Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ciências estações de tratamento de água

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1 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ciências estações de tratamento de água

2 Imagem : Elbuenminero/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported As estações de tratamento de água ETA - estação de tratamento de água. Tratamento de Água é um conjunto de procedimentos físicos e químicos que são aplicados na água para que esta fique em condições adequadas para o consumo, ou seja, para que ela se torne potável. O processo de tratamento de água livra-a de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças.1

3 Imagem : SuzanneKn/Public Domain Tratando água insalubre A água captada dos mananciais, através de adutoras, pode estar insalubre, ou seja, pode originar doenças por estar contaminada e poluída por esgotos. Manancial

4 Nos países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento (como o Brasil), a falta de água para uso da população é um dos fatores que contribuem para a alta taxa de mortalidade infantil.

5 Como funciona uma estação de tratamento de água. O processo convencional de tratamento de água é dividido em fases. Em cada uma delas, existe um rígido controle de dosagem de produtos químicos e acompanhamento dos padrões de qualidade. As etapas são: Pré-cloração primeiro, o cloro é adicionado assim que a água chega à estação. Isso facilita a retirada de matéria orgânica e metais. Pré-alcalinização depois do cloro, a água recebe cal ou soda, que servem para ajustar o ph* aos valores exigidos nas fases seguintes do tratamento. *Fator ph opara o consumo humano, recomenda-se um ph entre 6,0 e 9,5. 3

6 Coagulação nessa fase, é adicionado sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água. Assim, as partículas de sujeira ficam eletricamente desestabilizadas e mais fáceis de agregar. Floculação após a coagulação, há uma mistura lenta da água, que serve para provocar a formação de flocos com as partículas. Decantação nesse processo, a água passa por grandes tanques para separar os flocos de sujeira formados na etapa anterior. Filtração logo depois, a água atravessa tanques formados por pedras, areia e carvão antracito. Eles são responsáveis por reter a sujeira que restou da fase de decantação.3

7 Imagem : Elbuenminero/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Pós-alcalinização em seguida, é feita a correção final do ph da água, para evitar a corrosão ou incrustação das tubulações. Desinfecção é feita uma última adição de cloro no líquido antes de sua saída da Estação de Tratamento. Ela garante que a água fornecida chegue isenta de bactérias e vírus até a casa do consumidor. Fluoretação o flúor também é adicionado à água. A substância ajuda a prevenir cáries.3 Estação de tratamento de água.

8 Esquema estação de tratamento de água Legenda: Edifício de Pré-Tratamento 2- Decantação Primária 3- Tratamento Biológico 4- Decantação Secundária 5- Espessamento de Lamas 6- Digestão Primária 7- Edifício de Tratamento de Lamas e Cogeração 8- Digestão Secundária e Gasômetro 9- Silos das Lamas 10- Posto de Transformação 11- Edifício de Exploração Imagem: Klaerwerk Buelk nahe Kiel/ Louis-F. Stahl/ Creative Commons- Lizenz Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported

9 Tratamento da Água Água recuperada Adensador Clarificador Aterro Sanitário Lodo desidratado lodo Centrífuga Tratamento do lodo

10 Estação de Tratamento de Água (ETA) Corte longitudinal Coagulação Floculação Filtração Sedimentação Lodos Desinfecção, Fluoretação, Correção ph 10

11 ratamento_agua.swf Vamos pesquisar: Coliformes fecais.

12 Análises físico-químicas e microbiológicas As análises físico-químicas mais comumente utilizadas no tratamento de água e feitas rotineiramente: cor; turbidez; ph; sabor e odor; determinação da concentração de Cloro e Flúor total (fluoretos) dissolvidos (para efetuar correções); Imagem : Tweenk/Creative Commons Attribution 3.0 Unported determinação da concentração de metais: Alumínio, Ferro, Manganês, Cromo Hexavalente; concentração de Nitrogênio; dureza (concentração de carbonatos de cálcio e magnésio); determinação de OD (Oxigênio Dissolvido); determinação da DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio); determinação da DQO (Demanda Química de Oxigênio); determinação da concentração de Trihalometanos.

