apostila saneamento

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 1

Saneamento

Professora Sueli Noriko Kariatsumari 2º. Gestão Ambiental / 2007


SANEAMENTO

PEQUENO HISTÓRICO DO SANEAMENTO O ser humano não consegue viver longe da água que bebe e dos resíduos que produz. Essa parece ser uma preocupação que acompanha as civilizações desde as épocas mais remotas. Embora, com o passar dos tempos, a humanidade tenha aperfeiçoado muitas técnicas para coletar água e afastar os detritos, o problema permanece até os dias de hoje. Os povos primitivos utilizavam métodos simples para recolher as águas das chuvas, dos rios e dos lagos. Na sua fase nômade, em que mudava constantemente de lugar, o ser humano deixava restos de alimentos e desejos acumulando-se dentro da própria habitação. Posteriormente, quando começou a se fixar em uma mesma região, ele sentiu a necessidade de limpar a moralidade, jogando fora os resíduos resultantes de suas atividades, que giravam em torno da caça e da pesca. A quantidade de detritos produzidos era insuficiente para causar alterações ambientais. Isso se deve aos hábitos extremamente simples da população primitiva, que consumia apenas o essencial para a sobrevivência, além, é claro, da existência de poucas pessoas na época. A partir do momento em que a humanidade passou a desenvolver o desmatamento e a agricultura e as agriculturas tiveram início os processos de modificação dos recursos naturais como o solo e a água. Os locais mais propícios à plantação, criação e extração de minerais não eram mais abandonados, e as principais aldeias foram sem formadas. O lixo, os esgotos e outros detritos começaram a acumular-se, o que favoreceu a proliferação de ratos e insetos e a poluição dos rios. As doenças transmitidas por esses seres veículos começaram a atingir maior número de pessoas, originando as epidemias. Com o decorrer do tempo, as necessidades humanas e o crescimento da população passaram a exigir quantidade cada vez maior de água e facilidade de acesso às fontes existentes. Na tentativa de evitar a escassez, principalmente nas estações de engenharia para condução e armazenamento da água. Ao mesmo tempo, procuravam novas fontes de suprimento até mesmo no subsolo. O método empregado para o aproveitamento da água subterrânea foi a perfuração de poços, no inicio rasos, mas que foram aumentando progressivamente (os chineses chegaram a extrair água de até cerca de 450 metros de profundidade). Na América, os incas e mesmo as civilizações mais antigas já construíram numerosos sistemas de canalizações de águas para irrigação, principalmente nas terras áridas da costa do Peru. Os egípcios dominavam técnicas sofisticadas de irrigação do solo na agricultura e métodos de armazenamento de líquido, pois dependiam das enchentes dório Nilo. As construções destinadas ao transporte de água, chamadas de aquedutos, eram grandiosas, principalmente entre os romanos. Essas obras abasteciam dezenas de termas (ou banhos públicos), muito apreciadas pela população da época. Além disso, os aquedutos supriam os lagos e as fontes artificiais, utilizados como decoração e lazer nos palácios e nas moradias mais requintadas. Os romanos também se destacaram na construção de redes de esgoto e de canalizações para escoamento das águas de chuvas nas cidades. Por volta do ano 300 d.C., existiam em Roma mais de trezentos banhos públicos. Consumiam-se cerca de 3 milhões de litros de água por dia. As termas eram construções sofisticadas, com piscinas de água quente, morna ou fria, ao lado de salas para a prática de esportes e massagem. Os hábitos de higiene na Antiguidade As residências construídas na Antiguidade, inclusive as pertencentes à nobreza, não possuíam sanitários. Nas cidades e no campo eram comum as pessoas evacuarem diretamente no solo. A camada mais rica da população usava recipientes para fazer suas necessidades e em seguida descarregava o conteúdo em local próximo das moradias. Quando chovia, as fezes eram levadas pelas enxurradas até os rios, contaminando as águas e disseminando doenças. Naquela época, alguns povos já aravam o solo para o plantio da lavoura, sem adotar medidas que evitassem o transporte de terra pelas enxurradas, tornando as águas mais sujas de barro. Ainda hoje, persistem em muitos povos os hábitos de higiene da Antiguidade. Em algumas ilhas da Indonésia, as pessoas evacuavam diretamente nos canais que irrigam as plantações de arroz, disseminando doenças pela água. Para tornar a água limpa antes de ser utilizada nas atividades domésticas, certa povos, principalmente os egípcios e japoneses, filtravam o liquido em casos de porcelana.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 3 No Egito, costumava-se armazenar água em grandes potes de barro durante aproximadamente um ano, tempo suficiente para que a sujeira se depositasse no fundo do recipiente, resultando num liquido transparente e potável. Os métodos utilizados pelos egípcios para depuração de água foram descobertos por meio de inscrições e gravuras registradas em túmulos. A purificação da água também era feita pelos chineses e japoneses com base no processo da capilaridade. O liquido era passado de uma vasilha a outra por meio de tiras de tecido, que removiam a sujeira. Embora ainda não se imaginasse que muitas doenças eram transmitidas por micróbios, os processos de filtração e armazenamento removiam a maior parte dos parasitas. Assim, a pessoa que tomasse água suja ficaria mais vulnerável às doenças. Provavelmente foi a partir dessa associação que surgiu o falso conceito, ainda hoje aceito por pessoas desinformadas, de que águas transparentes e de bom aspecto nunca causam moléstias. Da idade média à sociedade industrial Durante a Idade Média, os hábitos de higiene dos camponeses e senhores feudais eram semelhantes àqueles praticados pelas civilizações passadas. A situação de higiene se agravou com o inicio do desenvolvimento industrial, em meados do século XVIII, quando as fábricas de tecidos levaram os artesãos em massa para os grandes centros urbanos. Na Inglaterra, França, Bélgica e Alemanha, as condições de vida nas cidades eram assustadoras. As moradias ficavam superlotadas e sem as mínimas condições de higiene. Os detritos eram acumulados em recipientes e transferidos mensalmente para reservatórios públicos. As áreas industriais cresciam rapidamente e os serviços de saneamento básico, como suprimento de água e limpeza de ruas, não acompanhavam essa expansão. Em conseqüência, o período foi marcado pela volta de graves epidemias, sobretudo do cólera e da febre tifóide, transmitidos pela água contaminada, que fizeram milhares de vítimas. Diante desse quadro, os governos passaram a investir muitos recursos em pesquisa na área médica. Pasteur e outros cientistas descobriram que doenças infecciosas eram causadas por microrganismos patogênicos. A partir de então foi possível entender os processos de transmissão de doenças pela água e outros meios contaminados. Inicialmente a Inglaterra e em seguida outros países europeus realizaram uma grande reforma sanitária. Para remover as fezes e os detritos que ficavam acumulados nos edifícios, causando incômodos terríveis, foram instaladas as descargas liquidas, semelhantes às utilizadas atualmente, transportando os detritos para as canalizações de águas pluviais. Embora esse mecanismo solucionasse os problemas domésticos, os esgotos eram lançados em tamanha por toda a cidade. Ao mesmo tempo, a rápida proliferação de industrias que lançavam seus resíduos nas águas contribuiu para agravar o problema de poluição ambiental. Essa situação obrigou as populações a procurar soluções de sanemaneto para tratar os esgotos sanitários e abastecer os centros urbanos com água de boa qualidade. O desenvolvimento da ciência e da tecnologia permitiu que fontes contaminadas se tornassem potável após tratamento. Atualmente, existem métodos diversificados para que o esgoto e o lixo não afetem a saúde e o meio ambiente. Em toda a história da humanidade, porém, a deterioração dos recursos naturais nunca atingiu tamanha proporção como nos dias atuais. De acordo com dados publicados na Revista Brasileira de Sanemaneto e Meio Ambiente – BIO (Ano XI no. 18) em 2001, a água contaminada e a ausência de saneamento matavam 12 milhões de pessoas em todo o mundo, a maior parte delas vivendo em países em desenvolvimento. O Equador se destacava com um dos paises da América Latina com maior quantidade de doenças ocasionadas pela falta de água potável e contaminação de rios. Início e evolução do Saneamento no Brasil Os registros dos jesuítas vindo ao Brasil no século XVI exaltavam o ótimo estado de saúde dos indígenas. A chegada do colonizador europeu e dos africanos trazidos como escravos, no entanto, alterou a situação existente. Os estrangeiros foram responsáveis pela introdução de várias moléstias que rapidamente se espalham em epidemias que freqüentemente matavam os índios. Os colonizadores trouxeram também a preocupação com os serviços de saúde pública. As leis determinavam as medidas de higiene que deviam ser tomadas, como a limpeza de ruas e quintais. Fontes e chafarizes foram construídos em praças publicas e serviam à distribuição de água à população. Os escravos eram encarregados do transporte do liquido, enchendo recipientes e levando-os às residências.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 4 Com a vinda da Família Real portuguesa ao Brasil, em 1808, houve importante avanço nos serviços de saneamento. Foram criadas leis que fiscalizavam os portos e evitavam a entrada de navios com pessoas doentes. O Brasil foi um dos primeiros países do mundo a implantar redes de coleta para escoamento das águas das chuvas. Esse sistema, porém, foi instalado somente no Rio de Janeiro e atendia à área da cidade onde estava instalada a aristocracia. Seguindo os costumes europeus da época, mesmo as casas mais sofisticadas aqui no Brasil eram construídas sem sanitários. Escravos recolhiam potes e barricas cheios de fezes e levavam até os rios, onde eram lavados para serem novamente utilizados. As condições de saúde nos centros urbanos eram piores que as do campo e continuaram a se deteriorar. Entre 1830 e 1840 ressurgiram epidemias de cólera e tifo. Após o término da escravatura, em 1888, não havia mais pessoas que executassem os serviços de transporte de água e dejetos. Era necessário encontrar novas soluções, o que impôs o desenvolvimento da tecnologia de saneamento básico no Brasil, embora muitas regiões ainda hoje não tenham sistema de canalização de água e esgotos. O Brasil no século XX No final do século XIX, o Brasil era conhecido no exterior por ser um local onde proliferavam epidemias de febre amarela, varíola e peste bubônica. As cidades eram viveiros de ratos, pernilongos e outros vetores de doenças. Devido à gravidade da situação, o médico Emílio ribas realizou uma campanha de combate à febre amarela em São Paulo, atacando focos do mosquito transmissor da doença. No século XX, os ingleses vieram ao Brasil fazer investimentos, construindo principalmente estradas de ferro em troca de recursos naturais. Como necessitavam de infra-estrutura, implantaram vários sistemas de distribuição de água, sendo Manaus uma das primeiras cidades beneficiadas. A partir de 1950, o incentivo ao desenvolvimento do país levou à construção de um grande número de fábricas, que formavam às vezes verdadeiros parques industriais, especialmente na cidade de São Paulo. Atraídas pela oferta de emprego, muitas pessoas saíram do interior para morar nas metrópoles. O crescimento populacional acelerado, especialmente na periferia das cidades, levou ao desmatamento progressivo das áreas onde se encontravam os reservatórios de abastecimento, poluindo suas águas. Os bairros dessas regiões, formados em grande parte por favelas, sem qualquer sistema de coleta de esgoto e de recolhimento de lixo, passaram a produzir grande quantidade de detritos, lançados diretamente nos córregos e represas. Com alternativas, foi necessário utilizar mananciais cada vez mais distantes das metrópoles, o que exigiu obras muito caras para transportar a água às cidades. Nessa época, poucas pessoas se preocupavam com o meio ambiente. Somente a partir de 1973 foi criado um plano nacional. Chamado Planasa, para incentivar as obras de saneamento básico e melhorar as condições de vida das populações. Em 1981, o país adotou também a Política Nacional de Meio Ambiente, criando leis mais severas para evitar a deterioração dos recursos naturais. Mesmo assim, a construção de infra-estrutura de saneamento básico para servir a população com água potável ou recolhimento de lixo e esgoto nunca acompanhou o ritmo de crescimento das áreas urbanas. Em conseqüência, o quadro de meio ambiente e de saúde pública no Brasil ainda apresenta sérios problemas. De acordo com levantamentos realizados no território nacional, 1988, a cada 24 minutos em média, uma criança morria de diarréia. A esquistossomose, doença de ocorrência mais restrita ao Nordeste, infestou nesse mesmo ao 40 milhões de pessoas. Atualmente o cólera e a dengue constituem uma realidade em alguns estados brasileiros. SANEAMENTO BÁSICO

Sanear é “tornar são, habitável, respirável, agradável”. Para sobreviver, o homem necessita tornar o meio em que vive próprio para sua subsistência.

Ao longa da história, ele vem transformando a natureza pra satisfazer necessidades básicas de alimentação e habitação. A manutenção de sua saúde e de seu bem-estar solicita-lhe, cada vez mais, maior consciência de que conservar a natureza é condição primordial para sua sobrevivência.

Medidas de alcance coletivo que garantam o equilíbrio da natureza e da própria sobrevivência do ser humano e de todos os recursos e elementos indispensáveis à vida humana é a maneira mais eficaz para que o homem continue existindo e viva em harmonia com sua principal aliada: a natureza.

Saneamento do meio:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 5O saneamento do meio é uma das formas de contribuir para a manutenção do equilíbrio da

natureza e, portanto, para própria sobrevivência do ser humano e de todos os recursos e elementos indispensáveis à vida humana.

Segundo a Organização Mundial da saúde (OMS), “é a ciência e a arte de promover, proteger e recuperar a saúde por meio de medidas de alcance coletivo e recuperar a saúde por meio de medidas de alcance coletivo e de motivação da população”. Representa o controle de todos os fatores do meio ambiente humano que exercem ou podem exercer efeito nocivo sobre o bem-estar físico, mental e social do homem, devendo constituir a primeira ação da Saúde Pública.

O objetivo do saneamento básico é controlar os fatores que afetam o ambiente físico, trazem prejuízo à saúde e reduzem a marcha de desenvolvimento da comunidade. Para tanto deve:

• Garantir o abastecimento de água potável suficiente e adequada ao consumo; • Promover a drenagem e a disposição de águas residuais; • Esgotos sanitários; • Resíduos líquidos industriais; • Águas pluviais; • Promover acondicionamento, coleta, transporte, tratamento e/ ou destino do lixo e limpeza

urbana; • Combater a poluição das águas, do ar e do solo; • Controlar a qualidade dos alimentos; • Garantir o saneamento de locais de trabalho, escolar, hospitais habitações, clubes,

restaurantes, etc.; • Sanear os meios de transporte; • Cuidar do saneamento e do planejamento territoriais; • Garantir saneamento nas situações de emergência: enchentes, terremotos, etc.; • Controlar vetores (roedores e artrópodes) causadores de zoonoses; • Controlar a poluição sonora.

Saneamento básico O saneamento básico é a parte do saneamento do meio voltada especificamente para os serviços de:

• Abastecimento de água; • Disposição de esgotos sanitários; • Acondicionamento, coleta, transporte e destinação do lixo. Trata-se de serviços de fundamental importância para a comunidade, tendo em vista os

seguintes dados: • Cada pessoa produz, em média, 1 kg de lixo doméstico por dia; • Diariamente cada pessoa utiliza, em média, 150 a 200 litros de água em alimentação e

higiene (esses valores referem-se a cerca de 50% da população que tem acesso aos serviços de abastecimento de água);

• Cada pessoa produz em termos de esgotos (dejetos, águas servidas, com detergentes e outros poluentes) o equivalente a seu consumo diário de água.

Águas Rios e Reservatórios Informações

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 6A água é o elemento fundamental da vida. Seus múltiplos usos são indispensáveis a um largo

espectro das atividades humanas, onde se destacam, entre outros, o abastecimento público e industrial, a irrigação agrícola, a produção de energia elétrica e as atividades de lazer e recreação, bem como a preservação da vida aquática.

A crescente expansão demográfica e industrial observada nas últimas décadas trouxe como conseqüência o comprometimento das águas dos rios, lagos e reservatórios. A falta de recursos financeiros nos países em desenvolvimento tem agravado esse problema, pela impossibilidade da aplicação de medidas corretivas para reverter a situação.

As disponibilidades de água doce na natureza são limitadas pelo alto custo da sua obtenção nas formas menos convencionais, como é o caso da água do mar e das águas subterrâneas. Deve ser, portanto, da maior prioridade, a preservação, o controle e a utilização racional das águas doces superficiais.

A boa gestão da água deve ser objeto de um plano que contemple os múltiplos usos desse recurso, desenvolvendo e aperfeiçoando as técnicas de utilização, tratamento e recuperação de nossos mananciais.

A poluição das águas é gerada por: efluentes domésticos (poluentes orgânicos biodegradáveis, nutrientes e bactérias); efluentes industriais (poluentes orgânicos e inorgânicos, dependendo da atividade industrial); carga difusa urbana e agrícola (poluentes advindos da drenagem destas áreas: fertilizantes, defensivos agrícolas, fezes de animais e material em suspensão).

Dentre os parâmetros físico-químicos e microbiológicos que caracterizam a qualidade das águas, a CETESB selecionou 35 com base na sua alta representatividade, e que são amostrados na Rede de Monitoramento.

Ressalta-se que nos pontos de amostragem da Rede de Monitoramento coincidentes com captações utilizadas para o abastecimento público, são também levantados parâmetros específicos tais como: Teste de Ames (para avaliação de mutagenicidade), potencial de formação de THMs, absorbância no UV, Carbono orgânico dissolvido, Giardia / Cryptosporidium, Clostridium e Estreptococos fecais. São realizadas amostragens bimestrais, a fim de se observar as variações que ocorrem, ao longo do ano, na qualidade das águas doces, em função, não só das atividades humanas, mas também das variações climáticas.

Monitoramento da Qualidade das Águas São determinados 33 parâmetros físicos, químicos e microbiológicos de qualidade da água em análise em laboratório. Desses 33 parâmetros, nove compõem o Índice da qualidade das águas (IQA). São eles: . Oxigênio dissolvido (OD) . Demanda bioquímica de oxigênio (DQO) . Coliformes fecais . Temperatura da água . pH da água . Nitrogênio total . Fósforo total . Sólidos totais . Turbidez

Na sua interpretação devem ser levados em consideração fatores importantes: A qualidade das águas muda ao longo do ano; em função de fatores meteorológicos e da eventual

sazonalidade de lançamentos poluidores e das vazões. A medida que o rio avança, a qualidade melhora por duas causas: a capacidade de autodepuração dos

próprios rios e a diluição dos contaminantes pelo recebimento de melhor qualidade de seus afluentes. Esta recuperação , entretanto, atinge apenas os níveis de qualidade aceitável ou boa. É muito difícil a recuperação ser total.

Parâmetros Químicos

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 7Oxigênio Dissolvido (OD):É um dos parâmetros mais importantes para exame da qualidade da água, pois revela a possibilidade de manutenção de vida dos organismos aeróbios, como peixes, por exemplo. A escassez de OD pode levar ao desaparecimento dos peixes de um determinado corpo d'água, dado que esses organismos são extremamente sensíveis à diminuição do OD de seu meio. Pode também ocasionar mau cheiro. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO):É o parâmetro mais comumente utilizado para a medida do consumo de oxigênio na água. Representa a quantidade de oxigênio do meio que é consumido pelos peixes e outros organismos aeróbicos e que gasta de oxidação de matéria orgânica presente na água. É medida a 20º C. Sais minerais: São inúmeros os minerais possíveis de ocorrerem na água. O Nitrogênio e o Fósforo dependendo de quantidade são importantes porque são responsáveis pela alimentação de algas, vegetais superiores e outros organismos aquáticos . Em dosagens elevadas podem provocar sérios problemas sérios problemas, como proliferação excessiva de algas, causando o fenômeno conhecido como eutrofização (boa nutrição) de lagos e represas. Nesses casos a água tem mau cheiro, gosto desagradável e ocorre morte generalizada de peixes. Alguns poços em zonas rurais acumulam nitratos provocando envenenamentos em quem consome suas águas. O consumo de água de poços deve ser feito após análise periódica de suas águas. Existem também minerais indesejáveis que podem ocorrer nas águas e sua concentração vai limitar o uso. Por exemplo: Alumínio, Arsínio, Bário, Berílio, Boro, Cádmio, Cobalto, Cobre, Cromo, Estanho, Lítio, Mercúrio, etc... São produtos nocivos os metais pesados, óleos e graxas, pesticidas e herbicidas.

Principais Parâmetros Biológicos

A quantidade de matéria orgânica presente nos corpos d'água depende de uma série de fatores incluindo todos os organismos que aí vivem, os resíduos de plantas e animais carregados para as águas e também o LIXO e os ESGOTOS nela jogados. Se a quantidade de matéria orgânica é muito grande a poluição das águas é alta e uma série de processos vão ser alterados. Haverá muito alimento à disposição e conseqüentemente proliferação dos seres vivos. Vai haver maior consumo de oxigênio que ocasionará a diminuição de Oxigênio dissolvido provocando a mortalidade de peixes. É difícil se restabelecer o equilíbrio se o processos poluidores não são controlados. Os principais componentes de matéria orgânica encontrados na água são proteínas, aminoácidos, carboidratos, gorduras, além de uréia, surfactantes e fenóis. Os microorganismos desempenham diversas funções de fundamental importância para a qualidade das águas. Participam das diversas transformações da matéria nos ciclos biogeoquímicos como o do N, P, S, Hg, C e da água. Outro aspecto de grande relevância em termos de qualidade biológica da água é a presença de agentes patogênicos e a transmissão de doenças. A detecção dos agentes patogênicos, principalmente bactérias, protozoários e vírus, em uma amostra de água é extremamente difícil, em razão de suas baixas concentrações. Portanto, a determinação da potencialidade de um corpo d'água ser portador de agentes causadores de doenças pode ser feita de forma indireta, através dos organismos indicadores de contaminação FECAL do grupo dos COLIFORMES. Os coliformes estão presentes em grandes quantidades nas fezes do ser humano e dos animais de

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 8sangue quente. A presença de coliformes na água não representa, por si só, um perigo à saúde, mas indica a possível presença de outros organismos causadores de problemas à saúde. Os principais indicadores de contaminação fecal são as concentrações de coliformes totais e coliformes fecais, expressa em número de organismos por 100 ml de água. De modo geral, nas águas para abastecimento o limite de Coliformes Fecais legalmente tolerável não deve ultrapassar 4.000 coliformes fecais em 100 ml de água em 80% das amostras colhidas em qualquer período do ano.

PROBLEMAS MAIS COMUNS NA ÁGUA TURBIDEZ - A turbidez é a presença de partículas de sujeira, barro e areia, que retiram o

aspecto cristalino da água, deixando-a com uma aparência túrbida e opaca. GOSTOS E CHEIROS ESTRANHOS - Gostos e cheiros indesejáveis, como de bolor, de

terra ou de peixe, são causados pela presença de algas, humus e outros detritos que naturalmente estão presentes nas fontes de água como rios e lagos.

COR ESTRANHA - A presença de ferro e cobre pode deixá-la amarronzada. Além do aspecto visual, essa água pode manchar pias e sanitários. A água que causa manchas pretas possui partículas de manganís.

CHEIRO DE OVO PODRE - Este cheiro é causado pela presença de hidrogênio sulfídrico, produzido por bactérias que se encontram em poços profundos e fontes de águas estagnadas por longos períodos.

GOSTO DE FERRUGEM/GOSTO METÁLICO - O excesso de ferro e de outros metais alteram o sabor e aparência da água. O sabor da água pode apresentar-se metálico, mesmo que visualmente a coloração esteja normal, pois a coloração enferrujada só aparece depois de alguns minutos em contato com o ar.

GOSTO E CHEIRO DE CLORO - O cloro é usado pelas estações de tratamento para desinfetar a água. Porém, a presença de cloro prejudica o sabor e o cheiro da água que vai ser utilizada para beber ou na culinária em geral.

Padrões e parâmetros de qualidade

Para realizar o controle da poluição das águas de nossos rios e reservatórios, utilizam-se os padrões de qualidade, que definem os limites de concentração a que cada substância presente na água deve obedecer. Esses padrões dependem da classificação das Águas Interiores, que é estabelecida segundo seus usos preponderantes, por legislação específica, variando da Classe Especial, a mais nobre, até a Classe 4, a menos nobre.

Parâmetros de Qualidade Alumínio Fenóis Oxigênio Dissolvido (OD) Bário Ferro Total Ortofosfato Solúvel Cádmio Fósforo Total pH Chumbo Manganês Resíduo Não Filtrável Cloreto Mercúrio Resíduo Total Clorofila-a / Feofitina-a Microtox Surfactantes Cobre Níquel Temperatura da Água Coliformes Fecais Nitrogênio Amoniacal Temperatura do Ar Coloração da Água Nitrogênio Kjeldahl Total Teste de Toxicidade Crônica Condutividade Específica Nitrogênio Nitrato Turbidez Cromo Total Nitrogênio Nitrito Zinco Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5,20)

Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Controle de Qualidade da água

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 9 O controle de qualidade físico-química da água é uma boa oportunidade para conhecer a química quantitativa. As análises feitas se baseiam em reações de neutralização, precipitação, complexação e de oxi-redução. Na analise da qualidade da água são consideradas as etapas de tratamento da mesma, a qualidade da água captada para o tratamento e também a inocuidade do produto quanto à presença de substâncias prejudiciais à saúde. São analisados os teores de resíduos de pesticidas organofosforados, carbamatos, etilbenzeno, manganês, monoclorobenzeno, sulfeto de hidrogênio, surfactantes, tolueno, xileno, zinco entre outros. O teor de alumínio e cloro residual é feito não só na água para consumo como também nas etapas de tratamento, a saber, após clarificação e cloração respectivamente.

Tratamento convencional para obtenção de água potável

1- Gradeamento

De maneira geral, os materiais que impurificam as águas podem ser assim classificados: a) Materiais que flutuam. b) Materiais em suspensão: bactérias, algas e protozoários, lodos. c) Materiais dissolvidos. d) Colóides: matéria orgânica, sílica, resíduos industriais.

Um tratamento de água sempre se inicia com a remoção dos materiais que flutuam ou então suspensos com o uso de grades e telas.

Grades são definidas como dispositivos foram dos de barras metálicas, paralelas, de mesma espessura igualmente espaçadas. Destinam-se à remoção de sólidos grosseiros em suspensão, bem como corpos flutuantes. Tendo como finalidade a proteção de dispositivos de transporte da água contra obstrução, tais como bombas, registros e tubulações.

O espaçamento útil entre as barras é escolhido em função do tipo de material que se que deter e dos equipamentos a proteger. Sendo assim, podemos classificá-las.

- Grades grosseiras, são instaladas à montante de bombas de grades dimensões, turbinas, etc.,

apresentam de 4 a 10 cm de espaçamento; - Grades médias, com menor espaçamento entre as barras, normalmente 2,5 cm. - Grades finas, apresentam espaçamento entre 1,0 a 2,0 cm.

As grades são classificadas de acordo com o modo de limpeza: I – Grades simples, limpeza manual, inclinação de 30 a 40º com a horizontal; II – grades mecanizadas, de limpeza mecânica, automática ou não, com inclinação de 45 a 90º. Com a horizontal. Em vez do uso de grades, podemos utilizar as telas de malhas largas com aproximadamente 6 cm2 de área livre. Este tipo de grade é colocada no ponto de chagada da água, torna-se necessário uma manutenção com a retirada dos resíduos, em geral, uma vez por semana. As elas de malha fina em geral são feitas de arame, com malhas que variam de 0,30 a 0,80 cm2 de área limpa. Estas telas devem ser constituídas de arames resistentes a corrosão, por exemplo, galvanizadas; limpeza destas telas, em geral, é diária pois em função do tamanho da malha ocorre um acumulo muito grande de resíduo.

