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01. Quais as fontes de poluição das águas? Fale e cite exemplos de cada uma delas. Solução: Pontual: - São bem localizadas e fáceis de monitorar; descarga de efluentes a partir de indústrias e Estações de Tratamento de Esgotos (ETE). - Exemplos: aterros sanitários; lagoas de estabilização; fossas sépticas etc. Difusa: - Espalham-se por toda a cidade ou região, são difíceis de identificar e tratar. - Exemplos: escoamentos superficiais urbanos e de áreas agrícolas; deposição atmosférica; irrigação com água servida etc. 002. Segundo a classificação dos sólidos por tamanhos. Qual a classificação dos vírus, bactérias e algas? Solução: Os vírus, de 10 10 , são classificados em sólidos coloidais. As bactérias, de 10 10 , podem ser classificadas tanto como sólidos coloidais como em suspensão. As algas, maiores que 10 , são classificadas como sólidos em suspensão. 03. Que legislações brasileiras tratam do padrão de potabilidade, padrão de corpo d’água e lançamentos de efluentes, balneabilidade. Fale sobre cada uma delas. Solução: Padrão de potabilidade: - Portaria nº 1469, de 29 Dez 2000. (Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e à vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade). - Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011 (Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade). Padrão de corpo d’água e lançamento de efluentes: Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005. (Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes). Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011. (Complementa e altera a Resolução 357). Critérios de balneabilidade: Resolução CONAMA nº 274, de 29 de novembro de 2000 (Define os padrões de balneabilidade em águas brasileiras). 04. Como são classificados os parâmetros de qualidade da água? Solução: São classificados em parâmetros físicos, químicos e biológicos. 05. Cite os principais parâmetros físicos de qualidade da água. Fale sobre a importância do mesmo e teça comentários sobre a importância dos parâmetros de cor, turbidez, sólidos, temperatura, sabor e odor no tratamento das águas. Solução: Os parâmetros físicos fornecem indicações preliminares importantes para a caracterização da qualidade química da água. - Cor: atributo estético da água e padrão de potabilidade serve como base para a determinação das dosagens de produtos químicos a serem adicionados, dos graus de mistura, dos tempos de contato e de sedimentação das partículas floculadas. - Turbidez: indica qualidade estética e é parâmetro operacional de extrema importância para o controle dos processos de coagulação-floculação, sedimentação e filtração. - Sólidos: causam assoreamento dos corpos d1água e são importantes no controle operacional de sistemas de tratamento de esgotos. - Temperatura: elevações de temperatura interferem na taxa de reações químicas, solubilidade e transferência de gases. - Sabor: depende da sensibilidade do paladar. Água pura não apresenta sabor. - Odor: Também depende da sensibilidade, agora do olfato. Água pura não apresenta odor. Em efluentes é indicador de septicidade da água. 06. Cite os principais parâmetros químicos de qualidade da água. Fale sobre a importância do mesmo e teça comentários sobre a importância dos parâmetros tais como: pH, acidez, alcalinidade, dureza, sulfetos, sulfatos, cloretos e metais. Solução: - pH: Influi em diversos equilíbrios químicos que ocorrem naturalmente ou em processos unitários de tratamento d’água. pH baixo, corrosivo; pH alto, incrustações. Deve ser mantido o mais próximo possível do neutro (7,0). - Acidez: seu controle é importante nos estudos da corrosão. O efeito da acidez é controlado pelo valor do pH. - Alcalinidade: é importante no controle de determinados processos unitários utilizados em estações de tratamento de águas para abastecimento. - Dureza: provoca consumo excessivo de sabão nas lavagens domésticas. Há indícios de aumento na incidência de cálculo renal. No uso industrial, dificulta o uso em caldeiras pois o aumento da temperatura, tem tendência a formação de carbonatos. - Sulfetos: provoca problemas de toxidade aguda. Provoca efeitos inibidores sobre o tratamento anaeróbico de efluentes industriais. - Sulfatos: provoca efeitos laxativos. Em abastecimento industrial provoca incrustações em caldeiras e trocadores de calor. Corrosão em estruturas hidráulicas. - Cloretos: provoca corrosão em estruturas hidráulicas, inibição em processos anaeróbicos de tratamento de efluentes, interferência na análise de DQO e nitratos e indicador de presença de esgotos nas águas naturais. - Metais: são contaminantes químicos das águas. Podem inviabilizar os sistemas públicos de água. Seu tratamento é difícil e muito oneroso. ETA convencionais não removem os metais. 07. Fale sobre o parâmetro de OD, citando sua importância no tratamento da água. Solução: O oxigênio dissolvido é vital para a preservação da vida aquática, já que vários organismos (ex: peixes) precisam de oxigênio para respirar. As águas poluídas por esgotos apresentam baixa concentração de oxigênio dissolvido, pois o mesmo é consumido no processo de decomposição da matéria orgânica. O IQA possui 09 parâmetros, entre os quais o OD é o que possui maior peso. 08. Qual o significado do termo DBO? O que representa num sistema de tratamento de esgoto? Cite suas vantagens e desvantagens. E como são realizadas? Solução: DBO significa Demanda Química de Oxigênio. Mede a quantidade necessária de oxigênio para estabilizar biologicamente a matéria orgânica presente na amostra, após certo tempo. Como vantagem, pode-se citar que o teste da DBO fornece uma indicação aproximada da fração biodegradável do despejo; da taxa de degradação do despejo, do consumo de oxigênio em função do tempo e da determinação aproximada da quantidade de oxigênio requerido para estabilização biológica a MO presente. Como desvantagem, pode-se encontrar baixos valores de DBO5 caso os microorganismos responsáveis pela decomposição não estejam adaptados aos despejos, os metais pesados ou outras substâncias tóxicas podem mata os microorganismos e há necessidade de inibição dos organismos responsáveis pela oxidação da amônia. 