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É fato que a dimensão ambiental, segundo San- tos e Miguel (2002), vem sendo incorporada aos diferentes processos produtivos das indústrias e à gestão empresarial, inclusive como ferramenta para redução de custos e aumentos de lucrativi- dade, por meio de diferentes medidas para mi- nimização, reuso e reciclo dos efluentes líquidos gerados pelos diversos processos industriais.
Entretanto, apesar desse eminente despertar da consciência ambiental que se observa nas últimas décadas, algumas atividades antrópicas figuram como grandes consumidoras de elevado volume de água potável, uma vez que, lamentavelmente, torna-se quase utópico afirmar que exista algum processo produtivo ou de beneficiamento que não requer um grande volume de água em sua cadeia produtiva.
Para Pena ([2019], on-line)1, conforme da- dos da Organização Mundial das Nações Uni- das para a Alimentação (FAO), a pecuária, e as atividades relacionadas a ela, consome cerca de 70% da água do mundo; em uma perspectiva
nacional, esse número alcança 72% do volume consumido pelo nosso país, que se destaca nes- se setor da economia. Voltando à escala global, ainda segundo o autor, depois do setor agrícola, a atividade das indústrias são responsáveis por 22% do volume, seguido de 8% atribuído à uti- lização doméstica.
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Podemos dizer que, no Brasil, há um esforço por parte das indústrias em diminuir o consumo de água nos processos produtivos. O panorama da utilização da água é positivo no setor, mas ainda há campo para melhoras. Na Tabela 1, apresenta- mos uma perspectiva do volume de água consu- mida nas indústrias brasileiras.
Tabela 1 - Consumo de água nas indústrias do Brasil
TIPO DE INDÚSTRIA CONSUMO
Extração de minerais não metálicos 7,57 m³/t de pedra, areia ou argila Refinamento de petróleo 0,226 m³ por barril refinado
Indústria têxtil 139 m³/t de tecido
Couro (curtumes) 16,4 m³/t de couro
Papel 33,25 m³/t de papel
Usina de açúcar 5 m³/t de cana processada
Laticínios 2 m³ por m³ de leite
Cervejaria 3,9 m³ por m³ de cerveja
Matadouros 1,2 m³/t de carne bovina
Fonte: CNI (2013, on-line).
78 Gerenciamento de Recursos Hídricos - Captação e Tratamento de Água
Como reflexo da evolução do conhecimento acerca da salubridade ambiental, o abastecimento de água de fontes seguras e o despejo do esgoto passaram a ocorrer em localidades diferentes dos corpos hídricos (manancial próximo à cidade).
Essa mudança teve como principal objetivo evitar doenças relacionadas a condições impróprias de saneamento, caracterizando um período histórico denominado higienista (TUCCI, 2008).
Substâncias xenobióticas se referem a substân- cias químicas recalcitrantes estranhas ao corpo humano, aos organismos e ao meio ambiente.
Referem-se a compostos sintéticos, sintetizados via técnicas de engenharia química ou genética, como, por exemplo, pela transformação de mi- crorganismos, como fungos e bactérias. Alguns exemplos são: fármacos, agentes saneantes ou tensoativos e defensivos agrícolas.
Entretanto, qual fonte de água é utilizada para atender nossas necessidades atuais? Os ma- nanciais das águas urbanas são as fontes de água para abastecimento que visam atender as necessidades humanas, animais e industriais.
Essas fontes podem ser superficiais (redes de rios da bacia hidrográfica da região) e subterrâ- neas (aquíferos), cuja disponibilidade de água, especialmente das fontes superficiais, podem variar conforme sazonalidade, uma vez que a disponibilidade hídrica depende da capacida- de do rio de regularizar-se ao longo do tempo (COSTA et al., 2012).
Outro questionamento que se faz relevante consiste em: como determinar se um corpo hí- drico é apto para a captação de água? Além dos padrões de qualidade, a disponibilidade hídrica é mensurada mediante uma série de fatores ou condicionantes naturais, tais como: vazão, caracte- rísticas da precipitação, evapotranspiração (total, variabilidade temporal e espacial) e da superfície do solo, fatores considerados para uma distribui- ção estatística temporal.
79 UNIDADE 3
A hidrologia e a mecânica de fluidos são áreas fundamentais para os estudos de preservação dos recursos. Com o intuito de de- mocratizar o acesso à informação nestes segmentos, a Agência Nacional de Água (ANA) disponibiliza, em seu endereço eletrônico, inúmeros materiais que podem ser consultados acerca dessas temáticas. Confira!
Disponível em: https://capacitacao.ead.unesp.br/conhecerh/
handle/ana/240.
