Relatório de Aula Prática - Tratamento de Água e Efluentes

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UNIVERSIDADE PITÁGORAS UNOPAR
Jeferson Fursel
Tratamento de Água e Efluentes
Relatório de aula prática
CORUMBAÍBA - GO
2024
Jeferson Fursel
Tratamento de Água e Efluentes
Relatório de aula prática
Trabalho de Tratamento de Água e Efluentes: Relatório de aula prática apresentado como requisito parcial para a obtenção de média bimestral na disciplina de Tratamento de Água e Efluentes.
Orientadora: Rosimeire Midori Suzuki Rosa Lima
CORUMBAÍBA - GO
2024
Sumário
INTRODUÇÃO	4
MÉTODOS	5
ATIVIDADE PRÁTICA 1: Tratamento de Efluentes: Mini Estação de Tratamento de Água	6
1.1 RESULTADOS E DISCUSSÃO	6
1.2 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS	8
2. CONCLUSÃO	9
REFERÊNCIAS	10
INTRODUÇÃO	11
ATIVIDADE PRÁTICA 2: Fotointerpretação – estereoscopia óptico	12
2.DESENVOLVIMENTO DO EXPERIMENTO	12
2.1.1 ESCOLHENDO A AMOSTRA	12
2.1.2 SEGURANÇA DO EXPERIMENTO	12
2.1.3 ANALISANDO COLIFORMES TOTAIS E TERMOTOLERANTES (PRESUNTIVA)	12
2.1.4 ANALISANDO COLIFORMES TOTAIS (CONFIRMATIVA)	12
2.1.5 ANALISANDO COLIFORMES TERMOTOLERANTES (CONFIRMATIVA)	13
2.1.6 ANALISANDO A CONTAGEM DE BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS	13
2.1.7 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS	13
REFERÊNCIAS	16
INTRODUÇÃO
Uma estação de tratamento de água (ETA), na verdade, constitui uma indústria de transformação em que a matéria-prima é a água natural e o produto final é a água potável. No interior de uma ETA, assim como no interior de qualquer indústria de transformação, a matéria-prima (água), por meio dos diversos processos e operações unitárias, é transformada em água potável. Isso é feito com a utilização de diversos agentes químicos auxiliares e com a geração de subprodutos indesejáveis, como lodos e águas de lavagem de filtros, que contêm a maior parte dos sólidos separados da água durante o tratamento. Assim como na maioria das indústrias tem-se uma classificação da matéria-prima, na indústria da água (ETAs), são utilizadas as diversas classificações dos corpos de água quanto à qualidade de suas águas naturais, como a já citada classificação dos corpos de água constantes na Resolução Conama nº 357/2005.
Para escolher os processos e as operações apropriados para o tratamento de uma água, seja ela oriunda de manancial superficial ou subterrâneo, é necessário levar em conta diversos parâmetros gerais de qualidade da água bruta. Entre eles, é possível destacar os seguintes (EDZWALD; TOBIASON, 2010): PH: Afeta a corrosividade e a qualidade da água no interior das canalizações de distribuição de água tratada, devendo ser controlado na etapa final de tratamento, antes da distribuição da água. Alcalinidade: É a medida da capacidade de neutralizar ácidos de uma solução. A alcalinidade é fator importante na coagulação e na seleção da metodologia para controle de corrosão a ser implantada na ETA. Dureza: É causada pela presença de íons metálicos bi e trivalentes na água, principalmente os íons Ca2+ e Mg2+. Um alto nível de dureza requer processos e operações específicos para sua redução e pode afetar os processos químicos de tratamento subsequentes. Turbidez: É uma medida do material particulado presente na água. Ela afeta a escolha dos métodos de clarificação e pode definir se há ou não necessidade de pré-tratamento da água a montante de outros processos. Matéria orgânica carbonácea (MO): A presença de MO nas águas apresenta relação com a formação de subprodutos da desinfecção (principalmente durante a cloração), aumenta a demanda de produtos coagulantes e oxidantes e pode afetar numerosos processos de tratamento. Sólidos dissolvidos totais (SDT): Constituem uma medida do conteúdo de sais e de minerais da água, que pode afetar tanto as necessidades de tratamento, em termos de processos e operações, quanto a aceitabilidade de um manancial como fonte para abastecimento. Oxigênio dissolvido (OD): É um importante regulador das condições de oxidação-redução e da especiação química de um grande número de constituintes da água.
