Baixe Estação de tratamento de água - caerd rondônia e outras Notas de estudo em PDF para Gestão Ambiental, somente na Docsity! 6 1. INTRODUÇÃO Nos centros urbanos a necessidade de infra-estrutura adequada para o funcionamento da sociedade de forma satisfatória é necessário a instalação de serviços básicos como a implantação da rede de distribuição de energia elétrica, rede de distribuição de água entre outros serviços como estradas etc. No que diz respeito à distribuição de água tratada de forma adequada existem necessidades muito evidentes do uso de tecnologias mais avançadas visando aumentar a qualidade da água como também melhorar a qualidade de vida dos consumidores. Para que se obtenha o sucesso dessa qualidade da água, é necessário que haja o trabalho técnico e adequado nas atividades referentes ao tratamento da água. A Companhia de Águas e Esgotos do Estado de Rondônia - CAERD, no município de Colorado do Oeste , Rondônia, vem desempenhado um papel muito importante no tratamento e distribuição de água, principalmente no que se refere à melhoria da qualidade da água como também nos avanços em relação à distribuição de forma controlada, evitando, assim, o desperdício, sendo o maior problema em relação aos gastos desnecessários que poderiam ser economizados com o controle da aplicação dos produtos químicos e com energia elétrica. A empresa desempenha um papel social muito importante, pois a distribuição de água corresponde a um serviço essencial à população da cidade. 7 2-DESENVOLVIMENTO O estágio supervisionado realizou-se na Estação de Tratamento de Água - ETA, da Companhia de Águas e Esgotos de Rondônia no Estado de Rondônia. Durante o mesmo, foram desenvolvidas atividades em campo como: tratamento da água, monitoramento da qualidade da água, dosagem da água, coleta de água para análises laboratorial, lavagem dos filtros, lavagem dos decantadores e controle operacional para a captação e distribuição de água. 2.1. CARACTERÍSTICAS DA ETA DE COLORADO DO OESTE - RO A estação de Tratamento de Água (ETA) de Colorado do Oeste tem como objetivo a captação e tratamento de água do Rio Sete voltas para a distribuição à população da cidade. O processo para o tratamento é feito por 4 (quatro) técnicos operadores que fazem plantões de doze (12:00) horas. A cada duas horas (2:00) são realizadas as análises da água bruta, tratada e decantada. A vazão é feita dependendo de qual bomba ou bombas estejam em funcionamento (1, 2 ou 3).  É feito a leitura pH da água tratada e da água bruta (6,0 a 9,5);  É feito à análise de cor da água tratada (limite máximo de 15 U.C.)  É feito o teste de turbidez da água tratada e da água bruta (limite máximo para a água tratada é de 5 UNT);  É feito o teste residual de cloro para o controle da aplicação do mesmo (mínimo de 0,5 e máximo de 1,5 mg Cl/L). Durante os plantões de cada técnico é feito o relatório resumido dos seguintes itens:  Controle de lavagem dos filtros (Seis filtros. 8 minutos para a lavagem de cada filtro);  Paralisação do sistema;  Preparo dos produtos químicos;  Controle dos produtos químicos;  Dosagem dos produtos químicos; 10 2.3. PROCESSOS DO TRATAMENTO DA ÁGUA (CLARIFICAÇÃO) NO tratamento de água, a coagulação, a floculação, a decantação, a filtração, a desinfecção a fluoretação e a correção do pH, segundo Di Bernardo e Dantas (2005), 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 a água se torne potável. O processo de tratamento de água elimina os tipos de contaminações, evitando a transmissão de doenças. Numa estação de tratamento de água, os processos ocorrem nas seguintes sequências: coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, fluoretação e correção de pH. 2.3.1. COAGULAÇÃO Coagulação é um fenômeno decorrente de reações entre as substâncias que caracterizam a água e o coagulante (sulfato de alumínio). Quando o coagulante se dissolve na água o alumínio que tem cargas positivas neutraliza as cargas negativas das substâncias que estão em suspensão ou dissolvidas (argila coloidal) na água, devido a uma série de reações físico- químicas, formando o hidróxido de alumínio (coágulo), que é um precipitado insolúvel e gelatinoso. Nesta fase o coágulo é tão minúsculo que não é visível a olho nu. No tratamento em uma Estação a coagulação ocorre quando a água na sua forma natural (bruta) entra na ETA, ela recebe, nos tanques, uma determina quantidade de sulfato de alumínio. 