Abastecimento de água

Importância do abastecimento de água.

Conceitos fundamentais.

a) Saúde, Saúde Pública e Saneamento

SAÚDE: é um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não apenas a ausência de doença ou enfermidade (Organização Mundial da Saúde).

SAÚDE PÚBLICA: é a ciência e arte de promover, proteger e recuperar a saúde, através de medidas de alcance coletivo e de motivação da população.

SANEAMENTO: é o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeito deletério, sobre seu bem-estar físico, mental ou social (Organização Mundial da Saúde).

DIREITO À SAÚDE: o gozo de melhor estado de saúde, constitui um direito fundamental de todos os seres humanos, sejam quais forem sua raça, sua religião, suas opiniões políticas, sua condição econômica e social (Preâmbulo da Constituição da Organização Mundial da Saúde).

Objetivos do Saneamento do Meio.

- Abastecimento de água;

- coleta e disposição de águas residuárias (esgotos sanitários, resíduos líquidos industriais e águas pluviais);

- acondicionamento, coleta, transporte, tratamento e/ou destino final dos resíduos sólidos (lixo);

- controle da poluição ambiental – água, ar e solo, acústica e visual;

- controle de artrópodes e de roedores de importância em saúde pública;

- saneamento da habitação, dos locais de trabalho, de educação e de recreação e dos hospitais;

- saneamento e planejamento territorial;

- saneamento dos meios de transporte;

- saneamento em situações de emergência;

- aspectos diversos de interesse no saneamento do meio (cemitérios, aeroportos, ventilação, iluminação, insolação, etc.).

b)   Distribuição da água na terra

A água é o constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva: no homem, mais de 60% do seu peso é constituído por água, e em certos animais aquáticos esta porcentagem sobe a 98%. A água é fundamental para a manutenção da vida, razão pela qual é importante saber como ela se distribui no planeta, e como ela circula de um meio para o outro.

Os 1,36 x 10¹⁸ m³ de água disponível existente na Terra distribuem da seguinte forma (vide Tabela 1):

Tabela 1 – Distribuição da água disponível existente na Terra

ÁGUA DO MAR	97%
GELEIRAS	2,2%
ÁGUA DOCE	0,8%..(97% água Subterrânea) .(3% água superficial)
TOTAL	100 %

Observa-se que da água disponível, apenas 0,8% pode ser utilizada mais facilmente para abastecimento público. Desta pequena fração de 0,8%, apenas 3% apresentam-se na forma de água superficial, de extração mais fácil. Esses valores ressaltam a grande importância de se preservar os recursos hídricos na Terra, e de se evitar a contaminação da pequena fração mais facilmente disponível.

c)   Ciclo hidrológico

HIDROLOGIA: segundo A. Meyer, hidrologia é a ciência natural que trata dos fenômenos relativos à água em todos os seus estados, da sua distribuição e ocorrência na atmosfera, na superfície terrestre e no solo, e da relação desses fenômenos com a vida e as atividades do homem.

Ciclo hidrológico: uma vez visto como a água se distribui em nosso planeta, é importante também o conhecimento de como a água se movimenta de um meio para outro na Terra. A essa circulação da água se dá o nome de ciclo hidrológico.

O ciclo hidrológico, onde se distinguem os seguintes mecanismos de transferência de água:

- precipitação

- escoamento superficial

- infiltração

- evaporação

- transpiração

Precipitação

A precipitação compreende toda a água que cai da atmosfera na superfície da Terra. As principais formas são: chuva, neve, granizo e orvalho. A precipitação é formada a partir dos seguintes estágios:

- resfriamento do ar à proximidade da saturação

- condensação do vapor d’água na forma de gotículas

- aumento do tamanho das gotículas por coalizão e aderência até que seja grande o suficiente para formar a precipitação.

– Ciclo hidrológico

Escoamento superficial

      

A precipitação que atinge a superfície da Terra tem dois caminhos onde seguir: escoar  na superfície ou infiltrar no solo. O escoamento superficial é responsável pelo deslocamento da água sobre o solo, formando córregos, lagos, rios e eventualmente atingindo o mar. A quantidade de água que escoa depende dos seguintes fatores principais:

- intensidade da chuva

- capacidade de infiltração no solo.

Infiltração

A infiltração corresponde à água que atinge o solo, formando os lençóis d’água. A água subterrânea é grandemente responsável pela alimentação dos corpos d’água superficiais, principalmente nos períodos secos. Um solo coberto com vegetação (ou seja, com menor impermeabilização advinda, por exemplo, da urbanização) é capaz de desempenhar melhor, as seguintes importantes funções:

- menos escoamento superficial (menos enchentes nos períodos chuvosos)

- mais infiltração (maior alimentação dos rios nos períodos secos)

- menos carreamento de partículas do solo para os cursos d’água

 Evapotranspiração

  A transferência da água para o meio atmosférico se dá através dos seguintes principais mecanismos denominado evapotranspiração:

- Evaporação: transferência da água superficial do estado líquido para o gasoso. A evaporação depende da temperatura e da umidade relativa do ar.

-   Transpiração: as plantas retiram a água do solo pelas raízes. A água é transferida para as folhas e então evapora. O mecanismo é importante, considerando-se que em uma área coberta com vegetação a superfície de exposição das folhas para a evaporação é bastante elevada.

e) Mananciais

  Por manancial conceitua-se a fonte de abastecimento de água, que pode ser, por exemplo, um rio, um lago, uma nascente ou poço, proveniente do lençol freático ou do lençol profundo.

Os mananciais podem ser considerados de acordo com as condições hidrológicas (origem da água) ou com as condições sanitárias.

Obs: 1) lençol freático é o que se encontra sobre a primeira camada impermeável e cuja água fica sob pressão atmosférica 2) Lençol artesiano é o que se situa entre duas camadas impermeáveis e cuja água sofre pressão superior à atmosférica.