Todos os sistemas de tratamento de água para consumo humano devem incorporar o princípio de múltiplas barreiras, de forma a diminuir o máximo possível a probabilidade de fornecer água com algum tipo de contaminante para consumo humano. Esse princípio leva em conta que os sistemas de abastecimento de água devem incorporar várias barreiras sanitárias sequenciais, de forma a reduzir o risco sanitário associado à água, até sua chegada ao consumidor final. Assim, tal conceito envolve desde ações de proteção ao manancial (por exemplo, controle sanitário da bacia hidrográfica) até o emprego de técnicas de tratamento de água com várias etapas sequenciais para redução e inativação de contaminantes. Ainda, inclui ações que visam à manutenção da segurança inerente aos sistemas de reservação e distribuição de água, entre outras.
MÉTODOS
O Relatório de Atividade Prática, da disciplina de Tratamento de Efluentes: Mini Estação de Tratamento de Água, com o objetivo no desenvolvimento de atividades através da plataforma da ALGETEC, e etapas compostas de uma pesquisa sobre a fundamentação teórica dos experimentos a serem realizados, e na realização do experimento através da plataforma disponibilizada em seu ambiente virtual como para reconhecer a ocorrência dos dados e os aspectos que levam a esse reconhecimento. 
· MATERIAIS NECESSÁRIOS: 2 béqueres de 50 mL; 2 Tanques; 5 béqueres de 1000 mL; Bomba; Cubeta; Decantador; Equipamento Jar Test; Espátula de aço inox; Filtro; Flúor; Hidróxido de Sódio; Hipoclorito de Sódio; Painel de controle de vazão; PHmetro; Pipeta; Placa de Petri; Polímero; Sulfato de Alumínio.
· PROCEDIMENTOS: SEGURANÇA DO EXPERIMENTO: Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. Para esse experimento será necessário a utilização do jaleco e luvas.
· DETERMINANDO A VAZÃO DA ÁGUA: Vá até o painel de controle de vazão e determine a vazão a ser utilizada na miniestação de tratamento. Retire uma amostra da água bruta e com auxílio do pHmetro e do turbidímetro determine o pH e o grau de turvação da água bruta, logo após o processo limpe a superfície do eletrodo e a cubeta a ser usada no turbidímetro.
· DOSANDO OS PRODUTOS QUÍMICOS: Pese as medidas de Sulfato de Alumínio para serem colocadas em cada béquer de 1000 mL (10; 12,5; 15; 17,5; 20 mg) com auxílio da balança analítica e a espátula de aço inox. Ligue o “Jar Test” na função de agitação rápida até se formarem os flocos (5 minutos), e mude para agitação lenta, adicione Hidróxido de Sódio no béquer e despeje nos béqueres de 1000 mL e a partir da melhor velocidade de decantação determine a dosagem a ser utilizada de sulfato de alumínio.
· INICIANDO O TRATAMENTO DA ÁGUA: Adicione os produtos químicos Hidróxido de Sódio, Sulfato de Alumínio, Polímero e Hipoclorito de Sódio na calha de floculação.
· OBSERVANDO O PROCESSO DE DECANTAÇÃO: Retire uma amostra do decantador e com auxílio do pHmetro e do turbidímetro determine o pH e o grau de turvação da água decantada, logo após o processo limpe a superfície do eletrodo e a cubeta a ser usada no turbidímetro.
· OBSERVANDO O PROCESSO DE FILTRAÇÃO: Retire uma amostra do filtro e com auxílio do pHmetro e do turbidímetro determine o pH e o grau de turvação da água filtrada, logo após o processo limpe a superfície do eletrodo e a cubeta a ser usada no turbidímetro.