2.3.2 FLOCULAÇÃO A floculação é um fenômeno que ocorre após a coagulação (Costa, 1992). Os pequenos coágulos vão se aglutinando, geralmente em torno das partículas em suspensão (o que determina turbidez da água) que atuam com o núcleo de floculação, englobando materiais coloidais, matéria orgânica, bactérias e substâncias responsáveis pela cor. Esta fase caracteriza-se pela presença de flocos visíveis a olho nu. Durante a formação do floco ocorre o fenômeno de superfície (adsorção) que está intimamente relacionado com o movimento da 11 água e a característica gelatinosa dos coágulos. A floculação ocorre em tanques de concreto com a água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores. 2.3.3 DECANTAÇÃO OU SEDIMENTAÇÃO A Decantação é um fenômeno que consiste na deposição dos flocos pela ação da gravidade. Tem como objetivo a remoção dos flocos formados na fase de floculação. A decantação é o processo mais comum no tratamento de água, onde os flocos com as impurezas e partículas ficam depositados no fundo dos tanques, separando-se da água. A ETA de Colorado do Oeste conta com 3 (três) decantadores de concreto, sendo que 2 (dois) deles são armados com placas de amianto e um com placas de concreto. A possibilidade de causar prejuízos à saúde dos consumidores, devido às placas de amianto, foi descartada, segundo exames laboratoriais feitos pelos engenheiros químicos do laboratório central da companhia e por laboratórios independentes de Cuiabá-MT e Belém-PA. Os decantadores são lavados a cada 15 (quinze) dias de forma alternada para que não haja paralisação do sistema de tratamento da água. 2.3.4 FILTRAÇÃO A Filtração é um fenômeno que consiste na separação do conteúdo sólido (flocos remanescentes) da parte líquida mediante a passagem através de substâncias porosas que são os filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos, onde as impurezas de tamanho pequeno ficam retidas no filtro. (Hammer, 1979). A ETA de colorado do Oeste conta com 6 (seis) filtros do estilo padrão “Bloco Leopold ou Viga Californiana”. O filtro é feito com 5 (cinco) camadas:  A primeira camada de 8 cm (oito centímetros) de seixos de 3/4 – 1/2mm.  A segunda camada de 5 cm (cinco centímetros) de seixos de 1/2- 1/4mm.  A terceira camada de 5 cm (cinco centímetros) de seixos de 1/4 - 1/8mm.  A quarta camada de 15 cm (quinze centímetros) com carvão granulado com aproximadamente 1/8 – 2,362 mm. 12  A quinta camada de 75 cm (setenta e cinco centímetros) de areia grossa. O fenômeno da filtração se processa em um ciclo de quatro fases: filtração mecânica (coação), adsorção, floculação e sedimentação. 2.3.4.1 FILTRAÇÃO MECÂNICA A filtração mecânica, de acordo com Costa (1992), é responsável pela remoção de grandes flocos ou outros materiais, pois os mesmos ficam retidos sobre a areia. É também possível que partículas de menor tamanho sejam removidas ou pelo fato de ficarem aderidas às maiores ou por ficarem nos pontos de contato entre grãos de areia, neste último caso, denomina-se filtração intersticial. 2.3.4.2 ADSORÇÃO Segundo Mendonça (1987), a adsorção é um fenômeno de contato, portanto o floco ao entrar em contato com o grão de areia adere-se a ele. Este fenômeno ocorre em vista da atração eletrostática, pois o grão de areia está carregado eletricamente em virtude do atrito da água sobre ele. Como a água continua fluindo entre os grãos, o minúsculo floco é empurrado para baixo, porém, sempre aderido ao grão de areia até atingir uma zona onde não mais sofra a influência do fluxo da água. 2.3.4.3 FLOCULAÇÃO A floculação, quando está no estágio de filtração, para Azevedo Neto (1970), é um fenômeno que ocorre em conseqüência da sedimentação, pois outros flocos pequenos também vão sendo empurrados para a parte de baixo do grão de areia, aglutinando-se e formando flocos maiores e ficando na parte inferior do filtro. 