09. Qual o significado do termo DQO? O que representa num sistema de tratamento de esgoto? Cite suas vantagens e desvantagens. E como são realizadas? Solução: DQO é a Demanda Química de Oxigênio. Representa a demanda de oxigênio requerida para estabilizar quimicamente a matéria orgânica carbonácea. Utiliza fortes agentes oxidantes em condições ácidas. Como vantagem tem o menor tempo gasto para ser realizado, o resultado dá uma indicação do oxigênio requerido para a estabilização da MO e o teste não é afetado pela nitrificação.Como desvantagem, o teste pode superestimar o oxigênio consumido, compostos inorgânicos podem ser oxidados e não indica o consumo de OD associado à MO biodegradável. O teste gasta de 2 a 3 horas para ser realizado e envolve a utilização de um agente oxidante forte. 10. Qual a importância dos nutrientes sobre o ponto de vista de tratamento e ambiental? Quais os principais nutrientes que causam impactos ao meio ambiente? Solução: O Nitrogênio é um nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microorganismos no tratamento biológico, enquanto o Fósforo é indispensável para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela biodegradabilidade da matéria orgânica e também para o crescimento de algas. O Nitrogênio, na forma orgânica, de amônia, de nitrito e de nitrato, e o fósforo na forma orgânica e inorgânica. 11. Citee fale sobre as principais formas de nutrientes na forma de Nitrogênio e Fósforo. Solução: O Nitrogênio é apresentado nas formas de: - Nitrogênio orgânico – indica poluição recente, se apresenta na forma de proteínas, aminoácidos e uréia; - Amônia – também indica poluição recente é produzida no 1º estágio da decomposição do nitrogênio orgânico; - Nitrito – estágio intermediário da oxidação da amônia, praticamente ausente no esgoto bruto; e - Nitrato – indica poluição antiga, é o produto final da oxidação da amônia, praticamente ausente no esgoto bruto. O Fósforo, presente nos esgotos domésticos, é apresentado nas formas de: - Orgânico – 20 % - pouco representativos, vão aos poucos se transformando em ortofosfatos; e - Inorgânico – 80% (ortofosfato + polifosfato) provenientes da diluição de detergentes e da transformação do fósforo orgânico. 12. Qual a importância, numa análise de esgoto, da amônia, nitrito e nitrato? Fale sobre cada um deles. Solução: - Amônia – indica poluição recente, é produzida no 1º estágio da decomposição do nitrogênio orgânico; - Nitrito – indica um estágio intermediário da oxidação da amônia, praticamente ausente no esgoto bruto; e - Nitrato – indica poluição antiga, é o produto final da oxidação da amônia, praticamente ausente no esgoto bruto. 13. Faça um quadro citando os principais micro-organismos causadores de doenças. Cite as respectivas doenças e medidas sanitárias. Solução: Microorganismo Doença Medida sanitária Bactéria Vibrião colérico (Vibrio cholerae) Cólera Cloração Enterobactéria Salmonella typhi Febre tifóide Bactéria E.coli (Escherichia coli) Disenteria Bactéria Leptospira spp Leptospirose Protozoário Entamoeba histolytica Amebíase Abastecimento de água tratada, instalações sanitárias e destino adequado dos esgotos sanitários Parasita nematódeos Ancylostoma duodenale Necator americanus Ancilostomose Parasita Schistosoma Mansoni Esquistossomose 14. O que entende por indicadores de contaminação fecal? Fale sobre os grupos coliformes fecal/termotolerantes e E.Coli. Solução: 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. Microrganismos indicadores são grupos ou espécies de microrganismos que, quando presentes em um alimento ou na água, podem fornecer informações sobre a ocorrência de contaminação fecal. As bactérias do grupo coliforme são consideradas os principais indicadores de contaminação fecal. As bactérias coliformes fecais reproduzem-se ativamente a 44,5 ºC e são capazes de fermentar o açúcar. O uso da bactéria coliforme fecal para indicar poluição sanitária mostra-se mais significativo que o uso da bactéria coliforme "total", porque as bactérias fecais estão restritas ao trato intestinal de animais de sangue quente. 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. As bactérias do grupo E. Coli estão presentes exclusivamente nas fezes humanas. É considerada um indicador de qualidade da água e alimentos e sua presença é indicador da possibilidade da existência de microorganismos causadores de doenças. 15. O que é doença de veiculação hídrica? Fale sobre as doenças originadas pelo mau condicionamento do lixo e má qualidade da água e excreta humano. Solução: São as doenças causadas pelos microrganismos patogênicos presentes na água utilizada para consumo humano. Algumas das principais doenças relacionadas ao lixo são as salmoneloses, chegueloses, doenças que causam diarréia, parasitoses e endoparasitoses causadas por vermes como a giárdia e a ameba. A água pode ser contaminada por bactérias e parasitas. No caso das bactérias, a doença mais comum é a salmonela. Já nas doenças causadas por parasitas a mais frequente é a giardíase. Das doenças transmitidas pelo excreta humano pode-se citar a amebíase, a ancilostomose, a ascaridíase, a cólera, a disenteria bacilar, a febre tifóide e a esquistossomose, entre outros. 