· REALIZANDO A CORREÇÃO DE pH: Adicione Flúor e Hipoclorito de Sódio na água tratada.
· RETROLAVANDO O FILTRO GRAVITACIONAL: Feche a válvula de saída da água filtrada para a bomba succionar a água para realização da retrolavagem, direcionando a água de lavagem para caixa de esgoto.
· DESCARREGANDO O LODO DO DECANTADOR: Abra a válvula na base do decantador e espere a descarga total do lodo e feche a válvula.
ATIVIDADE PRÁTICA 1: Tratamento de Efluentes: Mini Estação de Tratamento de Água
1.1 RESULTADOS E DISCUSSÃO
· VAZÃO
· AMOSTRA PH
· AMOSTRA DURBIDEZ
· DECANTADOR PH
· DECANTADOR DURBIDEZ
· FILTRO PH
· FILTRO DURBIDEZ
1.2 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Qual foi o papel dos produtos químicos no processo final da água tratada?
Os produtosquímicos desempenham um papel crucial no processo final de tratamento da água em uma Mini Estação de Tratamento de Efluentes. Eles são utilizados para garantir que a água tratada esteja livre de impurezas e segura para o consumo ou descarte.
Algumas das principais funções dos produtos químicos nesse processo são: Coagulação e Floculação: Produtos químicos como coagulantes são adicionados para neutralizar a carga das partículas suspensas na água, formando flocos maiores que podem ser facilmente removidos. Desinfecção: O cloro e seus derivados são usados para eliminar microrganismos patogênicos, garantindo que a água esteja livre de bactérias, vírus e outros agentes causadores de doenças. Ajuste de pH: melhora a eficiência dos processos de coagulação e desinfecção e prevenindo a corrosão das tubulações. Remoção de Cor e Turbidez: Coagulantes como sulfato de alumínio ajudam a remover a cor e a turbidez da água, facilitando a separação das partículas durante a filtração. Adsorção de Impurezas: O carvão ativado é utilizado para remover odores e sabores desagradáveis, além de adsorver matérias orgânicas dissolvidas na água. Esses produtos químicos são essenciais para garantir que a água tratada atenda aos padrões de qualidade e segurança necessários para seu uso final.
2. Por que foi necessário realizar uma dupla lavagem do filtro?
A dupla lavagem do filtro em uma Mini Estação de Tratamento de Água é necessária para garantir a eficiência e a qualidade do processo de filtração. Aqui estão algumas razões principais: Remoção Completa de Impurezas: A primeira lavagem remove a maior parte das partículas grandes e sedimentos acumulados no filtro. A segunda lavagem garante que as partículas menores e mais finas, que podem ter passado pela primeira lavagem, sejam completamente removidas. Prevenção de Entupimentos: A dupla lavagem ajuda a evitar o entupimento do filtro, mantendo a permeabilidade e a eficiência do sistema de filtração. Aumento da Vida Útil do Filtro: A manutenção adequada do filtro através de lavagens regulares e completas prolonga a vida útil do equipamento, reduzindo custos operacionais a longo prazo. Essas práticas são essenciais para garantir que a estação de tratamento funcione de maneira eficiente e produza água de alta qualidade
2. CONCLUSÃO
A aula prática sobre o tratamento de efluentes utilizando uma Mini Estação de Tratamento de Água (ETA) proporcionou uma compreensão detalhada dos processos físico-químicos e biológicos envolvidos na purificação da água. Durante a atividade, observamos etapas cruciais como a coagulação, floculação, sedimentação, filtração e desinfecção, cada uma desempenhando um papel vital na remoção de contaminantes e na garantia da potabilidade da água.
O conhecimento adquirido é diretamente aplicável na concepção e operação de sistemas de tratamento de água e efluentes em diversas escalas, desde pequenas comunidades até grandes indústrias. A familiaridade com os parâmetros de qualidade da água e os métodos de tratamento é essencial para garantir a conformidade com as normas ambientais e de saúde pública. Profissionais envolvidos na gestão de recursos hídricos podem utilizar esses conhecimentos para desenvolver estratégias de uso sustentável da água, implementar sistemas de reuso e reciclagem de água, e melhorar a eficiência dos processos de tratamento.
