnergia eltricaServios de terceirosInvestimento em ligaes de guaProdutos qumicosOutros investimentosEmprstimos bancriosManuteno

    44.01056736712.512265693814.53516165562.28204805641.376273745124.08604855960.78500440310.4126305196100

    Plan1

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    Plan2

    Plan3

  • Interessante comparao pode ser realizada com outra autarquia municipal no estado de So Paulo que responde pelo abastecimento e coleta de esgotos de populao da ordem de 80 mil pessoas. Diferentemente do caso anterior, o abastecimento divide-se quase igualmente entre duas captaes superficial e subterrnea, ambas com aduo por recalque. As despesas mdias relativas a 2007 apresentam-se mais detalhadamente discriminadas conforme denota a Figura 3. Vale salientar que esta autarquia, ao contrrio do exemplo anterior, apresentou em 2007 supervit anual da ordem de R$ 3,6 milhes, representando 33 % da arrecadao. 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

  • FIGURA 3: Exemplo de discriminao das despesas de uma autarquia municipal no estado de So Paulo. 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

    Grf3

    39.3

    20.5

    13.4

    1.5

    2.8

    6.8

    2

    2

    4

    7.7

    Plan1

    Receita (R$x1000)Salrios e encargosEnergia eltricaServios de terceirosInvestimento em ligaes de guaProdutos qumicosOutros investimentosEmprstimos bancriosManutenoProduo (mil m3)

    Sep-07309.4138.3438.154.18.24.3122.61.2

    Oct-07325.2129.638.5526.13.610.32.6

    Nov-07311.4136.339.151.34.7516.12.63.2

    Dec-07315.4214.839.5559.85.722.82.6

    Jan-08311.393.745.262.44.48.72.62.2

    Feb-08298.3108.845.575.45.45.72.6

    Mar-08302137.346.860.37.78.2342.62.8

    Apr-08305.9135.743.751.210.54.152.22.6

    May-08306.3142.845.345.74.83.75.22.6

    Jun-08307.9148.44568.5104.3252.63.5

    Jul-08323151.345.163.47.85102.6290.7

    Aug-08324.3146.74565.39.64.7102.64.2

    Sep-08344.7151.344.763.18.50.910.82.6306.1

    Oct-08343.5154.343.8713.84.56.52.62.3296.7

    Nov-08317.2176.84162.12.53.66.32.61.6295.5

    Dec-08327.4130.139.2602.765.82.60.9304

    Jan-09330.2101.74540.29.78.713.12.61.5306.2

    Feb-09307117.441.245.511.55.32.6309.7

    Mar-09344.2180.536.446.76.62.72.64.7267.8

    Apr-09332.315437.540.48.73.510.32.62.3276.8

    May-09324.4146.738.539.212.58.72.6271.3

    Jun-09325.8143.741.238.584.222.12.60.8284.9

    Jul-09349144.143.739.16.73.72.6291.7909090909

    Aug-09328.8148.645.131.99.52.910.72.62.3

    Mdia (R$)321.4541666667143.039166666742.254166666753.42916666677.48754.904166666711.82.61.3958333333

    Mdia dos ltimos 12 meses (R$)331.2083333333145.766666666741.441666666748.14166666677.55833333334.55833333337.13333333332.61.3666666667258.5666666667

    Custo Total Mdio (R$/m3)

    Custo (R$/m3)1.10165929320.49021118280.14480974340.18310771520.02566049790.01680712630.04043991650.00891049010.00478367660.9147303486

    Custo nos ltimos 12 meses (R$/m3)1.13508791060.49955862960.14202521520.16498686270.02590325160.01562191690.02444672920.00891049010.00468371910.8861368144

    Percentuais44.01056736712.512265693814.53516165562.28204805641.37627374512.15373002890.78500440310.4126305196

    Despesas com pessoalEnergia eltricaServios de terceirosInvestimento em ligaes de guaProdutos qumicosOutros investimentosEmprstimos bancriosManuteno

    44.01056736712.512265693814.53516165562.28204805641.37627374512.15373002890.78500440310.412630519621.9323185306

    24.0860485596

    Despesas com pessoalEnergia eltricaServios de terceirosInvestimento em ligaes de guaProdutos qumicosOutros investimentosEmprstimos bancriosManuteno

    44.01056736712.512265693814.53516165562.28204805641.376273745124.08604855960.78500440310.4126305196100