16. Faça um resumo sobre a Resolução CONAMA 357/2005, destacando a finalidade da lei, a classificação das águas, a classificação das águas em classes e o padrão de corpos d’água de alguns parâmetros de interesses de esgotos sanitários para a classe de águas doces. Solução: Esta importante regulamentação classifica e enquadra os corpos d’água e o padrão de lançamento de efluentes e também classifica as águas doces, salobras e salinas do território nacional, segundo a qualidade requerida para os seus usos. a) Comente sobre a Resolução CONAMA 430/2011. Qual a sua finalidade? Em linhas gerais, a resolução considera que: - a classificação das águas doces, salobras e salinas é essencial à defesa dos níveis de qualidade dessas águas, necessitando de avaliações específicas, que assegurem os usos preponderantes para cada classe definida das águas. - o enquadramento dos corpos de água deve estar baseado nos níveis de qualidade para atender às necessidades da comunidade; - a saúde, o bem-estar humano e o equilíbrio ecológico aquático, não devem ser afetados pela deterioração da qualidade das águas; - a criação de instrumentos para avaliar a evolução da qualidade das águas, facilita a fixação e controle de metas para se atingir objetivos propostos; - a constante necessidade de se reformular as classificações existentes, aprimorando a distribuição dos usos das águas e melhorando as especificações e condições de padrões de qualidade requeridos; - o controle da poluição está diretamente relacionado com a proteção da saúde, a garantia de um meio ambiente ecologicamente equilibrado e a melhoria da qualidade de vida. 17. Para o reuso de águas residuárias, quais as categorias impostas pela OMS? Fale sobre elas. Solução: São três categorias: A – utilizadas para irrigação de culturas que são ingeridas cruas, campos de esporte e parques públicos. Todas as pessoas são expostas. B – irrigação de culturas não ingeridas cruas, como cereais, para a indústria, pastos, forragens e árvores. Somente os trabalhadores da categoria são expostos. C – irrigação das mesmas culturas da categoria anterior, mas os trabalhadores não são expostos. 18. Como se dá o processo de autodepuração dos corpos d’água? Qual a sua importância? Solução: Se dá em duas etapas: A decomposição, onde a matéria orgânica é consumida por bactérias e outros microorganismos aeróbios que transformam compostos orgânicos de cadeias mais complexas,em cadeias mais simples. Durante a decomposição, há um decréscimo nas concentrações de oxigênio dissolvido na água devido à respiração dos seres que consomem a matéria orgânica. Os principais fenômenos interagentes no consumo de oxigênio são: • a oxidação da matéria orgânica; • a nitrificação; e • a demanda bentônica. A reaeração, que é a recuperação do oxigênio dissolvido. Na produção de oxigênio são: • a reaeração atmosférica; • a fotossíntese. É importante justamente pela forma como se dá. É a recuperação do equilíbrio no meio aquático por processos naturais após as alterações pelo lançamento de efluentes. A autodepuração, como o próprio nome indica, não depende da ação do homem. 19. Fale sobre as zonas de autodepuração de corpos d’águas. Quais as características de cada uma delas. Solução: 1. Zona de degradação: tem início logo após o lançamento de esgoto no curso d’água. Apresenta grande quantidade de material orgânico, ainda em estágio complexo, mas potencialmente decomponível. 2. Zona de decomposição ativa: os microorganismos estão mais adaptados a nova condição, passando a desempenhar ativamente suas funçõesde decomposição da matéria orgânica. Como conseqüência a qualidade da água atinge seu estágio mais deteriorado. 3. Zona de recuperação: após intenso consumo de matéria orgânica e degradação do ambiente, este tende a se recuperar gradativamente. 4. Zona de águas limpas: as características iniciais voltam a ser atingidas no que diz respeito ao oxigênio dissolvido, matéria orgânica e bactérias. 20. O que se entende por eutrofização? Cite as principais fontes de eutrofização, suas consequências e os possíveis tratamentos. Solução: É o aumento da concentração de nutrientes (fósforo e nitrogênio), nos ecossistemas aquáticos, que tem como conseqüência o aumento de suas produtividades. As principais fontes d eutrofização são os efluentes domésticos, industriais e escoamentos superficiais (chuvas). Como conseqüência temos problemas estéticos e recreacionais no corpo d’água afetado, anaerobiose no fundo do corpo aquático, aparecimento de ferro e manganês na forma solúvel, morte de peixes, maior custo de tratamento d’água (remoção de algas, turbidez, cor , sabor, odor), toxidade das algas e assoreamento do corpo d’água. O tratamento da eutrofização por medidas preventivas e medidas corretivas. A primeira trata do controle dos esgotos e seu tratamento, a segunda por métodos mecânicos, químicos e biológicos. 21. No estudo de autodepuração de corpos d’água, quando é aplicado o modelo de Streeter- Phelps? Solução: E constituído por duas equações diferenciais ordinárias: uma modela a oxidação da parte biodegradável da matéria orgânica e a outra o fluxo de oxigênio proveniente da dinâmica da reaeração atmosférica. Essas equações são nomeadas equações de demanda bioquímica de oxigênio e equação de reaeração, respectivamente. O modelo é eficiente em estudos onde se tem dificuldade de determinar os valores dos parâmetros envolvidos no sistema. Os dados do modelo, utilizando esta teoria, são inseridos em forma de nuvem, valores nebulosos, em se tem valores mais prováveis e menos prováveis de ocorrência. II) Analise e responda às questões: 01. Analise e responda as questões abaixo, de acordo com a Figura 01, a seguir: Figura 01 – Consequências do lançamento de carga orgânica em um curso d’água. Determine: a) Em qualquer sistema de tratamento de esgoto é importante a remoção de nutrientes, uma vez que os mesmos são responsáveis por um fenômeno aquático denominado de eutrofização. Todavia, com base na assertiva: I - Defina eutrofização. Solução: É o aumento da concentração de nutrientes (fósforo e nitrogênio), nos ecossistemas aquáticos, que tem como conseqüência o aumento de suas produtividades. II - Cite as principais fontes de eutrofização, suas consequências e os possíveis tratamentos. Solução: As principais fontes d eutrofização são os efluentes domésticos, industriais e escoamentos superficiais (chuvas). III – Cite características das zonas de autodepuração. Solução: 1. Zona de degradação: tem início logo após o lançamento de esgoto no curso d’água. Apresenta grande quantidade de material orgânico, ainda em estágio complexo, mas potencialmente decomponível. 