2- Processos para retirada de sabor e odor Entre as principais causas de gostos e odores nos suprimentos públicos de água, citamos, algas,

despejos industriais, esgoto, gases dissolvidos e matéria mineral dissolvida. Águas com ferro e manganês, são formas solúveis que se não removidos formam óxidos

amarronzados que alteram cor e sabor da água, gás sulfidrico dissolvido provoca alteração no sabor e odor. Dentre os compostos orgânicos produzidos por microrganismos, os mais comumente identificados como

sendo responsáveis pro problemas de odor e sabor são os compostos 2-metil-isoborneol e o geosmim, que conferem um gosto de terra, gramíneo ou mofo à água. As níveis de nanograma já causam alterações organolépticas na água, estes compostos estão associado a determinados microrganismos, especialmente as algas azuis. Cita-se ainda, que compostos como 2-trans,6-cis-nonadienal e 3-cis-hexenol, também como responsáveis pela presença de odor e sabor em águas.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 10Os principais métodos para a remoção de gostos e odores são: a) aeração b) pré-cloração c) uso do sulfato de cobre.

a)Aeração As águas naturais normalmente apresentam gases dissolvidos, predominando os constituintes do ar atmosférico, como nitrogênio e oxigênio e o gás carbônico. Estamos habituados a utilizar águas com esses gases e notamos com facilidade a ausência de oxigênio, numa água recentemente fervida e que não satisfaz nosso paladar. A aeração tem a finalidade proporcionar o contato do ar com água, a fim de que nesta seja efetivada a dissolução ou o desprendimento de gases ou a intoxicação de compostos, por exemplo, ferrosos, pode também, ser indicada para redução da corrosividade, reduzindo o teor de gás carbônico. A aeração consegue reduzir a concentração de CO2 na água a níveis de 2 a 5 mg de CO2/L. Como principais tipos de aeradores, citamos, os aeradores de gravidade ou de repuxo, onde a água é exposta ao ar atmosférico e, nos aeradores de ar difuso e de ventilação forçada, faz-se o ar pela água. Os aeradores de gravidade, podem ser em plano inclinado, escada, cascata ou tabuleiros perfurados, onde a água desprende-se livremente para apresentar grande superfície de contato com o ar, sendo recolhido em nível inferior. Nos aeradores de repuxo, a água é lançada no ar, sob pressão. Os aeradores de ventilação forçada são constituídos de tanques fechados, providos de bandejas horizontais perfurados. b) Pré-cloração A cloração da água bruta, em função do poder oxidante, dos derivados clorados de origem inorgânica, como hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio e cloro gás é bastante eficiente no processo de redução de sabor e odor da água. Em geral, após o uso de uma pré-cloração, a água passa pro um leito de carvão ativado para retirada do excesso de cloro. Este processo tem sido questionado pois os resultados experimentais de pesquisas permitem concluir que a desinfecção da água por meio da pré-cloração, com hipoclorito de sódio é inviável para águas de abastecimento público, em função do elevado conteúdo de substâncias húmicas; o que leva a formação de trihalometanos em valores superiores pela legislação pertinente.Sugere-se que este processo de desinfecção não seja utilizado pelas estações de tratamento de água. c) Carvão ativado na remoção dos gostos e odores da água pelo carvão ativado, o material pode ser aplicado como pó seco diretamente na água, em um ou mais pontos precedendo a filtração ou a sedimentação, ou a água pode ser passada através de um leito de carvão ativado. Pode ser aplicado também acompanhando substancias químicas do processo de tratamento, como o sulfato de alumínio. d) Sulfato de cobre Quando se demonstrou que algumas formas de algas são também responsáveis pelo odor e sabor das águas, o sulfato de cobre passou a ser utilizado por sua ação algicida. Atualmente o controle está voltado para as algas verde-azuladas. Na Holanda, onde as algas são consideradas um dos problemas sérios, as concentrações máximas aceitas para as algas verde-azuladas é 200µg/L e 60µg/L para outros grupos de algas. Existem quatro grupos principais de algas que são capazes de originar problemas nas águas: - Algas verde-azuladas (Cyanophyceae); - Diatomeas (Bacillariophyceae); - Algas verdes (Chlorophyceae); - Algas douradas (Chrysophyceae)

Processo de Clarificação

Os sólidos em suspensão são removidos por sedimentação simples ou sedimentação por coagulação e filtração. Microrganismos também são removidos pelos métodos de eliminação de sólidos em suspensão, mas ressalta-se que a redução dos microrganismos a níveis considerados seguros se obtém com o processo de desinfecção.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 11 a) Sedimentação simples Num fluido em repouso e de baixa densidade, como a água, uma partícula sob a ação da gravidade, desce verticalmente com movimento acelerado, até que a resistência do fluido se aproxime, em grandezas, da força propulsora dessa mesma partícula. Quando isto ocorre, a partícula adquire velocidade constante, denominada velocidade de decantação. A velocidade de sedimentação é proporcional ao peso e tamanho da partícula. Como a capacidade de transporte da água é proporcional à sexta potencia da velocidade da água, conclui-se que a velocidade de sedimentação das partículas é tanto maior quanto menor for a velocidade de escoamento da água. A sedimentação simples ocorre de maneira natural, em lagos e represas, mas é considerada como processo preliminar, para aliviar as cargas sobre os processos subseqüentes. O problema envolvido, neste processo, é o tempo que as partículas gastas para depositar, o que inviabiliza somente a sedimentação simples para retirada da turbidez de um manancial para sua utilização no abastecimento público. b) Sedimentação com uso de coagulantes Sedimentação simples não remove cor da água. A sedimentação simples é empregada para separar partículas suspensas com tamanho acima de 10 microns. A maior parte das partículas e moléculas de substancias húmicas, que é a matéria mais finamente divida, é mantida em suspensão porque possuem carga elétrica negativa, que se repelem, além do tamanho diminuto das partículas. A carga negativa recebe o nome de potencial zeta. A justificativa da presença das cargas negativas é devida a:

- Grupos presentes na superfície sólida podem ao reagir com a água, receber ou doar prótons. - Óxido insolúvel na superfície, como a sílica como o grupo silanol (SiOH) pode se tornar positivo

ou negativo. - Substâncias orgânicas podem conter grupos fenólicos fenólicos, carboxílicos e amina, liberam

prótons. O pH é fator preponderante nas reações para formação da carga superficial da partícula sólida, ou seja, depende do pH da água. Com o aumenta do pH diminui a concentração de prótons e o equilíbrio nas reações desloca-se para a direita, tornando a superfície sólida mais negativa. Em pH superior a 2, a sílica torna-se mais negativa, enquanto que os grupos carboxílico, amino e fenólico, geralmente apresentam-se com carga negativa em valores de pH acima de 5. - Grupos superficiais podem reagir na água com outros solutos além de prótons, vamos considerar a sílica como um óxido representativo. As reações de formação dos complexos, que envolvem grupos superficiais da partícula e solutos adsorvíveis dependem do pH. - Imperfeições na estrutura da partícula são responsáveis por parcela substancial da carga das argilas minerais. Plaquetas de sílica tetrédrica são cruzadas por plaquetas de alumina octaédrica de modo que, se um átomo de silício é substituído por um alumínio durante a formação da plaqueta, que resulta em carga superficial negativa. Também um cátion divalente, como magnésio ou ferroso pode substituir um átomo no óxido de alumínio da estrutura octaédrica, resultando caga negativa. O processo de clarificação de água consiste na manutenção de condições físico-químicas tais que os sólidos suspensos na água são removidos por uma sedimentação, sendo necessário trabalhar em conjunto com as cargas das partículas para se obter um resultado da sedimentação. * Para clarificação das águas é necessário: - Neutralização das cargas negativas da matéria em suspensão. - Aglutinação das partículas, para aumentar de tamanho. Ou seja, as substâncias coagulantes reagem com alcalinidade (natural e/ou adicionada) formando polímeros com carga superficial atraem carga negativa dos colóides em suspensão, que formam flocos mais densos que precipitam com uma maior velocidade. Citam-se, como etapas do processo de sedimentação com coagulantes:

• Mistura rápida (Câmara de mistura rápida): consiste nas reações do coagulante com a água e na formação de espécie hidrolisadas com carga positiva e depende da concentração do metal e pH final da mistura.

• Formação do floco (Câmara de floculação): Fundamentalmente físico, consiste no transporte das espécies hidrolisadas para que haja contanto com as impurezas presentes na água, formando partículas maiores denominadas flocos. O processo é rápido, variando de décimos de segundo a cerca de 100 segundos, depende de algumas características, como pH, temperatura, quantidade de

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 12impureza. Nesta etapa há necessidade de agitação relativamente lenta, para que ocorram choques entre as impurezas.

• Decantação ou sedimentação (decantador): a velocidade nesta etapa é ainda mais lenta para permitir a completa deposição dos floco no fundo do decantador.

Principais agentes coagulantes Principais substâncias químicas utilizadas como agentes floculantes

Coagulante Fórmula Sulfato de alumínio Al2(SO4)3 .18H2O Sulfato ferroso FeSO4 .7H2O Sulfato férrico Fe2(SO4)3 Caparrosa clorada Fe2(SO4)3 .FeCl3 Cloreto férrico FeCl3.6H2O Aluminato de sódio NaAl2O4

Fonte: AQUATEC

Sulfato de alumínio octadeca hidratado Também chamado de alumen. Al2(SO4)3 .18H2O é o produto mais utilizado. O produto é cristalino. Para

dosagens de coagulantes compreendidos entre 3 e 30 mg/L, com pH em torno de 6,8 xiste uma região conhecida como corona na qual o mecanismo de coagulação é devido à neutralização de carga pelo hidróxido de alumínio positivo. Essa região é considerada ideal para a coagulação quando se tem a filtração direta, ascendente ou descendente. Em dosagens superiores, a um valor próximo de 30 mg/L em valores de pH de 6 a 8 tende a ocorrer formação excessiva dos precipitados de hidróxido de alumínio, de forma que as partículas coloidais são aprisionados nos mesmos, caracterizando o mecanismo da varredura. A coagulação realizada nesse mecanismo é a recomendada quando se tem tratamento completo, com a coagulação, floculação e decantação, antes da filtração, pois o flocos obtidos são facilmente removidos nos decantadores. Ressalta-se ainda que, para águas com concentrações relativamente baixas de partículas colidais, o que em geral, caracteriza as águas superficiais utilizadas no abastecimento público, delimita-se a dosagem de sulfato de alumínio entre 2 e 30 mg/L e pH de coagulação de 5 a 6,8. outro aspecto importante, é que concentrações relativamente altas de anions como fosfato, silicatos e sulfato podem impedir a reversão de carga e a reestabilização, em águas naturais a presença do íons sulfato a níveis de 12 mg/L, tem causado este fenômeno. A quantidade de coagulante a se utilizada é definida no dia a dia a ETA através do teste do jarro, onde se monitora a velocidade de agitação, pH, quantidade do produto químico, temperatura e tempo de decantação. O aparelho para teste do jarro consta de misturar com seis pás, cuja velocidade de rotação pode ser ajustada a velocidade deve variar a agitação de 0,3 a 0,4 m/s, para não desintegrar o floco, maiores velocidade tendem a dividir os flocos e retardam a decantação.

Sulfato ferroso hepta hidratado Denominado de caparrosa verde, se apresenta como cristais verdes solúveis na água, o colóide que se

forma é o hidróxido férrico. A faixa de pH, ótimo de coagulação, está entre 8,5 e 11. as quantidades são iguais ou pouco superiores

que as de sulfato de alumínio, mas a solução do sulfato ferroso é mais agressiva e uma segunda desvantagem é ter sempre que utilizar cal para melhorar o processo de floculação.

Sulfato férrico Também chamado de Ferri-floc ou ferrisol, normalmente utilizado para remover manganês, em valores de pH acima de 9. em pH baixo é efetivo na remoção de cor; sua solução é corrosiva colocando em risco o manipulador, a faixa de atuação está no pH 5 a 11. é dispensável na forma de material granular marron-avermelhada, muito solúvel em água.

Caparrosa clorada

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 13É obtida pela injeção de gás cloro num tubo contendo uma solução de sulfato ferroso, na proporção de 1

parte de cloro para 7,8 partes de caparrosa. Não necessita de alta alcalinidade para formação do floco. O efeito necessita de alta alcalinidade para formação do floco. O efeito coagulante atinge uma faixa de pH que varia de 5 a 9.

Cloreto férrico hexa-hidratado

Apresenta as mesmas características do sulfato férrico. A coagulação é decorrente do mecanismo de varredura, com o pH compreendido entre 6 a 9, sendo a dosagem de cloreto férrico hexa-hidratado variando entre 27 e 270 mg/L.

Aluminato de sódio

Sob certas condições o seu uso é vantajoso, porque não há necessidade de álcali adicional, é muito usado no tratamento de águas para caldeiras. A forma comercial tem pureza de 88%.

Principais agentes coadjuvantes de floculação

É considerado todo produto que, de alguma forma, aumenta sensivelmente a performance do processo de coagulação, quando usados em conjunto com os agentes coagulantes.

Os principais coadjuvantes são a sílica ativada e os polieletrólitos.

Sílica ativada Foi desenvolvida antes da 2ª. Segunda guerra Mundial, utiliza-se de uma solução parcialmente

neutralizada de silicato de sódio. Quando utilizada com sulfato ferros ou alumínio, aumenta o tamanho dos flocos, que são mais densos e resistentes.

A sílica ativada tem elevada carga negativa, não deve ser utilizada em águas de caldeira, pois leva a formação de incrustações.

A técnica de preparo da solução de sílica ativada é: • Fazer solução de silicato de sódio em águas a 1,5%. • Neutralizar 85% da alcalinidade da solução por meio de um ácido forte, como H2SO4 até pH 8,4. • Deixar em repouso por uma hora. • Agitar e diluir com água até concentração final, que varia de 0,5 a 1% como SiO2. Existe a possibilidade desta solução se gelificar após 2 horas, logo, deve-se utilizar soluções mais diluídas. A quantidade de sílica a ser utilizada corresponde a faixa de 7 a 11% da dosagem de sulfato de alumínio. Sendo que, o ponto de adição do produto será encontrado de forma experimental.

Polieletrólitos São polímeros originários de proteínas e polissacarídeos de natureza sintética ou naturais. São três

tipos: catiônico, aniônico, não-iônico, de acordo com a carga da cadeia polimérica. Polímeros não-iônicos não são considerados polieletrólitos, mas são incluídos nesta categoria em

função da semelhança de suas aplicações. Os polieletrólitos são divididos em duas subclasses fracos e fortes. No Brasil, em função das características das águas e sólidos suspensos são utilizados os aniônicos e não-iônicos.

Sua ação é considerada superior a sílica além de apresentarem menor custo. Em função da floculação é lavado em consideração a carga, o peso molecular e o grupo funcional do polímero.

Tanto os polímeros sintéticos como os naturais, representado em sua maioria pelo amido, são considerados auxiliares de floculação e filtração. Os sintéticos são utilizados para aumentar a velocidade de sedimentação, a resistência e na redução da dosagem do coagulante primário. Já os naturais são utilizados para reduzir a ocorrência da transpasse dos flocos no filtro e aumentar a chamada taxa de filtração.

Processo de filtração A filtração consiste em fazer a água atravessar uma camada de material poroso, que em função do

diâmetro dos poros, após a passagem haverá a remoção das partículas em suspensão e até a carga bacteriana será reduzida.

Através da experiência descobriu-se que após a passagem da água através da areia, se remove matéria em suspensão e coloidal, alguns componentes químicos são alterados e até numero de microrganismo é reduzido.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 14O processo de filtração se baseia em quatro ações: - filtração mecânica; - sedimentação e adsorção - efeitos elétricos; - alterações biológicas, em menor nível.

Filtração mecânica é considerada como responsável pela remoção de grandes partículas na superfície da areia. Sendo considerado que é possível que partículas de qualquer tamanho sejam retidas em pontos próximos ou nos pontos de contato entre grãos de areia, caso ocupem uma linha de fluxo próxima aos pontos de contato, sendo que a remoção de partículas nestes pontos é chamada de filtração intersticial.

Os espaços vazios entre os grãos de areia, que atuam diminutas câmaras de sedimentação, nas quais as forças de gravidade terrestre, da atração gravitacional das partículas de matéria e a atração eletrostática entre partículas de cargas diferentes, levam as partículas em suspensão a aderirem às paredes dos espaços vazios, devido a camada gelatinosa previamente depositada pelas partículas que foram removidas.

Num filtro lento de areia, a maior parte da ação filtrante, ocorre numa camada delgada de areia e de material depositado próximo ou na superfície do filtro. Em um filtro rápido de areia, a mesma ação filtrante ocorre em todo o leito de areia, sendo que a maior parcela da ação filtrante ocorre na parte superior do filtro.

Tanto no filtro lento ou rápido, mas especialmente no filtro lento de areia, existe uma camada gelatinosa, a filtração mecânica, a sedimentação e adsorção, os efeitos elétricos e as alterações biológicas, ocorrem de maneira mais significantes. Esta camada é denominada schmutzdecke, que significa pele suja.

Filtros de pressão São constituídos por unidades metálicas de forma cilíndrica, hermeticamente fechadas, dentro das quais a água se desloca de cima para baixo sob pressão. São usados quando a água aser filtrada é fornecida sob pressão e quando a água filtrada deve ser distribuída sem bombeamento adicional, permitindo que novas unidades são facilmente incorporadas. Podem ser empregados para filtrar água fria ou quente, no caso da água quente, o meio filtrante deve ser o carvão, porque a água quente, principalmente, a água alcalina quente, pode reagir com o cascalho e a areia, contaminando a água com sílica. Quando usados em piscinas, geralmente dispensam tratamento prévio por coágulo-sedimentação. Quando muito,o coagulante é aplicado na entrada dos filtros, em função da água que é enviada para o filtro por recirculação é de baixa turbidez. Este tipo de filtro é preferido nas instalações industriais em função de ocuparem pouco espaços.

Filtros rápidos por gravidade O filtro rápido é formado de uma camada de areia, e pode ainda, possuir uma outra camada de um

meio poroso mais grosso e menos denso, como o antracito, que é colocado sobre a areia, o que permite taxas de filtração ainda maiores. Em média a taxa nominal de filtração dos filtros de uma camada, está compreendida entre 120 e 360 m3/m2.dia

Os filtros de gravidade de grande área, como a finalidade de obter economia, podem ser subdivida em duas câmaras, e assim, sendo, serão classificados em filtros simples e filtros duplos, em geral a área envolvida, para os filtros simples é inferior a 70m2 e para os filtros duplos superior a 40m2.

Filtros de fluxo ascendente Os filtros de corrente ascendente, também conhecidos como filtros russos, ou clarificadores de

contato,são utilizados principalmente na antiga URSS, para clarificação de águas de baixa turbidez e de baixo conteúdo mineral, indica-se o limite de 150 mg/L de matéria em suspensão, já incluído o valor do coagulante aplicado.

Considera-se como maior mérito da filtração ascendente, a substituição do processo coágulo-sedimentação completada pela filtração convencional, ou seja, basta que o coagulante seja adicionado na água bruta na entrada do filtro. A coagulação e floculação são realizadas no meio poroso. Não sendo necessário a formação dos flocos convencionais relativamente grandes e pesados para sedimentar posteriormente. Há formação de micro-aglomerados de flocos que acabam por ficarem retidos na camada de areia, por toda a sua altura; o processo leva a uma economia de 15 a 30% de reagentes.

Nos filtros de fluxo ascendente durante o processo da passagem da água ocorrem dois processos de modo simultâneo, a remoção das partículas em suspensão na água ou dos microrganismos aglomerados através da sua aderência aos grãos de areia e a ainda previamente presas, que estão fracamente aderidas aos

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 15grãos de areia, efeito este provocado pelas forças hidrodinâmicas do escoamento pelo aumento da velocidade.

Este tipo de filtro é projetado ara produzir taxas de filtração compreendidos entre 120 e 150 m3/m2.dia.

Super-filtração ou dupla-filtração Este tipo de filtro realiza com eficiência a floculação, a sedimentação e a filtração da água, reduzindo a área física da ETA, bem como, o consumo de reagentes. Não podem ser aplicados no tratamento de águas de qualquer recurso hídrico, pois é possível durante o processo de filtração, em função da perda de carga, ocorra a fluidificação das camadas superiores permitindo que impurezas e flocos retidos no topo do leito filtrante passe para o efluente, se reconhece ainda a possibilidade de contaminação da parte superior do filtro pela própria água de lavagem. Em função dos problemas ressaltados, surgiu a idéia de um tipo de instalação para tratamento de água, que uni as vantagens dos clarificadores de contato e a segurança dos filtros rápidos convencionais, surge então, os superfiltros com dupla filtração, que apresenta como vantagens o custo de instalação de área física comparada com uma ETA tradicional, a redução da área física, facilidade de operação, menor de consumo de reagentes. Ressalta-se ainda que, alguns organismo patogênicos, como os cistos de Entamoeba histolitica, alguns tipos de vírus e cercarias são resistentes à desinfecção por derivados clorados, o que transforma os filtros numa importante barreira sanitária para produção de água para abastecimento público. Este aspecto reforça a tese de que os filtros ascendentes tem restrições ao uso.

Desinfecção A etapa anterior, filtração, é eficiente no processo de remoção de microrganismo da água, mas mesmo assim, não e é suficiente para garantir a qualidade microbiológica de uma água, em função do exposto, a desinfecção é de fundamental importância na garantia da qualidade sanitária de uma água.

Processos de desinfecção utilizados em água de abastecimento público Existem basicamente dois processos de desinfecção o físico e o químico. No processo físico podemos utilizar o calor e a radiação ultra-violeta. Logicamente, para produção de água para abastecimento publico o calor fica inviabilizado em função do consumo de energia necessário para aquecimento de uma grande quantidade de água. O processo utilizando ultra-violeta em alguns países já tem sido utilizado para produção de água em larga escala.

Ultra-violeta A luz ultra-violeta tem sido usada para a redução de microrganismo de áreas de processamento,

laboratórios, câmaras de recicagens para microbiologia e em plástico para embalagem de leite. Para isso usam-se lâmpadas que emitem radiação ultravioleta na faixa de comprimento de onda de 900 a 3800 A, sendo a zona mais letal em torno de 2600 A, aproximadamente 254 nanômetros.

Encontram-se, comercialmente, dois tipos de lâmpadas especiais: lâmpadas de argônio-mercúrio, indicadas para pequenas áreas e de mercúrio-quartzo recomendadas para instalações maiores e funcionamento sob pressão.

O processo físico de desinfecção por exposição a radiação UV é capaz de inativar quase toso os microrganismos encontrados em água, principalmente bactérias coliformes. Sua utilização é recente, sendo questionada, pois atua somente à nível superficial, sua eficiência decresce com o tempo de utilização da lâmpada e pela não manutenção de residual, o que permiti futuras recontaminações da água. Outro fator que impede sua maior utilização é o custo, que atualmente está muito acima do cloro e do ozônio, ressalta-se que, o UV não forma trihalometanos.

Ozônio O Ozônio (O3), uma forma alotrópica do oxigênio, não apresenta odor peculiar, é muito volátil e

pouco solúvel em água, sendo pouco estável. Em função da sua pouca estabilidade, sua produção deve ocorrer no próprio local de utilização.

Como vantagens do ozônio são citadas: a) redução de problemas complexos de sabor, odor e cor; b) é um poderoso oxidante com atuação rápida sobre a matéria orgânica;

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 16c) ação rápida sobre bactéria; d) a não existência de riscos à saúde humana em casos de doses excessivas e) não forma trihalometanos. Com empecilhos aos uso mais intenso, principalmente no Brasil, citam-se:

a) É um gás venenoso, que não apresenta odor nem cor perceptível. A concentração máxima permissível desse gás na atmosfera é de 0,1 mg/m3.Logo, necessita de mão de obra especializada para sua manipulação.

b) Não existem técnicas analíticas suficientemente especificas ou sensíveis para o controle de seu residual de forma imediata e eficiente após aplicação;

c) Não apresenta ação sanificante posterior; d) Os custos operacionais, onde se incluem energia elétrica, instalação e operação são altos, em torno

de 10 a 15 vezes superiores ao do uso do cloro. A OMS não recomenda o uso de ozônio em águas que contém brometos. Estes se oxidam para

bromatos e são considerados carcinogênicos e genotóxicos. O sistema é proposto consiste de um gerador de ozônio, uma bomba de ar comprimido e um módulo

de filtro que fica suspenso dentro do reservatório e inclui um difusor de ozônio destinado a gerar milhões de bolhas saturadas de ozônio.

Dentro do gerador há uma lâmpada ultravioleta de alta intensidade que simula a produção de raios UV pelo sol. Quando o ar comprimido é bombeado através da câmara UV, o resultado é conversão parcial do oxigênio do ar em ozônio.

A saída do gerador de ozônio é ligada diretamente ao difusor dentro do modulo de filtragem, para gerar as bolhas saturadas de ozônio. À medida que essas atravessam a tubulação ascendente do modulo de filtragem, o atrito das bolhas de ozônio arrastem através do filtro e da tubulação ascendente. Dessa forma, a água exposta às pequenas bolhas de ozônio é filtrada, aumentando a capacidade de efetuar seu trabalho. À medida que as bolhas sobem e saem da tubulação ascendente, elas continuam a subir ao longo de 2m no reservatório, continuando o processo da absorção de ozônio e provocando a circulação de grandes quantidades de água dentro do reservatório. Dessa forma, o sistema completo permite a purificação, filtração e circulação contínua da água, produzindo mais de 50 000 litros de água por dia.

Segundo o fabricante o ozônio não remove nitratos, sais de sódio, sulfatos, cloretos e fluoretos, ou seja, sólidos dissolvidos.

Derivados clorados O uso de derivados clorados, como gás cloro, hipocloritos de sódio, hipoclorito de cálcio, cloraminas

orgânicas e dióxido de cloro, tem contribuído para o controle das doenças de origem hídrica. O uso do cloro contínuo só ocorreu a partir de 1902, na Bélgica, com o chamado refinamento da

cloração, isto é, determinação das formas de cloro combinado e livre e a cloração baseada em controles bacteriológicas.

As indústrias de alimentos também rapidamente aderiram ao uso do cloro para melhorar a qualidade da água que utilizavam e, também, na sanificação de pisos, paredes e utensílios. Em 1939, quando foi recomendada o cloro como agente de sanificação de equipamentos, sua utilização já era uma prática totalmente difundida.

A ação oxidante e sanificante do cloro é controlada pelo ácido hipocloroso, que é um produto da hidrólise da substância clorada. O dióxido de cloro é derivado clorado que não hidrolisa em solução aquosa, sendo que sua ação sanificante é associada somente à sua molécula.

Portanto, os compostos clorados são mais efetivos em valores d pH baixos quando a presença de ácido HClO é dominante.

Se a amônia ou compostos amoniacais estão presentes na água, quando adiciona-se cloro são formados compostos que apresentam ação sanificante, denominados cloraminas. Estes compostos são resultante da reação da amônia com HClO.

A monocloramina e a dicloroamina têm função bactericida, ao contrario da tricloroamina. A dicloramina apresenta, em certos casos, ação três vezes maior que a monocloramina. A maior ação bactericida e explicada pela baixa constante de hidrólise da monocloramina formando pouca quantidade de HClO.

O processo de cloração nas estações de tratamento de água (ETA)

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 17Quando um derivado clorado é adicionado à água ocorre, em primeiro lugar, a reação de oxidação da

matéria orgânica, que recebe o nome de demanda do cloro. Satisfeita a demanda, o derivado clorado reage com a amônia, formando as cloraminas, que são denominadas de cloro residual combinado. Após a formação das cloraminas, tem-se a presença do chamado cloro livre, que é constituído do ácido hipocloroso e do íon hipoclorito.

O cloro residual total é a soma das concentrações do cloro residual livre e do cloro residual combinado.

