Tratamento de Água

Tratamento de Água – O que é

O tratamento de água é um processo que envolve diferentes tipos de operações (físicas, químicas, físico-químicas e biológicas), cujo objetivo é eliminar e/ou reduzir a contaminação ou características não desejáveis da água.

O objetivo deste processo é obter água com as características adequadas ao uso a que se destina. Por isso, o processo de tratamento da água varia em função das propriedades da água fornecida e do seu uso final.

O tratamento da água é cada vez mais necessário devido à escassez de água potável e às crescentes necessidades da população global. Do total de reservas hídricas do planeta, apenas 2,5% é água doce – e desse montante apenas 0,4% é água própria para consumo humano.

O objetivo do tratamento de água, geralmente de fontes superficiais, como lagos, reservatórios ou rios, é remover contaminantes e organismos por meio de uma combinação de processos biológicos, químicos e físicos para torná-la segura para consumo. Algumas delas ocorrem no ambiente natural, enquanto outras ocorrem em estações de tratamento de água projetadas e construídas.

Os processos de engenharia geralmente imitam ou se baseiam em processos naturais.

A importância do tratamento de água

A água é o recurso básico para garantir a vida de todos os seres vivos do planeta. O acesso à água, saneamento e higiene é um direito fundamental e, no entanto, bilhões de pessoas em todo o mundo lutam diariamente contra enormes dificuldades de acesso aos serviços mais básicos.

Tratamento de água: o que é e por que precisamos dele?

O tratamento de água é um termo amplo que abrange uma ampla gama de técnicas e processos que são aplicados a fontes de água.

A definição de tratamento de água é: “Qualquer processo que torne a água mais aceitável para um uso final específico”. Isso significa que o tratamento de água pode abranger uma ampla gama de aplicações, incluindo água potável, água para uso industrial (como na produção de papel, produtos químicos e carros) e água ultrapura, que é usada para fins semicondutores e farmacêuticos.

Mas o que acontece quando a água não é tratada adequadamente?

Quando se trata de água de uso doméstico (também conhecida como água potável), pode ter resultados desastrosos se a água não for tratada adequadamente na usina.

Existem muitas doenças perigosas transmitidas pela água que representam um sério risco para a saúde humana e animal se ingeridas. Na Revolução Industrial, muitas grandes cidades como Londres,

Paris e Frankfurt começaram a construção de obras de esgoto público em larga escala para ajudar a remover efetivamente águas residuais e esgotos e tratá-los de uma maneira muito mais segura do que havia sido tentada anteriormente, após vários surtos de doenças que se tornaram ligadas à água contaminada.

Purificação da Água

Toda água consumida pela população deve ser purificada.

Existem vários processos para isso:

Fervura: É um processo muito simples e eficaz. Pode ser usado quando não se possui um filtro. A fervura deve ser feita durante 15 ou 20 minutos, a fim de matar os micróbios contidos na água.Depois de fervida e já de volta á temperatura normal, a água deve ser agitada. Assim, o ar que foi eliminado da água durante a fervura volta a se misturar com ela. Com essa medida, evita-se que a água fique com gosto ruim.

Filtração: É também um processo muito simples, e geralmente utilizado nas residências. A água passa através de uma porcelana porosa (a vela do filtro), onde a maior parte das impurezas fica retida.

Destilação

É o processo que consiste em aquecer um líquido até que seus componentes mais voláteis passem à fase de vapor e, em seguida, esfriar o vapor para recuperar estes componentes sob a forma líquida, por meio da condensação. O objetivo principal da destilação é separar uma mistura de vários componentes, aproveitando suas volatilidades diferentes, ou separar os materiais voláteis dos não voláteis.

É possível, por exemplo, purificar facilmente a água do mar, evaporando-a e condensando depois o vapor para recolher o produto: água destilada.

A água destilada, portanto, é a água em estado puro. Ela não se encontra misturada com nenhuma outra substância

Estação de Tratamento de Água

Toda cidade deve possuir sua estação de tratamento de água. É nela que a água impura dos rios, torna-se própria para o consumo da população. Estas são as etapas para o processo de purificação da água.

A água impura, proveniente dos rios, entra na estação de tratamento.

Na estação, a água passa por um depósito de solução de cal e de sulfato de alumínio. Estas substâncias absorvem as partículas sólidas (impurezas) que estão na superfície da água, juntando-as em pequenos flóculos

Desse depósito a água vai para o tanque de floculação, onde os flóculos ficam mais pesados do que a água e vão para o fundo do tanque.

Do tanque de floculação a água passa para o tanque de decantação, onde as substâncias sólidas vão para o fundo do tanque, por serem mais pesadas do que a água. Assim a água fica relativamente limpa.