2. Zona de decomposição ativa: os microorganismos estão mais adaptados a nova condição, passando a desempenhar ativamente suas funções de decomposição da matéria orgânica. Como conseqüência a qualidade da água atinge seu estágio mais deteriorado. 3. Zona de recuperação: após intenso consumo de matéria orgânica e degradação do ambiente, este tende a se recuperar gradativamente. 4. Zona de águas limpas: as características iniciais voltam a ser atingidas no que diz respeito ao oxigênio dissolvido, matéria orgânica e bactérias. IV – Em que zonas de autodepuração é maior a ocorrência destes compostos (nitrogênio amoniacal e nitrato)? Solução: O nitrogênio amoniacal é mais provavelmente encontrado nas áreas próximas ao lançamento do esgoto, na área de decomposição da matéria orgânica, isto é, na zona de decomposição ativa, enquanto os nitratos são encontrados em esgotos que estão mais longe da área de lançamento, então conclui-se que é na zona de águas limpas. b) Cite as principais características da zona de decomposição ativa num estudo de autodepuração de corpo hídrico. E, o que representa a amônia, nitrito e nitrato num processo de decomposição da matéria orgânica? Solução: As principais características da zona de decomposição ativa são: a. tendência de reorganização do sistema; b. concentração mínima de oxigênio dissolvido; c. possibilidade de anaerobiose; d. início do decréscimo bacteriano; e. geração dos gases CO2, H2O, CH4 e H2S; e f. início da formação do nitrito. A amônia, nitrito e nitrato, num processo de decomposição da matéria orgânica, representam o ciclo do nitrogênio. 02. Responda: a) Por que no período medieval o saneamento apresentou os piores dados de saúde pública do planeta? Solução: Porque houve um retrocesso do ponto de vista sanitário. Vanzo (2001) sugere que com a queda de Roma, e o surgimento de novas formas de organização social, o conhecimento ficou arquivado nos mosteiros religiosos nos séculos seguintes. A posse sobre a água é redefinida e deixa de ser um bem público gerenciado pelo governo e passa para as mãos da aristocracia e dos religiosos. As cidades medievais constituíam um amontoado de edifícios num labirinto de ruas estreitas e sujas. As ruas não tinha pavimentação nem drenagem e recebiam todo tipo de imundície das pessoas, inclusive as fezes. b) No Brasil, por que as regiões norte e nordeste apresentam os piores dados de cobertura, uma vez que quase sempre recebe as maiores demandas em termos de investimentos de recursos? Teça comentários com base nos dados do IBGE/2010. Solução: Porque as políticas públicas de saneamento básico, sobretudo as voltadas à implantação e ampliação de redes coletoras de esgotos, não conseguiram, na última década, acompanhar o crescimento demográfico da população brasileira nas áreas urbanas. O Norte e Nordeste, apesar dos já ditos repasses federais, são as duas regiões que possuem, percentualmente, os maiores crescimentos demográficos da última década. Também são as que começaram os trabalhos de saneamento mais tardiamente, e apesar dos progressos dos últimos anos, continua ainda atrás das outras regiões. c) No que se refere às doenças do saneamento, cite algumas barreiras sanitárias para as doenças: Solução: I - Doenças de Chagas II – Esquistossomose e Ascaridíase III- Toxoplasmose IV – Cólera 03. Cite exemplos de aplicação do parâmetro pH em: Solução: a) ETAs; - é aplicado no controle da operação da ETA (coagulação e incrustação/corrosividade). - diferentes pH para diferentes faixas de atuação ótima de coagulantes; frequentemente o pH precisa ser corrigido (antes e depois) da adição dos químicos; e a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos. b) ETEs; e - é aplicado no controle da operação da ETE (digestão anaeróbica). - valores de pH afastados de 7 (neutro), tendem a afetar as taxas de crescimento dos microrganismos; a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos; valores de pH elevados possibilita preciptação de metais; c) Controle da poluição de um lago eutrofizado. - valores de pH elevados podem estar associados à proliferação de algas; valores elevados ou baixos podem indicar presença de efluentes industrias; a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos. 04. Comentar sobre a influência do pH nos seguintes processos unitários: a) Precipitação química de metais pesados em efluentes industriais; Solução: - é provocada pelo pH elevado. b) Solubilidade da amônia em águas naturais; e Solução: - ocorre mediante a presença de pH elevado. c) Tratamento anaeróbio de esgotossanitários. Solução: - a elevação do pH conjuntamente com a ação solar provoca a morte de organismos patogênicos. 05. Qual a importância do parâmetro alcalinidade na etapa de floculação de uma estação de tratamento de água para abastecimento público? Solução: A alcalinidade se faz necessária para que na etapa de floculação possa reagir formando um gel, e a partir da aglomeração dessa gelatina forma-se o floco (floculação), que é uma mistura lenta, ocasionando suspensão de resíduos que serão dispensados antes da água passar para a próxima etapa de tratamento. 