Há basicamente três métodos de aplicação de cloro: a cloração simples, a amônia cloração e a cloração ao “break-point” ou “ponto de quebra”.

Na cloração simples não existe a preocupação de satisfazer a demanda, simplesmente aplica-se o derivado clorado, que ao fim de determinado tempo de contato o residual esteja entre 0,1 e 0,2 mg/L, que é considerado suficiente para garantia da qualidade microbiológica da água.

Se o conceito da cloração simples for mal aplicado em águas poluídas, o cloro não apresentará efeito bactericida adequado, já que o derivado clorado será rapidamente consumido.

A amônia-cloração corresponde à adição de amônia e do derivado clorado simultaneamente. É o processo utilizado em águas que contêm matéria orgânica na forma de fenóis, evitando a formação dos chamados clorofenóis, que são responsáveis por odores e sabores. A escolha deste processo baseia-se no menor poder oxidante das cloraminas, bem como na sua maior estabilidade, conseguindo manter um residual na rede de distribuição, evitando contaminações no interior das canalizações.

Já a cloração ao “break-point”ocorre sob condições controladas, adicionando cloro até que a demanda seja satisfeita. O cloro continua a ser adicionado até que os compostos cloro-nitrogenados também seja oxidados, pois estes compostos são os responsáveis por sabor e odor característicos dos derivados clorados.

O ponto em que o cloro adicionado libera somente HClO e CLO, com a finalidade somente de desinfecção, é denominado ponto de quebra ou “break-point”.

O processo de desinfecção com a cloração ao “break-point” pode ser aplicado na pré-cloração, ou na pós-cloração. Na pré-cloração a adição do derivado clorado faz-se antes de qualquer tratamento, ou seja, logo após a captação da água do manancial. Na pós-cloração o derivado clorado é aplicado após o processo de filtração, neste casos o consumo de cloro é menor, pois grande quantidade de matéria de matéria orgânica é retirada pelo processo de clarificação (sedimentação com agentes floculantes), reduzindo a demanda do cloro.

O dióxido de cloro tem sido largamente pesquisado para a cloração da água, principalmente na industria de alimentos, por apresentar vantagens quando comparado aos demais compostos clorados. Possui maior estabilidade em soluções aquosas, hidrolisa compostos fenólicos, diminuindo a possibilidade de sabores e odores, reage com menor intensidade com a matéria orgânica, apesar de ser cerca de 2,5 vezes maior oxidante do que o gás cloro e de apresentar boa ação esporicida. O seu uso é restrito e de apresentar boa ação de estocagem, manuseio e de exigir capacidade técnica para sua utilização.

Deve-se ressaltar ainda, que a forma de cloração a ser utilizada para águas utilizadas no abastecimento publico é a cloração ao break-point, sempre procurando ter apenas o cloro residual livre. (HClO e ClO)

A presença da cloramina inorgânica deve ser sempre evitadas em águas para abastecimento publico, pois além de originarem o cheiro irritante de cloro à água, consomem o cloro residual livre.

Eficiência do tratamento convencional A qualidade final da água tratada depende das características do manancial que a fornece, pois

alguns compostos químicos tóxicos, sejam de origem química ou biológicas, dificilmente são removidos pelos tratamentos convencionais. A evolução, tanto das técnicas de analise e monitoramento da água quanto dos estudos epidemiológicos, evidenciam essa limitação do atual sistema convencional de tratamento de água para abastecimento publico.

Segundo a OMS as toxinas liberadas pelas algas nos mananciais de abastecimento publico podem chegar a casa do consumidor. A principal causa é o desenvolvimento das algas verde-azuladas.

As algas comprometem a água, tanto no aspecto organoléptico de sabor e odor, como aspecto químico da presença de toxinas. Já foram identificadas mais de 13 variedade de toxinas. Estas toxinas podem ser classificados como:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 18a) Hepatoxinas, causadoras de intoxicações agudas ou crônicas. Em geral de aminoácidos. As

principais fontes dessas toxinas são a algas Microcystis aeruginosas, Microcystis viridis, nodularia spumigena e Cylindrospermopsis raciborskii, cuja toxina é alcalóide.

b) Neurotoxinas, que afetam o sistema nervoso. São alcalóides, produzidos principalmente pelas algas Anabaena flos-aquae e Oscillatoria formosa, e por espécies do gêneros Aphanizomenon e Cyindrospermum.

Outra preocupação da OMS se relaciona com os subprodutos da desinfecção com derivados clorado, que são os tratamento convencional. Os relatórios da OMS recomendam atenção para a presença de 14 compostos de características cancerígenas. Como exemplo citamos, arsêncio, 1,2-dicloroetano, cloreto de vinila, 1,3-dicloropropeno, hexaclorobenzeno, bromatos, 2,4,6-triclorofenol.

Fluoretação

Não é considerada tratamento e sim uma complementação do tratamento convencional. Os compostos mais utilizados no processo de fluoretação são: - fluorsilicato de amônio que apresenta cristais brancos; - fluorita ou fluoreto de cálcio na forma de pó; -ácido fluorsilicíco com um liquido altamente corrosivo; - fluoreto de sódio sob a forma de pó e fluorsilicato de sódio.

Ressalta-se que níveis que variam entre 1,0 a 1,2 mg/L, são considerados ideais para se alcançar um máximo de proteção contra as caries, sem risco de ocorrer a fluorose, que é o excesso da concentração do íon fluoreto na água, que é responsável pelo desfiguramento do esmalte, causando manchas nos dentes. O ideal para ingestão de flúor é de 0,56 mg/dia. Alguns parâmetros físico-químicos e microbiológicos da Resolução 20 –

CONAMA e portaria 36 Ministério da Saúde.

RESOLUÇÃO CONAMA Nº 20, de 18 de junho de 1986

Publicado no D.O.U. de 30/07/86

O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE - CONAMA, no uso das atribuições que lhe confere o art. 7º, inciso lX, do Decreto 88.351, de 1º de junho de 1983, e o que estabelece a RESOLUÇÃO CONAMA Nº 003, de 5 de junho de 1984;

Considerando ser a classificação das águas doces, salobras e salinas essencial à defesa de seus níveis de qualidade, avaliados por parâmetros e indicadores específicos, de modo a assegurar seus usos preponderantes;

Considerando que os custos do controle de poluição podem ser melhor adequados quando os níveis de qualidade exigidos, para um determinado corpo d'água ou seus diferentes trechos, estão de acordo com os usos que se pretende dar aos mesmos;

Considerando que o enquadramento dos corpos d'água deve estar baseado não necessariamente no seu estado atual, mas nos níveis de qualidade que deveriam possuir para atender às necessidades da comunidade;

Considerando que a saúde e o bem-estar humano, bem como o equilíbrio ecológico aquático, não devem ser afetados como conseqüência da deterioração da qualidade das águas;

Considerando a necessidade de se criar instrumentos para avaliar a evolução da qualidade das águas, em relação aos níveis estabelecidos no enquadramento, de forma a facilitar a fixação e controle de metas visando atingir gradativamente os objetivos permanentes;

Considerando a necessidade de reformular a classificação existente, para melhor distribuir os usos, contemplar as águas salinas e salobras e melhor especificar os parâmetros e limites associados aos níveis de qualidade requeridos, sem prejuízo de posterior aperfeiçoamento ;

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 19RESOLVE estabelecer a seguinte classificação das águas, doces, salobras e salinas do Território Nacional:

Art. 1º - São classificadas, segundo seus usos preponderantes, em nove classes, as águas doces, salobras e salinas do Território Nacional :

ÁGUAS DOCES

1 - Classe Especial - águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção.

b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.

ll - Classe 1 - águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado;

b) à proteção das comunidades aquáticas;

c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho);

d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao Solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película.

e) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas á alimentação humana.

lll - Classe 2 - águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;


c) à recreação de contato primário (esqui aquático, natação e mergulho);

d) à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas;

e) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

lV - Classe 3 - águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;

b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;

c) à dessedentação de animais.

V - Classe 4 - águas destinadas:

a) à navegação;

b) à harmonia paisagística;

c) aos usos menos exigentes.

ÁGUAS SALINAS

VI - Classe 5 - águas destinadas:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 20a) à recreação de contato primário;


c) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

VII - Classe 6 - águas destinadas:

a) à navegação comercial;


c) à recreação de contato secundário.

ÁGUAS SALOBRAS

VIII - Classe 7 - águas destinadas:

a) à recreação de contato primário;


c) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

IX - Classe 8 - águas destinadas:

a) à navegação comercial;


c) à recreação de contato secundário

Art. 2º - Para efeito desta resolução são adotadas as seguintes definições.

a) CLASSIFICAÇÃO: qualificação das águas doces, salobras e salinas com base nos usos preponderantes (sistema de classes de qualidade).

b) ENQUADRAMENTO: estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado e/ou mantido em um segmento de corpo d'água ao longo do tempo.

c) CONDIÇÃO: qualificação do nível de qualidade apresentado por um segmento de corpo d'água, num determinado momento, em termos dos usos possíveis com segurança adequada.

d) EFETIVAÇÃO DO ENQUADRAMENTO: conjunto de medidas necessárias para colocar e/ou manter a condição de um segmento de corpo d'água em correspondência com a sua classe.

e) ÁGUAS DOCES: águas com salinidade igual ou inferior a 0,50 %o.

f) ÁGUAS SALOBRAS: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 %o. e 30 %o.

g) ÁGUAS SALINAS: águas com salinidade igual ou superior a 30 %o.

Art. 3º - Para as águas de Classe Especial, são estabelecidos os limites e/ou condições seguintes:

COLIFORMES: para o uso de abastecimento sem prévia desinfecção os coliformes totais deverão estar ausentes em qualquer amostra.

Art. 4º - Para as águas de classe 1, são estabelecidos os limites e/ou condições seguintes:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 21a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais: virtualmente ausentes;

b) óleos e graxas: virtualmente ausentes;

c) substâncias que comuniquem gosto ou odor: virtualmente ausentes;

d) corantes artificiais: virtualmente ausentes;

e) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;

f) coliformes: para o uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 desta Resolução. As águas utilizadas para a irrigação de hortaliças ou plantas frutíferas que se desenvolvam rentes ao Solo e que são consumidas cruas, sem remoção de casca ou película, não devem ser poluídas por excrementos humanos, ressaltando-se a necessidade de inspeções sanitárias periódicas. Para os demais usos, não deverá ser excedido um limite de 200 coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver na região meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, o índice limite será de 1.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês.

g) DBO5 dias a 20°C até 3 mg/l O2;

h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 6 mg/lO2;

i) Turbidez até 40 unidades nefelométrica de turbidez (UNT);

j) cor: nível de cor natural do corpo de água em mg Pt/l

l) pH: 6,0 a 9,0;

m) substâncias potencialmente prejudiciais (teores máximos) :

Alumínio: 0,1 mg/l Al Amônia não ionizável: 0,02 mg/l NH3. Arsênio: 0,05 mg/l As Bário: 1,0 mg/l Ba. Berílio: 0,1 mg/l Be Boro: 0,75 mg/l B Benzeno : 0,01 mg/l Benzo-a-pireno: 0,00001 mg/l Cádmio: 0,001 mg/l Cd Cianetos: 0,01 mg/l CN Chumbo: 0,03 mg/l Pb Cloretos: 250 mg/l CI Cloro Residual: 0,01 mg/l Cl Cobalto: 0,2 mg/l Co Cobre: 0,02 mg/l Cu Cromo Trivalente: 0,5 mg/l Cr Cromo Hexavalente: 0,05 mg/l Cr 1,1 dicloroeteno : 0,0003 mg/l 1,2 dicloroetano: 0,01 mg/l Estanho; 2,0 mg/l Sn Índice de Fenóis: 0,001 mg/l C6H5OH Ferro solúvel: 0,3 mg/l Fe Fluoretos: 1,4 mg/l F Fosfato total: 0,025 mg/l P Lítio: 2,5 mg/l Li Manganês: 0,1 mg/l Mn

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 22Mercúrio: 0,0002 mg/l Hg Níquel: 0,025 mg/l Ni Nitrato: 10 mg/l N Nitrito: 1,0 mg/l N Prata: 0,01mg/l Ag Pentaclorofenol: 0,01 mg/l Selênio: 0,01mg/l Se Sólidos dissolvidos totais: 500 mg/l Substâncias tenso-ativas quereagem com o azul de metileno : 0,5 mg/l LAS Sulfatos: 250 mg/l SO4 Sulfetos (como H2S não dissociado): 0,002 mg/l S Tetracloroeteno: 0,01 mg/l Tricloroeteno: 0,03 mg/l Tetracloreto de carbono: 0,003 mg/l 2, 4, 6 triclorofenol: 0,01 mg/l Urânio total: 0,02 mg/l U Vanádio: 0,1 mg/l V Zinco: 0,18 mg/l Zn Aldrin: 0,01 mg/l Clordano: 0,04 µg/l DDT; 0,002 µg/l Dieldrin: 0,005 µg/l Endrin: 0,004 µg/l Endossulfan: 0,056 µg/l Epôxido de Heptacloro: 0,01 µg/l Heptacloro: 0,01 µg/l Lindano (gama.BHC) 0,02 µg/l Metoxicloro: 0,03 µg/l Dodecacloro + Nonacloro: 0,001 µg/l Bifenilas Policloradas (PCB'S): 0,001 µg/l Toxafeno: 0,01 µg/l Demeton: 0,1 µg/l Gution: 0,005 µg/l Malation: 0,1 µg/l Paration: 0,04 µg/l Carbaril: 0,02 µg/l Compostos organofosforados e carbamatos totais: 10,0 µg/l em Paration 2,4 - D: 4,0 µg/l 2,4,5 - TP: 10,0 µg/l 2,4,5 - T: 2,0 µg/l

Art. 5º - Para as águas de Classe 2, são estabelecidos os mesmos limites ou condições da Classe 1, à exceção dos seguintes:

a) não será permitida a presença de corantes artificiais que não sejam removíveis por processo de coagulação, sedimentação e filtração convencionais;

b) Coliformes: para uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 desta Resolução. Para os demais usos, não deverá ser excedido uma limite de 1.000 coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver, na região, meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, o índice limite será de até 5.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;

c) Cor: até 75 mg Pt/l

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 23d) Turbidez: até 100 UNT;

e) DBO5 dias a 20°C até 5 mg/l O2;

f) OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/l O2.

Art. 6º - Para as águas de Classe 3 são estabelecidos os limites ou condições seguintes:

a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais: virtualmente ausentes;


c) substâncias que comuniquem gosto ou odor: virtualmente ausentes;

d) não será permitida a presença de corantes artificiais que não sejam removíveis por processo de coagula ção, sedimentação e filtração convencionais;


f) número de coliformes fecais até 4.000 por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver, na região, meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, índice limite será de até 20.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;

g) DBO5 dias a 20°C até 10 mg/l O2;

h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 4 mg/I O2

1) Turbidez: até 100 UNT;

j) Cor: até 75 mg Pt/l;

l) pH: 6,0 a 9,0

m) Substâncias potencialmente prejudiciais (teores máximos) :

Alumínio: 0,1 mg/l Al Arsênio: 0,05 mg/l As Bário: 1,0 mg/l Ba Berílio: 0,1 mg/l Be Boro: 0,75 mg/l B Benzeno: 0,01 mg/l Benzo-a-pireno: 0,00001 mg/l Cádmio: 0,01 mg/l Cd Cianetos: 0,2 mg/l CN Chumbo: 0,05 mg/l Pb Cloretos: 250 mg/l Cl Cobalto: 0,2 mg/l Co Cobre: 0,5 mg/l Cu Cromo Trivalente: 0,5 mg/l Cr Cromo Hexavalente: 0,05 mg/l Cr 1,1 dicloroeteno: 0,0003 mg/l 1.2 dicloroetano: 0,01 mg/l Estanho: 2,0 mg/l Sn Índice de Fenóis: 0,3 mg/l C6H5OH Ferro solúvel: 5,0 mg/l Fe Fluoretos: 1,4 mg/l F

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 24Fosfato total: 0,025 mg/l P Lítio: 2,5 mg/l Li Manganês: 0,5 mg/l Mn Mercúrio: 0,002 mg/l Hg Níquel: 0,025 mg/l Ni Nitrato: 10 mg/l N Nitrito: 1,0 mg/l N Nitrogênio amoniacal: 1,0 mg/l N Prata: 0,05 mg/l Ag Pentaclorofenol: 0,01 mg/l Selênio: 0,01mg/l Se Sólidos dissolvidos totais: 500 mg/l Substâncias tenso-ativas que reagem com o azul de metileno: 0,5 mg/l LAS Sulfatos: 250 mg/l SO4 Sulfatos (como H2S não dissociado): 0,3 mg/l S Tetracloroetano: 0,01 mg/l Tricloroetano: 0,03 mg/l Tetracloreto de Carbono: 0,003 mg/l 2, 4, 6 triclorofenol: 0,01 mg/l Urânio total: 0,02 mg/l U Vanádio: 0,1 mg/l V Zinco: 5,0 mg/l Zn Aldrin: 0,03 µg/l Clordano: 0,3 µg/l DDT: 1,0 µg/l Dieldrin: 0,03 µg/l Endrin: 0,2 µg/l Endossulfan: 150 µg/l Epóxido de Heptacloro: 0,1 µg/l Heptacloro: 0,1 µg/l Lindano (gama-BHC): 3,0 µg/l Metoxicloro: 30,0 µg/l Dodecacloro + Nonacloro: 0,001 µg/l Bifenilas Policloradas (PCB'S): 0,001 µg/l Toxafeno: 5,0 µg/l Demeton: 14,0 µg/l Gution: 0,005 µg/l Malation: 100,0 µg/l Paration: 35,0 µg/l Carbaril: 70,0 µg/l Compostos organofosforados e carbamatos totais em Paration: 100,0 µg/l 2,4 - D: 20,0 µg/l 2,4,5 - TP: 10,0 µg/l 2,4,5 - T: 2,0 µg/l

Art. 7º - Para as águas de Classe 4, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:

a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais: virtualmente ausentes;

b) odor e aspecto: não objetáveis;

c) óleos e graxas: toleram-se iridicências;

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 25d) substâncias facilmente sedimentáveis que contribuam para o assoreamento de canais de navegação: virtualmente ausentes;

e) índice de fenóis até 1,0 mg/l C6H5OH ;

f) OD superior a 2,0 mg/l O2, em qualquer amostra;

g) pH: 6 a 9.

ÁGUAS SALINAS


a) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;


c) substâncias que produzem odor e turbidez: virtualmente ausentes;



f) coliformes: para o uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 desta Resolução. Para o uso de criação natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentação humana e que serão ingeridas cruas, não deverá ser excedida uma concentração média de 14 coliformes fecais por 100 mililitros, com não mais de 10% das amostras excedendo 43 coliformes fecais por 100 mililitros. Para os demais usos não deverá ser excedido um limite de 1,000 coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver, na região, meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, o índice limite será de até 5,000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;

g) DBO5 dias a 20°C até 5 mg/l O2 ;

h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 6 mg/l O2 ;

i) pH: 6,5 à 8,5, não devendo haver uma mudança do pH natural maior do que 0,2 unidade;

j) substâncias potencialmente prejudiciais (teores máximos) :

Alumínio: 1,5 mg/l AI Amônia não ionizável: 0,4 mg/l NH3 Arsênio: 0,05 mg/l As Bário: 1,0 mg/l Ba Berílio: 1,5 mg/l Be Boro: 5,0 mg/l B Cádmio: 0,005 mg/l Cd Chumbo: 0,01 mg/l Pb Cianetos: 0,005 mg/l CN Cloro residual: 0,01 mg/l Cl Cobre: 0,05 mg/l Cu Cromo hexavalente: 0,05 mg/l Cr Estanho: 2,0 mg/l Sn Índice de fenóis: 0,001 mg/l C6H5OH Ferro: 0,3 mg/l Fe Fluoretos: 1,4 mg/l F Manganês: 0,1 mg/l Mn

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 26Mercúrio: 0,0001 mg/l Hg Níquel: 0,1 mg/l Ni Nitrato: 10,0 mg/l N Nitrito: 1,0 mg/ N Prata: 0,005 m/l Ag Selênio: 0,01 mg/l Se Substâncias tensoativas que reagem com o azul de metileno: 0,5 mg/l - LAS Sulfetos com H2S: 0,002 mg/l S Tálio: 0,1 mg/l Tl Urânio Total: 0,5 mg/l U Zinco: 0,17 mg/l Zn Aldrin: 0,003 µg/l Clordano: 0,004 µg/l DDT: 0,001 µg/l Demeton: 0,1 µg/l Dieldrin: 0,003 µg/l Endossulfan: 0,034 µg/l Endrin: 0,004 µg/l Epóxido de Heptacloro: 0,001 µg/l Heptacloro: 0,001 µg/l Metoxicloro: 0,03 µg/l Lindano (gama - BHC): 0,004 µg/l Dodecacloro + Nonadoro: 0,001 µg/l Gution: 0,01 µg/l Malation: 0,1 µg/l Paration: 0,04 µg/l Toxafeno: 0,005 µg/l Compostos organofosforados e carbamatos totais: 10,0 µg/l em Paration 2,4 .- D: 10,0 µg/l 2, 4, 5 - TP: 10,0 µg/l 2, 4, 5 - T 10,0 µg/l


a) materiais flutuantes; virtualmente ausentes:

b) óleos e graxas: toleram-se iridicências;

c) substâncias que produzem odor e turbidez: virtualmente ausentes;



f) coliformes: não deverá ser excedido um limite de 4,000 coliformes fecais por 100 ml em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver na região meio disponível para o exame de coliformes fecais, o índice limite será de 20.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;

g) DBO5 dias a 20°C até 10 mg/l O2

h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 4 mg/l O2;

i) pH: 6,5, a 8,5, não devendo haver uma mudança do pH natural maior do que 0,2 unidades;

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 27ÁGUAS SALOBRAS

Art. 10 - Para as águas de Classe 7, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:

a) DBO5 dias a 20°C até 5 mg/l O2;

b) OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/l O2;

c) pH: 6,5 a 8,5

d) óleos e graxas: virtualmente ausentes:

e) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;

f) substâncias que produzem cor, odor e turbidez: virtualmente ausentes;

g) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;

h) coliformes; para uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 desta Resolução, Para o uso de criação natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentação humana e que serão ingeridas cruas, não deverá ser excedido uma concentração média de 14 coliformes fecais por 100 mililitros com não mais de 10% das amostras excedendo 43 coliformes fecais por 100 mililitros. Para os demais usos não deverá ser excedido um limite de 1.000 coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais, colhidas em qualquer mês; no caso de não haver na região, meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, o índice limite será de até 5.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais, colhidas em qualquer mês;

i) substâncias potencialmente prejudiciais (teores máximos) ;

Amônia: 0,4 mg/l NH3 Arsênio: 0,05 mg/l As Cádmio: 0,005 mg/l Cd Cianetos: 0,005 mg/l CN Chumbo: 0,01 mg/l Pb Cobre: 0,05 mg/l Cu Cromo hexavalente: 0,05 mg/l Cr Índice de fenóis: 0,001 mg/l C6H5OH Fluoretos: 1,4 mg/l F Mercúrio: 0,0001 mg/l Hg Níquel: 0,1 mg/l Ni Sulfetos como H2S: 0,002 mg/l S Zinco: 0,17 mg/l Zn Aldrin: 0,003 µg/l Clordano: 0,004 µg/l DDT: 0,001 µg/l Demeton: 0,1 µg/l Dieldrin: 0,003 µg/l Endrin: 0,004 µg/l Endossulfan: 0,034 µg/l Epóxido de heptacloro: 0,001 µg/l Gution: 0,01 µg/l Heptacloro: 0,001 µg/l Lindano (gama . BHC): 0,004 µg/l Malation: 0,1 µg/l Metoxicloro: 0,03 µg/l Dodecacloro + Nonacloro: 0,001 µg/l Paration: 0,04 µg/l

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 28Toxafeno: 0,005 µg/l Compostos organofosforados e carbamatos totais: 10,0 µg/l em Paration 2,4 - D: 10,0 µg/l 2, 4, 5 - T: 10,0 µg/l 2, 4, 5 - TP: 10,0 µg/l

Art.11 - Para as águas de Classe 8, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:

a) pH: 5 a 9

b) OD, em qualquer amostra, não inferior a 3,0 mg/l O2;

c) óleos e graxas: toleram-se iridicências;

d) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;

e) substâncias que produzem cor, odor e turbidez: virtualmente ausentes;

f) substâncias facilmente sedimentáveis que contribuam para o assoreamento de canais de navegação: virtualmente ausentes;

g) coliformes: não deverá ser excedido um limite de 4.000 coliformes fecais por 100 ml em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver, na região, meios disponíveis para o exame de coliformes recais, o índice será de 20.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;

Art. 12 - Os padrões de qualidade das águas estabelecidos nesta Resolução constituem-se em limites individuais para cada substância. Considerando eventuais ações sinergéticas entre as mesmas, estas ou outras não especificadas, não poderão conferir às águas características capazes de causarem efeitos letais ou alteração de comportamento, reprodução ou fisiologia da vida.

§ 1º - As substâncias potencialmente prejudiciais a que se refere esta Resolução, deverão ser investigadas sempre que houver suspeita de sua presença,

§ 2º - Considerando as limitações de ordem técnica para a quantificação dos níveis dessas substâncias, os laboratórios dos organismos competentes deverão estruturar-se para atenderem às condições propostas. Nos casos onde a metodologia analítica disponível for insuficiente para quantificar as concentrações dessas substâncias nas águas, os sedimentos e/ou biota aquática deverão ser investigados quanto a presença eventual dessas substâncias.

Art. 13 - Os limites de DBO, estabelecidos para as Classes 2 e 3, poderão ser elevados, caso o estudo da capacidade de autodepuração do corpo receptor demonstre que os teores mínimos de OD, previstos, não serão desobedecidos em nenhum ponto do mesmo, nas condições críticas de vazão (Qcrit. = Q 7,10, onde Q 7.10, é a média das mínimas de 7 (sete) dias consecutivos em 10 (dez) anos de recorrência de cada seção do corpo receptor).

Art. 14 - Para os efeitos desta Resolução, consideram-se entes, cabendo aos órgãos de controle ambiental, quando necessário, quantificá-los para cada caso.

Art. 15 - Os órgãos de controle ambiental poderão acrescentar outros parâmetros ou tornar mais restritivos os estabelecidos nesta Resolução, tendo em vista as condições locais.

Art. 16 - Não há impedimento no aproveitamento de águas de melhor qualidade em usos menos exigentes, desde que tais usos não prejudiquem a qualidade estabelecida para essas águas.

Art. 17 - Não será permitido o lançamento de poluentes nos mananciais sub-superficiais.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 29Art. 18 - Nas águas de Classe Especial não serão tolerados lançamentos de águas residuárias, domésticas e industriais, lixo e outros resíduos sólidos, substâncias potencialmente tóxicas, defensivos agrícolas, fertilizantes químicos e outros poluentes, mesmo tratados. Caso sejam utilizadas para o abastecimento doméstico deverão ser submetidas a uma inspeção sanitária preliminar.

Art. 19 - Nas águas das Classes 1 a 8 serão tolerados lançamentos de desejos, desde que, além de atenderem ao disposto no Art. 21 desta Resolução, não venham a fazer com que os limites estabelecidos para as respectivas classes sejam ultrapassados.

