Tratamento de Água e Efluentes: Novas Tecnologias e Processos Convencionais - Exercícios Resolvidos

O desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento de água vem se tornando uma necessidade social cada vez maior uma vez que os processos convencionais não têm eficiência suficiente para degradar todos os microrganismos além de gerar subprodutos tóxicos como por exemplo os trihalometanos Entre essas novas tecnologias é que encontramos o ozônio usado para a desinfecção da água para abastecimento Fonte BRAGA T S Estudo da aplicação de ozônio para prétratamento de água para abastecimento 1 abr 2007 Disponível em httpsbitly3lCKNZj Acesso em 15 fev 2023 O entendimento dos sistemas de tratamento de água e efluentes são abordagens básicas no conhecimento de um engenheiro ambiental Entretanto essa avaliação não visa apenas os conceitos básicos Atualmente diversas tecnologias de vanguarda estão sendo utilizadas e desenvolvidas para essa área Isso traz à tona a necessidade de que o engenheiro ambiental pesquise e estude constantemente as evoluções tecnológicas Tendo em vista os seus conhecimentos e com base nas informações anteriores responda a Detalhe com suas palavras e resumidamente todas as etapas do tratamento convencional de uma ETA Cada etapa deve ser escrita no máximo em duas linhas b Ao atingir o equilíbrio termodinâmico a água deixa de fluir da direita para a esquerda mesmo com a pressão e a concentração desiguais entre as câmaras sendo que exercemos uma pressão para equilibrar a diferença na concentração de um soluto Damos a isso o nome de pressão osmótica p Considerando uma das soluções mais utilizadas para sistemas osmóticos que é a glicose qual será a sua pressão osmótica em bar de uma solução 05 molL a 41ºC c Considerando novos processos de tratamento de efluentes como o ozônio e com base no artigo disponibilizado no link acima descreva em qual processo de uma ETA o ozônio pode mais se adequar ou seja em uma ETA o ozônio poderia substituir ou complementar qual processo Justifique d Descreva os processosdivisões que compõem o sistema primário de tratamento de esgoto Indique também a importância desse processo Atenção caso haja cópia do texto a questão será considerada anulada RESPOSTAS a Detalhe com suas palavras e resumidamente todas as etapas do tratamento convencional de uma ETA Cada etapa deve ser escrita no máximo em duas linhas O tratamento convencional de uma ETA Estação de Tratamento de Água geralmente envolve as seguintes etapas 1 Coagulação e Floculação Adição de coagulantes químicos e mistura lenta para formação de flocos que se agregam às impurezas 2 Decantação Separar os flocos formados na etapa anterior da água 3 Filtração Passagem da água por filtros com areia carvão ativado e outros materiais para remoção de impurezas restantes 4 Desinfecção Adição de cloro ozônio ou outro desinfetante para matar microrganismos 5 Fluoretação Adição de flúor para prevenção de cáries dentárias 6 Correção de pH Ajuste do pH da água para valores ideais de consumo 7 Armazenamento e distribuição Armazenamento em reservatórios e distribuição aos consumidores através de redes de distribuição b Ao atingir o equilíbrio termodinâmico a água deixa de fluir da direita para a esquerda mesmo com a pressão e a concentração desiguais entre as câmaras sendo que exercemos uma pressão para equilibrar a diferença na concentração de um soluto Damos a isso o nome de pressão osmótica p Considerando uma das soluções mais utilizadas para sistemas osmóticos que é a glicose qual será a sua pressão osmótica em bar de uma solução 05 molL a 41ºC Para calcular a pressão osmótica p de uma solução de glicose podemos utilizar a equação de vant Hoff p MRTi onde M molaridade da solução em molL R constante dos gases ideais 008314 LbarmolK T temperatura em Kelvin i fator de vant Hoff para soluções não iônicas i 1 Substituindo os valores dados na equação temos p 05 molL x 008314 LbarmolK x 314 K x 1 p 1305 bar Portanto a pressão osmótica de uma solução de glicose 05 molL a 41ºC é de 1305 bar c Considerando novos processos de tratamento de efluentes como o ozônio e com base no artigo disponibilizado no link acima descreva em qual processo de uma ETA o ozônio pode mais se adequar ou seja em uma ETA o ozônio poderia substituir