Download pdf - Formas de Controle da Poluição da Água- Final

Docente: Fabrício Schwanz da Silva.

Discentes: Eduardo Freitas, Geiriele Rodrigues, Juliana Monteiro,

Karine Silva, Silmara Barnabé.

Disciplina: Engenharia do Meio Ambiente.

4º Semestre, 2012/2.

Estado de Mato Grosso Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia

UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso

Campus Universitário Dep. Est. Renê Barbour

Departamento de Engenharia de Produção Agroindustrial

INTRODUÇÃO

Este trabalho tem por objetivo apresentar métodos

para controle da poluição da água e tratamento de

efluentes. A qual pode ser definida como qualquer

alteração física, química ou biológica da qualidade da

água, capaz de ultrapassar os padrões estabelecidos para a

classe, conforme o seu uso preponderante.

Os métodos apresentados á seguir são divididos em: métodos de controle, o qual é feito visando não poluir, sendo especificados nos meios urbano, rural, águas subterrâneas e oceânicas; e os de tratamento de efluentes, que são feitos após ser gerado o efluente, onde serão apresentadas três etapas (primária, secundária e terciária). Após o entendimento das etapas do tratamento de efluentes demonstraremos o funcionamento de uma estação de tratamento de água e esgoto.

FORMAS DE CONTROLE DA POLUIÇÃO DA ÁGUA

O controle da poluição da

água é importante, pois assegura e

mantêm os

níveis de qualidade compatíveis

com sua utilização. A vida no meio

aquático depende da quantidade

de oxigênio dissolvido, de modo

que o excesso de dejetos

orgânicos e tóxicos na água reduz

o nível de oxigênio e impossibilita

o ciclo biológico normal.

(BORSOI; TORRES, 2007 apud ANDRADE, 2010).

Fonte: ALVES, 2011.

Fig.1: Contaminação da água

Fonte: LNEG, 2001.

Fig. 2: Poluição da água

subterrânea com

diferentes origens.

Segundo Ono, et. al (2003), a poluição mais comum das águas

subterrâneas está relacionado ao saneamento de áreas que não

dispõem de redes de esgoto tanto na zona rural quanto na urbana,

à disposição final de efluentes líquidos industriais e as práticas

atuais de cultivo agrícola que infiltram no solo contaminando a

água dos aquíferos.

Controle da Poluição das Águas Subterrâneas

Controle da Poluição da Água no meio urbano

No âmbito das indústrias é

importante que se tenha um

planejamento adequado do uso da

água, evitando o desperdício e

diminuição do consumo onde for

possível. Giordano (2004) afirma

que, em processos de limpeza de

tanques, tubulações e pisos devem

ser sempre focos de atenção, pois

nestes pontos originam-se

importantes cargas poluidoras as

quais muitas vezes acabam

infiltrando no solo.

Fig. 3: Charge Guaíba

Fonte: NEVES, 2009.

Controle da Poluição da Água no meio rural

No meio rural o controle

da poluição é causado

essencialmente pelo uso de

agrotóxicos na agricultura,

que quando atingem o solo e

em seguida escoam

superficialmente até alcançar

lagos, rios, lagoas entre

outros, contaminando-os.

(PALLINI, 2009)

Fig. 4: Controle biológico

Fonte: INVESTIR DINHEIRO, [2011?]

Controle da Poluição da Água dos Oceanos

Lixo e Petróleo

Fig. 5: Marine Drone.

Fonte: AHOVI, 2012.

Fig. 6: Barreiras flutuantes de contenção.

Fonte: LAUBIER, 2005.

Sistema de Tratamento de Efluentes

Neto, et. al (2011) descreve que as tecnologias

para tratamento dos efluentes residuais provenientes

de diversas atividades (humanas, industriais, etc.),

tem sido cada vez mais distinguidas. São separadas

em:

Tecnologias de transferência de fase

Transferem os poluentes da fase líquida para uma outra.

Tecnologias destrutivas

Transformam os poluentes com elevado grau de toxicidade em compostos inertes.

Tratamento primário

É nesta primeira fase que se separam o

material sólido de grandes dimensões, a

areia, as partículas finas que sofrem o

processo de sedimentação, pela ação da

gravidade, formando posteriormente as

lamas. (FCT, 2010.)

Processos

• GRADEAMENTO

Fonte: AGUIAR, 2010.

Fig. 8: Gradeamento Mecânico Fig. 7: Gradeamento Manual.