Mananciais quanto as condições hidrológicas:

- águas meteorológicas ou atmosféricas: chuva e neve;

- águas superficiais: rios, córregos, lagos, represas, mares, etc.;

- água subterrâneas:

do lençol freático ou raso, fontes;

do lençol artesiano: poço artesiano ou profundo, poço jorrante ou surgente

Mananciais quanto as condições sanitárias:

- mananciais protegidos;

- mananciais desprotegidos.

Importância da água

a) Necessidade de água 

A água constitui um elemento essencial à vida animal e vegetal. Seu papel no desenvolvimento da civilização é reconhecido desde a mais alta antiguidade; Hipócrates (460-354 A.C.) já afirmava: “a influência da água sobre a saúde é grande”.

  O homem tem necessidade de água de qualidade adequada e em quantidade suficiente para todas suas necessidades, não só para proteção de sua saúde, como também para o seu desenvolvimento econômico. Assim, a importância do abastecimento de água deve ser encarda sob os aspectos sanitário e econômico. Assinale-se que a qualidade e a quantidade de água ser utilizada num sistema de abastecimento estão, intimamente, relacionados às características do manancial.

  b) Importância sanitária do abastecimento de água

  A importância sanitária do abastecimento de água é das mais ponderáveis; a implantação ou melhoria dos serviços de abastecimento de água traz como resultado uma rápida e sensível melhoria na saúde e nas condições de vida de uma comunidade, principalmente através do controle e prevenção de doenças, da promoção de hábitos higiênicos, do desenvolvimento de esportes, como natação, e da melhoria da limpeza pública; reflete-se, também, no estabelecimento de meios que importam em melhoria do conforto e da segurança coletiva, como instalação de ar condicionado e de aparelhamento de combate a incêndios. Constitui o melhor investimento em benefício da saúde pública.

  Ressalta-se, assim, conforme tem sido constatado em muitos lugares, que a implantação ou melhoria dos sistemas de abastecimento de água traz como consequência uma diminuição sensível na incidência das doenças relacionadas à água. Estes efeitos benéficos acentuam bastante com a implantação e melhoria dos sistemas de esgotos sanitários. Por outro lado, tem também sido constatado que a implantação de sistemas adequados de abastecimento de água e de destino dos dejetos, a par da diminuição das doenças transmissíveis pela água, indiretamente ocorre a diminuição da incidência de uma série de outras doenças, não relacionadas diretamente aos excretos ou ao abastecimento de água (Efeito Mills Reincke).

d)   Importância econômica do abastecimento de água

  A importância econômica do abastecimento de água é também de grande relevância. Sua implantação se traduz num aumento de vida média da população servida, numa diminuição da mortalidade em geral e, em particular, da infantil, numa redução do número de horas com diversas doenças: estes fatos se refletem, portanto, num aumento sensível de horas de trabalho dos membros de uma comunidade, e com isto aumento de produção.

  A influência da água, do ponto de vista econômico, faz-se sentir mais diretamente no desenvolvimento industrial, por constituir, ou matéria-prima em muitas indústrias, como as de bebida, ou meio de operação, como água para caldeiras, etc.

d) Aproveitamento dos recursos hídricos naturais.

  Constitui, portanto, de fundamental importância para a saúde e progresso de toda a comunidade que esta conte com água de qualidade adequada e em quantidade suficiente para todas suas necessidades.

  Contudo, tendo em vista que as águas naturais se destinam a vários fins, tais como, abastecimento de populações, fins industriais, produção de energia elétrica, fins recreacionais, navegação e fins agro-pecuários, torna-se necessário haver um adequado planejamento da utilização dos recursos hídricos de uma região, de modo a se procurar satisfazer a estas variadas finalidades. Nos últimos quarenta anos e mais acentuadamente nos últimos qüinqüênios a tendência para o planejamento integral da utilização dos recursos de uma bacia hidrográfica vem cada vez mais se impondo. É necessário e conveniente, portanto, que nos estudos de sistemas de abastecimento de água se considere as diversas finalidades a que se destinam as águas naturais, inclusive para garantir a qualidade e a quantidade suficiente para os usos de uma comunidade, e também para a devida proteção dos mananciais de água de uma região, contra sua poluição.

e) Ciclo do uso da água

  Além do ciclo da água no globo terrestre, existem ciclos internos, em que a água permanece na sua forma líquida, mas tem as suas características alteradas em virtude de sua utilização.Neste ciclo, a qualidade da água é alterada em cada etapa do seu percurso.

Água Bruta>Água tratada>Esgoto Bruto>Corpo Receptor>Autodepuração

ÁGUA BRUTA – inicialmente, a água é retirada do rio, lago ou lençol subterrâneo, possuindo uma determinada qualidade.

ÁGUA TRATADA – após a captação, a água sofre transformações durante o seu tratamento para se adequar aos usos previstos (ex. abastecimento público ou industrial).

ÁGUA USADA (esgoto bruto) – com a utilização da água, a mesma sofre novas transformações na sua qualidade, vindo a constituir-se em um despejo líquido.

ESGOTO TRATADO – visando remover os seus principais poluentes, os despejos sofrem um tratamento antes de serem lançados ao corpo receptor. O tratamento dos esgotos é responsável por uma nova alteração na qualidade do líquido.

CORPO RECEPTOR – o efluente do tratamento dos esgotos atinge o corpo receptor, onde face à diluição e mecanismos de autodepuração, a qualidade da água volta a sofrer novas modificações.

f) Usos da água

São os seguintes os principais  usos da água:

- abastecimento doméstico

- abastecimento industrial

- irrigação

- dessedentação de animais

- aqüicultura

-preservação da flora e da fauna

- recreação e lazer

- harmonia paisagística

- geração de energia elétrica

- navegação

- diluição de despejos   

Destes usos, os primeiros (abastecimento doméstico, abastecimento industrial, irrigação e possivelmente dessedentação de animal) implicam na retirada da água das coleções hídrica onde se encontram. Os demais usos são desempenhados na própria coleção de água.