Depois da decantação a água passa por um filtro de areia. Esse filtro é formado por várias camadas. A primeira é composta de cascalho grosso, a segunda de cascalho fino, a terceira de areia grossa e a última de areia fina. Essas camadas retém as impurezas da água.

Mesmo filtrada, a água ainda não está purificada. Ela ainda possui micróbios prejudiciais à saúde. Por isso, ela passa por um depósito de cloro – um gás de cor verde que tem a propriedade de matar os micróbios contidos na água. A esse processo dá-se o nome de cloração.

A água purificada vai para um reservatório, onde fica guardada para ser distribuída à cidade. Essa distribuição é controlada por uma espécie de torneira, conhecida como válvula ou transmissão.

Água e Saúde: A água contaminada é prejudicial à saúde e pode provocar uma série de doenças.

Os Poços

Algumas cidades pequenas do interior não têm rede de distribuição de água nem estação de tratamento. Nesses casos as pessoas cavam um poço no fundo do quintal de suas casas.

O poço consiste em um buraco de 1 ou 2 metros de diâmetro, com uma profundidade que varia de acordo com o surgimento da água.

Ao cavar um poço é preciso escolher um local afastado das fossas e dos depósitos de lixo. O interior do poço deve ser revestido por uma parede semipermeável (de tijolos, por exemplo), com uma altura de até 40 cm acima do chão.

É conveniente fazer um exame da água do poço, já que ela não é tratada e substitui a água encanada.

Os Poços artesianos

Os Os Poços artesianos ão poços perfurados profundamente até o ponto em que a pressão da água é tão grande que a faz subir à superfície.

A perfuração desses poços exige aparelhagem especial (sonda perfuradora). A água dos poços artesianos provém dos lençóis de água localizados entre as rochas.

É uma água limpa, não contaminada por micróbios e outras substâncias nocivas. Ela pode conter gases e sais minerais em grande quantidade.

Os poços artesianos substituem os grandes reservatórios. Eles têm capacidade para garantir o abastecimento de água de uma indústria, de um hospital, de um edifício de apartamentos, de um posto de lavagem de carros e até mesmo de uma cidade.

Poluição Orgânica

A poluição orgânica ocorre basicamente nos ecossistemas aquáticos, resultante do despejo de resíduos, lixo, dejetos e efluentes líquidos, todos ricos em derivados de carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre.

Estes compostos são comumente denominados de matéria orgânica, ou nutrientes orgânicos.

Os esgotos são a principal fonte de poluição orgânica, pois despejam águas com elevada concentração destas substancias nos lagos, represas, rios e mares.

O enriquecimento do ambiente aquático com os nutrientes orgânicos gera a proliferação descontrolada de microorganismos, principalmente microalgas (fitoplâncton), bactérias e fungos, na água.

Estes organismos são aeróbicos, ou seja, consomem oxigênio para viver, e, devido às enormes concentrações populacionais, fazem com que a concentração do oxigênio da água decline drasticamente, muitas vezes chegando a níveis incompatíveis para a vida de muitos organismos como os peixes, crustáceos e moluscos. Esta queda de oxigênio pode ser medida e é denominada demanda bioquímica de oxigênio (DBO). O processo de enriquecimento orgânico da água, seguido pela explosão populacional de microorganismos e queda na concentração de oxigênio é denominado Eutrofização. Normalmente quando isto ocorre, a transparência da água reduz-se drasticamente devido ao “bloom” (floração) de algas e bactérias.

Águas poluídas por matéria orgânica são um meio propício para o aparecimento de organismos patogênicos, veiculadores de diversas doenças, como Escherichia coli (diarréia), Salmonella typho (tifo), Vibrio cholerae (cólera), Leptospira sp (leptospirose), Shigella dysenteriae (shigelose, disenteria), Enterovirus (poliomielite).

Estes patógenos podem ainda causar hepatite, micoses, infecções oculares, otite, infecções nas mucosas, garganta e faringe.

Perigo adicional resultante da presença destes agentes patogênicos na água é que muitos animais podem acumular e concentrar estes organismos, podendo transmiti-los ao homem.

Atualmente existe tecnologia suficiente para reduzir o potencial poluidor dos esgotos e efluentes domésticos em geral.

Lagoas depuradoras reduzem o teor de nitritos e fosfatos da água antes dela ser lançada ao ambiente. Cloração é um método eficiente de desinfeção da água.

Os emissários submarinos são construções tubulares normalmente muito extensas, as quais lançam os esgotos domésticos em regiões mais longe da costa, o que favorece a degradação natural dos compostos orgânicos em um volume de água muito maior.

Apesar do desenvolvimento tecnológico nesta área já estar apto a minimizar o problema nas cidades, em muitas delas, ou talvez na maioria delas, não existe um sistema de saneamento básico e tratamento de esgotos eficiente. Na maioria das cidades litorâneas paulistas, por exemplo, a quase totalidade dos esgotos são lançados in natura para o mar.