15 2.4.2.1 CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA BRUTA As características da água bruta, para fins de testes de clarificação, são obtidas através de um conjunto de exames e análises, as quais, pelos seus resultados, nos indicam a presença de determinadas substâncias contidas na água, as quais influirão significativamente na quantidade de coagulante (sulfato de alumínio) a ser adicionado (CONAMA, 1986). Para determinar as características da água devemos primeiramente determinar o pH. A seguir apresentaremos cada um dos exames e análises, bem como algumas informações úteis que nos auxiliarão na obtenção de melhores resultados nos testes de clarificação. O pH nos dá uma idéia a respeito do grau de acidez ou basicidade da água. O pH será tanto menor quanto maior for a quantidade de sulfato de alumínio adicionando a água. Durante os processos de coagulação ocorrerão reações e, em conseqüência a água ficará tanto mais limpa quanto mais adequada for à dosagem de coagulante. O pH que corresponde a melhor dosagem de coagulante convencionou-se chamar “pH ótimo de floculação” e será aquele correspondente a dosagem que apresentar, após o tratamento de clarificação, os melhores resultados. A água do Rio Sete Voltas, onde a Companhia de Águas e Esgotos de Rondônia – CAERD - faz a captação de água para o tratamento tem pH médio de 7,4 durante os períodos de estiagem, nos meses de maio a outubro, baixando para 7,2 nos períodos chuvosos, nos meses de novembro a abril. 2.4.2.2 ALCALINIDADE A alcalinidade é indicada pela presença de substâncias básicas na água como carbonatos, bicarbonatos ou hidróxidos. Como o sulfato de alumínio apresenta características ácidas, reage com estas substâncias originando, entre outras, uma substância chamada de hidróxido de alumínio. Como a água do Rio sete voltas apresenta alcalinidade, tendo o pH médio de 7,2 a 7,4, logo após o processo de tratamento, geralmente, o pH da água tratada é mais baixo em relação a água bruta, pois no processo de floculação e decantação é adicionado o sulfato de alumínio [Aℓ2(SO4)], um coagulante com características ácidas. 16 2.4.2.3 TURBIDEZ A turbidez é originada pela presença de partículas que estão em suspensão na água. Essas partículas são, geralmente, argilas, microorganismos, bolhas de ar, etc. A presença destas partículas tem uma aparência nebulosa, esteticamente indesejável e potencialmente perigosa, pois a desinfecção da água, principalmente a inativação de vírus, é tanto mais eficaz quanto for menor a turbidez da água. A determinação de turbidez, durante o teste de clarificação, funciona como um indicador da eficiência do tratamento, isto é, quanto melhor for o tratamento aplicado à água, menor será a turbidez residual. Podemos estabelecer as dosagens iniciais do teste de clarificação em função da turbidez e geralmente se obtém sucesso. No rio Sete Voltas, onde é feita a captação de água para a Estação de Tratamento de Água de Colorado do Oeste – ETA a turbidez da água fica em média 4 (quatro) UNT (Unidade Nefelométrica de Turbidez). Nos períodos de estiagem, podendo chegar até 500 (quinhentos) nos períodos em que se iniciam as primeiras chuvas, se estabilizando para 200 (duzentos) quando as chuvas se estabilizam de forma constante e continuada. Percebemos que a turbidez da água bruta é fator primordial para o tratamento de clarificação da água, pois em períodos em que não há chuva, ou seja, na seca, a adição de produtos químicos como, principalmente, o sulfato de alumínio chega a ser 80% menor do que nos períodos iniciais do período chuvoso, o que altera, também, o pH e cor da água devido a vários fatores como o excesso de partículas suspensas na água, como também a de matéria orgânica. Com a adição do sulfato de alumínio o pH será alterado com a tendência de ficar cada vez mais ácido, dependendo da quantidade do sulfato de alumínio. Nas primeiras chuvas o pH pode chegar de 7,2 na água bruta para 6,0 depois de tratada, devido à necessidade de adicionar o sulfato de alumínio com dosagem que chaga a 150% superior, em relação aos períodos da seca. Isso ocorre porque a turbidez da água chega próximo a 500. Quanto menor for à turbidez da água, menor será a dosagem de sulfato de alumínio. (ABNT NBR 15088, 2004a). 17 2.4.2.4 COR A cor é originada pela presença de substâncias que estão solubilizadas na água como os ácidos húmicos e o tanino, geralmente provenientes de decomposição vegetal. Rios correntosos normalmente apresentam águas com baixo teor de cor, exceto quando ocorrem enxurradas. Em mananciais onde a água permanece praticamente parada, o teor de cor tende a se elevar significativamente. A maioria da águas com cor elevada e baixa turbidez tem, geralmente, pH baixo. Na ETA é feito apenas o teste de cor da água tratada que varia de 0 a 3, sendo permitido um limite máximo de 5. Essa variação está intimamente relacionada aos períodos de seca (geralmente 0) e os períodos com muita chuva (geralmente 3). 