  Em termos gerais, apenas os dois primeiros usos (abastecimento doméstico e abastecimento industrial) estão frequentemente associados a um tratamento prévio da água, face aos requisitos de qualidade mais exigentes.

PORTARIA 518/04 foi Revogada pela 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.

LESGISLAÇÃO

PORTARIA 518/04

Capítulo IV

DO PADRÃO DE POTABILIDADE

Art.11. A água potável deve estar em conformidade com o padrão microbiológico conforme Tabela 1, a seguir:

Tabela 1

Padrão microbiológico de potabilidade da água para consumo humano

PARÂMETRO	VMP(1)
Água para consumo humano(2)
Escherichia coli ou coliformes termotolerantes(3)	Ausência em 100ml
Água na saída do tratamento
Coliformes totais	Ausência em 100ml
Água tratada no sistema de distribuição (reservatórios e rede)
Escherichia coli ou coliformes termotolerantes(3)	Ausência em 100ml
Coliformes totais	Sistemas que analisam 40 ou mais amostras por mês: Ausência  em 100ml em 95% das amostras examinadas no mês; Sistemas que analisam menos de 40 amostras por mês:
	Apenas uma amostra poderá apresentar mensalmente resultado positivo em 100ml

NOTAS:

(1) Valor Máximo Permitido.

(2) água para consumo humano em toda e qualquer situação, incluindo fontes individuais como poços, minas, nascentes, dentre outras.

(3) a detecção de Escherichia coli deve ser preferencialmente adotada.

§ 1º  No controle da qualidade da água, quando forem detectadas amostras com resultado positivo para coliformes totais, mesmo em ensaios presuntivos, novas amostras devem ser coletadas em dias imediatamente sucessivos até que as novas amostras revelem resultado satisfatório.

§ 2º  Nos sistemas de distribuição, a recoleta deve incluir, no mínimo, três amostras simultâneas, sendo uma no mesmo ponto e duas outras localizadas a montante e a jusante.

§ 3º  Amostras com resultados positivos para coliformes totais devem ser analisadas para Escherichia coli e, ou, coliformes termotolerantes, devendo, neste caso, ser efetuada a verificação e confirmação dos resultados positivos.

§ 4º  O percentual de amostras com resultado positivo de coliformes totais em relação ao total de amostras coletadas nos sistemas de distribuição deve ser calculado mensalmente, excluindo as amostras extras (recoleta).

§ 5º  O resultado negativo para coliformes totais das amostras extras (recoletas) não anula o resultado originalmente positivo no cálculo dos percentuais de amostras com resultado positivo.

§ 6º  Na proporção de amostras com resultado positivo admitidas mensalmente para coliformes totais no sistema de distribuição, expressa na Tabela 1, não são tolerados resultados positivos que ocorram em recoleta, nos termos do § 1º deste artigo.

§ 7º  Em 20% das amostras mensais para análise de coliformes totais nos sistemas de distribuição, deve ser efetuada a contagem de bactérias heterotróficas e, uma vez excedidas 500 unidades formadoras de colônia (UFC) por ml, devem ser providenciadas imediata recoleta, inspeção local e, se constatada irregularidade, outras providências cabíveis.

§ 8º  Em complementação, recomenda-se a inclusão de pesquisa de organismos patogênicos, com o objetivo de atingir, como meta, um padrão de ausência, dentre outros, de enterovírus, cistos de Giardia spp e oocistos de Cryptosporidium sp.

§ 9º  Em amostras individuais procedentes de poços, fontes, nascentes e outras formas de abastecimento sem distribuição canalizada, tolera-se a presença de coliformes totais, na ausência de Escherichia coli e, ou, coliformes termotolerantes, nesta situação devendo ser investigada a origem da ocorrência, tomadas providências imediatas de caráter corretivo e preventivo e realizada nova análise de coliformes.

Art. 12. Para a garantia da qualidade microbiológica da água, em complementação às exigências relativas aos indicadores microbiológicos, deve ser observado o padrão de turbidez expresso na Tabela 2, abaixo:

Tabela 2

Padrão de turbidez para água pós-filtração ou pré-desinfecção

TRATAMENTO DA ÁGUA	VMP(1)
Desinfecção (água subterrânea)	1,0 UT(2) em 95% das amostras
Filtração rápida (tratamento completo ou filtração direta)	1,0 UT(2)
Filtração lenta	2,0 UT(2) em 95% das amostras

NOTAS:

(1) Valor máximo permitido.

(2) Unidade de turbidez.

§ 1º  Entre os 5% dos valores permitidos de turbidez superiores aos VMP estabelecidos na Tabela 2, o limite máximo para qualquer amostra pontual deve ser de 5,0 UT, assegurado, simultaneamente, o atendimento ao VMP de 5,0 UT em qualquer ponto da rede no sistema de distribuição.

§ 2º  Com vistas a assegurar a adequada eficiência de remoção de enterovírus, cistos de Giardia spp e oocistos de Cryptosporidium sp., recomenda-se, enfaticamente, que, para a filtração rápida, se estabeleça como meta a obtenção de efluente filtrado com valores de turbidez inferiores a 0,5 UT em 95% dos dados mensais e nunca superiores a 5,0 UT.

§ 3º  O atendimento ao percentual de aceitação do limite de turbidez, expresso na Tabela 2, deve ser verificado, mensalmente, com base em amostras no mínimo diárias para desinfecção ou filtração lenta e a cada quatro horas para filtração rápida, preferivelmente, em qualquer caso, no efluente individual de cada unidade de filtração.

Art. 13. Após a desinfecção, a água deve conter um teor mínimo de cloro residual livre de 0,5 mg/L, sendo obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2 mg/L em qualquer ponto da rede de distribuição, recomendando-se que a cloração seja realizada em pH inferior a 8,0 e tempo de contato mínimo de 30 minutos.

Parágrafo único. Admite-se a utilização de outro agente desinfetante ou outra condição de operação do processo de desinfecção, desde que fique demonstrado pelo responsável pelo sistema de tratamento uma eficiência de inativação microbiológica equivalente à obtida com a condição definida neste artigo.

