QUALIDADE DA ÁGUA E INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE ÁGUA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE RECURSOS HÍDRICOS E AMBIENTAL

DISCIPLINA: SANEAMENTO AMBIENTAL I

PROFESSOR ORIENTADOR: DR. RAMIRO G. ETCHEPARE NOME: SILVIA F. PAFFRATH

QUALIDADE DA ÁGUA E INTRODUÇÃO AO

TRATAMENTO DE ÁGUA

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CONTEÚDO

• Qualidade da água

• Histórico

• Parâmetros e padrões de potabilidade

• Tratamento da água

• Concepção convencional • Outros tipos de tratamento • Informações Sanepar

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HISTÓRICO DO USO DA ÁGUA POTÁVEL

• 4.000 A.C.: águas impuras deviam ser fervidas, expostas ao sol ou filtradas em leitos de areia antes do consumo.

• 2.000 A.C.: uso do sulfato de alumínio pelos egípcios.

• 1.500 A.C.: gravuras egípcias de artefatos para separar sólidos da água.

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• 500 A.C.: Hipócrates -> águas de chuva.

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HISTÓRICO DO USO DA ÁGUA POTÁVEL

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HISTÓRICO DO USO DA ÁGUA POTÁVEL

Q = 5,7 m³/s Água para consumo humano, agricultura, mineração

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HISTÓRICO DO USO DA ÁGUA POTÁVEL

• 300 A.C. a 337 D.C.: grandes aquedutos romanos (580 Km).

• 100 D.C a 300 D.C.: Roma, Grécia, Cartago e Egito: tanques de sedimentação.

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HISTÓRICO DO USO DA ÁGUA POTÁVEL

• 300 A.C. a 337 D.C.: grandes aquedutos romanos (580 Km).

• 100 D.C a 300 D.C.: Roma, Grécia, Cartago e Egito: tanques de sedimentação.

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HISTÓRICO DO USO DA ÁGUA POTÁVEL

• 1620: aqueduto do rio Carioca (concluído em 1723).

• 1804: 1º sistema de abastecimento público em Paisley (Escócia). • 1829: 1ºs filtros de areia (lentos) em Londres.

• 1854: John Snow -> água como um veiculador de doenças (cólera).

• 1864: Louis Pasteur e Robert Koch: teoria dos germes.

• 1881: Cloro capaz de inativar microrganismos patogênicos (Robert Koch).

• 1890 a 1900: maior desenvolvimento do processo de filtração (Allan Hazen e George Warren Fuller).

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QUALIDADE DA ÁGUA

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QUALIDADE DA ÁGUA

• Classificação das Águas (CONAMA 357):

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QUALIDADE DA ÁGUA

• Águas doces, águas salobras, águas salinas. Classe Especial: desinfecção. Classe 1: tratamento simplificado. Classe 2: tratamento convencional.

Classe 3: tratamento convencional ou avançado.

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QUALIDADE DA ÁGUA

• Águas doces, águas salobras, águas salinas. Classe Especial: desinfecção. Classe 1: tratamento simplificado. Classe 2: tratamento convencional.

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QUALIDADE DA ÁGUA

• Águas doces, águas salobras, águas salinas. Classe Especial: desinfecção. Classe 1: tratamento simplificado.

Classe 2: tratamento convencional.

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QUALIDADE DA ÁGUA

Classe 4: não pode ser usado para consumo humano.

Operações unitárias de

tratamento ÁGUA BRUTA

ÁGUA TRATADA Coagulação | Floculação | Separação

sólido-líquido | Filtração | Desinfecção + Fluoretação

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QUALIDADE DA ÁGUA

Classe 4: não pode ser usado para consumo humano.

Operações unitárias de tratamento ÁGUA BRUTA ÁGUA TRATADA Padrão de potabilidade!

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QUALIDADE DA ÁGUA

• Classificação das Águas (CONAMA 357). • Padrão de potabilidade:

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QUALIDADE DA ÁGUA

• Classificação das Águas (CONAMA 357). • Padrão de potabilidade:

• Portaria nº 2914/2011 do MS.

• Portaria de Consolidação nº 5/2017 do MS (Anexo XX).

• Padrão organoléptico (esteticamente aceitáveis). • Padrão microbiológico (qualidade microbiológica).

• Segurança química (compostos orgânicos e inorgânicos). • Controle da formação de subprodutos da desinfecção.

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Padrão organoléptico (esteticamente agradáveis e aceitáveis).