Art. 20 - Tendo em vista os usos fixados para as Classes, os órgãos competentes enquadrarão as águas e estabelecerão programas de controle de poluição para a efetivação dos respectivos enquadramentos, obedecendo ao seguinte:

a) o corpo de água que, na data de enquadramento, apresentar condição em desacordo com a sua classe (qualidade inferior à estabelecida,), será objeto de providências com prazo determinado visando a sua recuperação, excetuados os parâmetros que excedam aos limites devido às condições naturais;

b) o enquadramento das águas federais na classificação será procedido pela SEMA, ouvidos o Comitê Especial de Estudos Integrados de Bacias Hidrográfica; - CEEIBH e outras entidades públicas ou privadas interessadas;

c ) o enquadramento das águas estaduais será efetuado pelo órgão estadual competente, ouvidas outras entidades públicas ou privadas interessadas;

d) os órgão competentes definirão as condições especificas de qualidade dos corpos de água intermitentes;

e) os corpos de água já enquadrados na legislação anterior, na data da publicação desta Resolução, serão objetos de reestudo a fim de a ela se adaptarem;

f) enquanto não forem feitos os enquadramentos, as águas doces serão consideradas Classe 2, as salinas Classe 5 e as salobras Classe 7, porém, aquelas enquadradas na legislação anterior permanecerão na mesma classe até o reenquadramento;

g) os programas de acompanhamento da condição dos corpos de água seguirão normas e procedimentos a serem estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA.

Art. 21 - Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água desde que obedeçam às seguintes condições:

a) pH entre 5 a 9;

b) temperatura : inferior a 40°C, sendo que a elevação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3°C;

c) materiais sedimentáveis: até 1 ml/litro em teste de 1 hora em cone Imhoff. Para o lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes;

d) regime de lançamento com vazão máxima de até 1,5 vezes a vazão média do período de atividade diária do agente poluidor;

e) óleos e graxas:

- óleos minerais até 20 mg/l

- óleos vegetais e gorduras animais até 50 mg/l;

f) ausência de materiais flutuantes;

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 30g) valores máximos admissíveis das seguintes substâncias:

Amônia: 5,0 mg/l N Arsênio total: 0,5 mg/l As Bário: 5,0 mg/ Ba Boro: 5,0 mg/l B Cádmio: 0,2 mg/l Cd Cianetos: 0,2 mg/l CN Chumbo: 0,5 mg/l Pb Cobre: 1,0 mg/l Cu Cromo hexavelente: 0,5 mg/l Cr Cromo trivalente: 2,0 mg/l Cr Estanho: 4,0 mg/l Sn Índice de fenóis: 0,5 mg/l C6H5OH Ferro solúvel: 15,0 mg/l Fe Fluoretos: 10,0 mg/l F Manganês solúvel: 1,0 mg/l Mn Mercúrio: 0,01 mg/l Hg Níquel: 2,0 mg/l Ni Prata: 0,1 mg/l Ag Selênio: 0,05 mg/l Se Sulfetos: 1,0 mg/l S Sulfito: 1,0 mg/l S03 Zinco: 5,0 mg/l Zn Compostos organofosforados e carbonatos totais: 1,0 mg/l em Paration Sulfeto de carbono: 1,0 mg/l Tricloroeteno: 1,0 mg/l Clorofórmio : 1,0 mg/l Tetracloreto de Carbono: 1,0 mg/l Dicloroeteno: 1,0 mg/l Compostos organoclorados não listados acima (pesticidas, solventes, etc): 0,05 mg/l outras substâncias em concentrações que poderiam ser prejudiciais: de acordo com limites a serem fixados pelo CONAMA.

h) tratamento especial, se provierem de hospitais e outros estabelecimentos nos quais haja despejos infectados com microorganismos patogênicos.

Art. 22 - Não será permitida a diluição de efluentes industriais com aluas não poluídas, tais como água. de abastecimento, água de mar e água de refrigeração.

Parágrafo Único - Na hipótese de fonte de poluição geradora de diferentes despejos ou emissões individualizadas, os limites constantes desta regulamentação aplicar-se-ão a cada um deles ou ao conjunto após a mistura, a critério do órgão competente.

Art. 23 - Os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor características em desacordo com o seu enquadramento nos termos desta Resolução.

Parágrafo Único - Resguardados os padrões de qualidade do corpo receptor, demonstrado por estudo de impacto ambiental realizado pela entidade responsável pela emissão, o competente poderá autorizar lançamentos acima dos limites estabelecidos no Art. 21, fixando o tipo de tratamento e as condições para esse lançamento.

Art. 24 - Os métodos de coleta e análise« das águas devem ser os especificados nas normas aprovadas pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normatização e Qualidade Industrial - INMETRO ou, na ausência delas, no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater APHA-AWWA-WPCF, última

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 31edição, ressalvado o disposto no Art. 12. O índice de fenóis deverá ser determina do conforme o método 510 B do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 16ª edição, de 1985.

Art. 25 - As indústrias que, na data da publicação desta Resolução, possuírem instalações ou projetos de tratamento de seus despejos, aprovados por órgão integrante do Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA. que atendam à legislação anteriormente em vigor, terão prazo de três (3) anos, prorrogáveis até cinco (5) anos, a critério do Estadual Local, para se enquadrarem nas exigências desta Resolução. No entanto, as citadas instalações de tratamento deverão ser mantidas em operação com a capacidade, condições de funcionamento e demais características para as quais foram aprovadas, até que se cumpram as disposições desta Resolução.

BALNEABILIDADE

Art. 26 - As águas doces, salobras e salinas destinadas à balneabilidade (recreação de contato primário) serão enquadradas e terão sua condição avaliada nas categorias EXCELENTE, MUITO BOA. SATISFATÔRIA e IMPRÓPRIA, da seguinte forma:

a) EXCELENTE (3 estrelas) : Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 250 coliformes fecais por l,00 mililitros ou 1.250 coliformes totais por 100 mililitros;

b) MUITO BOAS (2 estrelas): Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 500 coliformes fecais por 100 mililitros ou 2.500 coliformes totais por 100 mililitros;

c) SATISFATÓRIAS (1 estrela): Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo 1.000 coliformes recais por 100 mililitros ou 5.000 coliformes totais por 100 mililitros;

d) IMPRÓPRIAS: Quando ocorrer, no trecho considerado, qualquer uma das seguintes circunstâncias:

1. não enquadramento em nenhuma das categorias anteriores, por terem ultrapassado os índices bacteriológicos nelas admitidos;

2. ocorrência, na região, de incidência relativamente elevada ou anormal de enfermidades transmissíveis por via hídrica, a critério das autoridades sanitárias;

3. sinais de poluição por esgotos, perceptíveis pelo olfato ou visão;

4. recebimento regular, intermitente ou esporádico, de esgotos por intermédio de valas, corpos d'água ou canalizações, inclusive galerias de águas pluviais, mesmo que seja de forma diluída;

5. presença de resíduos ou despejos, sólidos ou líquidos, inclusive óleos, graxas e outras substâncias, capazes de oferecer riscos à saúde ou tornar desagradável a recreação;

6. pH menor que 5 ou maior que 8,5 ;

7. presença, na água, de parasitas que afetem o homem ou a constatação da existência de seus hospedeiros intermediários infectados;

8. presença, nas águas doces, de moluscos transmissores potenciais de esquistossomo, caso em que os avisos de interdição ou alerta deverão mencionar especificamente esse risco sanitário;

9. outros fatores que contra-indiquem, temporariamente ou permanentemente, o exercício da recreação de contato primário.

Art. 27 - No acompanhamento da condição das praias ou balneários as categorias EXCELENTE, MUITO BOA e SATISFATÓRIA poderão ser reunidas numa única categoria denominada PRÓPRIA.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 32Art. 28 - Se a deterioração da qualidade das praias ou balneários ficar caracterizada como decorrência da lavagem de vias públicas pelas águas da chuva, ou como conseqüência de outra causa qualquer, essa circunstância deverá ser mencionada no Boletim de condição das praias e balneários.

Art. 29 - A coleta de amostras será feita, preferencialmente, nos dias de maior afluência do público às praias ou balneários.

Art. 30 - Os resultados dos exames poderão, também, se referir a períodos menores que 5 semanas, desde que cada um desses períodos seja especificado e tenham sido colhidas e examinadas, pelo menos, 5 amostras durante o tempo mencionado.

Art. 31 - Os exames de colimetria, previstos nesta Resolução, sempre que possível, serão feitos para a identificação e contagem de coliformes fecais, sendo permitida a utilização de índices expressos em coliformes totais, se a identificação e contagem forem difíceis ou impossíveis.

Art. 32 - À beira mar, a coleta de amostra para a determinação do número de coliformes fecais ou totais deve ser, de preferência, realizada nas condições de maré que apresentem, costumeiramente, no local, contagens bacteriológicas mais elevadas.

Art. 33 - As praias e outros balneários deverão ser interditados se o órgão de controle ambiental, em qualquer dos seus níveis (Municipal, Estadual ou Federal), constatar que a má qualidade das águas de recreação primária justifica a medida.

Art. 34 - Sem prejuízo do disposto no artigo anterior, sempre que houver uma afluência ou extravasamento de esgotos capaz de oferecer sério perigo em praias ou outros balneários, o trecho afetado deverá ser sinalizado, pela entidade responsável, com bandeiras vermelhas constando a palavra POLUÍDA em cor negra.

DISPOSIÇÕES GERAIS

Art. 35 - Aos órgãos de controle ambiental compete a aplicação desta Resolução, cabendo-lhes a fiscalização para o cumprimento da legislação, bem como a aplicação das penalidades previstas, inclusive a interdição de atividades industriais poluidoras.

Art. 36 - Na inexistência de entidade estadual encarregada do controle ambiental ou se, existindo, apresentar falhas, omissões ou prejuízo sensíveis aos usos estabelecidos para as águas, a Secretaria Especial do Meio Ambiente poderá agir diretamente, em caráter supletivo.

Art. 37 - Os estaduais de controle ambiental manterão a Secretaria Especial do Meio Ambiente informada sobre os enquadramentos dos corpos de água que efetuarem, bem como das normas e padrões complementares que estabelecerem.

Art. 38 - Os estabelecimentos industriais, que causam ou possam causar poluição das águas, devem informar ao órgão de controle ambiental, o volume e o tipo de seus efluentes, os equipamentos e dispositivos antipoluidores existentes, bem como seus planos de ação de emergência, sob pena das sanções cabíveis, ficando o referido órgão obrigado a enviar cópia dessas informações ao IBAMA, à STI (MIC), ao IBGE (SEPLAN) e ao DNAEE (MME).

Art. 39 - Os Estados, Territórios e o Distrito Federal, através dos respectivos órgãos de controle ambiental, deverão exercer sua atividade orientadora, fiscalizadora e punitiva das atividades potencialmente poluidoras instaladas em seu território, ainda que os corpos de água prejudicados não sejam de seu domínio ou jurisdição.

Art. 40 - O não cumprimento ao disposto nesta Resolução acarretará aos infratores as sanções previstas na Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, e sua regulamentação pelo Decreto nº 88.351, de 01 de junho de 1983.

Art. 41 - Esta Resolução entrará em vigor na data de sua publicação, revogadas as disposições em contrário.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 33Deni Lineu Schwartz

Presidente

pH e alcalinidade

O termo pH (potencial hidrogeniônico) é usado universalmente para expressar o grau de acidez ou basicidade de uma solução, ou seja, é o modo de expressar a concentração de íons de hidrogênio nessa solução. A escala de pH é constituída de uma série de números variando de 0 a 14, os quais denotam vários graus de acidez ou alcalinidade. Valores abaixo de 7 e próximos de zero indicam aumento de acidez, enquanto valores de 7 a 14 indicam aumento da basicidade.

As medidas de pH são de extrema utilidade, pois fornecem inúmeras informações a respeito da qualidade da água. As águas superficiais possuem um pH entre 4 e 9. As vezes são ligeiramente alcalinas devido à presença de carbonatos e bicarbonatos. Naturalmente, nesses casos, o pH reflete o tipo de solo por onde a água percorre. Em lagoas com grande população de algas, nos dias ensolarados, o pH pode subir muito, chegando a 9 ou até mais. Isso porque as algas, ao realizarem fotossíntese, retiram muito gás carbônico, que é a principal fonte natural de acidez da água. Geralmente um pH muito ácido ou muito alcalino está associado à presença de despejos industriais. A determinação do pH é feita através do método eletrométrico, utilizando-se para isso um peagâmetro digital. A alcalinidade representa a capacidade que um sistema aquoso tem de neutralizar (tamponar) ácidos a ele adicionados. Esta capacidade depende de alguns compostos, principalmente bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. A alcalinidade é determinada através da titulação.

A importância do conhecimento das concentrações deste íon permite a definição de dosagens de agentes floculantes, fornece informações sobre as características corrosivas ou incrustantes da água analisada.

Todos os íon causadores da alcalinidade tem características básica, sendo assim reagente quimicamente com soluções ácidas, ocorrendo a reação de neutralização.

Para determinação final da reação de neutralização iremos utilizar um indicador, na análise de alcalinidade utilizaremos dois indicadores, com pontos de viragem em função das diversas formas de alcalinidade.

pH > 9,4 = hidróxidos e carbonatos

8,3 < pH < 9,4 = carbonatos e bicarbonatos 4,4 < pH < 8,4 = apenas bicarbonatos

Não é possível a coexistência das três formas de alcalinidade numa mesma amostra, em função da reação química do íon bicarbonato com o íon hidróxido, o íon bicarbonato age como se fosse um acido fraco na presença de uma base forte:

HCO3- + OH- ------- H2O + CO3

2-

Para quantificação dos íons OH- e CO32-, o indicador mais utilizado é a fenolftaleína, sua

faixa pH de atuação é de 8,3 a 9,8, em pH menor que 8,3 não apresenta coloração (incolor) enquanto acima de 8,3 assume a cor rosa.

Na quantificação dos íons HCO3-, podem ser utilizados os seguintes indicadores: - Metilorange, cuja faixa de pH de atuação varia de 3,1 a 4,6, acima de 3,1 apresenta coloração vermelha e abaixo de 3,1 assume a cor laranja. - Vermelho de metila: faixa de pH de atuação varia de 4,4 a 6,2, acima de 4,4 apresenta coloração amarela e abaixo de 4,4 assume a cor vermelha. - Indicador misto: constituído de vermelho de metila e de verde de bromocresol, solubilizados em álcool etílico ou isopropílico, que passa da cor azul para a cor salmão.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 34A presença de cloro residual influencia na coloração dos indicadores, torna-se necessário a

utilização de uma solução de uma solução de tiossulfato de sódio, para inativação do residual de cloro.

Os indicadores quando adicionamos à amostra apresentam colorações que indicam a presença ou não de um ou mais tipos de alcalinidade.

Ao adicionarmos fenolftaleína à amostra, surgindo uma coloração rosa, significa a possibilidade da presença de hidróxido, ou de carbonato, ou hidróxido/carbonato simultaneamente na amostra de água. A alcalinidade à fenolftaleína será quantificada utilizando um ácido de concentração conhecida, que adicionado quantitativamente à amostra neutralizara a alcalinidade presente, mudando a cor de rosa para incolor.

Se após a adição de fenolftaleína a amostra se mantiver incolor, afirmamos que a alcalinidade à fenolftaleína é igual a zero.

Após o teste de alcalinidade a fenolftaleína, iremos testar a presença de alcalinidade ao metilorange (ou vermelho de metila). Quando se utiliza o metilorange, caso a amostra tome a coloração laranja ou avermelhada a alcalinidade ao metilorange é zero. Se a amostra apresenta coloração amarela, iremos avaliar a alcalinidade ao metilorange com o mesmo ácido utilizado na quantificação da alcalinidade à fenolftaleína.

Ao se iniciar a adição de solução ácida, irá ocorrer primeiro a reação com o íon mais básico e a seguir com os mais fracos. Sendo a ordem de basicidade: hidróxido, carbonato e bicarbonato; teremos:

H2SO4 + 2 OH- -------- 2 H2O + SO42-

H2SO4 + 2CO32- ------- 2 HCO3

- + SO42-

H2SO4 + 2 HCO3- ----- 2 H2O + SO4

2- + 2 CO2

Ressalta-se que a neutralização do carbonato não é completa passando primeiro a bicarbonato, sendo necessário levar em conta este aspecto nos cálculos estequiométricos.

Com relação ao comportamento do carbonato podemos afirmar que metade da sua concentração será titulada com a fenolftaleína e a outra metade da sua concentração será titulada com o metilorange.

Alcalinidade (Alcalinidade Hidróxida OH) Alcalinidade de hidróxidos ou causticidade é uma componente da alcalinidade total devida, exclusivamente, à presença de íons OH-(hidroxila). Não se deve confundir Alcalinidade com a medida de íons H+ ou OH-

livres. Estes são realizados através da determinação de pH. A Alcalinidade não é normalmente encontrada em águas naturais, podendo ser adicionada sob a forma de produtos cáusticos.

Alcalinidade Parcial (Alcalinidade P) É determinada por titulação com ácido forte em presença de fenolftaleína (v. alcalinidade total). É geralmente composta por íons carbonato (CO3

2-) e bicarbonato (HCO3-), agindo como um estabilizador do

valor de pH. Alcalinidades, ph e Dureza afetam a toxicidade de várias substancias na água.

Alcalinidade Total (Alcalinidade M) A alcalinidade da água é uma medida de sua capacidade em reagir com ácidos fortes para atingir determinado valor de pH. A alcalinidade da água natural é, tipicamente, uma combinação de íons bicarbonato (HCO3

-), íons carbonato (CO32-) e hidroxilas (OH-). É determinada por titulação com ácido forte

em presença de alaranjado de metila. Na água potável, a alcalinidade contribui, também, para o sabor da água.

RESULTADOS ALCALINIDADES OH- CO3

2- HCO3-


P=0 Zero Zero M P<M/2 Zero 2P M - 2P P=M/2 Zero 2P=M Zero P>M/2 2P – M 2(M - P) Zero P=M M Zero Zero

ÁGUA DURA E ABRANDAMENTO

ÁGUA DURA. O termo água dura foi originado em razão da dificuldade de lavagem de roupas, com águas

contendo elevada concentração de certos íons minerais. Esses íons reagem com sabões formando precipitados e evitam a formação de espuma. Os íons são provenientes de depósitos subterrâneos, como o calcário (CaCO3) ou a dolomita (CaCO3. MgCO3) que agregam à composição da água uma quantidade excessiva de íons Ca2+ e Mg2+, na forma de bicarbonatos (HCO3-), nitratos (NO3--), cloretos (Cl-) e sulfatos (SO4

2-). Dependendo da concentração deles, a água passa a ser classificada da seguinte maneira:

água branda (com teores entre 0 e 40 mg/L), água moderada (com teores entre 40 e 100 mg/L), água dura (com teores entre 100 e 300 mg/L), água muito dura (com teores entre 300 e 500 mg/L) e água extremamente dura (com teores acima de 500 mg/L).

Essa água é imprópria para o abastecimento de equipamentos geradores de vapor. As caldeiras indústrias requerem o uso de água com baixa dureza, pois o cálcio e magnésio possuem características naturais de se agregarem nas paredes das tubulações. Em altas temperaturas cristalizam-se formando incrustações, causando sérios danos às caldeiras, tais como: diminuição da eficiência na geração do vapor e aumento da temperatura de película do metal, além da possibilidade de rompimento de tubos e explosões.

Domesticamente reconhece-se que uma água é mais dura ou menos dura, pela maior ou a menor facilidade que se tem de obter, com ela, espuma de sabão. A água dura tem uma série de inconvenientes:

• é desagradável ao paladar; • gasta muito sabão para formar espuma e dificulta atividades de higiene; • dá lugar a depósitos perigosos nas caldeiras e aquecedores; • deposita sais em equipamentos e vasilhames empregados no cozimento de alimentos ou no

aquecimento de água; • mancha louças. Os processos de remoção de dureza da água são muito dispendiosos e muito freqüentemente os

sistemas de abastecimento distribuem água com teores superiores aos convencionais de potabilidade, quando não há mananciais alternativos, considerando-se sua tolerância pelo organismo humano e os custos finais de produção, o que resultaria em um produto mais caro para o consumidor.

Os principais processos de remoção de dureza da água são o da cal-solda, de zeólitos ou o de osmose inversa. Na prática do tratamento a dureza é um parâmetro de utilização limitada a certos métodos baseados em reações de precipitação como é o caso do tratamento com cal. Em situações específicas convém conhecer-se as durezas devidas ao cálcio e ao magnésio, individualmente. Este é o caso do processo cal-soda de abrandamento de água no qual tem-se necessidade de conhecer a fração da dureza de magnésio para estimar a demanda de cal.

Os zeolitos têm a propriedade de trocar o sódio, que entra na sua composição, pelo cálcio ou magnésio dos sais presentes na água dura, reduzindo a sua dureza. A tecnologia de osmose inversa

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 36teve origem na década de 60, para a produção de água de qualidade superior, disseminando-se seu uso na produção industrial a partir da década seguinte e popularizou-se a partir do início da década de 80 com a descoberta da segunda geração de membranas, as membranas de película fina compostas, enroladas em espiral, descobertas em 1978. Estas membranas operam com baixa pressão e, conseqüentemente, com reduzido consumo de energia. A osmose é um fenômeno natural físico-químico que ocorre quando duas soluções, com diferentes concentrações, são colocadas em um mesmo recipiente separado por uma membrana semi-permeável, onde ocorre naturalmente a passagem do solvente da solução mais diluída para a solução mais concentrada, até que se encontre o equilíbrio. A coluna de solução mais concentrada estará acima da coluna da solução mais diluída e esta diferença se denomina de pressão osmótica. O processo de osmose inversa consiste na aplicação mecânica de uma pressão superior à pressão osmótica do lado da solução mais concentrada.

ABRANDAMENTO O tratamento da água dura para a retirada de Ca2+ e Mg2+ é conhecido por abrandamento e pode ser

realizado de duas maneiras: Precipitação química e troca iônica. Abrandamento por precipitação química. Metodologia:

O processo se dá por adição de cal (CaO) e carbonato de sódio (Na2CO3). A cal é utilizada para elevar o pH da água fornecendo a alcalinidade necessária, enquanto o

carbonato de sódio pode fornecer a alcalinidade para a reação e também os íons carbonato necessários. Reações:

Vantagens: _ Geralmente aplicado para águas com dureza elevada; _ Possibilita remover da água contaminantes tais como metais pesados e outros _ Tecnologia bem estabelecida. Desvantagens: _ Utilização de produtos químicos; _ Produção de lodo; _ Necessidade de ajustes finais, pois a água abrandada ainda possui dureza-cálcio em torno de 30 ppm de CaCO3. Abrandamento por Troca catiônica: Metodologia:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 37Consiste em fazer a água atravessar uma resina catiônica que captura os íons Ca2+ e Mg2+,

substituindo-os por íons que formarão compostos solúveis e não prejudiciais ao homem, tais como o Na+. As reações seguem abaixo.

As resinas possuem limites para a troca iônica, ficando saturadas de Ca2+ e Mg2+ . Esta

saturação recebe o nome de ciclo. Após, completado o ciclo, deve ser feita a regeneração da resina, que acontece com a adição de solução de Cloreto de Sódio (NaCl). As reações seguem abaixo.

Vantagens: _ Alta eficiência para remoção dos íons responsáveis pela dureza. Para remoção de Ca2+ a dureza resultante atinge valores menores que 1mg/L de CaCO3; _ As resinas podem ser regeneradas; _ Não há formação de lodo no processo. Desvantagens: _ Requer um pré-tratamento da água; _ Ocorre saturação da resina, exigindo a sua regeneração; _ Requer o tratamento do efluente da regeneração.

A escolha entre os processos depende das características da água a ser tratada, das necessidades e da disponibilidade de recursos de cada empresa. Vale ressaltar que a Kurita detém a tecnologia e comercializa resinas catiônicas para o abrandamento de água.

Outros Processos de Abrandamento de água

Abrandamento com cal e carbonato de sódio:

O dióxido de carbono é um gás incolor usado para a recarbonatação , no processo de estabilização da água abrandada com cal. O gás é produzido pela queima de um combustível como o carvão, o coque, óleo ou gás. O gás sob pressão é forçado da câmara de combustão por meio de difusores imersos numa bacia de tratamento. As reações químicas no abrandamento por precipitação são:

1. CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 2. Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + H2O 3. Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O + MgCO3 4. MgCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + Mg(OH)2 5. Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→ 2CaCO3 + Mg(OH)2 + 2H2O 6. MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaSO4 7. CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 8. 2NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 +Na2CO3 + 2H2O

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 38 A cal adicionada à água reage, primeiramente, com o CO2 livre, formando um precipitado de CaCO3.(1). Em seguida, a cal reage com o bicarbonato de cálcio presente(2). Um equivalente de cal combina com um equivalente de CO2 ou Ca(OH)2. Dois equivalentes de cal são necessários para remover um equivalente de bicarbonato de magnésio. A dureza não-carbonato (sulfatos de Ca ou Mg ou cloretos) requer a adição de carbonatos de sódio(barrilha) para a precipitação. Os limites práticos de abrandamento para o sistema cal-soda (precipitação) são cerca de 30 a 40 mg/l de CaCO3 e de 10 ml/g de Mg(OH)2. A principal vantagem do abrandamento com cal é que os sólidos totais dissolvidos são drasticamente reduzidos. A recarbonatação da água tratada com CO2, produz estabilização da água (neutraliza o excesso de cal), reduzindo a possível precipitação de carbonatos nas tubulações:

Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2

Outra rota alternativa do processo cal/soda, consiste em utiliza a soda caustica (NaOH) em lugar da barrilha(Na2CO3).

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O Mg(HCO3)2 + 4NaOH → Mg(OH)2 + 2 Na2CO3 + 2H2O

Abrandamento com cal a quente:

É efetuado a temperaturas superiores à 100 ° C, é utilizado quando no processo existe necessidade de reposição de água para alimentação de caldeiras a vapor. A cal é empregada conjuntamente com a barrilha. O processo de abrandamento a quente sempre é provido de sistema de filtração com carvão para a remoção dos flocos arrastados. Este tipo de abrandamento reduz a dureza total a níveis de 5ppm de CaCO3.

Abrandamento e dealcalinização:

Neste processo, além da dureza, é removida a alcalinidade contida nas águas representadas por carbonatos e bicarbonatos de sódio. Neste caso, a resina utilizada deverá ser uma catiônica de hidrogênio. Águas para caldeiras deverão ser isentas de bicarbonatos de sódio, devido a formação de CO2 e este ser altamente corrosivo Este processo reduz a totalidade dos sólidos dissolvidos na água de alimentação para as caldeiras.

Esta regeneração é efetuada com uma solução de NaCl a 10 %. Uma vez efetuada a regeneração o leito de resinas é lavado em contra-corrente, com água desmineralizada para remover o excesso de NaCl. O óxido de ferro proveniente das tubulações são grandes responsáveis por perda de capacidade de troca pelas resinas. Pode-se extrair o óxido de ferro impregnado na resina pela passagem no leito de solução de HCl a 5-10 %. Após isto, aplica se a passagem da solução regenerante (NaCl).

Troca iônica:

A troca iônica é uma reação química reversível através de substâncias polimericas insolúveis em água que tem uma alta capacidade de trocar íons dissolvidos na água.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 39Dependendo do tipo de radical contido na resina, elas poderão ser classificadas em resinas catiônicas e aniônicas. A troca iônica no tratamento da água pode ser utilizada em vários níveis, tais como: remoção da dureza somente (abrandamento), remoção da dureza e alcalinidade e desmineralização. A troca iônica é um processo pratico e flexível no tratamento de águas para caldeiras de alta pressão. Quando se requer uma água com dureza zero ou próxima de zero existe a necessidade de um sistema de troca iônica, principalmente quando a dureza da água de processo(clarificada) for menor do que 100 ppm. Normalmente faz-se primeiramente um abrandamento com cal-soda para depois aplicar os leitos de resinas. Quando a água bruta contiver teor de dureza baixa (30-50 ppm de CaCO3) é conveniente fazer uma clarificação convencional e, depois, aplicar um leito de resina catiônica (abrandamento). A resina de troca catiônica ao sódio, alem de remover a dureza representada pelos sais de Ca Mg, remove também os sais solúveis contendo Fe, Mn e Al. A capacidade da resina é brutalmente reduzida pela presença de cations monovalentes na água bruta.