Art. 14. A água potável deve estar em conformidade com o padrão de substâncias químicas que representam risco para a saúde .

ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Conceito: Conjuntos dos sistemas de rede hidráulicas e instalações empregados para o fornecimento de água à população de um lugar.

HISTÓRICO

Ruínas arqueológicas mesopotâmicas demonstraram que por volta de 2500 a.c. Já construíam aquedutos  e  canalizações para a condução da água dos rios e lagos até as cidades. Mas tarde, o sistema foi aperfeiçoado pelos romanos.

Com a Revolução Industrial  o sistema de abastecimento ao núcleos populacionais sofreu profundas modificação, devido ao crescimento demográfico urbano, consequência dessa revolução determinou a necessidade de se estabelecer uma infraestrutura que assegurasse o consumo, distribuição e a salubridade tanto da água potável quanto daquela destinada a usos industriais e agrícolas.

FINALIDADES DA PURIFICAÇÃO DA ÁGUA E PRINCIPAIS PROCESSOS:

    O tratamento da água pode ser feito para cobrir várias finalidades:

HIGIÊNICAS:remoção de bactérias, protozoários, vírus e outros micro-organismos, de substâncias venenosas ou nocivas, redução do excesso de impurezas e dos teores elevados de compostos orgânicos;

ESTÉTICAS:correção de cor, odor e sabor;

ECONÔMICAS: redução de corrosividade, dureza, cor, turbidez, ferro, manganês, odor e sabor;

Processo básico de tratamento da água:

Comumente, as tradicionais Estações de Tratamento de Água - ETAs incorporam em seu processo as etapas básicas de coagulação, floculação, decantação, correção de pH, desinfecção e filtração.

Entre os principais processos de purificação da água, tem-se:

AERAÇÃO: por gravidade, por aspersão, por outros processos ( difusão de ar e aeração forçada);

COAGULAÇÃO: aplicação de coagulantes (sulfato de alumínio, compostos de ferro) e substâncias auxiliares;

SEDIMENTAÇÃO OU DECANTAÇÃO: simples; após a coagulação;

FILTRAÇÃO: lenta, rápida, em leito de contato, superfiltração;

TRATAMENTO POR CONTATO:  leitos de coque, pedra ou pedrisco; leitos de areia e carvão ativado para remoção de ferro, odor e sabor e para retenção de impurezas.

CORREÇÃO DA DUREZA:  processo cal-soda ( cal + carbonato de sódio), processos por resinas trocadora de íons e por osmose reversa;

DESINFECÇÃO: cloro e seus compostos (hipocloritos, cal clorada), ozônio etc.;

Observações importantes:

Correção de pH

Em consequência do tratamento executado, o pH da água sofre alterações. Por isso, no tratamento se realiza, quando necessário, a correção do pH para neutralizar a acidez da água e proteger as tubulações contra a corrosão. Esta correção é realizada com adição de carbonato de sódio (Barrilha).

Cloração

Após efetuar o tratamento físico-químico da água deve-se desinfetá-la, isto é, eliminar os organismos patogênico. O desinfetante mais usado é o cloro ou seus compostos, apesar de ser possível a desinfecção por ozônio, raios ultravioleta e peróxido de hidrogênio (água oxigenada), por exercer ação eficaz sobre as bactérias na água.

O processo utilizado é a cloração que consiste na aplicação do cloro para eliminar os microorganismos remanescentes do tratamento. A dosagem deve ser suficiente para garantir a potabilidade da água em toda a extensão da rede de distribuição, mantendo, assim, um teor residual de cloro de acordo com a legislação.(Portaria de n° 518/04 é 0,2mg/L)

O cloro, na dosagem requerida para desinfecção, não é nocivo ao homem. É econômico e não altera as qualidades da água, além de fácil utilização, pois existem dosadores de vários tipos para regularizar a quantidade. A cal hidratada, que é também utilizada para corrigir a acidez da água e cloro, tem a propriedade de eliminar as bactérias que ainda conseguiram passar pelos filtros.

Floretação

     A fluoretação completa o tratamento com a adição de sal de flúor à água para prevenir a cárie infantil (ácido fluorssilícico com teor de flúor de 0,7mg/L). Inclusive essa fase é prevista pela Portaria no 635/75 do Ministério da Saúde.

Outras formas de tratamento da água, embora sejam menos frequentes, são abrandamento, adsorção, aeração, oxidação, tratamento com membranas e troca iônica.

SABOR E ODOR: uso do carvão ativado; substituição do processo de cloração ( emprego da aminocloração, do dióxido de cloro e cloração no "break point");

CONTROLE DA CORROSÃO: cal, carbonato de sódio, metafosfato, silicato e outros.

PROPRIEDADE FÍSICA DA ÁGUA:

Características da água:

As impurezas mais comuns contidas numa água, seus estados em que se encontram e seus principais efeitos, estão indicados abaixo:

Impurezas em suspensão:

a). algas e protozoários-podem causar sabor e odor, cor e turbidez;
b). areia, silte e argila causam turbidez;
c). resíduos industriais e domésticos.

Impurezas no estado coloidal:

a). bactérias e vírus- muitos são patogênicos; algumas bactérias podem causar prejuízos as instalações (corrosão, por exemplo);

b). substâncias de origem vegetal : originam cor , acidez, sabor;

c). sílica e argila: causam turbidez.

Impurezas dissolvidas:

Compreende uma grande variedade de substâncias de origem mineral (principalmente sais de cálcio e de magnésio) compostos orgânicos e gases, que dão origem a alterações na qualidade da água, cujos efeitos dependem da sua composição e concentração e de reações químicas com outras substâncias.

QUALIDADE DA ÁGUA

Água pura, no sentido rigoroso do termo, não existe na natureza, pois a água é um ótimo solvente, e desta forma, nunca é encontrada em estado de absoluta pureza. A água pode conter uma série de impurezas, que vão definir suas características físicas, químicas e biológicas, determinando dessa forma o grau de tratamento necessário para que possa utilizar para um determinado fim.