06. O que é dureza de uma água? Qual a principal forma em que a dureza pode ser introduzida em uma água natural? Explicar a influência da dureza no uso de uma água para abastecimento público e industrial. Solução: É a propriedade da água que reduz a formação de espuma, o que implica em um maior consumo de sabões e xampus, além de provocar incrustações nas tubulações de água quente, caldeiras e aquecedores, devido à precipitação dos cátions em altas temperaturas. A água dura é indesejável tanto no uso doméstico como também industrial, não só porque o sabão forma sais solúveis com os compostos de cálcio, mas também porque os sais de cálcio e magnésio se depositam nas caldeiras de vapor, formando incrustações, o que causa diversos problemas na indústria, além de dificultarem a limpeza dos equipamentos, e comprometem a vida útil dos mesmos. 07. Qual a diferença entre cor e turbidez? E entre cor real e cor aparente? Solução: Cor é a característica que comprova a presença de substâncias dissolvidas na água enquanto turbidez é a característica que comprova a presença de partículas em suspensão, resultando um aspecto turvo à água. 08. Dê exemplos de partículas que provocam cor nas águas e as que provocam turbidez nas águas. Solução: Cor: Decomposição da matéria orgânica, ferro e manganês. Turbidez: areia, silte, argila, algas, bactérias e plâncton. 09. Qual a importância do parâmetro turbidez no controle operacional de uma estação de tratamento de água para abastecimento público? Solução: É importante para o controle dos processos de coagulação-floculação, sedimentação e filtração. 10. Qual a importância do parâmetro cor nos estudos de controle da poluição das águas naturais (rios, lagos, etc.)? Solução: Nas águas naturais indica a presença de compostos recalcitrantes (não biodegradáveis, com taxas de decomposição muito baixas) que em geral são tóxicos ao organismo humano. 11. Qual o tipo de metal quando presente na água tem efeito laxativos, letais, bioacumuladores? E qual o que causa a doença Saturnismo, fale sobre ela? Solução: Efeitos laxativos: cádmio, em pequenas proporções. Letais: chumbo, bário e arsênio. Bioacumuladores: chumbo e mercúrio. O Saturnismo é causado pelo chumbo. 12. Como a presença de metais pesados em uma água natural pode influir em seu uso para abastecimento público? E, qual a influência da presença de metais pesados em sistemas de esgotos sanitários, em relação ao comportamento do tratamento biológico? Solução: Influem inviabilizando os sistemas públicos de água uma vez que os tratamentos convencionais não os removem eficientemente e os tratamentos especiais necessários são muito caros. Causam graves prejuízos, por serem tóxicos, aos ecossistemas aquáticos naturais e aos sistemas de tratamento biológico de esgotos. 13. Qual o metal que associado a sua fonte geradora gera os seguintes efluentes (esgotos) e que podem está associada aos seguintes tipos de indústrias: Solução: a) Associadas ao lançamento de cromo em águas naturais. - galvanoplastias e curtumes b) Petroquímica e galvanoplastia - cádmio c) Farmacêutica e curtume - mercúrio e cromo, respectivamente. d) Celulose e Garimpo - mercúrio. e) Pesticidas e Tinturaria - arsênio. 14. Se você fosse escolhido para um projeto de uma ETE e não havendo tempo hábil para coleta de esgotos para detalhamento das características físico-química e biológica do esgoto local, que valores são aceitos segundo a literatura técnica para os seguintes parâmetros de projetos de esgoto doméstico: Solução: a) DBO e DQO. E, o que implicaria numa DBO alta ou baixa, Explique. - DBO entre 250-400 mg/L e DQO 450-800 mg/L. - DBO alta ou baixa implica num maior ou menor poder de poluição. b) Nutrientes (N e P) - N: 85 mg/L; e - P: 15 mg/L. c) Coliformes Termotolerantes. - de 10 10 / 100 d) Contribuição per capita de esgoto - 54 g ou 0,054 kg DBO/hab.d e) A relação DQO/DBO para tratamento de esgoto por processo biológico. - de 1,7 a 2,4 15. Atendendo um pedido para esclarecimento de valores presentes numa análise físico-químico e bacteriológico de água. Explique: Solução: a) A água inibe a formação de espuma do sabão. Por que isso acontece? Indique as causas e técnicas para remoção. Porque está se usando água dura. Acontece porque a água dura possui sais de cátions cálcio, magnésio e ferro II,que são insolúveis em água e reagem com os ânions dos sabões, produzindo compostos insolúveis. Para a remoção a técnica mais utilizada é o abrandamento por precipitação química ou troca iônica. b) Teve pH > 7,0 . Explique a classificação das águas segundo o pH. - pH 7 (alcalino). c) Apresentou odor, cor e turbidez quando coletada. Diferencie cor e turbidez. Cor real e cor aparente. Cor é a característica que comprova a presença de substâncias dissolvidas na água enquanto turbidez é a característica que comprova a presença de partículas em suspensão, resultando um aspecto turvo à água. Na determinação da cor, a turbidez da amostra causa interferência, absorvendo também parte da radiação eletromagnética. Esta coloração é dita aparente pois é como o ser humano a vê, mas é, na verdade, em parte resultado da reflexão e dispersão da luz nas partículas em suspensão. 16. Duas análises físico-química e bacteriológica de esgotos domésticos apresentaram os seguintes resultados. Analise e explique cada resultado apresentado: Solução: III – Responda: 01. Um jornalista veio fazer com você uma entrevista sobre saneamento ambiental. Ele lhe pedia para definir os parâmetros DBO e DQO, explicar a importância ambiental destes, qual fornecerá maiores valores, em que unidades são expressos, e, finalmente, qual o significado da relação DBO/DQO? Solução: A DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) mede a quantidade necessária de oxigênio para estabilizar bioquimicamente a matéria orgânica presente na amostra, após certo tempo, enquanto a QDO (Demanda Química de Oxigênio) representa a demanda de oxigênio requerida para estabilizar quimicamente a matéria orgânica através de um oxidante forte em meio ácido.. A DQO sempre fornecerá valores mais elevados. Os valores são expressos em mg/L e indica a capacidade de biodegradação de um determinado esgoto. 