    Votuporanga

    Despesas com pessoal39.3

    Energia eltrica20.5

    Manuteno13.4

    Hidrmetros1.5

    Tarifas bancrias2.8

    Investimentos6.8

    Informtica e telefonia2

    Tratamento de gua2

    Frota4

    Outras despesas7.7

    100

    Plan1

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    Plan2

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    Plan3

  • Vale ressaltar que os custos dos produtos tornam-se insumo mais relevante quando h necessidade da aplicao de dosagens mais significativas de CAP, de uso ainda incipiente no Pas, principalmente com o fito de favorecer a adsoro de toxinas ou subprodutos do metabolismo de algas e cianobactrias. Ilustra esta assertiva a contnua aplicao de CAP no tratamento das guas captadas na Represa do Guarapiranga na cidade de So Paulo (vazo da ordem de 14 m3/s). Os sucessivos eventos de sabor e odor causados pela presena de compostos orgnicos produzidos por cianobactrias e actinomicetos culminaram com a aplicao contnua de CAP, elevando em aproximadamente R$ 0,05/m3 o custo da gua tratada. 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

  • Corrobora a assertiva anterior levantamento realizado em 2002 pela American Water Works Association em 40 sistemas de abastecimento nos EUA (dos quais 27 pela consistncia das respostas integraram a anlise) visando a estimar a relao entre o percentual de vegetao da bacia, preservado ou reflorestado, e os custo operacionais do tratamento. O estudo apontou que cada incremento de 10 % na rea preservada ou reflorestada resulta em reduo de aproximadamente 20 % no custo dos produtos qumicos, conforme mostra a Figura 4. 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

  • FIGURA 4: Custo operacional do tratamento em funo da rea preservada da bacia hidrogrfica . 1.2 Custos de implantao, operao e manuteno

    Grf4

    3.0423280423

    2.4603174603

    1.9312169312

    1.5343915344

    1.2169312169

    0.9788359788

    rea de vegetao da bacia hidrogrfica (%)

    Custo do tratamento (US$/100 m3)

    Chart1

    01/01/200358190

    01/02/20031854

    01/03/20031026

    01/04/20032654

    01/05/20031045

    310200410

    01/07/2003110300

    4855

    01/09/200350220

    01/10/2003472

    01/11/200360210

    01/12/200314100

    01/13/200353170

    01/14/200343110

    71144

    01/16/2003924

    01/17/200318

    01/18/2003117

    01/19/200329110

    01/20/200350140

    01/21/20031057

    3828

    01/23/2003950

    01/24/2003111

    01/25/200338

    01/26/2003736

    01/27/2003118

    01/28/2003526

    2121

    01/30/2003240

    01/31/200390510

    02/01/2003130320

    02/02/200330120

    4944

    02/04/20031176

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    E.coli

    Fecal Coliforms

    Total Coliforms

    Rossdale Raw TC / FC / Ecoli

    Sheet1

    EPCOR WATER SERVICESQUALITY ASSURANCE

    RAW WATER BACTERIA DATA 2003ROSSDALE

    ROSSDALE RAW

    DateE.coliFecal ColiformsTotal Coliforms

    per 100 mlper 100 mlper 100 ml

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    01/07/2003110300110

    01/08/20034855455848

    01/09/200350220

    01/10/2003472

    01/11/200360210

    01/12/200314100

    01/13/200353170

    01/14/200343110

    01/15/20037114474411711

    01/16/2003924

    01/17/200318

    01/18/2003117

    01/19/200329110

    01/20/200350140

    01/21/20031057

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    01/23/2003950

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    01/25/200338

    01/26/2003736

    01/27/2003118

    01/28/2003526

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    01/30/2003240

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    02/01/2003130320

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    02/06/200328

    02/07/200328

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    02/14/200351610245100

    02/15/2003127

    02/16/2003213

    02/17/200319

    02/18/20031534Extremamente txico18

    02/19/2003172413017130241724Altamente txico25

    02/20/20031454Medianamente txico33

    02/21/2003626Pouco txico24

    02/22/2003312

    02/23/2003929Decreto 24114/3422

    02/24/2003734Altamente peigoso7

    02/25/20032070Muito perigoso38

    02/26/2003405920040200594059Perigoso25

    02/27/20032243Pouco perigoso8

    02/28/20033190

    03/01/2003611

    03/02/2003124

    03/03/2003100170

    03/04/2003531

    03/05/20031225621262251225

    03/06/20031136

    03/07/2003530

    03/08/20031512

    03/09/200329

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    03/11/20034869

    03/12/20038728828787

    03/13/20031110

    03/14/2003710

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    Dosagem de sulfato de alumnio (mg/L)

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    0 mg/L de Fluoreto

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    Dosagem de sulfato de alumnio (mg/L)

    Mobilidade eletrofortica (um cm/V s)

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    rea de vegetao da bacia hidrogrfica (%)

    Custo do tratamento (US$/100 m3)