CARACTERÍSTICAS FÍSICA DAS ÁGUAS

Estas características envolvem praticamente aspectos de ordem estética e psicológica, exercendo uma certa influência no consumidor leigo, pois que, dentro de determinados limites, não tem relação com inconvenientes de ordem sanitária.

Cor: existência de substâncias dissolvidas, que, na grande maioria dos casos, ão de natureza orgânica;

Turbidez: é uma propriedade física dos fluidos que se traduz na redução da sua transparência devido à presença de materiais em suspensão que interferem com a passagem da luz através do fluido.

Temperatura;

Sabor;

Odor.

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DAS ÁGUAS

As características químicas das águas são devidas à presença de substâncias. São de grande importância, pois podem trazer consequências ao organismo humano.

A determinação de certos elementos como cloretos, nitritos, nitratos, Oxigênio Dissolvido, servem como indicadores de poluição. Dessa maneira pode-se afirmar que as características químicas contam a estória da água antes do ponto de coleta da amostra.

ASPECTOS QUÍMICOS

a) Salinidade: conferem sabor salino e uma propriedade taxativa, teor de cloretos;

b)Dureza: a dureza da água é a propriedade relacionada com a concentração de íons de determinados minerais dissolvidos nesta substância. A dureza da água é predominantemente causada pela presença de sais de Cálcio e Magnésio, de modo que os principais íons levados em consideração na medição são os de Cálcio (Ca2+) e Magnésio (Mg2+). Eventualmente também o Zinco, Estrôncio, Ferro ou Alumínio podem ser levados em conta na aferição da dureza. Provoca a extinção de espuma formada pelo sabão, bem como em situações desfavoráveis de equilíbrio químico, podem incrustar tubulações;

c) Alcalinidade: é devida à presença de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. Tem sua importância e influência nos diversos tratamentos a que são submetidas as águas;

d) Ferro, manganês: conferem sabor à água, e podem manchar as roupas. No caso de utilização industrial provocam incrustações em caldeiras;

ASPECTO BIOLÓGICO

Os organismos presentes na água também constituem impurezas. As características biológicas das águas são avaliadas através de exames bacteriológicos (determinação de coliformes) e hidrobiológicos ( identificação de organismos presentes). Os principais são:

Algas;

Protozoários;

Crustáceos;

Vermes;

Larvas.

DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA:

Causas de contaminação das águas de abastecimento público:

·         Contaminação das bacias hidrográficas pelas atividades do homem

·         Infiltração de águas poluídas nos poços ou outras águas subterrâneas, etc.

Segundo a Organização Mundial de Saúde,cerca de 80% de todas as doenças que se alastram nos países em desenvolvimento são provenientes de água de má qualidade.

As doenças mais comuns de veiculação hídrica, são as seguintes, conforme a Tab.1, abaixo:

DOENÇAS	AGENTES CAUSADORES
Febre tifóide	Salmonella tifóide
Febre paratifóide	salmonella paratifóides
Disenteria bacilar	bacilo disentérico
Disenteria amebiana	entamoeba histolística
Cólera	vibrião da cólera
Diarréia	enterovírus , E. Colli
Hepatite infecciosa	vírus, tipo A
Giardiose	giardia lamblia

ETAPAS DE TRATAMENTO DA 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 a água se torne potável. O processo de tratamento de água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças.

Numa estação de tratamento de água, o processo ocorre em etapas:

Coagulação: quando a água na sua forma natural (bruta) entra na ETA, ela recebe, nos tanques, uma determina quantidade de sulfato de alumínio Al₂(SO4)₃. Esta substância serve para aglomerar (juntar) partículas sólidas que se encontram na água como, por exemplo, a argila.

Floculação: em tanques de concreto com a água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores.

Decantação: em outros tanques, por ação da gravidade, os flocos com as impurezas e partículas ficam depositadas no fundo dos tanques, separando-se da água.

O processo seguinte é a decantação, fenômeno pelo qual os flocos vão ficando mais pesados, tendendo a se depositar no fundo dos tanques decantadores sob a ação da gravidade, diminuindo sensivelmente a turbidez da água. A decantação pode ser simples quando empregados apenas tanques ou decantadores onde a água atravessa com baixa velocidade, ocasionando a deposição das partículas sólidas mais pesadas.

     A decantação com coagulantes (Sulfato de Alumínio e Magnésio), indicada para eliminar partículas finas e de difícil deposição, utiliza-se de produtos coadjuvantes como os polieletrólitos. O lodo decantado fica no fundo do decantador ou nos elementos facilitadores como as aletas(acessório), os condutos, gerando a necessidade de limpeza periódica. Ou seja, é o processo pelo qual se verifica a deposição dos flocos que concentram as impurezas pela ação da gravidade dentro de um determinado tempo no fundo dos decantadores, promovendo, pouco a pouco, a sedimentação das partículas.

Filtração: a água passa por filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos. Nesta etapa, as impurezas de tamanho pequeno ficam retidas no filtro.

A filtração consiste na passagem da água por um filtro que retém os flocos que não sedimentaram, bem como as bactérias e demais impurezas em suspensão na água. Todo lodo produzido e armazenado no sistema de decantação necessita ser descartado, e isso ocorre pela ocasião da lavagem dos decantadores e filtros com bombas de alta pressão.

     Da mesma forma, no SAA de Promissão, após a decantação, a água passa pelos filtros onde as partículas não sedimentadas ficarão retidas no leito filtrante. Este é constituído por camadas de carvão antracito e areia, os quais fazem a filtragem da água com o apoio de camadas de pedregulhos e cascalhos em tamanhos variados. Depois da água passar pelo leito filtrante é recolhida em um reservatório de água filtrada.  Periodicamente os filtros são lavados para remover as partículas retidas no leito filtrante, invertendo-se o fluxo da água.