Para aqueles que atuam na área acadêmica, a experiência prática com uma Mini ETA pode enriquecer o ensino e a pesquisa, promovendo uma compreensão mais profunda dos desafios e soluções no tratamento de água e efluentes. Empresas que operam em setores como alimentos e bebidas, farmacêutico, químico e têxtil podem aplicar esses conhecimentos para otimizar seus processos de tratamento de efluentes, reduzindo custos operacionais e melhorando a sustentabilidade de suas operações.
A expertise em tratamento de efluentes é valiosa para consultores ambientais que assessoram empresas na implementação de práticas sustentáveis, ajudando a minimizar o impacto ambiental das atividades industriais e a cumprir com a legislação vigente.
Em resumo, a aula prática não só reforçou os conceitos teóricos aprendidos em sala de aula, mas também demonstrou a importância e a aplicabilidade do tratamento de efluentes na prática profissional, contribuindo para a formação de profissionais capacitados a enfrentar os desafios ambientais contemporâneos.
REFERÊNCIAS
COGNA, Educação, https://cogna.grupoa.education/sagah/object/default/83269504. Acessado em 15 de outubro de 2024.
ALGETEC, Soluções Tecnológicas em Educação, Sumário Teórico, Disponível em https://cogna.grupoa.education/sagah/object/default/83269504. Acessado em 14 de outubro de 2024.
ALGETEC, Soluções Tecnológicas em Educação, Roteiro de Experimentos, Disponível em https://cogna.grupoa.education/sagah/object/default/83269504. Acessado em 14 de outubro de 2024.
INTRODUÇÃO
O saneamento ambiental é um conjunto de ações que visam melhorar a qualidade de vida da população e do meio ambiente. Ele consiste em políticas de controle ambiental que buscam: Garantir a preservação do meio ambiente; Solucionar problemas de infraestrutura nas cidades; Prevenir doenças relacionadas ao meio ambiente; Melhorar a qualidade da água; Gerir resíduos sólidos; Manejar e drenar águas pluviais e Esgotar sanitariamente.
A ciência da microbiologia é inteiramente destinada ao estudo dos microrganismos e do modo como eles funcionam, especialmente as bactérias, um grupo extenso de células muito pequenas com grande importância básica e prática. A microbiologia também trata da diversidade e da evolução das células microbianas, abrangendo o surgimento dos diferentes tipos de microrganismos. Além disso, compreende, ainda, a ecologia. Para tanto, trata do local em que os microrganismos vivem na Terra, como eles se associam e cooperam uns com os outros, e o que eles fazem no mundo, no solo, na água, em animais e plantas. A microbiologia trata dos organismos microscópicos unicelulares (bactérias, fungos, vírus e protozoários).
Atualmente, a microbiologia é dividida em básica e aplicada, que podem ser subdivididas em áreas de acordo com os avanços científicos de cada setor: microbiologia industrial, biotecnologia, microbiologia de alimentos, microbiologia médica, microbiologia clínica, infecção hospitalar, microbiologia veterinária, microbiologia ambiental, entre outras.
A microbiologia ambiental é uma área da ciência baseada no estudo da fisiologia, da genética, das interações e das funções dos microrganismos no ambiente, cujo objetivo é manter a qualidade ambiental e contribuir para o desenvolvimento sustentável da sociedade moderna. A microbiologia ambiental faz parte do cenário científico mundial como uma área de estudos fundamental, que está inserida em diversos temas de grande importância, como biorremediação; biocombustíveis; microbiologia da água, do solo e do ar; e qualidade da água.
ATIVIDADE PRÁTICA 2: Fotointerpretação – estereoscopia óptico
2.DESENVOLVIMENTO DO EXPERIMENTO
2.1.1 ESCOLHENDO A AMOSTRA
Ao iniciar a prática, escolha o tipo de amostra que será analisada, podendo ser amostra de água do rio ou amostra de água do lago.