Fonte: CENTRO PROJEKT DO BRASIL, 2010.

Processos

• DECANTAÇÃO

Fig. 9 Tanque de decantação

Fonte: BLOG MEIO AMBIENTE, 2010.

Os decantadores podem ser

circulares ou retangulares,

com limpeza de fundo por

pressão hidrostática ou com

remoção de lodo mecanizada

por raspagem ou sucção. No

caso da presença de escumas

(materiais flutuantes), é

necessário um removedor de

escuma. (FCT, 2010.)

Processos

• FLOTAÇÃO

A flotação deve ser aplicada principalmente para sólidos com altos teores de óleos e graxas e ou detergentes tais como os oriundos de indústrias petroquímicas, de pescado, frigoríficas e de lavanderias. (FCT, 2010.)

Fig. 10 Esquema de funcionamento flotação

Fonte: PLANETA SUSTENTAVEL, 2007.

• SEPARAÇÃO DE ÓLEO

O processo é muito utilizado na indústria do petróleo,

postos de serviço, oficinas mecânicas e outras atividades que

utilizam óleo. Sendo normalmente as frações oleosas mais leves

recolhidas na superfície. No caso de óleos ou borras oleosas mais

densas que a água, esses são sedimentados e removidos por

limpeza de fundo do tanque. (FCT, 2010.)

Fig. 11: Desengordurador

Fonte: FCT, 2010.

Processos

Tratamento Secundário

Segundo Bertoncini (2008), o tratamento secundário trata-se da remoção de matéria orgânica biodegradável dissolvida. Nesta etapa podem ser também removidos os nutrientes: nitrogênio e/ou fósforo.

Fonte: CENTRO PROJEKT DO BRASIL, [200-].

Fig. 12: Tratamento de Efluentes

Principais Processos

• Lodos ativados

• Lagoas aeradas

• Lagoas de Estabilização: Facultativas;

Anaeróbias;

Maturação.

Lodos ativados

Segundo Bassoi (2010), é definido como um sistema no qual

uma massa biológica que cresce e forma flóculos, são

continuamente recirculada e colocada em contato com a matéria

orgânica do despejo líquido afluente ao sistema, em presença de

oxigênio.

Fig.14: Amostra do aspecto de lodo ativado.

Fonte: JUNIOR, [200-].

Fig.13: Tanque com Lodo Ativado.

Fonte: FINEP, [2012?].

Lagoas Aeradas

Segundo CAERN (2012), as lagoas aeradas são semelhantes à

lagoa facultativa convencional, as lagoas aeradas têm como principal

diferença a forma de suprimento de oxigênio. São providas de

aeradores mecânicos de superfície instalados em colunas de concreto

ou do tipo flutuantes e também de difusores. A profundidade varia de

2,5 a 5,0 m, devendo ser compatível com o equipamento de aeração.

Fig. 15: Tanque de Aeração.

Fonte: FINEP, [2012?].

Fig.16: Lagoa de Aeração.

Fonte: BELA FRANCA, [200-].

Lagoas de Estabilização

De acordo com a Companhia de Águas e Esgotos de Roraima -

CAER (2012), os Sistemas de Lagoas de Estabilização constituem-se

na forma mais simples para o tratamento dos esgotos. Há diversas

variantes dos sistemas de lagoas de estabilização com diferentes

níveis de simplicidade operacional e requisito de área.

Fonte: GARCIA, 2010.

Fig.17: Lagoas de Estabilização

Lagoas Anaeróbias

Conforme a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo-Sabesp [200-], as lagoas são profundas entre 3 a 5 metros, para reduzir a penetração de luz nas camadas inferiores. Além disso, é lançada uma grande carga de matéria orgânica, para que o oxigênio consumido seja várias vezes maior que o produzido.

Fig. 18: Lagoa Anaeróbia


Lagoas Anaeróbias

Grade

Fase

Sólida

Fase

Sólida

Cx de

areia Medição

de vazão Lagoa Anaeróbia

Lagoa Facultativa

Corpo

Receptor

Fig. 19: Sistema de tratamento de efluente por lagoas


Lagoas Facultativas

As lagoas facultativas possuem de 1,5 a 3 metros de

profundidade, o termo facultativo refere-se à mistura de condições

aeróbias e anaeróbias (com e sem oxigenação). As condições

aeróbias são mantidas nas camadas superiores das águas, enquanto

as condições anaeróbias predominam em camadas próximas ao

fundo da lagoa. (SABESP, [200-]). Fig. 20: Lagoa Facultativa.