Resinas trocadoras de íons:

As resinas trocadoras de íons utilizadas no tratamento de água são polímeros ou copolímeros orgânicos tais como fenóis, aldeídos, estirenos e derivados de vinil. A maioria são sólidos granulares. Na fabricação das resinas são adicionados via reação química de grupos ácidos ou básicos. Desta forma, pode-se obter resinas que trocam cátions e outras que trocam ânions, com propriedades físicas e químicas adequadas(resistência à abrasão, capacidade de troca, etc.). A facilidade ou dificuldade para a troca de cátions pela reação de troca iônica é dada pela série de Hoffmeister a seguir. A afinidade geral de íons pela resina é dada pela série de Hoffmeisteir ou Schoeller:

H+ > Rb+> Ba++ > Sr++>Ca++> Mg++ > K+>Na+>Li+.

Um exemplo clássico de resina trocadora de íons é a resina derivada do poliestireno: Nas posições meta o poliestireno, possui hidrogênio que poderão ser substituídos por grupos derivados do ácido sulfonico. Este grupo sulfonico se comporta como uma resina trocadora de hidrogênio. Trocando-se o H pelo sódio, teremos uma resina catiônica sódica. Esta resina, possui alta capacidade de troca, resiste às mais diversas condições de pH, até 95 °C, em meio alcalino e, até 120 C em meio acido. E perfeitamente adequada para abrandamento e desmineralização, pois pode ser comercializada na forma sódica e na forma hidrogenionica.

Resinas trocadoras de íons catiônicas:

As resinas trocadoras de íons catiônicas (R-H, ou R-Na), são compostas por uma matriz orgânica polimérica (R), de caráter forte (ácido sulfônico) ou de caráter fraco (ácido carboxilico), onde -H, ou - Na, consiste do cátion inorgânico relevante na troca. Em solução aquosa, assim podemos expressar de modo geral uma reação de troca iônica com resinas catiônicas contendo o cátion Hidrogênio.

Sendo, R, a matriz orgânica polimérica, e n(H), o número de hidrogênio (cátions) ionizáveis contidos na resina trocadora. Estes ions hidrogênio são capazes de reação de troca com outros cátions contidos na água. A resina catiônica do grupo do Hidrogênio (R-H2), é mais utilizada no circuito de desmineralização ou desionisação de águas. Quando numa resina catiônica, o cátion contido nela é o sódio(Na), ela é denominada

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 40resina catiônica do grupo do sódio (R-Na), sendo muito utilizada na remoção de dureza e desalcalininzação de águas. Assim se expressa a troca catiônica utilizando uma resina do grupo do sódio:

Ex. R-Na2 + CaSO4 ⇔ R-Ca + Na2SO4 Para uma resina catiônica do grupo do hidrogênio, assim será a reação de troca:

2R-H + Ca(HCO3)2 ⇔ R2Ca + 2 H2O + 2CO2

As resinas de troca catiônicas R-Na, remove a dureza das águas mas conserva sua alcalinidade e as resinas R-H remove a dureza e cria uma certa acidez livre no seu efluente. Na eliminação da dureza de águas com tratamento por resinas catiônicas e aniônicas, primeiro deixa-se a água passar pelo leito das catiônicas, pois estas são mais resistentes química e mecanicamente. Por último, a água passa pelo leito das aniônicas que são mais fracas tanto química quanto mecanicamente.

Resinas trocadoras de íons aniônicas:

São resinas sintéticas do tipo fenol-formaldeido e do grupo poliestireno do qual foram tornadas aniônicas pela introdução na molécula polimérica de grupos amina básicos(aniônicos) Resinas fortemente básicas: reagem com ácidos de acordo com a reação:

1. RNH2 + HCl → RNH3Cl; a adição de um álcali regenera a resina: 2. RNH3Cl + NaOH → RNH2 + NaCl +H2O.

Para efeito de simplicidade representa-se a resina com a fórmula R-OH. Estas resinas na presença de ácidos minerais fortes teriam o seguinte comportamento:

R1NH3-OH + HCl → R1NH3Cl + H2O

Estas resinas são muito utilizadas para desmineralizar águas que contenham determinadas concentrações de cloretos e sulfatos, pois são adequadas para remover ácidos fortes provenientes da coluna de resinas catiônicas durante esse processo; não removem ácidos fracos como o ácido silícico e ácido carbônico.

Desmineralização de águas:

É o processo de remoção praticamente total dos íons presentes numa água. Pode ser efetuado fazendo-se passar a água através de leitos de resinas catiônicas do grupo do hidrogênio e leitos de resinas aniônicas. Este processo também é denominado deionização. A deionização também pode ser efetuada num único leito o qual seja composto de resinas catiônicas e aniônicas(leito misto). Numa desmineralização, primeiro faz passar a água pelo leito de resinas catiônicas, para depois ir para o leito das aniônicas, pois as catiônicas são mais resistentes tanto química quanto mecanicamente(abrasão). O efluente das resinas catiônica possui pH baixo, ao findar-se o ciclo da resina, o pH aumenta(diminui a acidez mineral livre). A medida do teor de sódio é um parâmetro importante para avaliar a capacidade do leito de resina catiônica (o sódio é monovalente, lembrar a serie de Hoffmeister).

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 41 Águas ricas em bicarbonatos produzem muito CO2 livre, após passagem pelo leito de resinas catiônicas, por isso é importante a instalação de desgaseificadores para a remoção de gases. Num leito de resinas também é importante evitar a presença de matéria orgânica e compostos clorados, estas substancias deterioram a capacidade das resinas principalmente das aniônicas. Para isso, antes do leito a água deverá passar por filtros de carvão ativado. A qualidade de uma água desmineralizada deverá ser feita pela medida do teor de sílica coloidal ou reativa. Pois a sílica é um dos ânions de maior dificuldade de ser trocado pela resina. Normalmente a primeira etapa da troca. É um processo descontínuo com reações reversíveis. Existe basicamente dois tipos de resinas: resina catiônica e resina aniônica. A resina catiônica remove parte ou todos os cations da água(Ca, Mg, Fe, Mn, Na..). As resinas aniônicas removem parte ou todos os ânions da água (CO2, alcalinidade de bicarbonatos e carbonatos, cloretos, sulfatos, sílica,...).

Desmineralização por osmose reversa:

A osmose reversa é um processo de desmineralização de águas através da utilização de membranas semipermeáveis. O processo de osmose reversa utiliza-se de altas pressões para conseguir reverter o processo espontâneo da osmose. No processo espontâneo de osmose como acontece nas células dos organismos vivos(parede celular das plantas), a concentração de sais flui de uma região mais concentrada deste sal para outra região menos concentrada. O processo industrial de osmose reversa, utiliza-se de uma montagem especial no qual as membranas semipermeáveis ficam numa forma de espiral cilíndrica com o objetivo de aumentar a área disponível para a passagem dos íons. Fig. Unidade de osmose reversa. A água a ser desmineralizada é forçada através de grandes pressões a entrar de um lado do cilindro espiralado contendo a camada de membrana e a ser permeada(coletada no outro extremo do cilindro). A água de alimentação deverá ter baixo teor de sólidos, devendo ser previamente filtrada em filtro de carvão ativado para eliminar o material em suspensão e o cloro. para prevenir o entupimento do cilindro contendo as membranas. O carvão adsorve moléculas orgânicas, cromatos, sulfetos e cloro. O carvão também retira os peróxidos, ácido nítrico e cloro que poderiam danificar as membranas. As membranas são do tipo de filmes finos e de triacetato de celulose(CTA). As membranas de filmes finos, são mais sensíveis ao cloro do que as de CTA. A água de alimentação de um sistema de osmose reversa deverá ter o pH ajustado para 5,5-6,5. Isto ajuda a prevenção do entupimento da camada de membranas e também manter o sistema limpo. Nem toda água alimentada sai no permeado. Existe uma taxa de rejeição. Até seis membranas podem ser conectadas em série, permitindo uma taxa de captura de 84 %(rejeitando 16 %). Poderemos recircular uma parte do rejeitem sistemas de passo múltiplo, tendo uma recuperação em torno de 92 %. Para se fazer isto precisaremos de bombas mais potentes, para manter esta vazão alta.

Condutividade Elétrica

A condutividade elétrica é a capacidade que a água possui de conduzir corrente elétrica. Este parâmetro está relacionado com a presença de íons dissolvidos na água, que são partículas carregadas eletricamente. Quanto maior for a quantidade de íons dissolvidos, maior será a condutividade elétrica da água. Em águas continentais, os íons diretamente responsáveis pelos valores da condutividade são, entre outros, o cálcio, o magnésio, o potássio, o sódio, carbonatos,

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 42carbonetos, sulfatos e cloretos. O parâmetro condutividade elétrica não determina, especificamente, quais os íons que estão presentes em determinada amostra de água, mas pode contribuir para possíveis reconhecimentos de impactos ambientais que ocorram na bacia de drenagem ocasionados por lançamentos de resíduos industriais, mineração, esgotos, etc. A condutividade elétrica da água pode variar de acordo com a temperatura e a concentração total de substâncias ionizadas dissolvidas. Em águas cujos valores de pH se localizam nas faixas extremas (pH>9 ou pH< 5), os valores de condutividade são devidos apenas às altas concentrações de poucos íons em solução, dentre os quais os mais freqüentes são o H+ e o OH-. A determinação da condutividade pode ser feita através do método eletrométrico, utilizando-se para isso um condutivímetro digital. Demanda Biológica do Oxigênio (DBO) e Demanda Química do Oxigênio (DQO) A expressão Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), utilizada para exprimir o valor da poluição produzida por matéria orgânica oxidável biologicamente, corresponde à quantidade de oxigênio que é consumida pelos microorganismos do esgoto ou águas poluídas, na oxidação biológica, quando mantida a uma dada temperatura por um espaço de tempo convencionado. Essa demanda pode ser suficientemente grande, para consumir todo o oxigênio dissolvido da água, o que condiciona a morte de todos os organismos aeróbios de respiração subaquática. O teste de Demanda Química de Oxigênio (DQO) baseia-se no fato de que todos os compostos orgânicos, com poucas exceções, podem ser oxidados pela ação de um agente oxidante forte em meio ácido. Uma das limitações entretanto é o fato de que o teste não diferencia matéria orgânica biodegradável e matéria orgânica não-biodegradável, a primeira determinada pelo teste de DBO. A vantagem é o tempo de teste, realizado em poucas horas, enquanto o teste de DBO requer no mínimo 5 dias (período de incubação). Material em Suspensão Como o próprio nome já diz, o material em suspensão é o material particulado não dissolvido, encontrado suspenso no corpo d’água, composto por substâncias inorgânicas e orgânicas, incluindo-se aí os organismos planctônicos (fito e zooplâncton). Sua principal influência é na diminuição na transparência da água, impedindo a penetração da luz. Os valores para o material em suspensão podem ser obtidos através da filtragem da água com a utilização de filtros especiais e posterior análise espectrofotométrica. Compostos de Nitrogênio e Fósforo As águas naturais, em geral, contém nitratos em solução e, além disso, principalmente tratando-se de águas que recebem esgotos, podem conter quantidades variáveis de compostos mais complexos, ou menos oxidados, tais como: compostos orgânicos quaternários, amônia e nitritos. Em geral, a presença destes denuncia a existência de poluição recente, uma vez que essas substâncias são oxidadas rapidamente na água, graças principalmente à presença de bactérias nitrificantes. Por essa razão, constituem um importante índice da presença de despejos orgânicos recentes. Os compostos de fósforo são um dos mais importantes fatores limitantes à vida dos organismos aquáticos e a sua economia, em uma massa d’água, é de importância fundamental no controle ecológico das algas. Despejos orgânicos, especialmente esgotos domésticos, bem como alguns tipos de despejos industriais, podem enriquecer as águas com esse elemento.


Propriedades Físicas

Temperatura:

As águas subterrâneas têm uma amplitude térmica pequena, isto é, sua temperatura não é influenciada pelas mudanças da temperatura atmosférica. Exceções são os aqüíferos freáticos pouco profundos. Em profundidades maiores a temperatura da água é influenciada pelo grau geotérmico local ( em média 1ºC a cada 30 m). No aqüífero Botucatu (Guarani) são comuns temperaturas de 40 a 50ºC em sua partes mais profundas. Em regiões vulcânicas ou de falhamentos profundos águas aquecidas podem aflorar na superfície dando origem às fontes termais.

Cor

A cor de uma água é conseqüência de substâncias dissolvidas. Quando pura, e em grandes volumes, a água é azulada. Quando rica em ferro, é arroxeada. Quando rica em manganês, é negra e, quando rica em ácidos húmicos, é amarelada. A medida da cor de uma água é feita pela comparação com soluções conhecidas de platina-cobalto ou com discos de vidro corados calibrados com a solução de platina-cobalto. Uma unidade de cor corresponde àquela produzida por 1mg/L de platina, na forma de íon cloroplatinado. Especial cuidado deve ser tomado na anotação do pH em que foi realizada a medida, pois sua intensidade aumenta com o pH. Da mesma forma a cor é influenciada por matérias sólidas em suspensão (turbidez), que devem ser eliminadas antes da medida. Para águas relativamente límpidas a determinação pode ser feita sem a preocupação com a turbidez. Neste caso a cor obtida é referida como sendo aparente.

Em geral as águas subterrâneas apresentam valores de cor inferiores a 5mg de platina.

Para ser potável uma água não deve apresentar nenhuma cor de considerável intensidade. Segundo a OMS o índice máximo permitido deve ser 20mg Pt/L.

Odor e sabor

Odor e sabor são duas sensações que se manifestam conjuntamente, o que torna difícil sua separação. O odor e o sabor de uma água dependem dos sais e gases dissolvidos. Como o paladar humano tem sensibilidade distinta para os diversos sais, poucos miligramas por litro de alguns sais ( ferro e cobre por exemplo) é detectável, enquanto que várias centenas de miligramas de cloreto de sódio não é apercebida. Em geral as águas subterrâneas são desprovidas de odor. Algumas fontes termais podem exalar cheiro de ovo podre devido ao seu conteúdo de H2S (gás sulfídrico). Da mesma maneira águas que percolam matérias orgânicas em decomposição (turfa por exemplo) podem apresentar H2S.

Cloreto de sódio (NaCl) Salgado

Sulfato de Sódio ( Na2 SO4) Ligeiramente salgado

Bicarbonato de Sódio (Na H CO3) Ligeiramente salgado a doce

Carbonato de Sódio (Na2 CO3) Amargo e salgado

Cloreto de Cálcio (Ca Cl2) Fortemente amargo

Sulfato de Cálcio (Ca SO4) Ligeiramente amargo


Sulfato de Magnésio (Mg SO4) Ligeiramente amargo em saturação

Cloreto de Magnésio (MgCl2) Amargo e doce

Gás Carbônico (CO2) Adstringente, picante

Turbidez

É a medida da dificuldade de um feixe de luz atravessar uma certa quantidade de água. A turbidez é causada por matérias sólidas em suspensão (silte, argila, colóides, matéria orgânica, etc.). A turbidez é medida através do turbidímetro, comparando-se o espalhamento de um feixe de luz ao passar pela amostra com o espalhamento de um feixe de igual intensidade ao passar por uma suspensão padrão. Quanto maior o espalhamento maior será a turbidez. Os valores são expressos em Unidade Nefelométrica de Turbidez (UNT). A cor da água interfere negativamente na medida da turbidez devido à sua propriedade de absorver luz . Segundo a OMS (Organização Mundial da Saúde), o limite máximo de turbidez em água potável deve ser 5 UNT. As águas subterrâneas normalmente não apresentam problemas devido ao excesso de turbidez. Em alguns casos, águas ricas em íons Fe, podem apresentar uma elevação de sua turbidez quando entram em contato com o oxigênio do ar.

Sólidos em Suspensão:

Corresponde à carga sólida em suspensão e que pode ser separada por simples filtração ou mesmo decantação. As águas subterrâneas em geral não possuem sólidos em suspensão e quando um poço está produzindo água com significativo teor de sólidos em suspensão é geralmente como conseqüência de mal dimensionamento do filtro ou do pré-filtro ou completação insuficiente do aqüífero ao redor do filtro. Em aqüíferos cársticos e fissurais as aberturas das fendas podem permitir a passagem das partículas mais finas (argila, silte) aumentando assim o conteúdo em sólidos em suspensão.

Principais Constituintes Iônicos:

As águas subterrâneas tendem a ser mais ricas em sais dissolvidos do que as águas superficiais. As quantidades presentes refletem não somente os substratos rochosos percolados mas variam também em função do comportamento geoquímico dos compostos químicos envolvidos. Como há sensíveis variações nas composições químicas das rochas, é de se esperar uma certa relação entre sua composição da água e das rochas preponderantes na área. É necessário, contudo, frisar que o comportamento geoquímico dos compostos e elementos é o fator preponderante na sua distribuição nas águas. Desta forma o sódio e o potássio, dois elementos que ocorrem com concentrações muito próximas na crosta continental (vide tabela) participam em quantidades sensivelmente diferentes nas águas subterrâneas.

Composição Média da Crosta Continental

SiO2 61,9 % Bário (Ba) 425mg/L

TiO2 0,8 % Estrôncio (Sr) 375mg/L

Al2O3 15,6 % Zircônio (Zr) 165mg/L

Fe2O3 2,6 % Cobre (Cu) 55mg/L

FeO 3,9 % Escândio (Sc) 22mg/L


MnO 0,1 % Chumbo (Pb) 12,5mg/L

MgO 3,1 % Urânio (U) 2,7mg/L

CaO 5,7 % Mercúrio (Hg) 0,08mg/L

Na2O 3,1 % Prata (Ag) 0,07mg/L

K2O 2,9 % Ouro (Au) 0,004mg/L

P2O5 0,3 %

Bário (Ba)

O Bário é um elemento raro nas águas naturais, em teores de 0,0007 a 0,9 mg/L. As principais fontes naturais são: Intemperismo e erosão de depósitos naturais, normalmente veios, onde ocorre na forma de barita (BaSO4), ou feldspatos ricos em Ba. Entre as atividades humanas que introduzem bário no meio ambiente, podemos citar: Perfuração de poços, onde é empregado em lamas de perfuração; produção de pigmentos, fogos de artifício, vidros e defensivos agrícolas. Pela resolução 20 do CONAMA, o limite permitido de Ba em águas de abastecimento, é de 1,0 mg/L. É um elemento muito tóxico acima deste teor. Sua ingestão provoca elevação da pressão sanguínea, por vasoconstrição e bloqueio do sistema nervoso.

Cádmio (Ca)

Normalmente está presente nas águas naturais em pequenas concentrações, geralmente inferiores a 0,001 mg/L. As principais fontes humanas de liberação de cádmio são: Combustíveis fósseis, pigmentos, baterias, soldas, equipamentos eletrônicos, lubrificantes, acessórios fotográficos, defensivos químicos, corrosão de tubos galvanizados e refinarias de minérios. É um metal de elevado potencial tóxico, que se acumula em organismos aquáticos, o que possibilita sua entrada na cadeia alimentar, podendo chegar ao homem. Sua ingestão provoca disfunção renal, hipertensão, arterosclerose, inibição no crescimento, doenças crônicas em idosos e câncer. Segundo a Resolução 20 do CONAMA, o teor máximo permitido é 0,001mg/L.

Cálcio (Ca+)

O teor de cálcio nas águas subterrâneas varia, de uma forma geral, de 10 a 100mg/L. As principais fontes de cálcio são os plagioclásios cálcicos, calcita, dolomita, apatita, entre outros. O carbonato de cálcio é muito pouco solúvel em água pura. O cálcio ocorre nas águas na forma de bicarbonato e sua solubilidade está em função da quantidade de gás carbônico dissolvido. A quantidade de CO2 dissolvida depende da temperatura e da pressão, que são, portanto, fatores que vão determinar a solubilidade do bicarbonato de cálcio.

A reação resultante é a seguinte: Ca CO3 + CO2 + H2O → Ca (CO3)2 H2

Toda variação de temperatura e de pressão que levam à modificação do CO2 dissolvido na água refletirá sobre seu conteúdo em Ca. No caso das águas subterrâneas estas variações ora levam à solubilização do carbonato de cálcio, ora levam à sua precipitação. A incrustação de um filtro de poço por Ca CO3 é uma das conseqüências deste processo.O cálcio é o principal elemento responsável pela dureza de uma água.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 46Chumbo (Pb)

Apesar de não ser um elemento comum nas águas naturais, o chumbo tem sido responsável por sérios problemas de intoxicação, devido ao fato de que é introduzido facilmente no meio ambiente a partir de uma série de processos e produtos humanos, tais como: encanamentos e soldas, plásticos, tintas, pigmentos, metalurgia. Em países em que o chumbo tetraetila é adicionado à gasolina, esta é uma das principais fontes de poluição por este elemento. No Brasil, seu uso na gasolina foi substituído por álcool etílico. Recentemente a imprensa noticiou a presença de chumbo na água de abastecimento do bairro de Copacabana, oriundo de antigos encanamentos de chumbo.

É um metal que tem efeito cumulativo no organismo, provocando uma doença crônica chamada saturnismo, hoje mais comum em trabalhadores que estão muito expostos à contaminação. No passado a taxa de intoxicação era muito elevada devido ao uso de canecas e vasilhames de chumbo. Os efeitos da intoxicação por chumbo são: tontura, irritabilidade, dor de cabeça, perda de memória. A intoxicação aguda caracteriza-se pela sede intensa, sabor metálico na boca, inflamação gastro-intestinal, vômitos e diarréias. Em crianças, o chumbo provoca retardamento físico e mental, perda da concentração e diminuição da capacidade cognitiva. Em adultos são comuns problemas nos rins e aumento da pressão arterial.

Análises realizadas em amostras de cabelo de Beethoven, o grande compositor alemão, detectaram chumbo em níveis 60 vezes superiores ao comum. Alguns pesquisadores acreditam que uma intoxicação aguda por chumbo pode explicar muitas das dores que Beethoven sentia e do seu comportamento irritadiço e solitário.

No sul do Estado de São Paulo e norte do Estado do Paraná, na região do Vale do Rio Ribeira, foi detectada intoxicação, em larga escala, da população e dos animais aquáticos. A poluição é proveniente de rejeitos da mineração de chumbo, ouro e prata, que ali existiu até 1996. As áreas onde estão os rejeitos foram adquiridas pela empresa CBA, que ali pretende construir uma barragem. O problema de saúde pública na região já se configura como sério e poderá piorar se a CBA não tomar as medidas necessárias, antes de construir a represa.

Segundo a Resolução 20 do CONAMA, o teor máximo de chumbo na água de abastecimento deve ser 0,05 mg/L.

Cloretos (Cl-)

O cloro está presente em teores inferiores a 100mg/L. Forma compostos muito solúveis e tende a se enriquecer , junto com o sódio, a partir das zonas de recarga das águas subterrâneas. Teores anômalos são indicadores de contaminação por água do mar, e por aterros sanitários.

Cobre (Cu)

O cobre é um elemento que ocorre, em geral, em baixas concentrações na água subterrânea, devido sua pequena solubilidade. Nas águas superficiais são, normalmente, bem menores que 0,020 mg/L e nas águas subterrâneas é inferior a 1µg/L. A ingestão de altas doses pode acarretar, no homem, irritação e corrosão da mucosa, problemas hepáticos, renais, irritação do sistema nervoso e depressão. Os portadores da Doença de Wilson podem ser seriamente afetados pela presença de cobre na água. As atividades humanas responsáveis pela introdução de cobre na água são: corrosão de tubos de cobre e de latão por águas ácidas, algicidas, fungicidas usados na preservação da madeira e indústria de mineração, fundição, galvanoplastia e refino. Segundo a Resolução 20 do CONAMA, o teor máximo permitido em águas de abastecimento público é 0,5 mg/L. Para os portadores da Doença de Wilson, este teor tem substancialmente menor, porque eles não conseguem eliminar o cobre do organismo, que tem, pois, um efeito cumulativo nestes pacientes.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 47Observação: No capítulo "FAQ" há mais sobre Doença de Wilson.

Ferro (Fe-)

É um elemento persistentemente presente em quase todas as águas subterrâneas em teores abaixo de 0,3mg/L. Suas fontes são minerais escuros (máficos) portadores de Fe: magnetita, biotita, pirita, piroxênios, anfibólios. Em virtude de afinidades geoquímicas quase sempre é acompanhado pelo Manganês. O ferro no estado ferroso (Fe²+) forma compostos solúveis, principalmente hidróxidos. Em ambientes oxidantes o Fe²+ passa a Fe³+ dando origem ao hidróxido férrico, que é insolúvel e se precipita, tingindo fortemente a água. Desta forma, águas com alto conteúdo de Fe, ao saírem do poço são incolores, mas ao entrarem em contato com o oxigênio do ar ficam amarelada, o que lhes confere uma aparência nada agradável. Apesar do organismo humano necessitar de até 19mg de ferro por dia, os padrões de potabilidade exigem que uma água de abastecimento público não ultrapasse os 0,3mg/L. Este limite é estabelecido em função de problemas estéticos relacionados à presença do ferro na água e do sabor ruim que o ferro lhe confere. O ferro, assim como o manganês, ao se oxidarem se precipitam sobre as louças sanitárias, azulejos, roupas, manchando-as. Águas ferruginosas são aeradas antes da filtração para eliminar o ferro. Outra forma de evitar os inconvenientes da precipitação de sais deste elemento químico é usar substâncias complexantes, à base de fosfato, que encapsulam as moléculas dos sais de Fe e Mn, formando compostos estáveis, não oxidáveis nem através de forte cloração, e desta forma mantendo-as permanentemente em solução. O inconveniente deste processo é que ele não elimina o ferro e o manganês presentes na água, e ainda adiciona mais produto químico (fosfatos) à mesma. Estas substâncias complexantes são também usadas para evitar a precipitação de sais de Ca e Mg em águas duras, evitando as indesejáveis incrustações, e diminuindo o consumo de sabão.

A precipitação de ferro presente nas águas é a principal responsável pela perda da capacidade específica de poços profundos. Estas incrustações são produtos da atividade das ferro-bactérias. O uso de substâncias orgânicas emulsificantes e polifosfatos nos processos de perfuração e desenvolvimento dos poços criam condições para que as ferro-bactérias, naturalmente ocorrente nos aqüíferos, proliferem com mais facilidade, fazendo-se necessário uma boa limpeza no processo de complexação do poço.