A vigilância da balneabilidade das praias pela CETESB avalia exatamente a possibilidade de infecção por organismos patógenos em centenas de locais distintos.

As praias inseridas no programa de monitoramento da CETESB são classificadas como própria ou impróprias, de acordo com a quantidade de um indicador biológico da qualidade das águas, os coliformes fecais.

Tratamento de Água – Processos

Embora existam muitas doenças transmitidas pela água, existem vários processos que são usados para tratar a água, muitos dos quais são usados em conjunto para produzir os melhores e mais adequados resultados.

Os processos incluem:

Sedimentação – uso da gravidade para remover partículas sólidas dentro da água.
Desinfecção – uso de produtos químicos como cloro para matar bactérias, vírus e substâncias nocivas na água. A desinfecção também usa filtragem para ajudar a removê-los da água.
Filtração – filtragem da água através de filtros de areia ou membranosos.
Coagulação – adicionar certos produtos químicos para encorajar as partículas a se aglomerarem, tornando-as mais fáceis de remover através da sedimentação.
Fervura e destilação – aquecimento da água a temperaturas de ebulição para matar micróbios e patógenos, embora este método não possa remover partículas ou toxinas químicas. A destilação é mais eficaz devido ao processo de evaporação e pode ser até 99% pura.

Esses processos são usados para remover produtos químicos nocivos, bactérias, vírus, fungos, minerais e sólidos em suspensão para garantir que a água seja segura para uso. A sedimentação, por exemplo, é amplamente utilizada no tratamento de água de esgoto para remover quaisquer sólidos (este é então transformado em lodo), enquanto a filtração e a desinfecção são usadas em uma variedade de fontes de água domésticas e industriais. Usando uma variedade de métodos, tornar a água segura para uso por pessoas e indústrias é completamente possível, embora precise de monitoramento cuidadoso.

Contaminação das águas

Contaminação das águas

É a incorporação à água de materiais estranhos como microorganismos, produtos químicos, resíduos industriais e de outros tipos, ou esgoto doméstico.

Estas matérias deterioram a qualidade da água e a tornam inútil para os usos pretendidos.

A maior parte dos poluentes atmosféricos reage com o vapor de água na atmosfera e volta à superfície sob a forma de chuvas, contaminando, pela absorção do solo, os lençóis subterrâneos.

Efeitos da contaminação da água

Os lagos são especialmente vulneráveis à contaminação. Há um problema, a eutrofização, que se produz quando a água se enriquece com nutrientes de modo artificial. Isto pode provocar problemas estéticos, como mau sabor ou odor, e um acúmulo de algas ou limo desagradável à vista, assim como um crescimento adensado das plantas com raízes, que leva ao esgotamento do oxigênio nas águas mais profundas e a acumulação de sedimentos no fundo dos lagos.

Igualmente preocupante são os efeitos da contaminação das águas correntes superficiais e das águas subterrâneas, cada vez com uma maior carga de águas residuais, tanto domésticas como industriais, assim como de contaminantes provenientes da agricultura, granjas, etc. Entre os efeitos da contaminação se incluem os que afetam a saúde humana, como consequência da presença na água de altos níveis de certos tóxicos, e os que supõem a alteração dos ecossistemas aquáticos com uma redução na riqueza de espécies.

Nas cidades e regiões agrícolas são lançados diariamente cerca de 10 bilhões de litros de esgoto que poluem rios, lagos, lençóis subterrâneos e áreas de mananciais.

Os oceanos recebem boa parte dos poluentes dissolvidos nos rios, além do lixo dos centros industriais e urbanos localizados no litoral.

O excesso de material orgânico no mar leva à proliferação descontrolada de microrganismos, que acabam por formar as chamadas “marés vermelhas” que matam peixes e deixam os frutos do mar impróprios para o consumo do homem. Anualmente 1 milhão de toneladas de óleo se espalham pela superfície dos oceanos, formando uma camada compacta que demora para ser absorvida.

Doenças Causadas ou Transmitidas pela Água Contaminada

Disenteria – Doença aguda ou crônica do intestino grosso humano. Caracteriza-se por evacuações diarreicas aquosas, de pequeno volume, acompanhadas com frequência por sangue e muco e dores abdominais intensas. É causada pelo parasita (ameba) Entamoeba histolytica, a disenteria amebiana é endêmica em muitos países tropicais. Transmite-se pela água, pelos alimentos frescos contaminados e por portadores humanos sadios. Também frequente nas regiões tropicais, a disenteria bacilar é provocada por algumas espécies não móveis de bactérias do gênero Shigella, propagando-se por contaminação da água e dos alimentos.