As fontes subterrâneas compõem a maior reserva de água doce do globo (MINAYO-GOMEZ, 2011). Tais reservas se dividem entre aquíferos confinados e não confinados, de acordo com a formação geológica, que fazem referência à pressão exercida sobre eles, ou seja, os confinados estão sobre influência de pressão superior à atmos- férica, ao passo que os não confinados não estão sobre pressão e podem ser repostos por fluxos naturais de escoamento (RIBEIRO, 2008). Ainda segundo o autor, normalmente, a água subterrânea é utilizada no abastecimento de cidades de pequeno e médio porte, pois depende da vazão de bombeamento que o aquífero permite retirar sem comprometer seu balanço de entrada e saída de água. A captação em aquíferos merece uma atenção especial em função do risco de contaminação por substâncias xenobióticas e recalcitrantes, que podem se infiltrar/percolar no lençol freático e contaminar reservas de água.
Segundo Libânio (2010), as tecnologias envolvidas no tratamento de água têm por objetivo adequar os parâmetros da água bruta aos limites estabelecidos pela Portaria 2.914 do Ministério da Saúde, considerando os custos de implementação, manutenção e operação mais viáveis possíveis. Além disso, para o autor, a escolha da tecno- logia deve ser permeada por algumas premissas, sendo elas:
a) As características da água bruta disponível para captação.
b) Os custos envolvidos.
c) Manuseio e confiabilidade dos equipamentos.
d) Flexibilidade operacional.
e) Localização geográfica e características da população.
81 UNIDADE 3
Tabela 2 - Parâmetros de potabilidade estabelecidos pela Portaria 2.914/11 do Ministério da Saúde
PARÂMETRO SIGNIFICADO VALOR MÁXIMO PERMITIDO (VMP) Presença de Coliformes Grupo de bactérias que são indica-
dores de contaminação ambiental.
Ausência em 100 mL
Teor de Cloro Agente desinfetante, utilizado para eliminar microrganismos que pos- sam estar presentes nas águas e provocar doenças por via hídrica.
0,2 mg/L
Turbidez É a medida da quantidade de par- tículas em suspensão (material in- solúvel) presentes na água e que impedem a passagem de luz.
5 UT (unidades de turbidez) ou NTU (Unidade nefelométrica de turbidez).
pH Indica a natureza ácida ou básica
da água. É monitorado durante as etapas de tratamento e na rede de distribuição, evitando os processos de corrosão nas canalizações.
6,0 a 9,5
Cor Parâmetro de aspecto estético de
aceitação ou rejeição do produto. A cor indica a presença de substâncias dissolvidas ou finamente divididas, que conferem coloração específica à água.
15 Unidade Hazen (mg PtCo/L)
Teor de Flúor Composto químico que é adiciona- do à água tratada para prevenção da proliferação de microrganismos indesejados.
1,5 mg/L
Fonte: Brasil (2011, on-line).
Cabe ressaltar que existem outros parâmetros relacionados à potabilidade, que são expressos pela portaria. Tal portaria ainda discorre acerca das responsabilidades de fiscalização e monitoramento nas esferas federal, estadual e municipal. Após o tratamento de água potável, a qualidade desta pode sofrer uma série de alterações após tratamento, fazendo com que a qualidade da água, destinada à po- pulação, seja diferente da qualidade da água que deixa a estação de tratamento. Tais alterações podem ser causadas por variações químicas e biológicas (DEININGER et al., 1992). Conforme Clark e Coyle (1989), dentre os possíveis fatores que influenciam tais mudanças, estão:
a) Qualidade química e biológica da fonte hídrica.
b) Eficácia do processo de tratamento, condições de armazenagem e sistema de distribuição.
c) Idade, tipo, projeto e manutenção da rede.
d) Qualidade da água tratada.
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Cada uma das etapas possui uma finalidade no pro- cesso de tratamento de água, sendo elas:
• Coagulação: a adição de Sais de Alumínio, Cal e Cloro promove a coagulação de impu- rezas presentes na água, como: matéria orgâ- nica e sólidos dissolvidos ou em suspensão que alteram o pH com o intuito de aumentar a eficiência dos agentes coagulantes e atuam como agente saneante, respectivamente.
• Floculação: a ação dos agentes coagulantes, da etapa anterior, provoca uma desestabili- zação das cargas superficiais das impurezas presentes; desta forma, ao serem submetidas ao processo de agitação intensa, as impurezas irão agregar-se, formando flocos de maior densidade que serão removidas na etapa se- guinte.
• Decantação: os flocos formados irão de- cantar em função das forças gravitacionais, gerando uma separação do líquido menos denso das impurezas de maior peso e agre- gadas em função das etapas anteriores.
• Filtração: o processo de filtração granular descendente é relevante para a remoção dos parâmetros: turbidez, cor aparente, sólidos totais e densidade de microrganismos, como algas e coliformes.
• Cloração: o cloro e o flúor, adicionados nesta etapa, atuam visando a eliminação de micror- ganismos patogênicos associados a doenças transmitidas pela água, enquanto o Cal rea- liza o ajuste do pH em faixa condizente com as legislações estabelecidas.
Entretanto, atualmente, métodos de tratamento de água vêm sendo repensados, em especial, em função da utilização dos sais de alumínio como agentes coa-
gulantes. Quantidades de alumínio residual na água são mais aptas à absorção biológica, do que as oriun- das de outras fontes, o que pode resultar em deposi- ções de alumínio em vias neuroquímicas, causando efeitos adversos indesejáveis, dentre eles, destacam-se os efeitos desproporcionais sobre o mal de Alzheimer (REIBER; KUKULL; STANDISH-LEE, 1995).