  • Em relao ao manuseio e confiabilidade dos equipamentos envolvidos na operao e monitoramento da potabilizao, verifica-se a partir de meados da dcada passada o incio do processo de automao de diversas estaes de tratamento de pequeno, mdio e grande porte, predominantemente nas regies Sudeste e Sul do Pas, seguindo tendncia dos pases desenvolvidos. maior confiabilidade nas dosagens dos produtos qumicos e no monitoramento mais estrito da qualidade da gua tratada, a reduo das despesas de pessoal como norteador da automao das unidades de tratamento. Este processo tende a se estender tambm para os sistemas de aduo e de distribuio com o objetivo de reduzir o gasto com energia eltrica e maior controle dos nveis dos reservatrios e das presses nas redes de distribuio.1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • A automao das estaes de tratamento apresenta duas vertentes distintas, ainda que por vezes complementares. Em uma primeira perspectiva objetiva-se to-somente o monitoramento das caractersticas fsico-qumicas das guas bruta e tratada sem interferir nas etapas do tratamento. No h automatizao de nenhuma etapa da operao, esta ainda executada pelo prprio operador da estao. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • Na segunda vertente, alm do monitoramento propriamente dito, a automao interfere nas etapas da potabilizao em termos, por exemplo, da dosagem de produtos qumicos ou do encerramento de carreiras de filtrao. Evidentemente que no primeiro caso, embora em ambos o seja, o fator humano assume papel mais relevante na operao pelas decises a serem tomadas intervenientes na eficincia do tratamento, das alteraes das dosagens de coagulante retirada de uma unidade filtrante para lavagem. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • No interior das estaes de tratamento o monitoramento da eficincia da potabilizao pode ser realizado inicialmente por meio da turbidez da gua filtrada e da concentrao de cloro residual. Raramente processo inicial de automao no h de contemplar quase que impreterivelmente estas fases. Neste vis, o monitoramento da turbidez da gua filtrada apresenta alguns aspectos contraditrios.

    Estudo, enfocando a confiabilidade, em termos de turbidez, dos efluentes de duas unidades de filtrao em escala-piloto, confirmou esta afirmativa. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • A partir dos resultados experimentais foram efetuados testes de confiabilidade e de validade considerando o turbidmetro de bancada como padro -, com os pontos de corte definidos consoante com as recomendaes da Portaria 518 (< 0,5 uT) e do padro americano (< 0,3 uT). As determinaes mdias de turbidez com o emprego do equipamento de bancada (1,0474 0,3664 uT) superaram em quase 30% s obtidas com o de escoamento contnuo (0,8097 0,2834 uT). Na Figura 6.4, reta a 45 traada a partir da origem mostra que, para a totalidade das leituras, o turbidmetro de escoamento contnuo gerou valores inferiores aos do de bancada. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • Vale ressaltar que os custos dos produtos tornam-se insumo mais relevante quando h necessidade da aplicao de dosagens mais significativas de CAP, de uso ainda incipiente no Pas, principalmente com o fito de favorecer a adsoro de toxinas ou subprodutos do metabolismo de algas e cianobactrias. Ilustra esta assertiva a contnua aplicao de CAP no tratamento das guas captadas na Represa do Guarapiranga na cidade de So Paulo (vazo da ordem de 14 m3/s). Os sucessivos eventos de sabor e odor causados pela presena de compostos orgnicos produzidos por cianobactrias e actinomicetos culminaram com a aplicao contnua de CAP, elevando em aproximadamente R$ 0,05/m3 o custo da gua tratada. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • FIGURA 5: Relao entre os valores obtidos no turbidmetro de bancada e de escoamento contnuo. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • Basicamente a automao h de empregar Controlador Lgico Programvel (CLP), com software de superviso, associado aos equipamentos necessrios ao monitoramento da gua bruta e tratada (transdutores[1]), apto a enviar sinais aos dosadores de produtos qumicos e vlvulas (atuadores) [2]. Embora outras etapas possam estar presentes, o cerne da automao consiste na dosagem de produtos qumicos atuantes na coagulao e no encerramento das carreiras de filtrao. [1] Transdutores constituem-se equipamentos aptos a transformar grandezas no-eltricas (como unidades de pH, turbidez etc) em unidades eltricas. Os atuadores so os equipamentos atuantes no processo de tratamento, tais como vlvulas e dosadores.[2] PINTO, O. E.; CHERBAKIAN, E. H.; INOUE, M. M. & SILVA, G. F. Automao de estao de tratamento de gua, Anais Eletrnicos do 19o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitria e Ambiental, Rio de Janeiro, maio 1999. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • Alm da dosagem de coagulantes e do encerramento das carreiras de filtrao, a automao pode tambm envolver:

    o controle do estoque de produtos qumicos e dos gradientes de velocidade de mistura rpida e de floculao ( para as unidades mecanizadas);

    ii) a freqncia de descarga dos decantadores;

    iii) a durao da lavagem das unidades filtrantes por meio do monitoramento da turbidez da gua de lavagem;

    iv) o controle das dosagens de cloro residual, de flor e do pH da gua tratada. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • Por fim, o modus operandi centrado na lgica de que investimentos em automao substituem aqueles necessrios melhoria do nvel tcnico da equipe de operao reducionista. Esta assertiva fundamenta-se na necessidade de se deve avaliar o grau de vulnerabilidade do tratamento, por meio da insero no processo rotinas de alarme em termos de queda de energia eltrica, alteraes extemporneas das caractersticas da gua bruta, entre outros que permitiro minimizar os riscos populao abastecida. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • Nestas situaes a acuidade da equipe de operao torna-se imprescindvel manuteno da qualidade da gua tratada, constituindo responsabilidade dos administradores dos sistemas de abastecimento conferir equipe o adequado treinamento. 1.3 Manuseio e confiabilidade dos equipamentos

  • A flexibilidade operacional da unidade de tratamento e a confiabilidade da tecnologia na consecuo da gua tratada da advindas constituem importantes fatores de definio da tecnologia de potabilizao. Esta relevncia maximiza-se em funo das variaes, sazonais ou futuras, das caractersticas da gua bruta, das possveis avarias dos equipamentos e das futuras alteraes nos limites recomendados para as caractersticas fsicas, qumicas, biolgicas e radioativas integrantes do padro de potabilidade. 1.4 Flexibilidade operacional

  • A eventual fragilidade da tecnologia de tratamento adotada ou mesmo da prpria operao da unidade usualmente aflora nas mudanas bruscas das caractersticas da gua bruta, devido ao aporte de slidos suspensos ou dissolvidos ou ao florescimento algal. As conseqncias de tais alteraes no desempenho da estao relacionam-se em muitos casos s variaes da vazo afluente.1.4 Flexibilidade operacional

  • Estes fatores so abordados conjuntamente pelas diversas comunidades de menor porte localizadas distantes dos centros mais desenvolvidos. Em funo do nvel tcnico do pessoal de operao disponvel na regio, a relevncia da localizao geogrfica acaba por permear os dois fatores anteriormente enfocados. Como premissa inicial, a automao, abordada no item 1.3, tende a compensar as histricas limitaes na operao das unidades de tratamento instaladas em regies carentes de mo-de-obra qualificada, ainda que no necessariamente as menos abastadas. 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

  • Em segunda instncia, a localizao geogrfica e as caractersticas da comunidade ho de influenciar a escolha dos diferentes tipos de alternativas relacionadas aos processos e operaes unitrias integrantes do tratamento. A primazia pelo uso da energia hidrulica em relao mecnica para unidades de mistura rpida e floculao para os pequenos sistemas torna-se quase imperiosa. Aspectos operacionais relacionados ao manuseio dos equipamentos, freqncia e confiabilidade do monitoramento consolidam, quase como regra geral, a tendncia das estaes de menor porte apresentarem gua tratada de qualidade inferior. 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

  • Embora no Pas ainda no haja levantamento sistemtico da performance das estaes de pequeno porte, esta tendncia foi confirmada em uma pesquisa circunscrita ao estado americano da Pennsylvania. Considerando a turbidez da gua filtrada como indicador da eficincia - especialmente na remoo de protozorios -, realizou-se levantamento abarcando 75 estaes de tratamento de gua com objetivo de identificar os fatores intervenientes na eficincia da potabilizao. 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

  • A turbidez da gua filtrada norteou a avaliao da eficincia das estaes a despeito de algumas limitaes tais como, a desuniformidade na calibrao e na manuteno de distintos equipamentos, os pontos e a freqncia das amostragens - embora neste ltimo caso a legislao daquele Estado recomende intervalo mximo de 4 horas entre as coletas, limitando a turbidez filtrada em 0,3 uT. 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

  • FIGURA 6: Turbidez da gua filtrada em funo da magnitude da populao abastecida.