13 As análises microbiológicas têm o objetivo de certificar-se de que a água está isenta de microrganismos causadores de doenças. Como o intestino humano é habitado por vários outros microrganismos não patogênicos de vários gêneros e espécies, identifica-se o Grupo Coliforme, que indica a presença de microrganismos patogênicos na água de abastecimento. O Grupo Coliforme é dividido em três subgrupos, que indicam a contaminação fecal da água de abastecimento: Coliforme totais (CT); Coliforme fecais (CF); Estreptococos Fecais (EF). Os métodos utilizados nas análises microbiológicas são: Determinação para coliforme (reagente colilert meio de cultura); Determinação de toxina Cianobacterias Microcistina; Contagem de bactérias heterotróficas. 4 Escherichia coli - Coliformes fecais Imagem : Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH/U.S. Federal Government/Public Domain

14 Imagem : Walter J. Pilsak/GNU Free Documentation License Quem não tem estação de tratamento purifica a água em casa Ainda existem muitas casas de grandes cidades e mesmo vilas inteiras que não são servidas por encanamentos que distribuam a água tratada. Vamos conhecer alguns métodos de purificação da água. São eles: purificação caseira por meio da filtração; fervura e ozonização; purificação industrial com base na destilação. Água purificada.

15 Imagem : Leuce/GNU Free Documentation License Purificação caseira Nas localidades onde não existem rede de distribuição nem estação de tratamento de água, os moradores geralmente cavam um poço perto de casa. Também chamados cacimbas ou cisternas, fazem parte de um conjunto de vasos comunicantes da natureza e são considerados mananciais. Para cavar um poço é preciso escolher um local afastado de fossas, de depósitos de lixo e da criação de animais; o seu interior deve ser revestido de uma parede semipermeável (de tijolos, por exemplo) e ter uma base de 40 cm de altura do chão.

16 A água de poços artesianos que provém de lençóis bastante profundos, localizados entre as rochas, geralmente dispensa exames de tratamentos caseiros. Isso porque a água é limpa, ou seja, não apresenta contaminação nem poluição. Além de substituir grandes reservatórios, a água de poço artesiano pode conter gases e sais minerais que fazem bem à saúde. Importante: A filtração e a fervura da água que sai da torneira muitas vezes complementam o tratamento das estações. Esses métodos domésticos de purificação devem ser aplicados principalmente em épocas que ocorrem surtos de doenças graves transmitidas pela água, como é o caso da cólera.

17 Imagem: TripleQuest / Creative Commons Attribution- Share Alike 3.0 Unported. Filtração - a água é colocada no filtro, um recipiente geralmente de barro e que contém uma porcelana porosa, conhecida como vela do filtro. A água, então, passa pela vela do filtro. Ali ficam retidas quase todas as impurezas. Mas o filtro caseiro não retém os microrganismos nem as substâncias químicas presentes na água.

18 Fervura - é um método simples e eficaz de purificar a água. Pode-se ferver a água e esperar, com a panela fechada, que ela esfrie antes de colocá-la no filtro. A fervura da água deve durar de 15 a 20 minutos, a fim de matar os micróbios nela contidos. Depois de fervida e já de volta à temperatura normal, a água deve ser agitada com uma colher bem limpa. Assim, o oxigênio que foi eliminado da água durante a fervura volta a se misturar com ela. Imagem : GRAN/GNU Free Documentation License

19 Ozonização esse método de purificação da água exige um tipo de filtro doméstico: o aparelho chamado ozonizador. A ozonização consiste em fazer a água sair da torneira passando diretamente por uma certa quantidade de ozônio. O ozônio é um gás. O ozonizador produz esse gás quando o aparelho é ligado à eletricidade. O ozônio então mata os micróbios, deixando a água purificada.

20 Purificação industrial Destilação é fazer a água passar por um aparelho destilador, que transforma a água em vapor, livrando-a de todas as impurezas. Em seguida, o vapor é esfriado, ainda dentro do destilador, transformando-se em gotas de água, agora já destilada. Etapas da destilação: ao ser aquecida, a água que está no frasco entra em ebulição (ferve), liberando vapor de água; no condensador e, portanto, ao redor da serpentina, circula água fresca obtida diretamente da torneira; essa água em circulação mantém a serpentina sempre fria.

21 Imagem : Quantockgoblin/Public Domain Ao entrar em contato com a superfície fria da serpentina, o vapor condensa-se, transformando-se novamente em líquido, que cai pingando no recipiente preparado para recebê-lo, o qual já é a água destilada. Água destilada é água pura nela não se encontra misturada nenhuma outra substância, nem mesmo os sais minerais necessários ao nosso organismo. Portanto, água destilada não é própria para beber. Exibição Laboratório de destilação: 1- Um dispositivo de aquecimento 2- Alambique 3- Still head* 4- Termômetro / ebulição temperatura do ponto 5- Condensador 6- Água de refrigeração em 7- Água de refrigeração fora 8- Destilado / frasco receptor 9- Vácuo / entrada de gás 10- Still receiver* 11- Controle térmico 12- Agitador de controle de velocidade 13- Agitador / calor a placas 14- Aquecimento (óleo / areia) Banho 15- Agitando por exemplo, meios (mostrado), ebulição ou agitador mecânico 16- Banho de arrefecimento.*palavras em inglês. Aparelho de destilação