Flúor (F-)

O flúor é um elemento que ocorre naturalmente e em pequenas quantidades nas águas naturais (0,1 a 2,0mg/L). É produto do intemperismo de minerais no qual é elemento principal ou secundário: fluorita, apatita, flúor-apatita, turmalina, topázio e mica. O flúor liberado pelo intemperismo destes minerais passa para as soluções aquosas supergênicas na forma do íon fluoreto, de alta mobilidade. Diversamente de outros halogênios ele pode formar complexos estáveis com elementos como Al, Fe, B e Ca. Desta forma no ciclo geoquímico o flúor pode ser removido das águas pela coprecitação com óxidos secundários de Fe, podendo também ser complexado tanto com o Fe como com o Al na forma de fosfatos. Como produto da ação humana o flúor é originado de atividades industriais: siderurgia, fundições, fabricação do alumínio, de louças e esmaltados, vidro, teflon, entre outras. Estas atividades são responsáveis pela sua introdução no ciclo hidrológico pelo lançamento na atmosfera ou em corpos hídricos superficiais. Na forma de clorofluorcarbono (CFC) o flúor foi amplamente utilizado como propelente de aerossóis. Este uso está em declínio devido a restrições legais, pois o CFC agride e destrói a camada de ozônio que circunda a Terra. É sabido que o flúor, em pequenas quantidades, é benéfico à saúde humana, principalmente em crianças, promovendo o endurecimento da matriz mineral dos dentes e esqueleto e tem se mostrado como o agente químico mais eficiente na prevenção da cárie dentária, daí sua adição nos sistemas de abastecimentos públicos de água ser uma prática muito difundida. Contudo, acima de certos teores, passa a ser prejudicial, causando fluorose dental e esquelética, tanto em seres humanos como em animais. A fluorose se caracteriza pelo escurecimento dos dentes e a perda de resistência dos dentes e ossos. Os

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 48teores máximos permitidos são estabelecidos em função da idade do consumidor e da quantidade de água ingerida diariamente. Nos países tropicais, onde a ingestão diária de água é maior, admite-se que se deva ser mais rigoroso no controle de flúor nas águas de abastecimento público. Segundo a Organização Mundial da Saúde o teor de flúor estabelecido como ótimo na água potável varia entre 0,7 a 1,2mg/L, segundo as médias de temperaturas anuais (18 ° C=1,2mg/L, 19-26 ° C=0,9mg/L, 27 ° C=07mg/L).

Magnésio (Mg²+)

O magnésio é um elemento cujo comportamento geoquímico é muito parecido com o do cálcio e, em linhas gerais, acompanha este elemento. Diferentemente do cálcio, contudo, forma sais mais solúveis. Os minerais mais comuns fornecedores de magnésio para as águas subterrâneas são: biotita, anfibólios e piroxênios. Estes minerais são mais estáveis diante do intemperismo químico, do que os minerais fornecedores de cálcio, por isso seu teor nas águas subterrâneas é significativamente menor do que aquele. Em região de rochas carbonáticas, o mineral dolomita é um importante fornecedor de Mg. Nas águas subterrâneas ocorre com teores entre 1 e 40mg/L. O magnésio, depois do cálcio, é o principal responsável pela dureza das águas.

Na água do mar o magnésio ocorre em teores de cerca 1400 mg/L, bem acima do teor de cálcio (cerca de 480mg/L). Em águas subterrâneas de regiões litorâneas, a relação Mg/Ca é um elemento caracterizador da contaminação por água marinha.

Manganês (Mn+)

É um elemento que acompanha o ferro em virtude de seu comportamento geoquímico. Ocorre em teores abaixo de 0,2mg/L, quase sempre como óxido de manganês bivalente, que se oxida em presença do ar, dando origem a precipitados negros.

Níquel (Ni)

O teor de níquel nas águas está ao redor de o,1 mg/L. Concentrações superiores a 11,0 mg/L podem ser encontradas em áreas de mineração. As principais fontes antropomórficas de níquel são: queima de combustíveis fósseis, fundição e ligas, galvanoplastia. No ser humano, altas doses levam à intoxicação, afetando nervos, coração e sistema respiratório. Pode causar dermatites em pessoas sensíveis. Segundo a Resolução 20 do CONAMA, o teor máximo permitido em águas de abastecimento é 0,025 mg/L.

Nitrato (NO3- )

O nitrogênio perfaz cerca de 80 por cento do ar que respiramos. Como um componente essencial das proteínas ele é encontrado nas células de todos os organismos vivos. Nitrogênio inorgânico pode existir no estado livre como gás, nitrito, nitrato e amônia. Com exceção de algumas ocorrências como sais evaporíticos, o nitrogênio e seus compostos não são encontrados nas rochas da crosta terrestre. O nitrogênio é continuamente reciclado pelas plantas e animais. Nas águas subterrâneas os nitratos ocorrem em teores em geral abaixo de 5mg/L. Nitritos e amônia são ausentes, pois são rapidamente convertidos a nitrato pelas bactérias. Pequeno teor de nitrito e amônia é sinal de poluição orgânica recente. Segundo o padrão de potabilidade da OMS, uma água não deve ter mais do que 10mg/L de NO3

-.

No sistema digestivo o nitrato é transformado em nitrosaminas, que são substâncias carcinógenas. Crianças com menos de três meses de idade possuem, em seu aparelho digestivo, bactérias que reduzem o nitrato a nitrito. Este se liga muito fortemente a moléculas de hemoglobina, impedindo-as de transportarem oxigênio para as células do organismo. A deficiência em oxigênio leva a danos

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 49neurológicos permanentes, dificuldade de respiração (falta de ar) e em casos mais sérios à morte por asfixia. Aos seis meses de idade a concentração de ácido hidroclórico aumenta no estômago, matando as bactérias redutoras de nitrato.

Pesquisa realizada pela USEPA ( U. S. Environmental Protection Agency) no decorrer do ano de 1992, em todo território norte-americano, constatou que cerca de 75 000 crianças com menos de dez meses de idade estavam expostas ao consumo de água com mais de 10 mg/L de nitrato. No Brasil, não se tem idéia da extensão do problema. Aparentemente, aqui o problema está mais associado a poços poluídos por esgotos domésticos do que ao uso intensivo de fertilizante.

Potássio (K+)

O potássio é um elemento químico abundante na crosta terrestre, mas ocorre em pequena quantidade nas águas subterrâneas, pois é facilmente fixado pelas argilas e intensivamente consumido pelos vegetais. Seus principais minerais fontes são: feldspato potássico, mica moscovita e biotita, pouco resistentes aos intemperismo físico e químico. Nas águas subterrâneas seu teor médio é inferior a 10mg/L, sendo mais freqüente valores entre 1 e 5mg/L.

Sódio (Na+)

O sódio é um elemento químico quase sempre presente nas águas subterrâneas. Seus principais minerais fonte (feldspatos plagioclásios) são pouco resistentes aos processos intempéricos, principalmente os químicos. Os sais formados nestes processos são muito solúveis. Nas águas subterrâneas o teor de sódio varia entre 0,1 e 100mg/L, sendo que há um enriquecimento gradativo deste metal a partir das zonas de recarga. A quantidade de sódio presente na água é um elemento limitante de seu uso na agricultura. Em aqüíferos litorâneos, a presença de sódio na água poderá estar relacionada à intrusão da água do mar. Segundo a OMS, o valor máximo recomendável de sódio na água potável é 200mg/L

Água Canalizada

Muitas pessoas usam água da torneira no aquário; é mais barata e fácil de usar. Infelizmente (para os aquariofilistas), as companhias da água adicionam químicos à água de modo a torná-la segura para beber (e.g., cloro, cloramina para matar as bactérias). Mais recentemente, preocupações acerca da água em velhos tubos de chumbo provocou que se começasse a adicionar químicos que aumentam o pH à água (porque o chumbo dissolve-se menos em água alcalina). Conseqüentemente, a água da torneira tem de ser especialmente tratada antes de ser utilizada com segurança em aquários de peixes.

Outro problema potencial tem a ver com as variações nas propriedades químicas do fornecimento de água ao longo do tempo (e.g., mês a mês). Algumas zonas não têm água suficiente, vendo-se assim obrigadas a comprar água a zonas vizinhas em tempo de escassez. Se essa água tiver propriedades químicas diferentes (e.g. dureza), a química da água da torneira vai também variar. Como exemplo comum, altos níveis de bactérias são um problema maior no Verão do que no Inverno, especialmente em climas quentes. Em conseqüência, não é invulgar as companhias usarem mais cloro nos meses de Verão para manter as bactérias sob controlo. Até mesmo os fatores como o tempo local podem ter impacto; fortes chuvas podem ter como causa uma baixa na dureza do seu fornecimento de água à medida que os reservatórios locais se enchem.

Em geral o cloro e a cloramina são os dois aditivos que causam maiores problemas. Note que estas duas substâncias são MUITO DIFERENTES! Assegure-se que sabe o que existe na água da sua torneira e trate-a de forma correta.

Cloro

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 50Nos EUA, as orientações exigem que a água da rede em qualquer torneira contenha uma

concentração mínima de cloro de 0,2ppm, reduzindo assim a concentração de bactérias (estas podem exigir mais do que 0,2 ppm de cloro para serem mantidas sob controlo). Dado que o cloro se decompõe com o tempo, a concentração de cloro que surge em sua casa é menor do que a que é colocada na origem. Assim a concentração exata na torneira depende da distância do abastecimento, quanto tempo demora a chegar do abastecimento a sua casa, quanto cloro é inicialmente adicionado.

O cloro em altas concentrações é fatal para os peixes; em baixas concentrações perturba os peixes danificando-lhes as guelras.

Concentrações tão baixas como 0,2-0,3 ppm matarão a maioria dos peixes bastante depressa. Para prevenir perturbações as concentrações máximas admissíveis são da ordem de 0.003 ppm. Felizmente o cloro pode ser facilmente removido da água através do químico tiossulfato de sódio, disponível em lojas de peixes nas mais variadas marcas. O tiossulfato de sódio neutraliza o cloro instantaneamente. Note que existem muitos produtos de "tratamento de água" publicitados como "torna a água da torneira segura". Leia os rótulos cuidadosamente. Inevitavelmente, todos os que neutralizam o cloro contém tiossulfato de sódio, mais outras substâncias que podem ou não ser úteis. Se a sua água contém apenas cloro (ao contrário da cloramina), tiossulfato de sódio é tudo o que precisa. O tratamento com um custo mais eficiente consiste numa gota por cada 4 litros de água. Muitos outros tratamentos são muito mais caros a longo prazo; podem requerer um colher de chá (ou mais) por cada 4 litros!

O cloro é relativamente instável na água, escapando-se para a atmosfera por si próprio. A água num balde (ou aquário) com adequada circulação (e.g. filtro ou pedra difusora) ficará sem cloro ao fim de 24 horas ou menos.

Muitas pessoas na net dizem que não fazem qualquer tratamento à água da torneira sempre que efetuam mudanças parciais de água. Tenha em atenção que, embora os peixes não exibam APARENTEMENTE sinais de doença, isso não significa que o cloro não esteja a afetar os peixes. O nível de perturbação depende do nível de cloro introduzido no aquário, que depende de muitos outros fatores (incluindo a percentagem de água adicionada). Dado que os removedores de cloro são tão baratos a segurança que fornecem não deve ser desprezada.

Cloramina

Um dos problemas ao usar cloro para tratar a agua é que este se decompõe muito rapidamente. Outra preocupação com o uso de cloro é que podem surgir, na associação com certas matérias orgânicas, trialometanos, uma família de cancerígenos. Conseqüentemente, muitas companhias mudaram do cloro para a cloramina. A cloramina é um composto que contém cloro e amônia, é muito mais estável do que o cloro.

A cloramina coloca duas significativas dores de cabeça aos aquariofilistas. Primeiro, os únicos produtos neutralizadores de cloro, do tipo tiossulfato de sódio, só neutralizam a parte de cloro, deixando o problema maior: a mortal amônia. As conseqüências podem ser devastadoras para os peixes. Embora o filtro biológico do aquário converta (eventualmente) a amônia em nitratos, o tempo que demora a fazê-lo pode ser superior à capacidade de resistência dos peixes.

O segundo problema está relacionado com as mudanças de água parciais. Uma das principais razões para efetuar mudanças parciais de água regulares prende-se com a remoção de nitratos que se acumulam. Se a água de substituição contém amônia, está a colocar o azoto novamente no aquário e é impossível reduzir os nitratos abaixo da concentração da torneira. Felizmente, as concentrações da água da torneira são relativamente baixas (1 ou 2 ppm); você terá provavelmente uma concentração muito superior no aquário.

A cloramina pode ser neutralizada com segurança através de produtos como Amquel, que neutralizam ambos os compostos, a amônia e o cloro, das moléculas de cloramina. A amônia neutralizada ainda será convertida para nitritos e nitratos via filtro biológico.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 51Outro método de neutralizar o cloramina é envelhecer a água à medida que se faz filtragem

biológica. Por exemplo, arranje um contentor de lixo (plástico) de tamanho apropriado, encha-o de água, elimine o cloro com tiossulfato de sódio, e então ligue um filtro biológico já estabelecido. Tal como no seu aquário, o filtro biológico converte a amônia em nitrato, após o que pode ser adicionada ao seu aquário com segurança. Note: é necessário juntar tiossulfato de sódio para neutralizar o cloro; senão o cloro mata as bactérias do filtro biológico.

Em alternativa, a amônia pode ser removida filtrando a água através de zeolite ou carvão ativado antes de a adicionar ao seu aquário. Nota: há notícias divergentes sobre o sucesso deste método). Se tiver experiências concretas (positivas ou negativas), por favor avise a equipa de manutenção desta FAQ.

Outras impurezas da água a que deve estar atento

Além dos aditivos descritos acima (cloro e cloramina), a água canalizada pode conter outros elementos que o aquariofilista precisará de conhecer. A água em alguns locais contém realmente nitratos. Noutros locais, a água contém elevadas concentrações de fosfatos (1ppm ou mais). Elevada concentração de fosfatos tem sido ligada a problemas com algas. Uma estratégia de controle de algas pode exigir a remoção de fosfatos. Altos níveis de ferro (1ppm ou mais) também têm sido ligados à ameaça das algas. Consulte a secção algas desta FAQ para mais detalhes.

Como saber quais os aditivos usados que a sua companhia de água local

O mais simples é perguntar a quem sabe. Uma loja de peixes local (se pertence ao mesmo conselho) deve ser capaz de o informar. Alternativamente, telefone para o escritório da companhia de água. Peça para falar com o "químico da água", diga-lhe que é um aquariofilista e que quer saber quais são os valores do pH, GH e KH da sua água, bem como a variação das características da água ao longo dos meses. Por fim (nos EUA) se quer mesmo detalhes, peça-lhe para lhe mandarem uma cópia do relatório periódico que fornecem à EPA. Contém uma lista detalhada e exata do que a sua água contém e em que concentrações (e.g. ferro. nitratos, fosfatos, etc.). Por lei, o relatório está disponível para inspeção publica.

Água do Poço

Pode ser que tenha acesso à água de poço ou furo em vez de água da rede municipal. Uma vantagem é que não tem de lidar com cloro ou cloramina. Por outro lado, a água de poços é freqüentemente muito mais dura do que a água disponível através de serviços locais. Além disso a única forma de saber a sua composição (GH, KH, etc.) é efetuar testes. Em alternativa há empresas que efetuam análises detalhadas do seu conteúdo embora essas análises possam ser dispendiosas.

Um dos problemas ao usar água de poços é que freqüentemente contém altas concentrações de gases dissolvidos (que podem ser perigosos para os peixes). Por exemplo, a água de poços está freqüentemente saturada com CO2, o que baixa o seu pH. Uma vez o CO2 libertado, o pH aumentará. Os peixes não devem estar sujeitos a tais flutuações temporárias do pH. Por uma questão de segurança, areje a água de poços convenientemente várias horas antes de a adicionar ao seu aquário.

FOSSAS SÉPTICAS

As fossas sépticas, uma benfeitoria complementar às moradias . São fundamentais no combate à doenças, verminoses e endemias (como a cólera, por exemplo), pois evitam o lançamento dos dejetos humanos diretamente em rios, lagos ou mesmo na superfície do solo. O seu uso é essencial para a melhoria das condições de higiene das populações rurais.

Esse tipo de fossa nada mais é do que um tanque enterrado, que recebe os esgotos (dejetos e águas servidas), retém a parte sólida e inicia o processo biológico de purificação da parte líquida (efluente). Mas é preciso que esses efluentes sejam infiltrados no solo para completar o processo

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 52biológico de purificação e eliminar os riscos de contaminação.

As fossa sépticas não devem ficar muito perto das moradias (par evitar mau cheiro) nem muito longe (para evitar tubulações muito longas, que são mais caras e exigem fossa mais profundas, devido ao caimento da tubulação). A distância recomendada é 6m. Elas devem ser construídas do lado do banheiro, para evitar curvas nas canalizações. Também devem ficar num nível mais baixo do terreno e longe de poços ou de qualquer outra fonte de captação de água (no mínimo, a 30m de distância), para evitar contaminações, no caso de um eventual vazamento.

O tamanho da fossa séptica depende do número de pessoas da moradia. Ela é dimensionada em função de um consumo médio de 200 litros de água por pessoa, por dia. Sua capacidade, entretanto, nunca deve ser inferior a 1.000 litros. As fossa sépticas podem ser de dois tipos: - Pré-moldadas; - Feitas no local. 1) Fossas sépticas pré-moldadas As fossas sépticas pré-moldadas têm formato cilíndrico. No mercado há dois tipos, independentemente de sua capacidade: - Inteiriças, constituídas de uma única peça; - De anéis, com encaixes macho e fêmea, para sobreposição. Para volumes maiores é recomendável que a altura não seja maior que o dobro do diâmetro, para que a fossa funcione bem. Preste atenção neste detalhe, principalmente quando a fossa for de anéis sobrepostos. A instalação de uma fossa séptica pré-moldada começa pela escavação do buraco onde ela vai ficar enterrada no terreno, em seguida, o fundo do buraco deve ser compactado, nivelado e coberto com uma camada de 5cm de concreto magro. Nas fossas de anéis sobrepostos, é preciso fazer uma camada de concreto magro. Nas fossas de anéis sobrepostos, é preciso fazer uma laje de 7cm de concreto armado do fundo do buraco, sobre uma camada de concreto magro . Finalmente, a fossa pré-moldada é colocada no lugar. A tubulação que liga a caixa de inspeção (da rede de esgoto da moradia) a fossa séptica deve ter um caimento de 2%, no mínimo, ou seja, 2cm por metro de tubulação. Para tanto, o topo do buraco da fossa deverá ficar num nível inferior ao da saída da caixa de inspeção. As fossas sépticas pré-moldadas podem ser adquiridas diretamente dos seus fabricantes. Eles também dão cotações sobre a sua montagem no local. Os seus endereços constam das páginas amarelas das listas telefônicas, em geral sob o título "Concreto - Pré-moldados". Ao comprar fossas sépticas pré-moldadas, sempre dê preferência àquelas fabricadas segundo as Normas Técnicas Brasileiras". As que não seguem essas normas não funcionam bem. 2)Fossas sépticas feitas no local As fossas sépticas feitas no local têm formato retangular. Para funcionar bem, elas devem ter as seguintes dimensões:


FÓSSAS SÉPTICAS RETANGULARES Dimensões internas Número de

pessoas Comprimento LarguraAlturaCapacidades

(litros) até 7 2 0,9 1,5 2160 até 10 2,3 0,9 1,5 2480 até 14 2,5 0,9 1,5 2700 até 21 2,7 1,2 1,5 3890 até 24 3,2 1,2 1,5 4600

A execução desse tipo de fossa também começa pela escavação do buraco, onde a fossa vai ficar enterrada no terreno.

O fundo do buraco deve ser compactado, nivelado e coberto com uma camada de 5cm de concreto magro, é feita uma laje de concreto armado de 7cm de espessura.

Uma maneira fácil e econômica de construir esse tipo de fossa é usar blocos de concreto e placas pré-moldadas de concreto.

As paredes feitas com blocos de concreto de 15cm ou de 20cm de largura. Durante a execução da alvenaria, já devem ser colocados os tubos de limpeza (esgotamento), de entrada e de saída da fossa e deixadas ranhuras para encaixe das placas de separação das câmaras.

As paredes internas da fossa devem ser revestidas com argamassas à base de cimento.

As paredes internas das câmara (chicanas) e a tampa da fossa são feitas com placas pré-moldadas de concreto. Para a separação das câmaras são necessárias cinco placas: duas de entrada e três de saída. Essas placas têm 4cm de espessura e a armadura em forma de tela.

A tampa é subdividida em duas ou mais placas, dependendo do tamanho da fossa para facilitar sua execução e até a sua remoção, em caso de necessidade. Essas placas têm 5cm de espessura e a sua armadura também é feita em forma de tela.

A concretagem das placas deve ser feita sobre uma superfície bem lisa, revestida de papel, para evitar a aderência do concreto ao piso onde é feita a concretagem, uma vez que as fôrmas não têm fundo.

As placas prontas das chicanas são encaixadas nas ranhuras deixadas nas paredes da fossa. As da tampa são simplesmente apoiadas sobre as paredes da fossa. LIGAÇÃO DA REDE DE ESGOTO À FOSSA A rede de esgoto da moradia deve passar inicialmente por uma caixa de inspeção, que serve para fazer a manutenção periódica da tubulação, facilitando o desentupimento, em caso de necessidade.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 54Essa caixa deve ter 60cm X 60cm e profundidade de 50cm. Deve ser construída a cerca de 2m de distância da casa, num buraco de 1m X 1m, com profundidade de 0,5m a 1m.

O fundo desse buraco deve ser bem compactado e receber uma camada de concreto magro. As paredes da caixa podem ser feitas com blocos de concreto de 10cm de largura.

O fundo e as paredes dessa caixa devem ser revestidos com uma argamassa à base de cimento.

A caixa de inspeção é coberta com uma placa pré-moldada de concreto com 5cm de espessura.

A ligação da rede de esgoto da moradia à fossa séptica deve ser feita com tubos de 10cm de diâmetro, assentados numa valeta e bem unidos entre si. O fundo da valeta deve ter caimento de

2%, no sentido da caixa de inspeção para a fossa séptica, ser bem nivelado e compactado.

DISTRIBUIÇÃO DOS EFLUENTES NO SOLO

Há duas maneiras de distribuir os efluentes no solo: - Valetas de infiltração;

- Sumidouros.

A utilização de um ou outro vai depender do tipo do solo (mais poroso ou menos poroso) e dos recursos disponíveis para a sua execução. 1) Valetas de infiltração

Esse sistema consiste na escavação de uma ou mais valetas, nas quais são colocados tubos que permitem, ao longo do seu comprimento, escoar para dentro do solo os efluentes provenientes das fossa séptica.

O comprimento total das linhas de tubos depende do tipo de solo e da quantidade de efluente a ser tratada. Em terrenos mais porosos (como arenosos), 8m de tubos por pessoa são suficientes. Em terrenos menos porosos (como os argilosos), são necessários 12 m de tubo por pessoa. Entretanto, para um bom funcionamento de sistema , cada linha de tubos não deve ter mais que 30m de comprimento.

Quando o terreno não permite a construção das valetas nas quantidades e nos comprimentos necessários, pode ser feito um número maior de ramificações, de comprimentos menores. É o caso da ocorrência de obstáculos (uma árvore ou rocha) ou da inexistência de espaço suficiente. (limite da propriedade.

Os tubos devem ter 10cm de diâmetro e ser assentados sobre uma camada de 10cm de pedra britada ou cascalho, colocadas no fundo das valetas de infiltração. Os quatro primeiros tubos que saem da

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 55fossa devem ser unidos entre si. Entre os demais tubos deve ser deixado um espaço de 0,5cm , para permitir o vazamento do efluente à medida que ele desce pelos tubos. Junto a esses espaços, os tubos devem ser cobertos (apenas na parte de cima com um pedaço de lona plástica ou outro material impermeável, para evitar a entrada de terra na tubulação.

Em seguida as valetas são fechadas com uma camada de brita, até meia altura e o restante co m o próprio solo.

Nos entroncamentos ou ramificações de tubos é recomendável o uso de caixas de distribuição. 2) Sumidouro O sumidouro é um poço sem laje de fundo que permite a penetração do efluente da fossa séptica no solo.

O diâmetro e a profundidade dos sumidouros depende das quantidades de efluentes e do tipo de solo. Mas não devem ter menos que 1m de diâmetro e mais que 3m de profundidade.

Os sumidouros podem ser feitos com blocos de concreto ou com anéis pré-moldados de concreto.

A construção de um sumidouro começa pela escavação do buraco no local escolhido, a cerca de 3m da fossa séptica e num nível um pouco mais baixo, para facilitar o escoamento dos efluentes por gravidade. A profundidade do buraco deve ser 80cm maior que a altura final do sumidouro.

É recomendável que o diâmetro dos sumidouros com paredes de blocos de concreto não seja inferior a 1,5m para facilitar o assentamento. Os blocos só podem se assentados com argamassa de cimento e areia nas juntas horizontais. As juntas verticais não devem receber argamassa de assentamento, para facilitar oi escoamento dos efluentes.

Se as paredes forem feitas com anéis pré-moldados de concreto, eles devem ser apenas colocados uns sobre os outros, sem nenhum rejuntamento, para permitir o escoamento dos efluentes.

Esses anéis podem ser adquiridos diretamente de fabricantes locais de pré-moldados de concreto ou de artefatos de cimento.

A laje ou tampa dos sumidouros pode ser feita com uma ou mais placas de concreto. Elas podem ser executadas no próprio local ou adquiridas diretamente dos fabricantes de pré-moldados ou artefatos de cimento da região.


TECNOLOGIAS PARA TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS

No campo de tecnologias para o tratamento de esgotos sanitários, a escolha entre as diversas alternativas disponíveis é ampla e depende de diversos fatores, dentre eles, podem ser citados:

• Área disponível para implantação da ETE; • Topografia dos possíveis locais de implantação e das bacias de drenagem e esgotamento

sanitário; • Volumes diários a serem tratados e variações horárias e sazonais da vazão de esgotos; • Características do corpo receptor de esgotos tratados; • Disponibilidade e grau de instrução da equipe operacional responsável pelo sistema; • Disponibilidade e custos operacionais de consumo de energia elétrica; • Clima e variações de temperatura da região; • Disponibilidade de locais e/ou sistemas de reaproveitamento e/ou disposição adequados dos

resíduos gerados pela ETE.

O tratamento de esgotos pode ser dividido em níveis de acordo com o grau de remoção de poluentes ao qual se deseja atingir. O tratamento preliminar destina-se a remoção de sólidos grosseiros em suspensão ( materiais de maiores dimensões e o sólidos decantáveis como areia e gordura). São utilizados apenas mecanismos físicos (gradeamento e sedimentação por gravidade) como método de tratamento. Esta etapa tem a finalidade de proteger as unidades de tratamento subseqüentes e dispositivos de transporte como por exemplo bombas e tubulações, além de proteção dos corpos receptores quanto aos aspectos estéticos. O tratamento primário além dos sólidos sedimentáveis remove também uma pequena parte da matéria orgânica, utilizando-se de mecanismos físicos como método de tratamento. O tratamento secundário, geralmente constituído por reator biológico, remove grande parte da matéria orgânica, podendo remover parcela dos nutrientes como nitrogênio e fósforo. Os reatores biológicos empregados para essa etapa do tratamento reproduzem os fenômenos naturais da estabilização da matéria orgânica que ocorreriam no corpo receptor. O tratamento terciário, nem sempre presente, geralmente constituído de unidade de tratamento físico-químico, tem como finalidade a remoção complementar da matéria orgânica, dos nutrientes, de poluentes específicos e a desinfecção dos esgotos tratados. De acordo com a área, com os recursos financeiros disponíveis e com o grau de eficiência que se deseja obter, um ou outro processo de tratamento pode ser mais adequado. A estimativa de eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE podem ser avaliadas no Quadro V.

Quadro V – Estimativa da eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE.

Tipo de tratamento

Matéria orgânica (% remoção de

DBO)

Sólidos em suspensão

(% remoção SS)

Nutrientes (% remoção nutrientes)

Bactérias (%

remoção)

Preliminar 5 – 10 5 –20 Não remove 10 – 20

Primário 25 –50 40 –70 Não remove 25 –75

Secundário 80 –95 65 –95 Pode remover 70 – 99

Terciário 40 - 99 80 – 99 Até 99 Até 99,999

Fonte: (CETESB, 1988)

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 57 Algumas das principais tecnologias utilizadas para tratamento de esgotos sanitários estão descritas nos itens apresentados a seguir.