2.1.2 SEGURANÇA DO EXPERIMENTO
Higienize as mãos e coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”.
2.1.3 ANALISANDO COLIFORMES TOTAIS E TERMOTOLERANTES (PRESUNTIVA)
Prepare a capela de fluxo laminar, realizando a higienização com álcool 70%, a desinfecção com luz Ultravioleta e ligando a ventilação. Perceba que sobre a capela de fluxo laminar estão 3 suportes, onde cada tubo de ensaio contém 10 mL de Caldo Lauril Triptose. Mova a pipeta graduada para o frasco de amostra de água e transfira,para cada tubo de ensaio do suporte 1, 10 mL da amostra de água. Utilizando a micropipeta, transfira 1 mL da amostra de água contida no béquer de 50 mL para cada tubo de ensaio do suporte 2 e, logo depois, realize a troca da ponteira da micropipeta e transfira 0,1 mL para cada tubo de ensaio do suporte 3. Mova para a cabine de fluxolaminar todos os tubos contendo a amostras de água. Mantenha os tubos na estufa em 35 °C durante 48 horas. Verifique se houve a formação de uma bolha nos tubos de Durham localizados no interior dos tubos de ensaio e considere os que apresentam a bolha como positivos. Anote os resultados obtidos.
2.1.4 ANALISANDO COLIFORMES TOTAIS (CONFIRMATIVA)
Analise os suportes 1, 2 e 3 e, com auxílio da alça de platina, retire de cada tubo positivo (com formação de bolha) uma porção de amostra. Ainda com o auxílio da alça, inocule cada porção da amostra positiva transferindo-a para ostubos contendo o Caldo Lactosado Verde Brilhante Bile 2% localizados nos suportes 4 e 5. Em seguida homogeneíze as amostras nos tubos, utilizando a mesma alça usada para inoculação. Antes de seguir para a próxima amostra, e após a inoculação e homogeneização de cada tubo, realize a troca da alça de platina. Dica: Para facilitar a localização dos tubos com diluição transfira, na ordem, as amostras positivas localizadas nos 3 primeiros suportes, de forma que seja possível perceber que os primeiros tubos inoculados possuem amostra da diluição 1:1 (vindo do suporte 1), os próximos possuem amostra da diluição 1:10 (vindos do suporte 2) e os seguintes possuem amostra da diluição 1:100 (vindos do suporte 3). Mova os tubos para a estufa em 35 °C durante 48 horas. Verifique se houve a formação de uma bolha nos tubos de Durham localizados no interior dos tubos de ensaio. Anote os resultados obtidos.
2.1.5 ANALISANDO COLIFORMES TERMOTOLERANTES (CONFIRMATIVA)
Com o auxílio da alça, inocule cada porção da amostra positiva dos suportes 1, 2 e 3transferindo-a para os tubos contendo o Caldo Escherichia Coli localizados nos suportes 6 e 7. Em seguida homogeneíze as amostras nos tubos, utilizando a mesma alça usada para inoculação. Antes de seguir para a próxima amostra, e após a inoculação e homogeneização de cada tubo, realize a troca da alça de platina. Para facilitar a localização dos tubos com diluição transfira, na ordem, as amostras positivas localizadas nos 3 primeiros suportes, de forma que seja possível perceber que os primeiros tubos inoculados possuem amostra da diluição 1:1 (vindo do suporte 1), os próximos possuem amostra da diluição 1:10 (vindos do suporte 2) e os seguintes possuem amostra da diluição 1:100 (vindos do suporte 3). Mova os tubos para o banho-maria em 44,5 °C durante 24 horas. Verifique se houve a formação de uma bolha nos tubos de Durham localizados no interior dos tubos de ensaio. Anote os resultados obtidos.