    O estudo estatstico apontou que, do universo amostrado, 95 % das mdias anuais e dos valores mximos mensais foram inferiores a 0,2 uT e 0,3 uT, respectivamente . 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

    Grf6

    0.40.25

    0.20.15

    0.180.1

    0.10.08

    Mdia mxima mensal

    Mdia mxima anual

    Populao abastecida

    Turbidez efluente (uT)

    Chart1

    01/01/200358190

    01/02/20031854

    01/03/20031026

    01/04/20032654

    01/05/20031045

    310200410

    01/07/2003110300

    4855

    01/09/200350220

    01/10/2003472

    01/11/200360210

    01/12/200314100

    01/13/200353170

    01/14/200343110

    71144

    01/16/2003924

    01/17/200318

    01/18/2003117

    01/19/200329110

    01/20/200350140

    01/21/20031057

    3828

    01/23/2003950

    01/24/2003111

    01/25/200338

    01/26/2003736

    01/27/2003118

    01/28/2003526

    2121

    01/30/2003240

    01/31/200390510

    02/01/2003130320

    02/02/200330120

    4944

    02/04/20031176

    6128

    02/06/200328

    02/07/200328

    02/08/200325

    02/09/200313

    02/10/200325

    02/11/200326120

    26993

    02/13/200336160

    02/14/2003516

    02/15/2003127

    02/16/2003213

    02/17/200319

    02/18/20031534

    1724130

    02/20/20031454

    02/21/2003626

    02/22/2003312

    02/23/2003929

    02/24/2003734

    02/25/20032070

    4059200

    02/27/20032243

    02/28/20033190

    03/01/2003611

    03/02/2003124

    03/03/2003100170

    03/04/2003531

    122562

    03/06/20031136

    03/07/2003530

    03/08/20031512

    03/09/200329

    4326116

    03/11/20034869

    8728

    03/13/20031110

    03/14/2003710

    03/15/20032101600

    03/16/2003170840

    03/17/2003110450

    03/18/20032801100

    78120410

    03/20/2003100670

    03/21/2003200840

    03/22/2003150720

    03/23/2003660440

    03/24/200340450

    03/25/2003140230

    53110580

    03/27/200384340

    03/28/200368380

    03/29/200336240

    03/30/200358330

    03/31/200387520

    04/01/200393400

    781602400

    04/03/200380950

    04/04/200356310

    04/05/200335110

    04/06/200371130

    04/07/200342240

    04/08/200358240

    821602400

    04/10/2003200640

    661302400

    62704800

    38603100

    13551960

    2954960

    6564670

    222490

    1740820

    3062640

    5446650

    1044210

    3040530

    1630640

    2663460

    1422310

    1827120

    621282400

    1401803000

    82821200

    3352590

    88130

    1526280

    8858720

    925280

    3059380

    1045170

    70441200

    34130210

    4081380

    5233520

    1601401300

    1701501000

    64901100

    18401000

    2470690

    27751200

    3560630

    3250780

    3032640

    2422300

    2020310

    512110

    05/23/200314200

    05/24/200315270

    05/25/200332220

    05/26/20032306800

    1502201500

    921801800

    94801000

    3235560

    3040780

    1020700

    1015600

    2555860

    2202302200

    99901200

    24371000

    2253650

    7289870

    4341530

    06/10/200323190

    92751400

    06/12/20036558

    1301261500

    1702002500

    35361300

    06/16/200344480

    06/17/200328730

    4259710

    06/19/20033402000

    06/20/200346950

    06/21/2003110540

    06/22/2003130840

    751301400

    06/24/200348290

    2425500

    06/26/200360180

    06/27/200338100

    06/28/20032872

    06/29/20034496

    06/30/20033280

    07/01/20032254

    70752100

    07/03/200387400

    07/04/200375440

    07/05/2003180520

    07/06/200355640

    07/07/200386670

    07/08/200384380

    1201102400

    07/10/2003100600

    07/11/200365380

    07/12/20033301900

    07/13/20031002800

    07/14/200378520

    07/15/200348120

    2033440

    07/17/20031301500

    07/18/2003110570

    07/19/200337260

    07/20/200325190

    07/21/200366550

    07/22/200367110

    1739360

    07/24/20038407800

    07/25/20031602500

    07/26/20034101400

    07/27/200376750

    07/28/2003130570

    07/29/200333260

    15110340

    07/31/2003190240

    08/01/200344110

    08/02/20035758

    08/03/20033458

    08/04/20032455

    08/05/20032855

    33380410

    08/07/2003210014000

    08/08/2003250019000

    08/09/20033502900

    08/10/20032602100

    3308002400

    08/12/2003220800

    3403302400

    08/14/20031501100

    08/15/2003110620

    08/16/200345250

    08/17/200354510

    08/18/2003150370

    08/19/200338180

    821301700

    08/21/2003110410

    08/22/200341200

    08/23/200337110

    08/24/200325120

    08/25/20035894

    08/26/20032680

    4373140

    08/28/20039408800

    08/29/20034102200