2.4.2.5 TEMPERATURA A temperatura da água bruta coletada deve ser determinada no laboratório. Não podemos modificar temperaturas das águas nas instalações, mas é importante que saibamos que variações de temperatura influenciam na velocidade das reações químicas, na solubilidade dos gases e sais, acentua a sensação de odor e sabor e, consequentemente, nas dosagens dos produtos químicos empregados no tratamento da água. Na ETA, a temperatura da água varia conforme à hora do dia, variando entre 22 ºC e 31 ºC, com amplitude de 9 ºC durante o dia. 2.5 OPERAÇÃO DA ETA Segundo Mendonça (1987), o preparo das soluções de sulfato de alumínio e a de cloro (hipoclorito), devem ser feitos por um técnico preparado e qualificado para essa função. 2.5.1 PREPARO DOS PRODUTOS QUÍMICOS Os produtos que são utilizados no tratamento da água necessitam de cuidados especiais na sua preparação, pois é preciso conhecer a quantidade, de cada um deles, que está sendo empregado no processo de tratamento da água. 20 3.CONCLUSÃO O estágio na Estação de Tratamento de Água – ETA de Colorado do Oeste no Estado de Rondônia foi de suma importância para nossa formação como Gestor Ambiental, uma vez que nos possibilitou colocar em prática os conhecimentos teóricos adquiridos neste Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia. Também tivemos oportunidade de vivenciar o ambiente operacional da empresa, conhecendo suas dificuldades e desafios, os que nos torna mais conscientes e preparados para o mercado de trabalho. Devido ao fato de que o tratamento e a distribuição de água correspondem a um dos serviços essenciais para a população, a Companhia de Águas e Esgotos de Rondônia – CAERD exerce papel fundamental na sociedade. No entanto, para os técnicos operadores da Estação de Tratamento de Água – ETA – de Colorado do Oeste, a importância de abastecer a cidade com água tratada de qualidade é prioridade. Porém, para que isso ocorra de forma satisfatória é necessário que a equipe trabalhe de forma sintonizada e, apesar de trabalharem em plantões individuais, a comunicação seja feita através de reuniões constantemente. No que se refere ao tratamento de água em si é importante ressaltar que esse procedimento é feito de forma constante e continuada, pois o processo é feito durante as 24 horas do dia. Porém é preciso ressaltar que pelo fato dos técnicos operadores trabalharem com produtos químicos que podem causar danos à saúde, são obrigados a trabalharem com equipamentos de proteção individual (EPI), entretanto, raramente utilizam esses equipamentos, somente quando fazem à dosagem do hipoclorito, devido ao odor que é extremamente forte. Conclui-se, no entanto, que para operar uma estação de tratamento de água (ETA), é necessário ter qualificação técnica e conhecimentos sobre o manuseio dos equipamentos e produtos químicos, estes por ser insalubre a saúde humana. A operação de forma inadequada pode causar transtornos a população e a empresa. Devemos ressaltar que o contato dos técnicos operadores com os estagiários traz benefícios e aprendizado para ambas as partes, pois sempre há o intercâmbio de experiências práticas e teóricas. 21 4.REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS RICHTER Carlos A., AZEVEDO NETO José M. de, “Tratamento de Água. Tecnologia atualizada”, Editora Edgard Blücher Ltda, São Paulo – SP, 1991. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Ecotoxicologia aquática – Toxicidade aguda – Método de ensaio com peixes. ABNT NBR 15088, 2004a. CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Programa Bioensaios. Relatório de Atividades, São Paulo, p. 55, 1980. IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente. Manual de testes para avaliação da ecotoxicidade de agentes químicos. 2a Edição, Brasília, 1990. HAMMER, M. J. “Sistema de Abastecimento de Água e Esgoto”. Livro Técnico e Científico, Rio de Janeiro, 1979. COSTA, E. R. H. Estudo de Polímeros Naturais como Auxiliares de Floculação com Base no Diagrama de Coagulação do Sulfato de Alumínio. São Carlos. 1992. Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos-Universidade de São Paulo 1992. DI BERNARDO, L., DANTAS, A. D. B. Métodos e Técnicas de Tratamento de Água, Rima Editora, 2ª edição, 2005. AZEVEDO NETO. J. M. de. “Tratamento de Águas Residuarias”. Separata da Revistas DAE. São Paulo, 1975. MENDONÇA, S. R “Tópicos Avançados em Sistemas de Esgotos Sanitários”- Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Rio de Janeiro, 1987, 259p. CONAMA, Resolução número 20 do CONAMA, Dispõe da Classificação das águas doces, salobra e salinas do Território Nacional, Brasil, 1986.