Lagoas de Maturação

As lagoas de estabilização do tipo maturação

caracterizam-se por pequena profundidade (0,8 a 2,0m) e

possibilitam a complementação de qualquer outro sistema

de tratamento de esgotos, geralmente são instaladas após a

Lagoa Facultativa. CAERN (2012).

Fig. 21: ETE em Pendências/RN. Fig. 22: Esquema da Lagoa de Maturação

Fonte: CAERN, 2012 Fonte: CAERN, 2012

Tratamento Terciário

O tratamento terciário objetiva a remoção de poluentes específicos, ou ainda remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário. (COPASA, 2012).

Fig. 23: Água

Fonte.: ARAPORA NÃO TEM DONO, 2011.

Principais Processos

• Filtração;

• Cloração;

• Adsorção (carvão ativado);

• Eletrodiálise;

• Osmose reversa;

• Troca iônica.

Fig. 24: Copo de água suja

Fonte: WIESKE, 2011.

Filtração

Segundo Filho 2009, a filtração é um

processo que permite eliminar impurezas. Para

que ocorra o processo de filtração é necessário

que haja um meio filtrante, objeto pelo qual as

impurezas serão retidas. Fig. 26: Filtro prensa Fig. 25: Placas

Fonte. : BOMAX DO BRASIL, 2012. Fonte. : IMAKE, [200?]

Cloração

Conforme SAEE 2006, para efetuar a desinfecção de

águas de abastecimento utiliza-se de um agente físico ou

químico o cloro. O cloro é utilizado na sua forma gasosa, e

soluções, dosado na água através de equipamentos que

permitem um controle sistemático de sua aplicação.

Fig. 27: Estação de tratamento de água

Fonte. : BRASIL, 2005.

Adsorção (carvão ativado)

De acordo com Filho 2009, a adsorção em

carvão ativado promove a remoção da matéria

orgânica solúvel, e pode ser considerado um

processo de polimento. F

ig. 3

0: F

iltro d

e C

arv

ão A

tivado

Fonte. : MACHINERY, [200?] Fonte. : NATURAL TEC, [200?]

Fig. 28: Carvão Ativado

Fonte. : MACHINERY, [200?]

Fig. 29: Esquema do filtro

Eletrodiálise

Eletrodiálise é uma técnica eletroquímica

que utiliza membranas de troca iônica para

remoção de íons pela aplicação de um campo

elétrico. (EP ENGENHARIA, [2010?]).

Fig. 32: Eletrodiálise

Fonte. : HIDRODEX, 2010.

Fig. 31: Máquina de Eletrodiálise

Fonte. : HIDRODEX, 2010.

Osmose Reversa

De acordo com a OKTE [2000?], a osmose é um

fenômeno natural físico-químico. Ocorre quando duas

soluções, com diferentes concentrações, são colocadas num

mesmo recipiente separados por uma membrana semi-

permeável, e naturalmente acontece passagem do solvente

da solução mais diluída para a solução mais concentrada,

até que se encontre um equilíbrio.

Fig. 34: Processo da Osmose Reversa

Fonte. : HS OSMESE REVERSA, [2009?]

Fig. 33: Membrana de Osmose Reversa

Fonte. : MAJOP, [200?]

Troca Iônica

Resinas de troca iônica são produtos sintéticos, que

colocados na água, poderão liberar íons sódio ou

hidrogênio (resinas catiônicas) ou hidroxila (resinas

aniônicas) e captar desta mesma água, respectivamente,

cátions e ânions, responsáveis por seu teor de sólidos

dissolvidos, indesejáveis a muitos processos industriais.

(KREMER, 2007). Fig. 35: Torres de Abrandamento

Fonte. : ENVIRONQUIP, [2009?]

Troca Iônica

a

b

c

a) Distribuidor;

b) Resina;

c) Coletor.

Fig.36: Coluna Industrial de Troca Iônica

Fonte: GONZALES, [2010?]

Sistema de Tratamento de Água

Sistema Covencional de Tratamento de Água

• Pré-Coloração

• Pré-Alcalinização

• Coagulação

• Floculação

• Decantação

• Filtração

• Pós-Alcalinização

• Desinfecção

• Fluoretação

Fig. 37: Tratamento de Água.

Fonte: SABESP, [200-].