    08/30/20032601800

    08/31/20032401400

    09/01/20031601500

    09/02/2003210950

    56110600

    09/04/200328340

    09/05/200326140

    09/06/200349120

    09/07/200315100

    5278340

    09/09/20031967

    6046250

    09/11/20032515

    09/12/20035075

    09/13/2003250600

    09/14/2003200900

    09/15/2003961000

    09/16/2003150340

    3969390

    09/18/200335290

    09/19/20032690

    09/20/200320170

    09/21/200324120

    59190

    09/23/20033402400

    09/24/200380470

    09/25/200326230

    09/26/200319140

    09/27/20031693

    09/28/20031485

    09/29/2003635

    09/30/2003825

    15110

    10/02/2003326

    10/03/2003862

    10/04/200348110

    10/05/20031040

    10/06/20031239

    10/07/2003519

    6093690

    10/09/20031951

    10/10/20032135

    10/11/20033630

    10/12/2003426

    10/13/2003420

    10/14/2003233

    151880

    10/16/20039110

    10/17/2003319

    10/18/2003932

    10/19/2003420

    10/20/2003515

    10/21/200390350

    1712172

    10/23/200314120

    10/24/2003110540

    10/25/2003240780

    10/26/2003941700

    10/27/200315440

    10/28/200358580

    1002701700

    10/30/2003851100

    10/31/20031101200

    11/01/200346800

    11/02/2003110660

    11/03/20031501000

    11/04/200360580

    1511160

    11/06/200359180

    11/07/200319160

    11/08/200321250

    11/09/200350260

    11/10/200364280

    11/11/2003140440

    2053240

    11/13/200349300

    11/14/20031601800

    11/15/20031501600

    11/16/200324220

    2133160

    11/18/200332180

    E.coli

    Fecal Coliforms

    Total Coliforms

    Rossdale Raw TC / FC / Ecoli

    Sheet1

    EPCOR WATER SERVICESQUALITY ASSURANCE

    RAW WATER BACTERIA DATA 2003ROSSDALE

    ROSSDALE RAW

    DateE.coliFecal ColiformsTotal Coliforms

    per 100 mlper 100 mlper 100 ml

    01/01/200358190

    01/02/20031854

    01/03/20031026

    01/04/20032654

    01/05/20031045

    01/06/2003310200410310410200310200

    01/07/2003110300110

    01/08/20034855455848

    01/09/200350220

    01/10/2003472

    01/11/200360210

    01/12/200314100

    01/13/200353170

    01/14/200343110

    01/15/20037114474411711

    01/16/2003924

    01/17/200318

    01/18/2003117

    01/19/200329110

    01/20/200350140

    01/21/20031057

    01/22/20033828328838

    01/23/2003950

    01/24/2003111

    01/25/200338

    01/26/2003736

    01/27/2003118

    01/28/2003526

    01/29/20032121221121

    01/30/2003240

    01/31/200390510

    02/01/2003130320

    02/02/200330120

    02/03/20034944444949

    02/04/20031176

    02/05/20036128628161

    02/06/200328

    02/07/200328

    02/08/200325

    02/09/2003133093.0161054173

    02/10/200325464345.31966813084643

    02/11/200326120217321.21034651052173

    02/12/20032699326939269294428.73596876532944

    02/13/2003361601761.7179111762176

    02/14/200351610245100

    02/15/2003127

    02/16/2003213

    02/17/200319

    02/18/20031534Extremamente txico18

    02/19/2003172413017130241724Altamente txico25

    02/20/20031454Medianamente txico33

    02/21/2003626Pouco txico24

    02/22/2003312

    02/23/2003929Decreto 24114/3422

    02/24/2003734Altamente peigoso7

    02/25/20032070Muito perigoso38

    02/26/2003405920040200594059Perigoso25

    02/27/20032243Pouco perigoso8

    02/28/20033190

    03/01/2003611

    03/02/2003124

    03/03/2003100170

    03/04/2003531

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    03/06/20031136

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    06/12/20036558Companhias Estaduais de Saneamento74.3

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    06/14/200317020025001702500200170200Empresas Privadas3.3Companhias Estaduais de Saneamento85

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    07/26/200341014000 mg/L de Fluoreto1,5 mg/L de Fluoreto3,0 mg/L de Fluoreto

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    00

    00

    00

    00

    Mdia mxima mensal

    Mdia mxima anual

    Populao abastecida

    Turbidez efluente (uT)

  • A anlise da Figura 6 evidencia a influncia da populao abastecida, e conseqentemente da localizao geogrfica, na qualidade da gua tratada. Para a magnitude populao abastecida, unidades que atendiam pequenas comunidades, populao inferior a 3.300 habitantes, apresentaram desempenho inferior quando comparadas quelas destinadas a cidades de maior porte, com populao superior a 100 mil habitantes. Todavia, estaes que abastecem populaes nos intervalos de 3.300-10.000 e 10.000-100.000 habitantes apresentaram performance praticamente idntica. Como mostra a Figura 7. 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