02. Descreva como os testes da DBO e da DQO são realizados em laboratórios e diferencie DBO5 da DBOúltima. Solução: O teste da DBO pode ser realizado através do método da diluição ou do método manométrico. Com a questão não explicita qual dos dois descrever, opto pelo segundo por ser mais simples e direto. Este método é limitado à medida do consumo de oxigênio devido apenas à oxidação do carbono. A oxidação da amônia é inibida. A amostra é mantida em um recipiente fechado equipado com um sensor de pressão. Uma substância que absorva o dióxido de carbono (geralmente hidróxido de lítio) é adicionada no recipiente, acima do nível da amostra. A amostra é armazenada em condições idênticas às do método de diluição. O oxigênio é consumido e, como a oxidação de amônia é inibida, o dióxido de carbono é liberado. A quantidadetotal de gás e, portanto, a pressão, diminui porque o dióxido de carbono é absorvido. A partir da queda de pressão, o sensor eletrônico calcula e exibe a quantidade de oxigênio consumido. As principais vantagens deste método em relação ao método de diluição são: simplicidade: nenhuma diluição da amostra é necessária, nenhuma semeadura, nenhuma amostra em branco. leitura direta do valor da DBO. exposição contínua do valor de DBO durante o tempo de incubação O teste da DQO se baseia na oxidação da matéria utilizando dicromato de potássio, como oxidante em presença de ácido sulfúrico e íons de prata, misturados como catalisador. A solução aquosa é aquecida em refluxo durante 2 h a 148 °C. Logo se avalia a quantidade do dicromato sem reagir titulando com uma solução de ferro(II). Baseando-se no mesmo princípio, pode-se utilizar a espectroscopia ultravioleta-visível mediante medições fotométricas da cor produzida pela redução do dicromato a íon cromo(III) (Cr3+) posterior à digestão. A diferença entre a DBO5 e a DBO20 é o tempo de consumo de oxigênio, na primeira 5 dias e na última pelo menos 20 dias. A DBO5 mede a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar biologicamente a matéria orgânica presente na amostra, após certo tempo (tomado para efeito de comparação em 5 dias) a uma temperatura padrão 20°C enquanto a DBOúltima representa o consumo total de oxigênio ao final de vários dias ()cerca de vinte dias ou mais para o esgoto doméstico) requerido pelos microorganismos na estabilização bioquímica da matéria orgânica. 03. Quais são as principais formas de nitrogênio e fósforo presentes em esgotos? Explique o processo da nitrificação e desnitrificação biológica. Solução: As principais formas de nitrogênio são Nitrogênio orgânico, amônia, Nitrito e Nitrato. De fósforo é o fósforo total nas formas orgânica e inorgânica. Nas águas, na presença de oxigênio livre, o processo de oxidação biológica sofrida pela amônia, que é convertida a nitrito (NO2-) por um grupo de bactérias nitrificadoras chamadas Nitrossomonas e, posteriormente, a nitrato (NO3-) por outro grupo conhecido por Nitrobacter, chama- se nitrificação. O processo de desnitrificação ocorre em meio anóxico, isto é, na ausência de oxigênio livre, em lodos de fundo de rios e lagos e de unidades de separação de sólidos (decantadores) de estações de tratamento de esgotos. A desnitrificação utiliza, inicialmente, o material orgânico rapidamente biodegradável, convertendo em CO2 e H2O. 04. Explique o que é um tanque séptico, os principais tipos e formas, e que poluentes possuem alta e baixa eficiência de remoção. Solução: É um tanque de sedimentação e de digestão onde ocorrem a separação dos sólidos em suspensão, a digestão do lodo e da escuma, a estabilização do líquido e o crescimento de microorganismos. Podem ser do tipo de câmara única, câmaras sobrepostas ou duas ou mais câmaras em série em forma cilíndrica ou prismática retangular. Alta eficiência para sólidos em suspensão e baixa eficiência para remoção de nutrientes. 05. Qual a finalidade do saneamento no meio rural? Cite as ações que poderão ser aplicadas para o meio rural. Solução: Destina-se à adequada qualidade de vida de pessoas que residem distantes dos grandes centros urbanos de forma ambientalmente sustentável e sanitária no seu espaço físico. Para o esgoto, o uso de fossas sépticas, filtros anaeróbicose de areia, valas de filtração e infiltração, sumidouros, wetlands ou alagados construídos e escoamento superficial. Para a água a captação superficial em riachos, com escoamento por gravidade, poços tubulares profundos e uso de cisternas. Para os resíduos sólidos os aterros sanitários simplificados e compostagem. Sistemas de microdrenagem urbana. 06. Os níveis de tratamento de esgoto para o meio rural estão situados no tratamento primário e secundário. Fale sobre os níveis de tratamento de esgoto no que se refere à remoção ou finalidade. Solução: Primário: Remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis e da MO componente dos sólidos em suspensão sedimentáveis. Secundário: MO componente dos sólidos em suspensão sedimentáveis e da MO na forma de sólidos dissolvidos. 