Represa

Captação e Bombeamento

Pré- Cloração

Pré- Alcalinização

Coagulação

Floculação Decantação

Filtração

Cloração

Fluoretação

Reservatório

Distribuição

Redes de Distribuição

Cidade


Fig. 38: Esquema do Tratamento de Água.

Etapas: Floculação, Decantação e FIltração

Fig. 40: Etapa de

Floculação, Decantação e

Filtração

Fig. 39: Os três processos detalhados.


Decantação

• No primeiro frasco apresenta amostra "in natura". No segundo

frasco já ocorreram os processos de coagulação e floculação e

observa-se o início da decantação. No último frasco nota-se o

final do processo de decantação. (PASTOR, CARVALHO, ZIBORDI,

[200-]).

Fig. 41: Amostra do processo de Decantação.

Fonte: KURITA, [200-].

Equipamentos

• Fig. 42: Medidores de Ph

• Fig. 44: Analisador de Cloro Residual

• Fig. 43: Medidores de Nível

• Fig.45: Medidor de Expansão em Filtros por Gravidade

Fonte: NIVETEC, [200-].

Equipamentos

• Fig. 46: Medidores de Vazão

• Fig. 48: Analisador Total de Carga Orgânica – TOC

• Fig. 47: Medidor de Turbidez

• Fig. 49: Analisador de Fluoreto


Equipamentos

Fig. 50: Medidor de Carga Orgânica – UVAS

Fig.51: Transmissão de Dados Via Rádio


Fig. 52: Esquema representativo do Tratamento de Água e seus

determinados equipamentos.


Resíduos Gerados no Tratamento

• Os resíduos gerados após todo o processo de tratamento

de água convencional são classificados em dois tipos: os

gerados nos decantadores e os gerados na operação de

lavagem dos filtros. (FILHO; SOBRINHO (1998) apud FERNANDES,

et. al [200-]).

• Andreoli, et. al (2001) apud Fernandes, et. al [200-], cita

que mais de 90% dos resíduos gerados no mundo tem o

destino por meio de três processos:

Incineração;

Aterros Sanitários;

Uso Agrícola.

Resíduos Gerados no Tratamento

• Porém, Filho e Sobrinho apud Fernandes ainda citam que existe o adensamento e a desidratação dos resíduos para a reutilização da água.

Fig. 53: Tratamento dos

resíduos de uma ETA

convencional.

Fonte: FILHO, SOBRINHO, (1998) apud FERNANDES et. al, [200-].

Sistema de Tratamento de Esgoto

A diferenciação do tipo de esgoto é importante,

porque cada tipo possui substâncias diferentes, e são

necessários sistemas específicos para o tratamento dos

resíduos. (SABESP [200-]). Os resíduos são divididos em

três tipos diferentes:

• Esgoto Doméstico

• Esgoto Pluvial

• Esgoto Industrial

Fig.54: Estação de Tratamento de Esgoto de Rio Preto

Fonte: PORTAL RIO PRETO, [21?]


Fig. 55: Sistema de tratamento de esgotos

Fig. 56: Fase Líquida

• Grades

•Caixa de areia

•Decantador Primário

•Tanque de areação

•Decantador Secundário


Fig. 57: Fase Sólida

• Entrada do Lodo

• Digestores

• Floculador

• Filtros prensa


Sistema de Tratamento de Esgoto

Conforme o site CAERN (2012), além de condições

hidráulicas e biológicas, o processo de tratamento dos

esgotos pode ser afetado por uma série de fatores

naturais, controláveis ou não pelo homem. Dentre eles

estão:

• Fatores naturais;

• Fatores químicos;

• Fatores físicos.

Fonte: SABESP, [21?].

Fig. 58: Tanque de tratamento de esgoto

Conclusão

• Podemos concluir que o controle dos

efluentes gerados de diferentes formas e

origens possuem etapas e métodos de

tratamentos peculiares, os quais devem ser

feitos para que se reduza a quantidade

resíduos e a eliminação de micro-organismos,

para que essa possa ser reutilizada em outros

métodos menos nobres como irrigação e

limpeza de pisos, entre outros.

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• ______. Tratamento de Água. 2 imagens, color. São Paulo, [200-]. Disponível em: <http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47>. Acesso em: 26 out. 2012.

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• WIESKE, Kenneth. FACEBOOK – cuidado: Bebendo Água Suja. 2011. Disponível em: <http://jucelinosouza.wordpress.com/2011/08/24/facebook-cuidado-bebendo-agua-suja/>. Acesso em: 25 Out. 2012.