  • FIGURA 7: Turbidez da gua filtrada em funo do tipo de manancial. 1.5 Localizao e caractersticas da comunidade

    Grf5

    0.170.12

    0.30.17

    0.50.3

    Mdia mxima mensal

    Mdia mxima anual

    Tipo de manancial

    Turbidez efluente (uT)

    Chart1

    01/01/200358190

    01/02/20031854

    01/03/20031026

    01/04/20032654

    01/05/20031045

    310200410

    01/07/2003110300

    4855

    01/09/200350220

    01/10/2003472

    01/11/200360210

    01/12/200314100

    01/13/200353170

    01/14/200343110

    71144

    01/16/2003924

    01/17/200318

    01/18/2003117

    01/19/200329110

    01/20/200350140

    01/21/20031057

    3828

    01/23/2003950

    01/24/2003111

    01/25/200338

    01/26/2003736

    01/27/2003118

    01/28/2003526

    2121

    01/30/2003240

    01/31/200390510

    02/01/2003130320

    02/02/200330120

    4944

    02/04/20031176

    6128

    02/06/200328

    02/07/200328

    02/08/200325

    02/09/200313

    02/10/200325

    02/11/200326120

    26993

    02/13/200336160

    02/14/2003516

    02/15/2003127

    02/16/2003213

    02/17/200319

    02/18/20031534

    1724130

    02/20/20031454

    02/21/2003626

    02/22/2003312

    02/23/2003929

    02/24/2003734

    02/25/20032070

    4059200

    02/27/20032243

    02/28/20033190

    03/01/2003611

    03/02/2003124

    03/03/2003100170

    03/04/2003531

    122562

    03/06/20031136

    03/07/2003530

    03/08/20031512

    03/09/200329

    4326116

    03/11/20034869

    8728

    03/13/20031110

    03/14/2003710

    03/15/20032101600

    03/16/2003170840

    03/17/2003110450

    03/18/20032801100

    78120410

    03/20/2003100670

    03/21/2003200840

    03/22/2003150720

    03/23/2003660440

    03/24/200340450

    03/25/2003140230

    53110580

    03/27/200384340

    03/28/200368380

    03/29/200336240

    03/30/200358330

    03/31/200387520

    04/01/200393400

    781602400

    04/03/200380950

    04/04/200356310

    04/05/200335110

    04/06/200371130

    04/07/200342240

    04/08/200358240

    821602400

    04/10/2003200640

    661302400

    62704800

    38603100

    13551960

    2954960

    6564670

    222490

    1740820

    3062640

    5446650

    1044210

    3040530

    1630640

    2663460

    1422310

    1827120

    621282400

    1401803000

    82821200

    3352590

    88130

    1526280

    8858720

    925280

    3059380

    1045170

    70441200

    34130210

    4081380

    5233520

    1601401300

    1701501000

    64901100

    18401000

    2470690

    27751200

    3560630

    3250780

    3032640

    2422300

    2020310

    512110

    05/23/200314200

    05/24/200315270

    05/25/200332220

    05/26/20032306800

    1502201500

    921801800

    94801000

    3235560

    3040780

    1020700

    1015600

    2555860

    2202302200

    99901200

    24371000

    2253650

    7289870

    4341530

    06/10/200323190

    92751400

    06/12/20036558

    1301261500

    1702002500

    35361300

    06/16/200344480

    06/17/200328730

    4259710

    06/19/20033402000

    06/20/200346950

    06/21/2003110540

    06/22/2003130840

    751301400

    06/24/200348290

    2425500

    06/26/200360180

    06/27/200338100

    06/28/20032872

    06/29/20034496

    06/30/20033280

    07/01/20032254

    70752100

    07/03/200387400

    07/04/200375440

    07/05/2003180520

    07/06/200355640

    07/07/200386670

    07/08/200384380

    1201102400

    07/10/2003100600

    07/11/200365380

    07/12/20033301900

    07/13/20031002800

    07/14/200378520

    07/15/200348120

    2033440

    07/17/20031301500

    07/18/2003110570

    07/19/200337260

    07/20/200325190

    07/21/200366550

    07/22/200367110

    1739360

    07/24/20038407800

    07/25/20031602500

    07/26/20034101400

    07/27/200376750

    07/28/2003130570

    07/29/200333260

    15110340

    07/31/2003190240

    08/01/200344110

    08/02/20035758

    08/03/20033458

    08/04/20032455

    08/05/20032855

    33380410

    08/07/2003210014000