07. As fossas sépticas são alternativas de tratamento para o meio rural e nelas há a presença das caixas de inspeção. Qual a importância e a diferença existente entre as caixas de inspeção para o saneamento no meio rural e o nível de tratamento preliminar para o saneamento no meio urbano? Solução: 08. Os tipos de coleta e tratamento para o meio rural é do tipo individual. Estes tipos de tratamento podem ser do tipo estático e dinâmico. Fale sobre eles. E quais as soluções técnicas para o tipo estático e para o tipo dinâmico. Solução: O sistema estático é sem o transporte hídrico, quando não se dispõe de abastecimento de água canalizado. O sistema dinâmico é com transporte feito pela água. Quando se dispões de abastecimento de água canalizado. 09. Em quais situações do meio rural são usadas as fossas seca, estanque, química, fermentação e biodigestoras? Solução: Fossa seca: quando não se dispões de veiculação hídrica. Lugares livres de enchentes a acessíveis aos usuários. Distantes de poços e fonte e em cota inferior a eles. Fossa estanque: quando em zonas de lençol freático muito superficial zonas rochosas ou terrenos muito duros ou facilmente desmoronáveis. Fermentação enterrada: Em tipos de terrenos desfavoráveis à construção de privadas com fossas secas. Química: aviões ônibus, acampamentos, eventos. Biodigestoras: de maior custo, exige maior possibilidade de investimento do usuário. 10. Segundo a legislação brasileira, cite as situações onde é proibido o uso de fossas sépticas? Solução: Quando existe rede coletora de esgotos. 12. Cite as alternativas para tratamento complementar para fossas sépticas e as alternativas para disposição final segundo a NBR 7229/93 e 13969/97. Solução: Filtro anaeróbio de leito fixo com fluxo ascendente; filtro anaeróbio submerso, valas de filtração e filtros de areia e lodo ativado por batelada. Vala de infiltração, canteiro de infiltração e de evapotranspiração, sumidouro, galeria de águas pluviais, águas superficiais e reuso local. 13. Sintetize de forma clara a finalidade de cada alternativa de tratamento completar para a fossa séptica. Solução: O filtro anaeróbio consiste em um reator biológico onde o esgoto é depurado por meio de microorganismos não aeróbios, dispersos tanto no espaço vazio do reator quanto nas superfícies do meio filtrante. Este é utilizado mais como retenção dos sólidos. O filtro aeróbio submerso é o processo de tratamento de esgoto que utiliza um meio de fixação dos microorganismos, imerso no reator, sendo o oxigênio necessário fornecido através de ar introduzido por meio de equipamento. Sua característica é a capacidade de fixar grandes quantidades de microorganismos nas superfícies do meio, reduzindo o volume do reator biológico, permitindo depuração em nível avançado de esgoto, sem necessidade de recirculação de lodo, como acontece com o lodo ativado. São processos de tratamento clássicos, consistindo na filtração do esgoto através da camada de areia, onde se processa a depuração por meio tanto físico (retenção), quanto bioquímico (oxidação), devido aos microorganismos fixos nas superfícies dos grãos de areia, sem necessidade de operação e manutenção complexas. É o processo de tratamento que consiste na retenção de esgoto no tanque reator, onde se processa a depuração e formação de flocos de microorganismos basicamente aeróbios, cujo oxigênio necessário é fornecido através de ar injetado pelos equipamentos. Os flocos são separados do líquido tratado na fase de sedimentação no mesmo reator, drenando-se o efluente. 14. Você foi incumbidode encontrar uma alternativa para tratar o esgoto oriundo: a) de pocilgas no meio rural cuja DBO oscila entre 10.000 mg/L – 30.000mg/L. Que alternativa você recomendaria para o tratamento deste tipo de tratamento? E para um possível tratamento complementar e para disposição final? b) Os wetlands e as rampas de escoamento superficial tem as mesmas finalidades de tratamento. Qual o nível de tratamento que essas alternativas contemplam? Cite algumas vantagens e desvantagens de cada uma. Solução: a) b) 15. Explique o que são lagoas anaeróbias, como as mesmas são projetadas e quais os principais problemas operacionais verificados nesse tipo de sistema. Solução: É uma forma alternativa de tratamento onde a existência de condições estritamente anaeróbias é essencial. Para isso é lançado uma grande carga de DBO por unidade de volume da lagoa. A taxa de consumo de oxigênio é várias vezes superior à taxa de produção. São utilizadas com esgotos domésticos e industriais como matadouros, laticínios etc. São projetadas levando em conta a taxa de aplicação volumétrica, o tempo de detenção hidráulica a profundidade e a geometria. 16. Descreva o que seria um filtro anaeróbio. Liste as vantagens e desvantagens desse tipo de tecnologia. Solução: O Filtro Anaeróbio (FA) é um reator no qual a matéria orgânica é estabilizada através da ação de microrganismos que ficam retidos nos interstícios ou aderidos ao material suporte ou biofilme; este material suporte constitui o meio através do qual os despejos líquidos escoam. É um tanque em forma cilíndrica ou retangular dotado de um fundo falso perfurado, o material de enchimento pode ser a brita ou bambu, entre outros. Os filtros anaeróbios apresentam as vantagens dos reatores anaeróbios com fluxo através do lodo ativo, inclusive na remoção da matéria orgânica dissolvida, produzindo pouco lodo e sem consumir energia elétrica. Ademais: resistem bem às variações de vazão afluente e propiciam boa estabilidade ao efluente; perdem muito pouco dos sólidos biológicos ativos; permitem grande liberdade de projeto; e têm construção e operação muito simples. Como desvantagem, a necessidade de pós-tratamento pode ser destacada como a que requer maior interesse, uma vez que dificilmente os reatores sozinhos produzem efluente que atende aos padrões estabelecidos pela legislação ambiental brasileira. Como forma de adequar o efluente tratado aos requisitos e propiciar a proteção dos corpos d’água receptores dos lançamentos dos esgotos. 