Desinfecção: é aplicado na água cloro ou ozônio para eliminar microorganismos causadores de doenças.

Observações:

A Fluoretação é aplicado flúor na água para prevenir a formação de cárie dentária em crianças.

Correção de PH: é aplicada na água uma certa quantidade de cal hidratada ou carbonato de sódio (barrilha).. Esse procedimento serve para corrigir o PH da água e preservar a rede de encanamentos de distribuição.

RESERVATÓRIOS

O reservatório de distribuição de água constitui  em elemento do sistema de abastecimento de água destinado a regularizar as variações entre as vazões de adução e de distribuição e condicionar as pressões na rede de distribuição.

Definição e Finalidades

Os reservatórios são unidades hidráulicas de acumulação e passagem de água situados em pontos estratégicos do sistema de modo a atenderem as seguintes situações:

-      garantia da quantidade de água (demandas de equilíbrio, de emergência e de anti-incêndio);

-      garantia de adução com vazão e altura manométrica constantes;

-      menores diâmetros no sistema;

-      melhores condições de pressão.

Classificação

• enterrado (quando completamente embutido no terreno);
• semi-enterrado ou semi-apoiado(altura líquida com uma parte abaixo do nível do terreno;
• apoiado (laje de fundo apoiada no terreno);
• elevado (reservatório apoiado em estruturas de elevação);
• stand pipe (reservatório elevado com a estrutura de elevação embutida e modo a manter contínua o perímetro da secção transversal da edificação).

De acordo com a localização no sistema:

• montante (antes da rede de distribuição);
• jusante ou de sobras (após a rede).

Volume a armazenar

Reservas

Os reservatórios de distribuição são dimensionados de modo que tenham capacidade de acumular um volume útil que supra as demandas de equilíbrio, de emergência e anti-incêndio.

Reserva de equilíbrio

A reserva de equilíbrio é assim denominada porque é acumulada nas horas de menor consumo para compensação nas de maior demanda, ou seja, como o consumo é flutuante e a vazão de adução é constante, principalmente nas aduções por recalque, nas horas em que o consumo for inferior a demanda o reservatório enche para que nas horas onde o consumo na rede for maior o volume acumulado anteriormente compense o deficit em relação a vazão que entra.

REDE DE DISTRIBIÇÃO

Chama-se de sistema de distribuição o conjunto formado pelos reservatórios e rede de distribuição, subadutoras e elevatórias que recebem água de reservatórios de distribuição, enquanto que rede de distribuição é um conjunto de tubulações e de suas partes acessórias destinado a colocar a água a ser distribuída a disposição dos consumidores, de forma contínua e em pontos tão próximos quanto possível de suas necessidades.

É importante, também, o conceito de vazões de distribuição que é o consumo distribuído mais as perdas que normalmente acontecem nas tubulações distribuidoras. Tubulação distribuidora é o conduto da rede de distribuição em que são efetuadas as ligações prediais dos consumidores. Esta tubulação pode ser classificada em condutos principais, aqueles tais que por hipóteses de cálculos permite a água alcançar toda a rede de distribuição, e secundários, demais tubulações ligadas aos condutos principais.

Área Específica

Em um sistema de distribuição denomina-se de área específica cada área cujas características de ocupação a torna distinta das áreas vizinhas em termos de densidade demográfica e do tipo de consumidor predominante. Chama-se de vazão específica a vazão média distribuída em uma área específica.

As áreas específicas podem ser classificadas em função da predominância ou totalidade de ocupação da área, da seguinte maneira:

·         áreas residenciais;

·         áreas comerciais;

·         áreas industriais;

·         mistas

Zonas de Pressão

Zonas de pressão em redes de distribuição são cada uma das partes em que a rede é subdividida visando impedir que as pressões dinâmica mínima e estática máxima ultrapassem os limites recomendados e preestabelecidos.

Nota-se, então, que uma rede pode ser dividida em quantas zonas de pressão forem necessárias para atendimento das condições técnicas a serem satisfeitas.

Convencionalmente, as zonas de pressão em redes de abastecimento de água potável estão situadas entre 15 e 50 mca, tolerando-se até 60 mca em até 10% da área e até 70 mca em até 5% da mesma zona, como pressão estática máxima, e até 10 mca em 10% e até 8 mca em até 5% da mesma zona para pressão dinâmica mínima. Em circunstâncias especiais, para populações de até 5000 hab, pode-se trabalhar com até 6 mca com justificativas garantindo que não ocorrerá riscos de contaminação da rede.

Classificação

Normalmente as redes de distribuição constituem-se de tubulações principais, também denominadas de tubulações tronco ou mestras, alimentadas diretamente por um reservatório de montante, ou por um de montante e um de jusante, ou, ainda, diretamente da adutora com um reservatório de jusante. Destas principais partem as secundárias das quais saem praticamente a totalidade das sangrias dos ramais prediais. As redes podem ser classificadas nos seguintes grupos:

a)    de acordo com o traçado,

·  ramificada (pequenas cidades, pequenas áreas, comunidades de desenvolvimento linear, pouca largura urbana, etc);

·  malhada (grandes cidades, grandes áreas, comunidades com desenvolvimento concêntrico, etc ).

b) de acordo com a alimentação dos reservatórios,

·       com reservatório de montante;

·         com reservatório de jusante (pequenos recalques ou adução por gravidade;

·         com reservatórios de montante e de jusante (grandes cidades);

·         sem reservatórios, alimentada diretamente da adutora (pequenas comunidades).

c) de acordo com a água distribuída,

• rede simples (rede exclusiva de distribuição de água potável);
• rede dupla (uma rede de água potável e uma outra de água sem tratamento, principalmente quando há dificuldades de obtenção de água de boa qualidade).

d) de acordo com o número de zonas de pressão

• zona única;
• múltiplas zonas (comunidades urbanas com desníveis geométricos acentuados - mais de 50m ou muito extensas).

e) de acordo com o número de condutos distribuidores numa mesma rua

• distribuidor único;
• com distribuidores auxiliares (conduto principal com diâmetro mínimo de 400 mm);
• dois distribuidores laterais (ruas com tráfego intenso, largura superior a 18 m e dependendo do custo da reposição do pavimento).