Malária – É causada pelos protozoários Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax e Plasmodium malariae, transmitidos pela picada de um mosquito, em geral da espécie Anopheles darlingi. O doente tem febre, calafrios e suores. Não tratada, pode provocar insuficiência renal, encefalite e coma. A doença tem cura e a prevenção é o combate ao mosquito transmissor.

Esquistossomose – Doença crônica de evolução lenta causada pelo parasita Schistosoma mansoni. É transmitida pelas larvas contaminadas deixadas na água pelo caramujo Biomphalaria. Febre, dor de cabeça, perda de apetite, suor intenso, tosse e diarreia são os sintomas mais comuns. Nos casos graves, leva à hipertensão da veia aorta, hipertensão pulmonar, insuficiência hepática e tumores. A cura exige tratamento quimioterápico e os métodos de prevenção são o combate ao caramujo hospedeiro, o tratamento da água contaminada e saneamento básico.

O manejo racional da água

A água vem se tornando cada vez mais escassa à medida que a população, a indústria e a agricultura se expandem. Embora os usos da água variem de país para país, a agricultura é a atividade que mais consome água.

É possível atenuar a diminuição das reservas locais de água de duas maneiras: pode-se aumentar a captação, represando-se rios ou consumindo-se o capital — “minando-se” a água subterrânea; e pode-se conservar as reservas já exploradas, seja aumentando-se a eficiência na irrigação ou importando alimentos em maior escala — estratégia que pode ser necessária para alguns países, a fim de reduzir o consumo de água na agricultura.

Assegurar a quantidade de água necessária não basta. É preciso manter a qualidade da água.

Milhares de lagos estão atualmente sujeitos à acidificação ou à eutroficação — processo pelo qual grandes aportes de nutrientes, particularmente fosfatos, levam ao crescimento excessivo de algas.

Quando as algas em quantidade excessiva morrem, sua degradação microbiológica consome grande parte do oxigênio dissolvido na água, piorando as condições para a vida aquática.

É possível restaurar a qualidade da água nos lagos, mas há um custo e o processo leva anos.

Embora a poluição dos lagos e dos rios seja potencialmente reversível, o mesmo não acontece com a água subterrânea. Como a água subterrânea não recebe oxigênio atmosférico, sua capacidade de autopurificação é muito baixa, pois o trabalho de degradação microbiana demanda oxigênio. A única abordagem racional é evitar a contaminação.

Por sua vez, a recuperação da qualidade da água do oceano é incomparavelmente mais difícil do que a dos lagos e rios, segundo experiência já adquirida, que dita ainda mais precaução nesse caso.

Tornou-se clara a necessidade de uma abordagem integrada. Expectativas socioeconômicas devem se harmonizar com as expectativas ambientais, de modo que os centros humanos, os centros de produção de energia, as indústrias, os setores agrícola, florestal, de pesca e de vida silvestre possam coexistir. Nem sempre o fato de existirem interesses variados significa que devam ser conflitantes. Podem ser sinergísticos. Por exemplo, controle de erosão caminha junto com reflorestamento, prevenção de enchentes e conservação de água.

Um projeto de manejo de recursos hídricos deveria visar mais um aumento da eficiência no consumo de água do que um aumento da disponibilidade de água.

O aumento do fornecimento de água é usualmente mais caro e apenas adia uma crise. Para alguns países, aumentar a eficiência é a única solução às vezes. A irrigação pode ser e geralmente é terrivelmente ineficiente.

Na média mundial, menos de 40% de toda a água usada na irrigação é absorvida pela plantação. O resto se perde. Um dos problemas trazidos pela irrigação excessiva é a salinização.

À medida que a água se evapora ou é absorvida pelas plantas, uma quantidade de sal se deposita e se acumula no solo. Novas técnicas de micro-irrigação, pelas quais tubulações perfuradas levam a água diretamente às plantas, fornecem boa maneira de conservar a água.

A captação de água subterrânea para aumentar o fornecimento de água deveria ser evitada a todo custo — a menos que se garanta que o aquífero de onde se tira a água será reabastecido.

Como a água subterrânea se mantém fora do alcance de nossas vistas, pode se tornar poluída gradualmente sem excitar o clamor público, até que seja tarde demais para reverter o dano causado pela poluição.

A adoção de programas de prevenção de poluição é preferível à utilização de técnicas de remoção de contaminantes em água poluída, uma vez que a tecnologia de purificação é cara e complexa à medida que o número de contaminantes cresce.

Paralelo a tudo isso, existe a necessidade de se fazer mais pesquisa sobre a hidrosfera, com estudos sobre a ecologia e a toxicologia da vida marinha; sobre o ciclo hidrológico e os fluxos entre seus compartimentos; sobre a extensão das reservas subterrâneas e sua contaminação; sobre as interações entre clima e ciclo hidrológico.

Fonte: biomania.com/www.acciona.com/parsonsuk.com/www.copasa.com.br/www.agua.bio.br