LAGOAS

As lagoas de estabilização são consideradas como uma das técnicas mais simples de tratamento de esgotos. Dependendo da área disponível, topografia do terreno e grau de eficiência desejado, podem ser empregados os seguintes tipos de sistemas de lagoas de estabilização:

Lagoas facultativas Sistema de lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas (Sistema Australiano)

Lagoas aeradas facultativas Sistema de lagoas aeradas de mistura completa seguida por lagoas de decantação

Um outro tipo de lagoa empregada no tratamento de esgoto é a lagoa de maturação. Porém esta tem como objetivo a remoção de patogênicos ao contrário das demais citadas que são destinadas a remoção de matéria orgânica. As principais vantagens de um sistema de lagoas são a facilidade de construção, operação e manutenção e respectivos custos reduzidos, além da sua satisfatória resistência a variações de carga. Uma grande desvantagem é a necessidade de grandes áreas para a construção.(SPERLING,1996)

LAGOAS FACULTATIVAS O processo de tratamento por lagoas facultativas é muito simples e constitui-se unicamente por processos naturais. Estes podem ocorrer em três zonas da lagoa: zona anaeróbia, zona aeróbia e zona facultativa. O efluente entra por uma extremidade da lagoa e sai pela outra. Durante este caminho, que pode demorar vários dias, o esgoto sofre os processos que irão resultar em sua purificação. Após a entrada do efluente na lagoa, a matéria orgânica em suspensão (DBO particulada) começa a sedimentar formando o lodo de fundo. Este sofre tratamento anaeróbio na zona anaeróbia da lagoa. Já a matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) e a em suspensão de pequenas dimensões (DBO finamente particulada) permanecem dispersas na massa líquida. Estas sofrerão tratamento aeróbio nas zonas mais superficiais da lagoa (zona aeróbia). Nesta zona há necessidade da presença de oxigênio. Este é fornecido por trocas gasosas da superfície líquida com a atmosfera e pela fotossíntese realizada pelas algas presentes, fundamentais ao processo. Para isso há necessidade de suficiente iluminação solar, portanto, estas lagoas devem ser implantadas em lugares de baixa nebulosidade e grande radiação solar. Na zona aeróbia há um equilíbrio entre o consumo e a produção de oxigênio e gás carbônico. Enquanto as bactérias produzem gás carbônico e consomem oxigênio através da respiração, as algas produzem oxigênio e consomem gás carbônico na realização da fotossíntese. As reações são praticamente as mesmas com direções opostas:

Fotossíntese:

CO2 + H2O + Energia Solar ==> Matéria Orgânica + O2

Respiração:

Matéria Orgânica + O2 ==> CO2 + H2O +Energia

A medida que afasta-se da superfície da lagoa a concentração de oxigênio diminui devido a menor ocorrência da fotossíntese. Também durante a noite não há realização de fotossíntese, enquanto que a respiração continua ocorrendo. Esta zona, onde pode ocorrer ausência ou presença de oxigênio é denominada zona facultativa. Nela a estabilização de matéria orgânica ocorre por

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 58meio de bactérias facultativas, que podem sobreviver tanto na ausência quanto na presença de oxigênio. As lagoas facultativas dependem da fotossíntese para a produção de oxigênio, como já foi dito anteriormente. Desta forma, a eficiência desse tipo de sistema de tratamento depende da disponibilidade de grandes áreas para que a exposição à luz solar seja adequada, podendo a chegar a valores de 70 a 90 % de remoção de DBO. Como a atividade fundamental do processo consiste no desenvolvimento das algas e estas da presença de luz, as profundidades das lagoas restringem-se a valores variáveis entre 1,5 e 2,0 m, porém, com volumes elevados, de forma a permitir a manutenção de grandes períodos de detenção, em geral de 15 a 20 dias.

SISTEMAS DE LAGOAS ANAERÓBIAS SEGUIDAS POR LAGOAS FACULTATIVAS (SISTEMA AUSTRALIANO)

Este sistema de tratamento de esgoto constituído por lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas, também conhecido como sistema australiano. As lagoas anaeróbias é normalmente profunda, variando entre 4 a 5 metros. A profundidade tem a finalidade de impedir que o oxigênio produzido pela camada superficial seja transmitido às camadas inferiores. Para garantir as condições de anaerobiose é lançado uma grande quantidade de efluente por unidade de volume da lagoa. Com isto o consumo de oxigênio será superior ao reposto pelas camadas superficiais. Como a superfície da lagoa é pequena comparada com sua profundidade, o oxigênio produzido pelas algas e o proveniente da reaeração atmosférica são considerados desprezíveis. No processo anaeróbio a decomposição da matéria orgânica gera subprodutos de alto poder energético (biogás) e, desta forma, a disponibilidade de energia para a reprodução e metabolismo das bactérias é menor que no processo aeróbio. A eficiência de remoção de DBO por uma lagoa anaeróbia é da ordem de 50% a 60%. Como a DBO efluente é ainda elevada, existe a necessidade de uma outra unidade de tratamento. Neste caso esta unidade constitui-se de uma lagoa facultativa, porém esta necessitará de uma área menor devido ao pré-tratamento do esgoto na lagoa anaeróbia. O sistema lagoa anaeróbia + lagoa facultativa representa uma economia de cerca de 1/3 da área ocupada por uma lagoa facultativa trabalhando como unidade única para tratar a mesma quantidade de esgoto. Devido a presença da lagoa anaeróbia, maus odores, provenientes da liberação de gás sulfídrico, podem ocorrer como conseqüência de problemas operacionais. Por este motivo este sistema deve ser localizado em áreas afastadas, longe de bairros residenciais. (SPERLING,1996)

LAGOAS AERADAS FACULTATIVAS A principal diferença entre este tipo de sistema e uma lagoa facultativa convencional é que o oxigênio, ao invés de ser produzido por fotossíntese realizada pelas algas, é fornecido por aeradores mecânicos. Estes constituem-se de equipamentos providos de turbinas rotativas de eixo vertical que causam um grande turbilhonamento na água através de rotação em grande velocidade. O turbilhonamento da água facilita a penetração e dissolução do oxigênio. Tendo em vista a maior introdução de oxigênio na massa líquida do que é possível numa lagoa facultativa convencional, há uma redução significativa no volume necessário para esse tipo de sistema, sendo suficiente um tempo de detenção hidráulica variando entre 5 a 10 dias, e como conseqüência, o requisito de área é menor. O grau de energia introduzido na lagoa através dos aeradores é suficiente apenas para a obtenção de oxigênio, porém não é suficiente para a manutenção dos sólidos em suspensão e bactérias dispersos na massa líquida. Portanto ocorre sedimentação da matéria orgânica formando o lodo de fundo que será estabilizado anaerobiamete como em uma lagoa facultativa convencional. A lagoa aerada pode ser utilizada quando se deseja um sistema predominantemente aeróbio e a disponibilidade de área é insuficiente para a instalação de uma lagoa facultativa convencional. Devido a introdução de equipamentos eletro-mecânicos a complexidade e manutenção operacional do sistema é aumentada, além da necessidade de consumo de energia elétrica. A lagoa aerada pode

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 59também ser uma solução para lagoas facultativas que operam de forma saturada e não possuem área suficiente para sua expansão. (SPERLING,1996)

SISTEMAS DE LAGOAS AERADAS DE MISTURA COMPLETA SEGUIDAS POR LAGOAS DE DECANTAÇÃO

O grau de energia introduzido é suficiente para garantir a oxigenação da lagoa e manter os sólidos em suspensão e a biomassa dispersos na massa líquida. Devido a isto, o efluente que sai de uma lagoa aerada de mistura completa, possui uma grande quantidade de sólidos suspensos e não é adequado para ser lançado diretamente no corpo receptor. Para que ocorra a sedimentação e estabilização destes sólidos é necessária a inclusão de unidade de tratamento complementar, que neste caso, são as lagoas de decantação. O tempo de detenção nas lagoas aeradas é da ordem de 2 a 4 dias e nas lagoas de decantação da ordem de 2 dias. O acumulo de lodo nas lagoas de decantação é baixo e sua remoção geralmente é feita com intervalos de 1 a 5 anos. Este sistema ocupa uma menor área que outros sistemas compostos por lagoas. Os requisitos energéticos são maiores que os exigidos por outros sistemas compostos por lagoas. (SPERLING,1996)

LAGOAS DE MATURAÇÃO

A função desta lagoa é a remoção de patogênicos. Esta é uma alternativa mais barata à outros métodos como por exemplo a desinfecção por cloração. (SPERLING,1996)

Lodos Ativados

O sistema de lodos ativados não exige grandes requisitos de áreas como por exemplo as lagoas. No entanto há um alto grau de mecanização e um elevado consumo de energia elétrica. O tanque de aeração ou reator, o tanque de decantação e a recirculação de lodo são partes integrantes deste sistema. O efluente passa pelo reator, onde ocorre a remoção da matéria orgânica e depois pelo decantador, de onde sai clarificado após a sedimentação dos sólidos (biomassa) que formam o lodo de fundo. Este é formado por bactérias ainda ávidas por matéria orgânica que são enviadas novamente para o reator (através da recirculação de lodo). Com isso há um aumento da concentração de bactérias em suspensão no tanque de aeração, para ser ter uma idéia, esta é mais de 10 vezes maior que a de uma lagoa aerada de mistura completa sem recirculação. Porém uma taxa equivalente ao crescimento das bactérias (lodo biológico excedente) deve der retirada, pois se fosse permitido que as bactérias se reproduzissem continuamente, alguns problemas poderiam ocorrer. A presença de biomassa no efluente final devido a dificuldade de sedimentar em um decantador secundário sobrecarregado e a dificuldade de transferência de oxigênio para todas as células no reator são exemplos destes. A alta eficiência deste sistema é em grande parte devido a recirculação de lodo. Esta permite que o tempo de detenção hidráulico seja pequeno e conseqüentemente também o reator possua pequenas dimensões. A recirculação de sólidos também ocasiona com que os sólidos permaneçam mais tempo no sistema que a massa líquida. Este tempo de permanência da biomassa no sistema é chamado de Idade do Lodo. Além da matéria orgânica carbonácea o sistema de lodos ativados pode remover também nitrogênio e fósforo, porém a remoção de coliformes é geralmente baixa devido ao pequeno tempo de detenção hidráulico e normalmente insuficiente para o lançamento no corpo receptor. O sistema de lodos ativados possui algumas variantes e pode ser:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 60SISTEMA DE LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL

O sistema de lodos ativados convencional é constituído por reator e decantadores primário e secundário. Este sistema possui decantador primário para que a matéria orgânica em suspensão sedimentável seja retirada ante do tanque de aeração gerando assim uma economia no consumo de energia. O tempo de detenção hidráulico é bem baixo, da ordem de 6 a 8 horas e a idade do lodo em torno de 4 a 10 dias. Como o lodo retirado ainda é jovem e possui grande quantidade de matéria orgânica em suas células, há necessidade de uma etapa de estabilização do lodo.(SPERLING,1997).

SISTEMA DE LODOS ATIVADOS DE AERAÇÃO PROLONGADA (FLUXO CONTÍNUO)

A diferença deste sistema para o sistema convencional é que a biomassa permanece mais tempo no reator (18 a 30 dias), porém continua recebendo a mesma carga de DBO. Com isso o reator terá que possuir maiores dimensões e consequentemente existirá menor concentração de matéria orgânica por unidade de volume e menor disponibilidade de alimento. Para sobreviver as bactérias passam a consumir a matéria orgânica existente em suas células em seus metabolismos. Assim, o lodo já sairá estabilizado do tanque de aeração, não havendo necessidade de se ter um biodigestor. Este sistema também não possui decantador primário para evitar a necessidade de uma unidade de estabilização do lodo resultante deste. Como a estabilização do lodo ocorre de forma aeróbia no reator, há um maior consumo de energia elétrica. Porém, este é um sistema de maior eficiência de remoção de DBO dentre os que funcionam com lodos ativados.(SPERLING, 1997)

SISTEMA DE LODOS ATIVADOS DE FLUXO INTERMITENTE (BATELADA)

Neste sistema há apenas uma unidade e todas as etapas de tratamento do esgoto ocorrem dentro do reator. Estas passam a ser seqüências no tempo e não mais unidades distintas. A biomassa permanece no tanque e não havendo necessidade de sistema de recirculação de lodo. Um sistema de lodos ativados fluxo intermitente possui ciclos bem definidos de operação. São estes: enchimento, reação, sedimentação, esvaziamento e repouso. Em sistemas que recebem esgotos de forma contínua, como por exemplo as estações que recebem esgotos domésticos, há a necessidade de ser ter mais de um tanque de aeração trabalhando em paralelo. Pois um tanque que esta no ciclo de decantação não pode estar recebendo esgotos e para isso deve haver um outro tanque que esteja no ciclo de enchimento. Este sistema pode funcionar tanto como um de lodos ativados convencional como um de aeração prolongada.(SPERLING, 1997)

BIODISCOS

Neste sistema um conjunto de discos, geralmente de plástico de baixo peso, giram em torno de um eixo horizontal. Metade do disco é imerso no esgoto a ser tratado enquanto a outra metade fica exposta ao ar. As bactérias formam uma película aderida ao disco que quando exposta ao ar é oxigenada. Esta quando novamente em contato com o efluente contribui para a oxigenação deste. Quando esta película cresce demasiadamente, ela se desgarra do disco e permanece em suspensão do meio líquido devido ao movimento destes contribuindo para um aumento da eficiência. Este sistema é limitado para o tratamento de pequenas vazões. O diâmetro máximo dos discos é reduzido sendo necessário um grande número de discos para vazões maiores.(SPERLING, 1995)


A FOSSA SÉPTICA - FILTRO ANAERÓBIO

Este sistema possui menores dimensões devido a sua condição anaeróbia. É menos eficiente que os sistemas aeróbios, porém há uma baixa produção de lodo e este já sai estabilizado. Por ser um processo anaeróbio há a possibilidade de geração de maus odores, mas esta pode ser evitada por um projeto, planejamento e manutenção adequados. A fossa séptica possui pouca eficiência e geralmente é utilizada como processo complementar. O efluente passa através da fossa e a matéria orgânica sedimentável forma um lodo de fundo que sofrerá digestão anaeróbia. Este já sai estabilizado porém com muitos patogênicos. O filtro anaeróbio é constituído por um leito, normalmente de pedras, onde se forma uma película de bactérias. O efluente entra na parte inferior do filtro e atravessa o leito em um fluxo ascendente. Por isso o leito é afogado, ou seja, os vazios são preenchidos com o efluente. Este motivo e também a alta concentração de matéria orgânica por unidade de volume fazem com que as bactérias envolvidas neste processo sejam anaeróbias. Por ser um processo anaeróbio as dimensões do filtro são reduzidas e a unidade é fechada.(SPERLING, 1995).

REATOR ANAERÓBIO DE MANTA DE LODO (REATORANAERÓBIO DE FLUXO ASCENDENTE - RAFA OU

UASB)

No reator a biomassa cresce dispersa no meio formando pequenos grânulos. A concentração de bactérias é bastante elevada formando uma manta de lodo. O efluente entra em baixo do reator e possui fluxo ascendente. No topo do reator há uma estrutura cônica ou piramidal. Esta possibilita a separação dos gases resultantes do processo anaeróbio ( gás carbônico e metano) da biomassa, que sedimenta no cone sendo devolvida ao reator, e do efluente. A área deste sistema é bastante reduzida devido a alta concentração das bactérias. A produção de lodo é baixa e este já sai estabilizado. Os maus odores podem ser evitados com um projeto adequado. (SPERLING,1995)

Fazendo Cidades Mais Confortáveis, Vivendo Com Utilização das Águas Pluviais

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 62 Em 1982, quando da construção do Ginásio de Sumô goku Kokugikan foi decidida, por alguns membros do Grupo Pingos de Chuva, a utilização das águas pluviais. Na ocasião, os membros pediram à Associação de Sumô, no escritório da Cidade de Sumida, para utilizar as águas pluviais que precipitam sobre o telhado, para benefício da comunidade local, porém não para fins potáveis. Eles consideraram que a utilização das águas pluviais não só deveria ser promovida individualmente, mas também regional e comunitariamente, que seria mais efetiva. Como resultado, um Sistema de Utilização das Águas Pluviais foi introduzido na construção do Ryogoku Kokugikan. Em 1989, os membros do Grupo Pingos de Chuva compilaram as suas idéias e colocaram na publicação “Conceito Oásis da Cidade de Sumida”, e remeteram-nas às autoridades municipais como sugestões e recomendações.

Fundamentos Para Utilização das águas Pluviais

Grandes cidades Continuam na Dependência de Grandes Reservatórios de Armazenamento

Muitos japoneses entendem que a utilização das águas pluviais é importante nos países com escassez de chuva, mas não entendem porque deveriam se preocupar com as chuvas intensas que precipitam todos os anos. A precipitação média anual no Japão é

aproximadamente 1800mm, quase duas vezes a média mundial. Porém, a quantidade média por vapor de água presente na atmosfera é aproximadamente 22 mm por ano. Esta média do vapor de água no ar significa uma alternância de 81 vezes por ano aproximadamente, ou seja, renova-se a cada 4 ou 5 dias. Estas são as combinações de freqüência com as quais os centros de baixa pressão atravessam o arquipélago Japonês. No Japão, 120 milhões de pessoas vivem numa área muito pequena. A demanda "per capita" anual no Japão é aproximadamente 6000 m\ o que representa somente 20% da média "per capita" no mundo. Em Tóquio vivem 12 milhões de pessoas em uma área de 1778 km2, assim a demanda "per capita" anual de Tóquio é de aproximadamente 207 m\ representando apenas 0,6% da média "per capita" no mundo.

⇒ Desperdiçando 1500 mm de Águas Pluviais por Ano

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 63 As águas pluviais em Tóquio representam um recurso natural muito importante. Porém, em vez de

reservarmos essa água, nós continuamos lançando nas redes de águas pluviais. Ao mesmo tempo, sem muitos critérios e considerações, pensamos que sempre poderemos construir grandes barragens novas, se necessitarmos mais água para o consumo. Resumindo, nós temos um pensamento egoísta: "É realmente muito problemático quando chove em Tóquio, pois nós queremos que chova muito nas áreas das bacias hidrográficas dos reservatórios de abastecimento em vez de chover sobre a cidade". Assim, o que se deve ser feito, a partir de agora, é considerar a importância das águas pluviais, que continuam sendo lançadas nas redes de águas pluviais. Para esse recurso potencial de água deveremos construir um grande número de “mini reservatório” (reservatórios de águas pluviais) nas áreas urbanas, por meio de telhados gramados para retenção e, planejar uma adução de águas para o consumo em sistema independente do sistema de abastecimento público. Estes são os nossos principais objetivos para incentivar a utilização das águas pluviais. Exemplos de Utilização das Águas Pluviais

(Visitando Locais com Sistemas de Utilização) A Casa de Kiyoshi Sato: Caixa de descarga acoplada ao vaso Sanitário

Esta casa foi construída em 1987. Desde então, muitas revistas e jornais têm se reportado a ela como a precursora das estruturas que empregam integralmente sistemas de utilização das águas pluviais. As águas pluviais coletadas no telhado são armazenadas em um reservatório subterrâneo de 40 m3 de capacidade, sendo utilizadas principalmente para a descarga nos vasos sanitários e, se houver o suficiente, também são utilizadas numa máquina de lavar roupas. Está localizada na bacia do Rio Shingashi, um tributário do Rio Ara, onde ocorrem freqüentes enchentes sob chuvas intensas. Quando o arquiteto Kiyoshi Sato projetou sua nova casa, decidiu instalar um grande reservatório de armazenamento subterrâneo para utilização das águas pluviais, pensando que isso viria a ajudar no controle das enchentes.

Diversas idéias quanto a utilização das águas pluviais em residências são demonstradas nesta casa. Por exemplo, os ambientes são refrigerados através da circulação das águas pluviais por tubulações instaladas nas lajes. A temperatura ambiente diminui cerca de 3°C quando as águas pluviais escoam pelas tubulações. Sato disse que consegue viver confortavelmente mesmo sob o calor escaldante do verão japonês, utilizando apenas alguns ventiladores elétricos como complemento ao sistema. O resfriamento da casa também é feito pela água armazenada que é aspergida sobre o telhado. Além disso, ele também deseja obter a água pluvial o mais limpa possível. Como as calhas com 70 mm de largura acumulam partículas finas de solo (poeiras) e outras sujeiras (folhas, etc.), os condutores verticais são dotados de telas e grelhas evitando a entrada na canalização do reservatório de armazenamento.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 64 Teto e piso com tubulação de refrigeração Bomba ⇒ A casa do Professor Suzuki Este é o melhor exemplo de como utilizar as águas pluviais em uma casa. Muitos equipamentos foram introduzidos nesta casa, para incorporar as águas pluviais na vida cotidiana dos seus moradores, e conviver em harmonia com as chuvas. A estrutura foi projetada por Nobuhiro Suzuki, um professor da Universidade de Ciências de Tóquio,

reconhecido como um dos principais arquitetos especializados em paisagismo utilizando águas. Em frente a sala de estar, no segundo andar, há um painel de policarbonato que serve de janela tipo clarabóia,onde às águas pluviais

desenham figuras interessantes. Na sacada do primeiro andar há um reservatório, um pequeno lago artificial, com uma mini fonte ao cantro, que jorra água, produzindo pequenas ondas na superfície do laguinho. Um banco feito de bambu preto, ao lado do laguinho, forma uma combinação requintada. O lago também serve como fonte de água

emergencial, e fornece água para resfriar o telhado da casa. As águas pluviais escoam por uma

tubulação de PVC colorida, passando pela escada, desaguando por um tubo de aço inoxidável em um lavatório de pedra embaixo da sacada. As crianças da vizinhança lavam suas mãos com água e os pássaros se aproximam da mini fonte para bebê-la. A água que transborda da mini fonte de pedras, escoa nas proximidades, da entrada da casa, formando uma diminuta cachoeira. Então, ela infiltra lentamente no solo, umedecendo as pedras brancas do pequeno jardim, que também funcionam como uma bacia de detenção, a fim de reter as águas pluviais, temporariamente, durante as chuvas intensas.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 65 ⇒ A Velha Tina das Águas Pluviais Quando você caminhar nos arredores do distrito de IchiteraKototoi, na Cidade de Sumida, você encontrará uma rua chamada "Eco-Roji" ("roji" significa rua em japonês) onde existem dispositivos chamados "Rojison", que significam "ruas ecológicas". O "Rojison" é um reservatório subterrâneo com capacidade de 10 m3 de águas pluviais dotado de uma bomba manual. Este armazenamento serve como recurso hídrico para regar plantas e, para uma emergência, na falta do abastecimento público. Você também os encontrará na frente das casas, pintados na cor púrpura e dotados com torneiras. A idéia do “Tensuinson”, nascidas na publicação “Conceito Oásis de Sumida”, foi implementada no distrito de Inchitera-kototoi, nas mais variadas formas e maneiras.

⇒ Controlando a Quantidade de Águas Pluviais com Reservatório Todas as águas pluviais coletadas não podem ser armazenadas em reservatórios como “Tensuison”. A capacidade de um reservatório de armazenamento de águas pluviais é calculada pela chuva média do local. Então, em tempos de chuva prolongada ou intensa, a chuva pode exceder a capacidade do reservatório. No “Conceito Oásis de Sumida”, o objetivo era reaviver os canais perdidos, sendo parte da água excedente (transbordamento), descarregada nas sarjetas e o restante infiltrado no solo. O excesso de água pode transbordar de um reservatório para um canal por meio de uma cascata, porém, quando faltar água no reservatório, a água escoará no canal para o reservatório. A cascata

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 66é uma cachoeira projetada na forma de degraus.

⇒ "Tensuison Sento" (Banheiro Público)

Um banheiro público que

utiliza as águas pluviais foi proposto no Conceito Oásis de Sumida. As águas pluviais coletadas no telhado do banheiro público seriam utilizadas para descargas nos vasos sanitários, regar plantas e, nas emergências, para beber e combater incêndios. De acordo com a proposta, o nome do banheiro público seria

"Tensuison Sento", e teria uma logomarca do Período Edo (1603 - 1867). Uma lagoa de águas

pluviais com pequenas árvores ficariam no jardim e, uma

pequena torre com um reservatório elevado seriam construídos ao lado

dessa lagoa. As águas pluviais seriam bombeadas de um reservatório de

armazenamento subterrâneo para o reservatório elevado, que supriria as necessidades no banheiro publico utilizando o escoamento por gravidade. Infelizmente o “Tensuison Sento” (“Banheiro Público”) ficou só na idéia, porém, o protótipo foi construído pela iniciativa privada como “Eco-Sento”, localizado em Ishihara, na Cidade de Sumida, mais conhecido pelo nome de “Mikokuyu”, projetado por Shigeru Ito. Os banheiros públicos eram bem populares e serviam as comunidades nos centros urbanos, mas foram desaparecendo um a um. ⇒“ECO-SENTO" - Banheiro Público Ecológico Porém, "Mikokuyu" se tornou um "Centro-Ecológico" não só como um centro para comunicação, mas também um centro para atividades ambientais às pessoas da região.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 67 O conceito de utilização das águas pluviais foi aplicado quando “Mikokuyu” foi remodelado em 1991. Embora a água para as tinas de banho e para os chuveiros fosse água do abastecimento público e água mineral, as águas pluviais coletadas no telhado do banheiro público eram utilizadas numa pequena lagoa e nos vasos sanitários.

Além disso, foi construído um "centro de reciclagem", para reciclagem de latas e vasilhames vazios. As latas vazias podiam ser lavadas com as águas pluviais coletadas no "Rojison", e depositadas no centro de reciclagem até que os caminhões pudessem transportá-Ias ao destino final.

Anexos:

Projetos de energia limpa atraem investidores japoneses

Os projetos de energia renovável da América Latina estão despertando a atenção de empresas japonesas. O Japão é um dos países que, preocupado com o aquecimento global, já ratificou o protocolo de Kyoto e, além de estar implantando um plano de redução de gases de efeito nocivo à camada de ozônio, começa a analisar projetos cujos investimentos tenham como retorno dos créditos de carbono, beneficiando o país. No plano interno de redução dos gases de efeito estufa, o Japão já aderiu à mistura do álcool à gasolina. De olho no setor canavieiro, onde se concentra a maior parte dos pequenos e médios empreendimentos de energia renovável, empresas japonesas do setor elétrico convidaram o representante brasileiro da Econergy, especializada em soluções financeiras inovadoras voltadas a empreendedores de tecnologias limpas, Marcelo Schunn Diniz Junqueira, para iniciar as negociações dos investimentos no Brasil. "O Brasil pode receber investimentos de aproximadamente US$ 20 milhões apenas com o potencial das pequenas e médias empresas de energia renovável, explica Marcelo”.Existe um grande interesse destas instituições em atuar tanto na redução da emissão de gases de efeito estufa através da mistura de álcool na gasolina como em adquirir créditos de carbono gerados em projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo em países como o Brasil. Muito embora a mistura do álcool na gasolina seja uma medida ainda dependente de soluções político-econômicas, a compra dos créditos de carbono já começou".

Realização da terceira versão do Workshop Brasil-Japão: Implicações Regionais e Globais, sobre Energia, Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável visando a obtenção e discussão de informações atuais dos programas governamentais, da iniciativa privada e universidade, na área de energia, biomassa, meio ambiente, sustentabilidade, tratamento de resíduos sólidos e líquidos e novas tecnologias aliados ao intercâmbio da pesquisa e perspectivas de abrir novos canais de cooperação internacional de interesse estratégico entre instituições japonesas e brasileiras. No Japão, os pesquisadores de ambos os países envolvidos, bem como de representantes de instituições de ensino e pesquisa do Brasil, autoridades brasileiras e japonesas.