Traçados dos Condutos

A redes de distribuição dos sistemas públicos de abastecimento de água constituem-se de seguimentos de tubulação denominados de trechos que tanto podem estar em posições tais que terminem em extremidades independentes como em início de outros trechos. Desta maneira a disposição dos trechos podem também ser de tal forma que formem circuitos fechados. De acordo com ocupação da área a sanear e as características dos arruamentos, os traçados podem resultar na seguinte classificação:

ramificados; traçado espinha de peixe e traçado em grelha.

malhados;

mistos.

Embora as redes ramificadas sejam mais fáceis de serem dimensionadas, de acordo com a dimensão e a ocupação urbana da comunidade, para maior flexibilidade e funcionalidade da rede e redução dos diâmetros principais, recomenda-se que os condutos devem formar circuitos fechados quando:

• área a sanear for superior a 1 km²;
• condutos paralelos consecutivos distarem mais de 250 m entre si;
• condutos principais distarem mais de 150 m da periferia;
• vazão total distribuída for superior a 25 l/s;
• for solicitado pelo contratante;
• justificado pelo projetista.

Condições para Dimensionamento

No dimensionamento hidráulico das redes de distribuição devem ser obedecidas determinadas recomendações que em muito influenciarão no resultado final pretendido, como as que seguem:

• nos condutos principais o Qmáx deve ser limitado por uma perda limite de 8m/km;
• o diâmetro mínimo nos condutos principais deverão ser de 100 mm e nos secundários 50 mm (2"), permitindo-se particularmente para comunidades com população de projeto de até 5000 hab e per capita máximo de 100 hab, o emprego de 25 mm (1") para servir até 10 economias, 30 mm (1.1/4") até 20 e 40 mm (1.1/2") para até 50 economias;
• ao longo dos trechos com diâmetros superiores a 400 mm deverão ser projetados trechos secundários com diâmetro mínimo de 50 mm, para ligação dos ramais prediais;
• condutos com diâmetros superiores a 400 mm não deverão trabalhar com velocidades superiores a 2,00 m/s;
• deve-se adotar, no mínimo, uma rugosidade equivalente de 1 mm para trechos novos e 3 mm para os existentes.

Localização e Dimensionamento dos Órgãos Acessórios

A malha de distribuição da rede não é composta somente de tubos e conexões. Dela também fazem parte peças especiais que permitem a sua funcionalidade e operação satisfatória do sistema, tais como válvulas de manobra, ventosas, descargas e hidrantes.

Os circuitos fechados possuem válvulas de fechamento (em geral registros de gaveta com cabeçote e sem volante) em locais estratégicos, de modo a permitir possíveis reparos ou manobras nos trechos a jusante. Nos condutos secundários estas válvulas situam-se nos pontos de derivação do principal.

Nos pontos deverão ser indicadas válvulas de descarga (registros de gaveta com cabeçote) para possibilitarem o esgotamento dos trechos a montante, no caso de eventuais reparos. Estas válvulas poderão ser substituídas por hidrantes. Nestes casos deve-se ter o máximo de esmero na localização e drenagem do local para que não haja perigo de contaminação da rede por retorno de água esgotada.

Nos pontos mais altos deverão ser instaladas ventosas para expurgo de possíveis acúmulos de ar no interior da tubulação. No caso de existir ligações de consumidores nestes pontos a ventosa poderá ser economizada em função dos custos de aquisição, instalação e manutenção e de maior garantia contra eventuais infiltrações de água contaminada nos condutos, embora, em sistemas de distribuição medidos e intermitentes possa haver um pequeno prejuízo financeiro para o usuário.

De um modo geral deve-se observar que:

• em um nó com três ou mais trechos deve haver válvula de fechamento;
• as válvulas de descarga deverão ser no diâmetro do trecho e no máximo de 100 mm;
• habitualmente a distância máxima entre hidrantes é de 600 m.

ADUÇÃO

Definição

É o conjunto de encanamentos, peças especiais e obras de arte destinados a promover o transporte da água em um sistema de abastecimento entre captação e reservatório de distribuição;

• captação e ETA;
• captação a rede de distribuição;
• ETA e reservatório;
• ETA e rede;
• reservatório à rede;
• reservatório a reservatório.

Classificação

• de acordo com a energia de movimentação do líquido: gravidade, recalque e mista;
• de acordo com o modo de escoamento do líquido: livre, forçada e mista;
• de acordo com a natureza da água: bruta e tratada (Figura V.1).

Figura V.1 - Esquema da terceira adutora de Campina Grande

ASPECTOS ECONÔMICOS

As obras de saneamento básico urbano provocam um acréscimo na vida média da população servida, numa diminuição da mortalidade em geral e, em particular na infantil e como consequência uma maior eficiência nas atividades econômicas desta, pela redução do número de horas perdidas com diversas doenças o que possibilita o aumento da renda per capta nacional. Além disso ao se prevenir possíveis doenças economiza-se no tratamento das mesmas.

CONSUMO DE ÁGUA E RACIONAMENTO

A água é um bem precioso que deve ser consumido de forma racional. Estudiosos apontam que, futuramente, a água poderá se tornar rara caso continue ocorrendo desperdício. Em algumas regiões do mundo, principalmente nas mais pobres, já ocorre a falta de água.

PROVAS DE CONCURSOS –PASSANDO A LIMPO!!!

1. (OPERADOR-COSANPA/2007) Em uma Estação de Tratamento de Água (ETA) convencional, o reagente utilizado para a correção do pH (elevar) é:

A) sulfato de alumínio.

B) sulfato ferroso.

C) polieletrólitos.

D) carbonato de sódio (barrilha).

2. (CESAN-CESPE/2005) 

Julgue os itens a seguir com relação aos processos de tratamento de água.