2.1.6 ANALISANDO A CONTAGEM DE BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS
Transfira para a placa de Petri as 12 mL do meio de cultura Plate Count Agar contido no tubo de ensaio localizado no suporte 8. Em seguida, com o auxílio da micropipeta, transfira 1 mL da amostra de água localizada no béquer de 50 mL para a placa de Petri. Homogeneíze o conteúdo da placa em movimentos circulares. Após isso, aguarde 10 minutos e mova a placa para a estufa em 35 °C por 48 horas. Mova a placa para o contador e ligue-o. Utilize a caneta para realizar a contagem. Anote os resultados obtidos.
2.1.7 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Utilizando o método descrito abaixo e com base nas informações obtidas nas etapas “4 - Coliformes Totais (Confirmativa)” e “5 - Coliformes Termotolerantes (Confirmativa)”, expresse os resultados em NMP (Número mais provável) /100 mL de amostra.
Amostra: Água de rio
a) nos 5 tubos da diluição 1:1, obtiveram-se 4 tubos positivos; 
b) nos 5 tubos da diluição 1:10, obtiveram-se 3 tubos positivos; 
c) nos 5 tubos da diluição 1:100, obteve-se 1 tubo positivo; 
d) formou-se, portanto, a combinação 4-3-1.
2. Realize a contagem do número de colônias de bactérias por mL utilizando os resultados obtidos na etapa “6 - Contagem De Bactérias Heterotróficas”.
3. Qual o objetivo da análise microbiológica da água?
A análise microbiológica da água tem como objetivo principal garantir a segurança e a qualidade da água para consumo humano e outras atividades. Esse processo envolve a identificação e quantificação de micro-organismos, como bactérias, vírus, fungos e protozoários, que podem estar presentes na água.
Alguns dos principais objetivos dessa análise: Proteção da saúde pública: Detectar a presença de patógenos que podem causar doenças, como cólera, hepatite e infecções gastrointestinais. Prevenção de doenças: Monitorar e controlar a qualidade da água para evitar surtos de doenças transmitidas pela água. Avaliação da qualidade da água: Verificar se a água está dentro dos parâmetros de qualidade estabelecidos por órgãos reguladores, como a presença de coliformes totais e bactérias heterotróficas. Segurança em processos industriais: Garantir que a água utilizada em processos industriais esteja livre de contaminação microbiológica. Realizar essa análise regularmente é essencial para assegurar que a água consumida e utilizada esteja segura e dentro dos padrões de qualidade necessários.
4. Qual a consequência do aumento da densidade de bactérias na água?
O aumento da densidade de bactérias na água pode ter várias consequências negativas, tanto para a saúde humana quanto para o meio ambiente. Aqui estão algumas das principais consequências: Riscos à saúde: A presença elevada de bactérias patogênicas, como Escherichia coli e Salmonella, pode causar doenças graves, incluindo infecções gastrointestinais, febre tifoide, cólera e hepatite. Contaminação de fontes de água: A alta densidade bacteriana pode indicar a contaminação de fontes de água potável, tornando-a imprópria para consumo humano e necessitando de tratamento adicional. Impacto no ecossistema aquático: O excesso de bactérias pode afetar a vida aquática, alterando o equilíbrio ecológico e prejudicando organismos aquáticos, como peixes e plantas. Problemas em processos industriais: Em indústrias que utilizam água em seus processos, a presença excessiva de bactérias pode causar problemas de contaminação, afetando a qualidade dos produtos e a eficiência dos processos. Alteração no sabor e odor da água: A proliferação de bactérias pode causar mudanças indesejáveis no sabor e no odor da água, tornando-a desagradável para consumo. Manter a densidade bacteriana sob controle é essencial para garantir a segurança e a qualidade da água utilizada em diversas atividades.
REFERÊNCIAS
COGNA, Educação, https://cogna.grupoa.education/sagah/object/default/83269745. Acessado em 21 de outubro de 2024.
ALGETEC, Soluções Tecnológicas em Educação, Sumário Teórico, Disponível em https://cogna.grupoa.education/sagah/object/default/83269745. Acessado em 21 de outubro de 2024.
ALGETEC, Soluções Tecnológicas em Educação, Roteiro de Experimentos, Disponível em https://cogna.grupoa.education/sagah/object/default/83269745. Acessado em 21 de outubro de 2024.
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