    08/08/2003250019000

    08/09/20033502900

    08/10/20032602100

    3308002400

    08/12/2003220800

    3403302400

    08/14/20031501100

    08/15/2003110620

    08/16/200345250

    08/17/200354510

    08/18/2003150370

    08/19/200338180

    821301700

    08/21/2003110410

    08/22/200341200

    08/23/200337110

    08/24/200325120

    08/25/20035894

    08/26/20032680

    4373140

    08/28/20039408800

    08/29/20034102200

    08/30/20032601800

    08/31/20032401400

    09/01/20031601500

    09/02/2003210950

    56110600

    09/04/200328340

    09/05/200326140

    09/06/200349120

    09/07/200315100

    5278340

    09/09/20031967

    6046250

    09/11/20032515

    09/12/20035075

    09/13/2003250600

    09/14/2003200900

    09/15/2003961000

    09/16/2003150340

    3969390

    09/18/200335290

    09/19/20032690

    09/20/200320170

    09/21/200324120

    59190

    09/23/20033402400

    09/24/200380470

    09/25/200326230

    09/26/200319140

    09/27/20031693

    09/28/20031485

    09/29/2003635

    09/30/2003825

    15110

    10/02/2003326

    10/03/2003862

    10/04/200348110

    10/05/20031040

    10/06/20031239

    10/07/2003519

    6093690

    10/09/20031951

    10/10/20032135

    10/11/20033630

    10/12/2003426

    10/13/2003420

    10/14/2003233

    151880

    10/16/20039110

    10/17/2003319

    10/18/2003932

    10/19/2003420

    10/20/2003515

    10/21/200390350

    1712172

    10/23/200314120

    10/24/2003110540

    10/25/2003240780

    10/26/2003941700

    10/27/200315440

    10/28/200358580

    1002701700

    10/30/2003851100

    10/31/20031101200

    11/01/200346800

    11/02/2003110660

    11/03/20031501000

    11/04/200360580

    1511160

    11/06/200359180

    11/07/200319160

    11/08/200321250

    11/09/200350260

    11/10/200364280

    11/11/2003140440

    2053240

    11/13/200349300

    11/14/20031601800

    11/15/20031501600

    11/16/200324220

    2133160

    11/18/200332180

    E.coli

    Fecal Coliforms

    Total Coliforms

    Rossdale Raw TC / FC / Ecoli

    Sheet1

    EPCOR WATER SERVICESQUALITY ASSURANCE

    RAW WATER BACTERIA DATA 2003ROSSDALE

    ROSSDALE RAW

    DateE.coliFecal ColiformsTotal Coliforms

    per 100 mlper 100 mlper 100 ml

    01/01/200358190

    01/02/20031854

    01/03/20031026

    01/04/20032654

    01/05/20031045

    01/06/2003310200410310410200310200

    01/07/2003110300110

    01/08/20034855455848

    01/09/200350220

    01/10/2003472

    01/11/200360210

    01/12/200314100

    01/13/200353170

    01/14/200343110

    01/15/20037114474411711

    01/16/2003924

    01/17/200318

    01/18/2003117

    01/19/200329110

    01/20/200350140

    01/21/20031057

    01/22/20033828328838

    01/23/2003950

    01/24/2003111

    01/25/200338

    01/26/2003736

    01/27/2003118

    01/28/2003526

    01/29/20032121221121

    01/30/2003240

    01/31/200390510

    02/01/2003130320

    02/02/200330120

    02/03/20034944444949

    02/04/20031176

    02/05/20036128628161

    02/06/200328

    02/07/200328

    02/08/200325

    02/09/2003133093.0161054173

    02/10/200325464345.31966813084643

    02/11/200326120217321.21034651052173

    02/12/20032699326939269294428.73596876532944

    02/13/2003361601761.7179111762176

    02/14/200351610245100

    02/15/2003127

    02/16/2003213

    02/17/200319

    02/18/20031534Extremamente txico18

    02/19/2003172413017130241724Altamente txico25

    02/20/20031454Medianamente txico33

    02/21/2003626Pouco txico24

    02/22/2003312

    02/23/2003929Decreto 24114/3422

    02/24/2003734Altamente peigoso7

    02/25/20032070Muito perigoso38

    02/26/2003405920040200594059Perigoso25

    02/27/20032243Pouco perigoso8

    02/28/20033190

    03/01/2003611

    03/02/2003124

    03/03/2003100170

    03/04/2003531

    03/05/20031225621262251225

    03/06/20031136

    03/07/2003530

    03/08/20031512

    03/09/200329

    03/10/2003432611643116264326

    03/11/20034869

    03/12/20038728828787

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