17. Descreva as finalidades do meu suporte assim como os requisitos para uma boa seleção do mesmo. Solução: 18. Faça um desenho ilustrativo de um filtro anaeróbio ascendente e descendente, listando as principais partes componentes. Solução: Fluxo ascendente 19. Cite as principais características de valas de infiltração e valas de filtração. O que difere um sistema do outro? Solução: Valas de infiltração são destinadas a receber o efluente do tanque séptico, através de tubulação convenientemente instalada, e a permitir sua infiltração em camadas subsuperficiais do terreno. São aplicadas quando o aqüífero encontra-se em pequena profundidade. O efluente do T.S é conduzido para uma caixa de distribuição cuja função é distribuí-lo pelas valas. Os sistemas de valas de filtração são constituídos de duas canalizações superpostas, com a camada entre as mesmas ocupada com areia. O sistema deve ser empregado quando o tempo de infiltração do solo não permite adotar outro sistema mais econômico (vala de infiltração ou sumidouro); quando a poluição do lençol freático deve ser evitada; quando requer uma elevada remoção de poluentes; e quando o corpo receptor puder receber esta contribuição. 20. Explique a funcionabilidade dos filtros de areia. Esquematize em desenho essa alternativa de tratamento de esgoto complementar para o meio rural. Solução: O filtro de areia segue os mesmos princípios da vala de filtração, ou seja, o tratamento ocorre quando da passagem do esgoto pela camada de areia, onde se processa a depuração por meio físico (retenção) e bioquímico (oxidação), devido aos microrganismos fixos na superfície dos grãos de areia. 21. Cite os principais poluentes removidos por meio do tratamento de esgoto complementar constructed wetlands ou simplesmente wetlands. Em que tipo de pós-tratamento ele pode ser utilizado? Solução: Demanda bioquímica de oxigênio (DBO), organismos patogênicos, material em suspensão, nutrientes, metais pesados e compostos orgânicos tóxicos. Pós-tratamento de águas residuárias domésticas, industriais, agrícolas e do runoff urbano e rural, baseado nos processos físicos, químicos e biológicos encontrados nos ecossistemas das várzeas naturais, podendo ser classificado como um sistema natural. 22. Cite os principais tipos de wetlands usados como pós-tratamento de esgotos. Fale sobre cada um deles, destacando a importância e seu principal diferencial. Solução: Wetlands de fluxo superficial: - são caracterizadas por possuírem a lâmina de água acima da superfície do solo e as plantas se apresentam enraizadas ou não na camada de sedimento na base da coluna de água Wetlands de fluxo subsuperficial consistem em tanques preenchidos por cascalho, material arenoso ou argiloso, plantados com macrófitas com pequenas inclinações para o efluente percolar no sentido horizontal ou vertical. 23. Esquematize em desenho os principais tipos de wetlands, usados como alternativas de pós- tratamento. Solução: Escoamento superficial Escoamento subsuperficial 24. Em termos de projetos dos wetlands, fale sobre os principais tipos de impermeabilizantes e macrófitas usadas nessa técnica de pós-tratamento. Solução: - Lona plástica, de 0,5 a 1,0 mm de espessura, comumente utilizadas em sistemas com grandes áreas superficiais e naqueles escavados no solo. - Em sistemas construídos em alvenaria, produtos impermeabilizantes próprios para utilização em argamassa. As macrófitas estão divididas em três categorias: Flutuantes: podem estar fixadas ou não ao fundo e sua folhagem principal flutua na superfície da água; Submergentes: crescem sob a água, estando fixas ou não por raízes; Emergentes: sua folhagem principal está em contato com o ar e as suas raízes estão fixadas ao solo. 25. Fale sobre a técnica do pós-tratamento de esgoto usando o escoamento superficial. Cite suas principais vantagens e desvantagens. Solução: O escoamento superficial é um método de tratamento no qual o esgoto é filtrado e estabilizado ao escoar pela superfície de um terreno recoberto por uma vegetação, sendo que geralmente utiliza-se a grama. Vantagens: - é apropriado para o tratamento de esgotos de comunidades rurais e industria sazonais, que geram resíduos orgânicos; - proporciona um tratamento secundário avançado, com uma operação relativamente simples e barata; e - a cobertura vegetal pode ser reaproveitada ou utilizada comercialmente. Desvantagens: - o método é limitado pelo clima, tolerância da cultura em relação à água e declividade do terreno; - as taxas de aplicação são restritas ao crescimento da cultura; - o tereno íngreme ou plano não é adequado; e - é necessária a desinfecção do efluente antes da descarga em um curso d’água. 26. Como ocorre o odor em lagoas anaeróbias? E como é sanado esse problema? Solução: Ocorre quando a concentração de sulfato exceder o limite de 500 mg/L. O problema é resolvido mantendo o pH maior que 7, manter o sulfeto na forma de bissulfito com a adição de cal ou recirculação dos efluentes na lagoa. 27. O que são sumidouros? Qual a sua finalidade? Caracterize a sua funcionalidade. Solução: São poços absorventes ou fossas absorventes, escavados no terreno para disposiçãofinal do efluente de tanque séptico, que se infiltram no solo pela área vertical (parede). Consistem em escavações cilíndricas ou prismáticas com paredes de alvenaria não rejuntadas para facilitar o escoamento para o solo. 28. Qual a finalidade da Portaria do MS nº 2914/2011? Fale sobre: Solução: A sua finalidade é regular os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. a) Limites dos parâmetros de nitrato e coliformes termotolerantes, turbidez, cor e cianobactérias em águas para consumo humano. Solução: Nitrito 1 mg/L ; Coliformes termotolerantes ausência em 100 mL em 95% das amostras Trbidez 0,5 uT em 95% das amostras Cor VMP 15 uH Cianobactérias