Assim, é importante reavaliar constantemente as metodologias empregadas no tratamento de água, com o objetivo de aumentar a eficiência e qualidade dos processos.
Conforme abordamos na unidade anterior, o ci- clo de reposição da água é de suma importância para que tenhamos esse recurso disponível para utilização.
O panorama da indústria brasileira no que tange aos processos produtivos que dependem da água é positivo, mas ainda há campo para melhora, princi- palmente quando falamos de agricultura e pecuária.
Nossa reflexão deve ser relacionada a como diminuir o consumo desse bem tão precioso.
Vimos, também, nesta unidade, os parâmetros básicos de qualidade da água conforme as nor- mas e legislações, a partir dos quais poderemos projetar e implementar uma estação de captação e tratamento de água, para, então, usá-la no abas- tecimento público.
Estes são apenas alguns dos temas principais associados ao tratamento de água. Esgotar essa te- mática em apenas um material didático seria muita pretensão em função de sua especificidade e da gama de assuntos relacionados que podem ser abordados.
Discutir tantos assuntos voltados ao tratamento de água quando o objetivo é abordar o tratamento de efluentes é relevante, especialmente quando mui- tos dos princípios aqui apresentados também são válidos para o tratamento de efluentes, que serão tratados na próxima unidade.
Coagulação Floculação Decantação Filtração Cloração
Figura 1 – Etapas de uma ETA convencional Fonte: o autor.
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ABNT. NBR 12216: Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público. Rio de Janeiro, 1992.
BARROS, R. T. V. et al. Saneamento. Belo Horizonte: Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, 1995.
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Ministério da Saúde, 2011. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.html.
Acesso em: 27 mar. 2019.
BRASIL. Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Ministério do Meio Ambiente, 2005. Disponível em: http://
www2.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf. Acesso em: 27 mar. 2019.
CLARK, R. M.; COYLE, J. A. Measuring and modeling variations in distributions systems water quality. Journal of the American Water Works Association, 82, p. 46- 52, 1989.
CNI. Confederação Nacional da Indústria. Uso da Água no Setor Industrial Brasileiro: matriz de coefi- cientes técnicos. Brasília: CNI, 2013. Disponível em: https://bucket-gw-cni-static-cms-si.s3.amazonaws.com/
media/filer_public/3e/b4/3eb4b4e1-fce4-4323-bdf2-2462c6369794/20140313113650962172e.pdf. Acesso em:
27 mar. 2019.
COSTA, A. S. et al. Regionalização de curvas de permanência de vazão de regiões hidrográficas do estado do Pará. Rev. bras. meteorol. São Paulo, v. 27, n. 4, p. 413- 422, 2012.
DEININGER, R. A. et al. Animation and visualization of water quality in distribution systems. Journal of the American Water Works Association, v. 84, n. 48-52, 1992.
LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2010.
MINAYO-GOMEZ, C. Produção de conhecimento e intersetorialidade em prol das condições de vida e de saúde dos trabalhadores do setor sucroalcooleiro. Ciênc. saúde coletiva, Rio de Janeiro, v. 16, n. 8, p. 3361-3368, 2011.
REIBER, S.; KUKULL, W.; STANDISH-LEE, P. Drinking water aluminum and bioavailability. Journal of the American Water Works Association, v. 87, p. 86-99, 1995.
RESENDE, S. C.; HELLER, L. O saneamento no Brasil: políticas e interfaces. Escola de Engenharia da Uni- versidade Federal de Minas Gerais: UFMG, 2002.
RIBEIRO, W. C. Aqüífero Guarani: gestão compartilhada e soberania. Estud. av., São Paulo, v. 22, n. 64, p. 227- 238, dez. 2008.
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Coagulação: a adição de Sais de Alumínio, Cal e Cloro promove a coagulação de impurezas presentes na água como: matéria orgânica e sólidos dissolvidos ou em suspensão que alteram o pH, com o intuito de aumentar a eficiência dos agentes coagulantes e atuam como agente saneante, respectivamente.
Floculação: a ação dos agentes coagulantes, da etapa anterior, provoca uma desestabilização das cargas superficiais das impurezas presentes; desta forma, ao serem submetidas ao processo de agitação intensa, as impurezas irão agregar-se, formando flocos de maior densidade, que serão removidas na etapa seguinte.
Decantação: os flocos formados irão decantar em função das forças gravitacionais, gerando uma separa- ção do líquido menos denso das impurezas de maior peso e agregadas em função das etapas anteriores.
Filtração: o processo de filtração granular descendente é relevante para a remoção dos parâmetros: tur- bidez, cor aparente, sólidos totais e densidade de microrganismos, como algas e coliformes.
Cloração: o cloro e o flúor, adicionados nesta etapa, atuam visando a eliminação de microrganismos patogênicos associados a doenças transmitidas pela água, enquanto o Cal realiza o ajuste do pH em faixa condizente com as legislações estabelecidas.
3. A.
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