Com a finalidade de desenvolver tecnologias para satisfazer necessidades imediatas na área de energia, sustentabilidade e meio-ambiente , como o tratamento de efluentes, reuso de resíduos sólidos, combustíveis alternativos e qualidade do ar, este Workshop abre possibilidades interessantes para empresas japonesas e brasileiras, universidades e centros de pesquisas estarem discutindo os temas propostos, propiciando a oportunidades de troca de experiências, a possibilidade de fomentar a realização de novas atividades conjuntas que possam propiciar a integração e desenvolvimento, tanto do Brasil como do Japão, bem como, uma oportunidade para fomentar a realização de novas iniciativas conjuntas para o desenvolvimento de projetos que possam ser benéficos para ambos os países.

Através deste evento espera-se, além de ampliar o conhecimento entre os dois países através de troca de experiências, debater no evento, os importantes temas Energia, Sustentabilidade e Meio-

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 68Ambiente, buscando trazer à comunidade brasileiras algumas das soluções adotadas pelo Japão. Estes temas são extremamente relevantes para a conjunta brasileira.

A troca de experiências e expectativas entre acadêmicos de instituições de ensino e pesquisa é, portanto, extremamente vantajosa no sentido de que podermos obter como resultado a superação de obstáculos, o desenvolvimento de estratégias efetivas e o desenvolvimento sustentável, beneficiando a sociedade como um todo, ampliando e consolidando as relações existentes entre o Brasil e o Japão.

Empresas Japonesas

NSK Responsabilidade Social: A NSK Brasil Ltda, empresa multinacional situada em Suzano e uma das líderes de mercado no segmento de rolamentos, realiza suas atividades baseada num Sistema de Gestão da Qualidade e Meio ambiente, eficiente e eficaz. Com a participação de todos os funcionários, cumpre os seguintes propósitos:

(1) Desenvolver, produzir, fornecer produtos e colaborar com o desenvolvimento da indústria e da sociedade através da fabricação de rolamentos de esferas que satisfaçam as necessidades dos nossos clientes;

(2) Preservar e melhorar o meio ambiente através da integração com a comunidade local, praticando conceitos de parceria com órgãos governamentais e indústrias no aprimoramento das atividades de utilização racional dos recursos naturais;

(3) Corresponder a confiança depositada pelos nossos clientes através do comprometimento com a melhoria contínua, aprimoramento do padrão de qualidade e com a prevenção de poluição, utilizando os recursos técnicos e conhecimentos especializados disponíveis;

(4) Comprometer-se com o atendimento a legislação e normas aplicáveis e demais requisitos subscritos pela organização.

(5) Promover medidas de redução do consumo de energia e da geração de resíduos industriais;

(6) Colaborar com a formação profissional e social dos funcionários através de instruções e treinamentos adequados.

Integrar-se com a comunidade, buscando atuar de modo a unir produtividade e benefícios para a população. Esse é o principal objetivo de qualquer empresa que trabalhe, em sua filosofia, com a responsabilidade social atrelada às suas atividades-fim. Hoje, não há como dissociar este tipo de comprometimento de instituições envolvidas com a melhoria da qualidade de vida de seu público-alvo e da sociedade em geral. A NSK desenvolve, atualmente, duas frentes de responsabilidade social: o projeto NSK Cidadã, contemplando ações internas e externas, voltadas para as comunidades em que se insere; e a Responsabilidade Social Interna – RSI , com vistas ao bem-estar de seus próprios colaboradores. Por meio de iniciativas diversas, a NSK busca não só conscientizar seus colaboradores sobre a importância do voluntariado e do desenvolvimento comunitário, mas também valorizar os profissionais responsáveis pelo sucesso da empresa. Conforme o Instituto Ethos, “responsabilidade social empresarial é uma forma de conduzir os negócios que torna a empresa parceira e co-responsável pelo desenvolvimento social. A empresa

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 69socialmente responsável é aquela que possui a capacidade de ouvir os interesses das diferentes partes (acionistas, funcionários, prestadores de serviço, fornecedores, consumidores, comunidade, governo e meio ambiente) e conseguir incorporá-los ao planejamento de suas atividades, buscando atender às demandas de todos, não apenas dos acionistas ou proprietários”. O projeto NSK Cidadã visa colaborar com o desenvolvimento comunitário, promovendo ações integradas com empresas, governo, organizações não-governamentais (ONGs) e os cidadãos, incentivando e ampliando iniciativas de cunho social. Por meio do projeto, são executadas duas ações permanentes e cinco semanas de atividades internas que trazem resultados significativos para a comunidade, desde a mobilização até a prestação de serviços essenciais à população. Além disso, a NSK também apóia a Fundação Abrinq. Amparo aos Necessitados. Comunidade. Educação. Meio Ambiente. São esses os quatro Núcleos NSK de Ação Social – NNAS's – dos quais fazem parte vários colaboradores da empresa. Eles são direcionados por um comitê específico, responsável por encaminhar os voluntários, conforme a área de interesse de cada um. A partir de então, os colaboradores são acionados sempre que estiver em curso alguma ação voluntária do núcleo ao qual pertencem. Durante essas ações, novos voluntários podem aderir e cooperar.

Komatsu: “Trabalhando com o Futuro”

Responsabilidade social é prioridade na Komatsu do Brasil: desde sua fundação em 1975. Ao longo desses 31 anos, a empresa vem exercendo a cidadania corporativa através de 3 fundamentos: a valorização dos funcionários, respeito ao meio ambiente e contribuição para o desenvolvimento da comunidade em que atua. Com 730 colaboradores diretos, além da rede de revendedores e fornecedores, hoje a Komatsu do Brasil é a base de fabricação mundial dos tratores de esteira de médio porte, os quais exporta para o mundo todo. Além disso, fabrica para o mercado latino americano, escavadeiras, pás carregadeiras e motoniveladoras. O reconhecimento da busca constante pela excelência em qualidade se reflete através da certificação ISO9001: 2000; e na inclusão contínua dos princípios do desenvolvimento sustentável por meio de gestão ambiental, através da certificação ISO14001. Para promover a conscientização ambiental e o desenvolvimento sócio-cultural de seus funcionários, familiares e de toda a Comunidade de Suzano onde está localizada, a Komatsu criou o projeto chamado “Trabalhando com o Futuro”. Iniciado em setembro de 2004 reuniu alunos na faixa de 14 anos de uma Escola da rede Estadual de Ensino em uma visita a fábrica, onde através de palestras e jogos introduziu o conceito de conscientização ambiental. No ano seguinte, estendeu o ciclo de palestras sobre coleta seletiva aos seus funcionários e educadores da rede pública local, alem de promover através de peça teatral aos alunos do ensino fundamental e médio, conceitos sobre a preservação do meio, relacionamento familiar e auto-estima. Por meio da “1ª Caminhada em prol do meio ambiente”, aberta a toda a comunidade e contando com funcionários como voluntários, foram arrecadados 890 quilos alimentos e doados a uma entidade local. A Caminhada teve encerramento em um parque local, onde alunos das Escolas participantes tiveram a oportunidade de expor trabalhos sobre preservação do meio ambiente. Este projeto rendeu a Komatsu do Brasil o 1º Premio Mogi News de responsabilidade social empresarial do Alto Tietê. Em 2006 novas atividades, tais como palestras e peças em 5 escolas da rede Estadual, a 2ª caminhada em prol do meio ambiente, exposição cultural sobre as regiões brasileiras e a semana do meio ambiente para os funcionários da Komatsu do Brasil serão desenvolvidas.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 70 É dessa forma que a Komatsu do Brasil procura contribuir para o desenvolvimento do país e para a melhoria da qualidade de vida dos cidadãos brasileiros.

Mananciais

Mananciais são todas as fontes de água, superficiais ou subterrâneas, que podem ser usadas para o abastecimento público. Isso inclui, por exemplo, rios, lagos, represas e lençóis freáticos. Para cumprir sua função, um manancial precisa de cuidados especiais, garantidos nas chamadas leis estaduais de proteção a mananciais. Nessas regras, o ponto principal é evitar a poluição das águas, coisa muito difícil de se conseguir em um país como o Brasil. Por aqui, a expansão das grandes cidades aconteceu de forma superbagunçada, comprometendo as fontes d' água próximas às metrópoles. O exemplo mais conhecido - e triste - é o do rio Tietê, que corta a capital de São Paulo e boa parte do interior. Em tese, o mais famoso rio paulista poderia ser um manancial para milhões de habitantes, mas quase 100 anos de poluição acabaram transformando o rio em um enorme esgoto a céu aberto. Para piorar as coisas para os paulistanos, outras importantes reservas de água estão ficando comprometidas. A partir da década de 70, a cidade começou a se expandir em direção à represa de Guarapiranga, com milhares de ocupações clandestinas que despejam esgoto no manancial sem nenhum tratamento. "Hoje, não é viável remover as pessoas de lá. A melhor saída é coletar o esgoto e tratá-lo para diminuir a poluição", afirma o sociólogo Ricardo Araújo, da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp). Infelizmente, São Paulo não é o único lugar do Brasil onde os mananciais estão em perigo. No quadro ao lado, contamos um pouco mais sobre o drama da represa de Guarapiranga e mais quatro casos de desrespeito às fontes de água em outras metrópoles. RESERVATÓRIOS EM RISCO Crescimento desordenado ameaça a qualidade da água nas maiores áreas urbanas do país REPRESA DE GUARAPIRANGA (São Paulo, SP) Poluída pelo esgoto de loteamentos irregulares e favelas, a represa de Guarapiranga sofreu com a explosão demográfica: segundo a Sabesp, a população na região saltou de 330 mil habitantes nos anos 80 para 750 mil no ano 2000. Como resultado, os custos com o tratamento de água aumentaram dez vezes nos últimos 15 anos. Como retirar toda essa gente é inviável, o governo do estado promete investir na urbanização de favelas e aumentar a rede de esgoto no entorno do principal reservatório da cidade RIO DAS VELHAS E REPRESA VARGEM DAS FLORES (Belo Horizonte, MG) A capital mineira é abastecida por esses dois mananciais com problemas de poluição. A represa de Vargem das Flores recebe esgoto das casas de seu entorno, enquanto o rio das Velhas acabou contaminado por metais pesados despejados pelas usinas siderúrgicas construídas junto às suas margens. A boa notícia é que o rio das Velhas já dá sinais de melhora depois de um processo de revitalização iniciado nos anos 90 BACIA DO RIO PIRACICABA (interior de São Paulo) A água desse rio e de seus principais afluentes fica poluída depois de passar na área de grandes cidades como Campinas e Limeira. Mas, antes dessa nojeira toda, a capital paulista "rouba" desse sistema cerca de 50% de sua capacidade de abastecimento. Pior para as cidades populosas do interior: com rios sujos e com pouca água potável, os racionamentos e rodízios de água já começam a se tornar comuns na região ÁGUAS SUBTERRÂNEAS (Recife, PE) Como a capital pernambucana não tem rios permanentes capazes de fornecer água a seu 1,5 milhão de habitantes, o jeito é retirar água de lençóis subterrâneos. O problema é que boa parte dessas reservas está comprometida. Primeiro, a grande quantidade de esgoto não coletada se infiltra no solo e polui os lençóis. Segundo, a superexploração fez baixar o nível dos reservatórios, deixando a água com muito sal e prejudicando o consumo RIO GUANDU (Rio de Janeiro, RJ) Emporcalhado pelo esgoto, um dos principais mananciais da capital carioca precisa da ajuda do rio Paraíba do Sul para diminuir sua poluição. Hoje, o Paraíba do Sul engrossa o volume do Guandu seis vezes em

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 71relação à vazão original. Mas a sujeira não foi diluída o suficiente para o abastecimento direto da cidade do Rio e o Paraíba do Sul ficou com menos água para prover as cidades do sul do estado .

Matas ciliares

O que são as matas ciliares e as reservas legais? São florestas, ou outros tipos de cobertura vegetal nativa, que ficam às margens de rios, igarapés, lagos, olhos d´água e represas. O nome “mata ciliar” vem do fato de serem tão importantes para a proteção de rios e lagos como são os cílios para nossos olhos.

O processo de ocupação do Brasil caracterizou-se pela falta de planejamento e conseqüente destruição dos recursos naturais, particularmente das florestas. Ao longo da história do País, a cobertura florestal nativa, representada pelos diferentes biomas, foi sendo fragmentada, cedendo espaço para as culturas agrícolas, as pastagens e as cidades.

A noção de recursos naturais inesgotáveis, dadas as dimensões continentais do País, estimulou e ainda estimula a expansão da fronteira agrícola sem a preocupação com o aumento ou, pelo menos, com uma manutenção da produtividade das áreas já cultivadas. Assim, o processo de fragmentação florestal é intenso nas regiões economicamente mais desenvolvidas, ou seja, o Sudeste e o Sul, e avança rapidamente para o Centro-Oeste e Norte, ficando a vegetação arbórea nativa representada, principalmente, por florestas secundárias, em variado estado de degradação, salvo algumas reservas de florestas bem conservadas. Este processo de eliminação das florestas resultou num conjunto de problemas ambientais, como a extinção de várias espécies da fauna e da flora, as mudanças climáticas locais, a erosão dos solos e o assoreamento dos cursos d' água.

Neste panorama, as matas ciliares não escaparam da destruição; pelo contrário, foram alvo de todo o tipo de degradação. Basta considerar que muitas cidades foram formadas às margens de rios, eliminando-se todo tipo de vegetação ciliar; e muitas acabam pagando um preço alto por isto, através de inundações constantes.

Além do processo de urbanização, as matas ciliares sofrem pressão antrópica por uma série de fatores: são as áreas diretamente mais afetadas na construção de hidrelétricas; nas regiões com topografia acidentada, são as áreas preferenciais para a abertura de estradas, para a implantação de culturas agrícolas e de pastagens; para os pecuaristas, representam obstáculos de acesso do gado ao curso d 'água etc.

Este processo de degradação das formações ciliares, além de desrespeitar a legislação, que torna obrigatória a preservação das mesmas, resulta em vários problemas ambientais. As matas ciliares funcionam como filtros, retendo defensivos agrícolas, poluentes e sedimentos que seriam transportados para os cursos d'água, afetando diretamente a quantidade e a qualidade da água e conseqüentemente a fauna aquática e a população humana. São importantes também como corredores ecológicos, ligando fragmentos florestais e, portanto, facilitando o deslocamento da fauna e o fluxo gênico entre as populações de espécies animais e vegetais. Em regiões com topografia acidentada, exercem a proteção do solo contra os processos erosivos.

Apesar da reconhecida importância ecológica, ainda mais evidente nesta virada de século e de milênio, em que a água vem sendo considerada o recurso natural mais importante para a humanidade, as florestas ciliares continuam sendo eliminadas cedendo lugar para a especulação imobiliária, para a agricultura e a pecuária e, na maioria dos casos, sendo transformadas apenas em áreas degradadas, sem qualquer tipo de produção.

É necessário que as autoridades responsáveis pela conservação ambiental adotem uma postura rígida no sentido de preservarem as florestas ciliares que ainda restam, e que os produtores rurais e a população em geral seja conscientizada sobre a importância da conservação desta vegetação. Além das técnicas de recuperação propostas neste trabalho, é fundamental a intensificação de ações na área da educação ambiental, visando conscientizar tanto as crianças quanto os adultos sobre os benefícios da conservação das áreas ciliares.

A definição de modelos de recuperação de matas ciliares, cada vez mais aprimorados, e de outras áreas degradadas que possibilitam, em muitos casos, a restauração relativamente rápida da cobertura florestal e a

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 72proteção dos recursos hídricos, não implica que novas áreas possam ser degradadas, já que poderiam ser recuperadas. Pelo contrário, o ideal é que todo tipo de atividade antrópica seja bem planejada, e que principalmente a vegetação ciliar seja poupada de qualquer forma de degradação.

As matas ciliares exercem importante papel na proteção dos cursos d' água contra o assoreamento e a contaminação com defensivos agrícolas, além de, em muitos casos, se constituírem nos únicos remanescentes florestais das propriedades rurais sendo, portanto, essenciais para a conservação da fauna. Estas peculiaridades conferem às matas ciliares um grande aparato de leis, decretos e resoluções visando sua preservação.

O novo Código Florestal (Lei n.° 4.777/65) desde 1965 inclui as matas ciliares na categoria de áreas de preservação permanente. Assim toda a vegetação natural (arbórea ou não) presente ao longo das margens dos rios e ao redor de nascentes e de reservatórios deve ser preservada.

De acordo com o artigo 2° desta lei, a largura da faixa de mata ciliar a ser preservada está relacionada com a largura do curso d' água. A tabela apresenta as dimensões das faixas de mata ciliar em relação à largura dos rios, lagos, etc.

Situação Largura Mínima da Faixa Rios com menos de 10 m de largura 30 m em cada margem

Rios com 10 a 50 m de largura 50 m em cada margem Rios com 50 a 200 m de largura 100 m em cada margem Rios com 200 a 600 m de largura 200 m em cada margem

Rios com largura superior a 600 m 500 m em cada margem Nascentes Raio de 50 m

Lagos ou reservatórios em áreas urbanas 30 m ao redor do espelho d'água Lagos ou reservatórios em zona rural,

com área menor que 20 ha 50 m ao redor do espelho d'água

Lagos ou reservatórios em zona rural, com área igual ou superior a 20 ha 100 m ao redor do espelho d'água

Represas de hidrelétricas 100 m ao redor do espelho d'água Um ecossistema torna-se degradado quando perde sua capacidade de recuperação natural após distúrbios, ou seja, perde sua resilitência. Dependendo da intensidade do distúrbio, fatores essenciais para a manutenção da resiliência como, banco de plântulas e de sementes no solo, capacidade de rebrota das espécies, chuva de sementes, dentre outros, podem ser perdidos, dificultando o processo de regeneração natural ou tornando-o extremamente lento.

Uma floresta ciliar está sujeita a distúrbios naturais como queda de árvores, deslizamentos de terra, raios etc., que resultam em clareiras, ou seja, aberturas no dossel, que são cicatrizadas através da colonização por espécies pioneiras seguidas de espécies secundárias.

Distúrbios provocados por atividades humanas têm, na maioria das vezes, maior intensidade do que os naturais, comprometendo a sucessão secundária na área afetada. As principais causas de degradação das matas ciliares são o desmatamento para extensão da área cultivada nas propriedades rurais, para expansão de áreas urbanas e para obtenção de madeira, os incêndios, a extração de areia nos rios, os empreendimentos turísticos mal planejados etc.

Em muitas áreas ciliares, o processo de degradação é antigo, tendo iniciado com o desmatamento para transformação da área em campo de cultivo ou em pastagem. Com o passar do tempo e, dependendo da intensidade de uso, a degradação pode ser agravada através da redução da fertilidade do solo pela exportação de nutrientes pelas culturas e, ou, pela prática da queima de restos vegetais e de pastagens, da compactação e da erosão do solo pelo pisoteio do gado e pelo trânsito de máquinas agrícolas.

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 73O conhecimento dos aspectos hidrológicos da área é de suma importância na elaboração de um projeto de recuperação de mata ciliar. A menor unidade de estudo a ser adotada é a microbacia hidrográfica, definida como aquela cuja área é tão pequena que a sensibilidade a chuvas de alta intensidade e às diferenças de uso do solo não seja suprimida pelas características da rede de drenagem. Em nível de microbacia hidrográfica é possível identificar a extensão das áreas que são inundadas periodicamente pelo regime de cheias dos rios e a duração do período de inundação.

Estas informações são extremamente importantes na seleção das espécies a serem plantadas, já que muitas espécies não se adaptam a condições de solo encharcado, ao passo que outras só sobrevivem nestas condições.

Fonte resumida: Recuperação de matas ciliares. Sebastião Venâncio Martins. Editora Aprenda Fácil. Viçosa - MG, 2001.

Indicadores de Recuperação

O sucesso de um projeto de recuperação de mata ciliar deve ser avaliado por meio de indicadores de recuperação. Através destes indicadores, é possível definir se o projeto necessita sofrer novas interferências ou até mesmo ser redirecionado, visando acelerar o processo de sucessão e de restauração das funções da mata ciliar, bem como determinar o momento em que a floresta plantada passa a ser auto-sustentável, dispensando intervenções antrópicas.

A avaliação da recuperação, através de indicadores, é função das metas e dos objetivos pretendidos com ela. Não se pode cobrar uma elevada diversidade biológica em um projeto cujo objetivo tenha sido o de proteger o solo e o curso d'água dos efeitos negativos da erosão do solo de uma área extremamente degradada. Neste aspecto, modelos de recuperação mais complexos, envolvendo uma diversidade inicial maior de espécies, tendem a promover uma recuperação mais rápida da biodiversidade e da funcionalidade do ecossistema. Vários estudos têm proposto um conjunto de indicadores de avaliação da recuperação e da sustentabilidade dos projetos de restauração e, ou, manejo das florestas.

Os insetos têm sido considerados bons indicadores ecológicos da recuperação, principalmente as formigas, os cupins, as vespas, as abelhas e os besouros. Em nível de solo nas áreas em processos de recuperação, há uma sucessão de organismos da meso e macrofauna que estão presentes em cada etapa da recuperação destas áreas, sugerindo que possam ser encontrados bioindicadores de cada uma destas etapas. Outros indicadores vegetativos podem ser medidos como: chuva de sementes, banco de sementes, a produção de serapilheira e silvigênese. Estes indicadores apresentam a vantagem de serem de quantificação relativamente fácil, quando comparados com outros indicadores biológicos.

1 - Regeneração Natural:

O monitoramento da comunidade jovem, do ponto de vista estrutural estático e dinâmico, possibilita a identificação do estágio seral e a evolução da mesma. Assim, as análises da regeneração natural são essenciais para se avaliar o sucesso da recuperação. A regeneração natural é analisada através de medições de diâmetro, no nível do solo, e da altura das plântulas e plantas jovens, presentes em pequenas parcelas amostrais, lançadas na floresta. Uma estratificação vertical auxilia o entendimento da dinâmica da regeneração natural. Estudos mais detalhados determinam categorias de tamanho para a análise da regeneração. A quantificação da regeneração, quando associada com a classificação sucessional das espécies (pioneiras, secundárias iniciais, secundárias tardias e climáticas), compõe um indicador extremamente útil das condições de recuperação e de sustentabilidade da floresta ciliar. Quando, na regeneração natural, espécies típicas dos estágios iniciais da sucessão (pioneiras e secundárias iniciais) predominam em número de espécie e, ou, de indivíduos, percebe-se indicativo de que a sucessão está muito lenta na área e que as espécies tardias não estão conseguindo chegar até o local ou, embora estejam chegando, por algum motivo não estão conseguindo se estabelecer. Neste caso é necessário algum tipo de intervenção. É claro que a análise deve levar em consideração o tempo em que a floresta foi implantada.

2 - Banco de Sementes:

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 74O banco de sementes compreende as sementes viáveis presentes na camada superficial do solo. Através de uma moldura de 05 X 0,5 cm, lançada na superfície do solo, coleta-se toda a serapilheira e o solo, numa profundidade de 0-5 cm, que retém a maior parte das sementes. Transferindo para a casa de vegetação e livre de contaminações externas, são fornecidas condições de luz e de umidade necessárias para a germinação das sementes. Após um determinado tempo, as sementes germinadas são contadas e as plântulas identificadas. É importante destacar que o banco de sementes é formado, principalmente, por espécies pioneiras que, normalmente, apresentam dispersão a longa distância e, portanto, não estão, necessariamente, presentes na vegetação arbórea local. Em condições de boa cobertura vegetal e com bom sombreamento do solo, espera-se que estas espécies pioneiras presentes no banco não encontrem condições favoráveis à germinação e ao estabelecimento, a menos que ocorra um distúrbio. Contudo, este aspecto não diminui a importância do banco de sementes como indicador de recuperação e de sustentabilidade, uma vez que são as espécies pioneiras que irão desencadear o processo de colonização de uma área, após um distúrbio. O importante é determinar a riqueza de espécies do banco de sementes e a proporção entre espécies nativas e invasoras. Um banco rico em sementes de espécies invasoras ou ruderais sugere que, frente a um distúrbio natural, como a abertura de clareiras, estas espécies poderão vir a colonizar a área, podendo competir com as espécies nativas, afetando a sustentabilidade da floresta ciliar.

3 - Produção de Serapilheira e Chuva de Sementes:

A serapilheira compreende, principalmente, o material de origem vegetal (folhas, flores, rasos, casas, frutos e sementes) e, em menor proporção, o de origem animal (restos animais e material fecal) depositado na superfície do solo de uma floresta. Atua como um sistema de entrada e saída, recebendo entradas via vegetação e, por sua vez, decompondo-se e suprindo o solo e as raízes com nutrientes e com matéria orgânica. Este processo é particularmente importante na restauração da fertilidade do solo nas áreas em início de sucessão ecológica.

Em comunidades sucessionais, o acúmulo de serapilheira e o tempo de sua remoção podem produzir mudança radical na estrutura, afetando a substituição de espécies dominantes, bem como a riqueza e a diversidade. A quantificação da serapilheira, ao longo do ano, permite estimar a produção anual por hectare. Em uma área ciliar em recuperação, esta informação é muito importante, pois possibilita a comparação com outros estudos realizados em áreas ciliares. Se a produção de serapilheira da área em avaliação está muito baixa em comparação com outras comunidades ciliares pode estar ocorrendo problemas, em nível de ciclagem de nutrientes.

A ausência ou a baixa densidade de sementes de espécies não pioneiras na chuva de sementes significa que estas espécies terão dificuldades de regeneração na área em recuperação. Como as espécies pioneiras são mais importantes na definição da estrutura da floresta, devem ser tomadas medidas visando estimular sua chegada na área.

4 - Abertura do Dossel:

O dossel da floresta, ou seja a cobertura superior da floresta formada pelas copas das árvores, em termos ecológicos apresenta uma grande influência na regeneração das espécies arbustivo-arbóreas, além de atuar como barreira física às gotas de chuva, protegendo o solo da erosão. Em florestas secundárias jovens, o dossel normalmente encontra-se mais aberto, com grandes espaços entre as copas das árvores, permitindo maior passagem de luz e, assim, inibindo a regeneração de espécies não pioneiras, especialmente as climáticas. Nas florestas maduras, o dossel é mais fechado, causando maior sombreamento no sub-bosque e favorecendo a regeneração das espécies tardias, formadoras de bancos de plântulas.

Numa área ciliar em processo de restauração, espera-se que o dossel torne-se cada vez mais fechado, à medida em que as árvores cresçam e que suas copas se encontrem. Contudo, em áreas em que ocorreu mortalidade elevada de mudas, sem posterior replantio, o dossel apresentará muitas falhas, e a regeneração natural de espécies não pioneiras poderá ser prejudicada. Desta maneira, o nível de abertura do dossel pode ser um bom indicador da recuperação de uma mata ciliar. Porém, cabe ressaltar que este indicador deve ser combinado com outros principalmente com a regeneração natural, pois é possível se obter um dossel muito fechado, com bom sombreamento e boa cobertura do solo em reflorestamentos homogêneos, e que, apesar da

Saneamento básico/ 2007 Técnico em Gestão Ambiental 75proteção ao solo, não são considerados auto-sustentáveis e são pouco eficientes na recuperação da biodiversidade.

Existem vários métodos para se estimar a abertura do dossel, sendo a utilização de fotografias hemisféricas o método mais prático e preciso. A abertura do dossel também pode ser estimada através da projeção das copas das árvores, determinando-se a proporção entre as áreas cobertas e as abertas. É um método subjetivo, mas que possibilita uma visão geral do estado de recuperação de uma floresta, em nível de cobertura do solo.

Fonte resumida: Recuperação de matas ciliares. Sebastião Venâncio Martins. Editora Aprenda Fácil. Viçosa - MG, 2001.

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