• Turbidez

• Frequência de amostra na saída do tratamento: a cada 2 horas (captação superficial)

• Sólidos Suspensos Totais • Coagulação

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Turbidez

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Turbidez

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Turbidez

• Cor

• Cor aparente

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Turbidez

• Cor

• Cor aparente

• Sólidos dissolvidos

• Gosto e odor

• Podem estar associados à presença de matéria orgânica, ferro e manganês, etc.

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Turbidez

• Cor

• Cor aparente

• Sólidos dissolvidos

• Gosto e odor

• Podem estar associados à presença de matéria orgânica, ferro e manganês, etc.

• Temperatura* (influência nos produtos químicos)

PA RÂ M ET RO S FÍ SI C O S D E Q U A LI D A D E

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Segurança química (compostos orgânicos e inorgânicos) PARÂMETROS QUÍMICOS ORGANOLÉPTICOS: SÓLIDOS

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Segurança química (compostos orgânicos e inorgânicos)

O FOCO DO TRATAMENTO CONVENCIONAL NÃO É REMOVER COMPOSTOS INORGÂNICOS, ORGÂNICOS SINTÉTICOS E AGROTÓXICOS.

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Parâmetro químico: pH

• Concentração de íons hidrogênio, indicando se ácido, neutro ou alcalino.

• Entre 6,0 a 9,5 no sistema de distribuição (pouco ácido, neutro ou alcalino)

• Interfere na desestabilização das partículas no início do tratamento da água (para pH ótimo de coagulação), na desinfecção (tempo de contato mínimo na cloração, conforme pH e temperatura).

• Alcalinizantes.

• Análise a cada 2 horas na saída do tratamento, para captação superficial.

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Padrão microbiológico:

ANÁLISE: DUAS AMOSTRAS SEMANAIS NA SAÍDA DO TRATAMENTO E COLETAS NO SISTEMA DE

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Padrão microbiológico: Escherichia coli e coliformes

• Organismos indicadores de poluição.

• Se verificada média anual > 1000/100 mL: monitorar Giardia e

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Controle da formação de subprodutos da desinfecção.

• Objetivo da desinfecção: eliminar microrganismos patogênicos. • Cloro (Cl₂, NAOCl, CA(OCl)₂):

• Desinfecção; Oxidação de compostos inorgânicos e orgânicos sintéticos; Remoção de cor (real); Controle de gosto e odor.

• Formação de subprodutos pela reação do cloro livre com compostos orgânicos naturais (decaimento do cloro | demanda de cloro).

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PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA

• Controle da formação de subprodutos da desinfecção.

(Exemplos: trihalometanos, ácidos haloacéticos, clorito, bromato, cloro residual livre, cloraminas, etc.)

• Portaria nº 05/2017 MS:

• Cloro residual livre na saída do tratamento: > 0,5 mg/L.

• Concentrações na rede de abastecimento: 0,2 mg/L (mínima residual livre) e 2 mg/L (máximo cloro residual combinado).

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INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DA ÁGUA

Operações unitárias de tratamento ÁGUA BRUTA ÁGUA TRATADA • Escolha do manancial.

• Confiabilidade dos processos. • Mão-de-obra especializada.

• Flexibilidade operacional (mudanças na água bruta). • Área disponível.

• Tratamento e disposição dos resíduos. • Aspectos políticos.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

• Convencional

1000 L/s 2600 L/s

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TRATAMENTO DA ÁGUA

• Sanepar: 168 ETAs (346 municípios)

TIPO QUANTIDADE VAZÃO MÉDIA OPERACIONAL (L/s) CAPACIDADE NOMINAL (L/s) Convencional* 44 290,20 310,78 CEPIS 27 31,82 29,06 ETA compacta 97 21,11 23,22

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TRATAMENTO DA ÁGUA

• ETAs “convencionais”

• Tratamento convencional de ciclo completo: coagulação, floculação, decantação (da água), filtração + desinfecção/fluoretação.

• Decantação: sedimentação (convencional ou alta taxa), flotação, clarificação com microareia.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

• ETAs “convencionais”: floto-filtração.

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

• ETAs “convencionais”: clarificação com microareia.

Decantadores alta taxa

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TRATAMENTO DA ÁGUA

• ETAs “convencionais”: clarificação com microareia.

400 L/s

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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TRATAMENTO DA ÁGUA

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REFERÊNCIAS

DÚVIDAS?