54 Nas estações de tratamento de águas (ETAs), o processo de coagulação é realizado na unidade de mistura rápida, que é sempre um dispositivo hidráulico.

55 O processo de sedimentação é o fenômeno físico em que as partículas suspensas apresentam movimento descendente em meio líquido de menor massa específica, devido à ação da gravidade.

56 Na unidade de mistura lenta, ou floculador, ocorre o choque entre as impurezas e o material floculante, que se aglomeram, formando partículas maiores, denominadas  flocos.

57  Na tecnologia de tratamento denominada filtração direta, não há coagulação química.

3. (CESAN-CESPE/2005) 

Quanto aos sistemas de abastecimento de água, julgue os seguintes itens.

70 Esses sistemas são elementos fundamentais para o controle e a prevenção de doenças de veiculação hídrica, como a cólera, as febres tifóides e as amebíases.

71 A partir da utilização de substâncias desinfetantes como o hipoclorito de sódio no tratamento da água é que se obteve um grande benefício em termos de saúde pública.

4. (CESAN-CESPE/2005) 

A qualidade da água é avaliada por um conjunto de parâmetros físicos, químicos e biológicos que sintetizam as características da água. Com relação à qualidade da água, julgue os próximos itens.

96 A turbidez é uma característica da água associada à presença de partículas em solução.

97 A condutividade elétrica da água depende da quantidade de sais dissolvidos na mesma.

98 O termo pH é usado para expressar a intensidade de uma condição ácida ou alcalina de uma solução aquosa.

99 A dureza é uma característica conferida à água pela presença de certos íons metálicos.

5. (OPERADOR-COSANPA/2007) Em Estações de Tratamento de Água (ETAs) convencionais, o medidor Parshall é muito utilizado porque, além de ser um medidor da vazão de água que chega na estação, também serve como unidade de:

A) mistura rápida.

B) mistura lenta.

C) flotação.

D) desinfecção.

6. (OPERADOR-COSANPA/2007) Os sistemas de abastecimento de água para consumo humano, normalmente, possuem Estações de Tratamento de Água (ETA), principalmente quando utilizam mananciais superficiais. Em uma ETA convencional (completa), quais são os principais resíduos gerados pela estação?

A) Água de lavagem dos filtros e material gorduroso.

B) Água de lavagem dos filtros, lodo dos decantadores e rejeito de limpeza dos tanques de produtos

químicos.

C) Água de lavagem dos filtros e lodo dos decantadores.

D) Lodo dos decantadores, material sobrenadante e óleos e graxas.

7. (OPERADOR-COSANPA/2007) Uma pequena Estação de Tratamento de Água (ETA), no interior do Pará, opera com filtros lentos de areia.

Ao atingir o limite de perda de carga, o filtro precisa ser limpo. A limpeza de um filtro lento é feita com:

A) retrolavagem com água.

B) com ar e água.

C) retirada de uma camada de areia de mais ou menos 15 cm.

D) retirada de uma camada de areia de mais ou menos 2 cm.

8. (OPERADOR-COSANPA/2007) Você é responsável pela operação de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) que utiliza o cloro como agente de desinfecção da água. De acordo com a Portaria nº 518/2004, do Ministério da Saúde, qual deve ser o teor mínimo de cloro residual na saída da ETA?

A) 0,2 mg/L de cloro livre.

B) 0,7 mg/L de cloro combinado.

C) 0,5 mg/L de cloro combinado.

D) 0,5 mg/L de cloro livre.

(Já bati um papo!!!! Não vai errar essa!!!!!)

9. (AGENTE-COSANPA/2007) O processo de coagulação ocorre em que unidade do sistema de abastecimento de água?

A) Captação.

B) Adução.

C) Tratamento.

D) Reservação.

10. (AGENTE-COSANPA/2007) Os lençóis freáticos (livres) e artesianos (confinados) são formados a partir de qual processo do ciclo hidrológico:

A) Precipitação.

B) Evapotranspiração.

C) Escoamento superficial.

D) Infiltração.

11.(OPERADOR-COSANPA/2007) A concessionária ou a permissionária do sistema de abastecimento de água é responsável em manter e controlar a qualidade da água produzida e distribuída para consumo humano. De acordo apenas com o padrão microbiológico, na saída da Estação de Tratamento de água (ETA), considerando a pesquisa de Escherichia coli (E.coli), o valor máximo permitido (VMP) é:

A) 5 em 100 ml.

B) ausência em 100 ml.

C) ausência em 80% das amostras analisadas.

D) ausência em 95% das amostras analisadas.

12.(OPERADOR-COSANPA/2007) O principal parâmetro para medir a eficiência de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) na remoção de matéria orgânica é o (a):

A) pH.

B) cor e a turbidez.

C) Demanda Bioquímica de Oxigênio.

D) oxigênio dissolvido.

13. (OPERADOR-COSANPA/2007) Em uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), o gradeamento é uma unidade do sistema de tratamento utilizada na remoção de:

A) sólidos grosseiros.

B) areia.

C) matéria orgânica.

D) material flutuante.

14. (OPERADOR-COSANPA/2007) A camada de ESCUMA formada nos decantadores de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) se forma:

A) no fundo do decantador.

B) logo acima da camada de lodo.

C) na superfície do líquido.

D) a 1/3 de profundidade.

15. (OPERADOR-COSANPA/2007) O esgoto bruto de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) está sendo tratado com a aplicação, por meio de uma bomba dosadora, de um produto químico novo. De acordo com o fabricante do produto e a orientação do químico responsável pela ETE, a vazão do produto (qp) deve ser igual a 0,04% da vazão (Q) de esgoto bruto que chega na estação. Considerando as condições indicadas, qual deve ser a vazão de produto químico que a bomba dosadora deve aplicar para uma vazão de esgoto bruto que chega na ETE de

1,0 m³/s ?

A) 24,0 L / min.

B) 0,40 m³ / s.

C) 24,0 L / s.

D) 0,40 L / min.