ou complementar qual processo Justifique De acordo com o artigo fornecido o ozônio pode ser usado como um processo complementar na Estação de Tratamento de Água ETA principalmente na etapa de desinfecção A desinfecção é uma etapa crucial na ETA pois é responsável por eliminar microrganismos patogênicos que possam estar presentes na água tornandoa própria para o consumo humano Atualmente a maioria das ETAs usa cloro para a desinfecção da água No entanto o ozônio apresenta algumas vantagens em relação ao cloro como a não formação de subprodutos tóxicos como os trihalometanos e a efetividade na eliminação de vírus e bactérias resistentes ao cloro Além disso o ozônio é um oxidante mais forte e rápido que o cloro o que significa que ele pode oxidar e degradar substâncias orgânicas mais rapidamente Portanto o ozônio pode ser um complemento eficaz na desinfecção da água em uma ETA aumentando a eficiência do processo de tratamento e melhorando a qualidade da água tratada d Descreva os processosdivisões que compõem o sistema primário de tratamento de esgoto Indique também a importância desse processo Atenção caso haja cópia do texto a questão será considerada anulada O sistema primário de tratamento de esgoto é composto por processos físicos que buscam remover os sólidos em suspensão presentes na água residual O objetivo principal desse processo é reduzir a carga orgânica e a quantidade de sólidos presentes no esgoto para que as etapas subsequentes do tratamento possam ser mais eficientes As principais etapas do sistema primário de tratamento de esgoto são 1 Gradeamento É o processo inicial de remoção de resíduos sólidos maiores como pedras galhos e objetos descartados indevidamente na rede de esgoto A grade é uma estrutura metálica que retém esses materiais para que não prejudiquem as bombas e os equipamentos subsequentes 2 Caixa de areia O esgoto passa por uma caixa onde a velocidade de escoamento é reduzida permitindo que a areia cascalho e outros materiais inorgânicos mais densos se depositem no fundo 3 Decantação primária Nessa etapa a água residual é deixada em repouso por algumas horas permitindo que os sólidos mais densos como os lodos e gorduras afundem no fundo do tanque de decantação formando o lodo primário A importância desse processo é que ele reduz a quantidade de carga orgânica presente no esgoto minimizando o impacto ambiental causado por seu lançamento em rios e mares Além disso a remoção de sólidos grosseiros contribui para evitar obstruções e danos na rede de esgoto e nos equipamentos subsequentes do sistema de tratamento RESPOSTAS a Detalhe com suas palavras e resumidamente todas as etapas do tratamento convencional de uma ETA Cada etapa deve ser escrita no máximo em duas linhas O tratamento convencional de uma ETA Estação de Tratamento de Água geralmente envolve as seguintes etapas 1 Coagulação e Floculação Adição de coagulantes químicos e mistura lenta para formação de flocos que se agregam às impurezas 2 Decantação Separar os flocos formados na etapa anterior da água 3 Filtração Passagem da água por filtros com areia carvão ativado e outros materiais para remoção de impurezas restantes 4 Desinfecção Adição de cloro ozônio ou outro desinfetante para matar microrganismos 5 Fluoretação Adição de flúor para prevenção de cáries dentárias 6 Correção de pH Ajuste do pH da água para valores ideais de consumo 7 Armazenamento e distribuição Armazenamento em reservatórios e distribuição aos consumidores através de redes de distribuição b Ao atingir o equilíbrio termodinâmico a água deixa de fluir da direita para a esquerda mesmo com a pressão e a concentração desiguais entre as câmaras sendo que exercemos uma pressão para equilibrar a diferença na concentração de um soluto Damos a isso o nome de pressão osmótica p Considerando uma das soluções mais utilizadas para sistemas osmóticos que é a glicose qual será a sua pressão osmótica em bar de uma solução 05 molL a 41ºC Para calcular a pressão osmótica p de uma solução de glicose podemos utilizar a equação de vant Hoff p MRTi onde M molaridade da solução em molL R constante dos gases ideais 008314 LbarmolK T temperatura em Kelvin i fator de vant Hoff para soluções não iônicas i 1 Substituindo os valores dados na equação temos p 05 molL x 008314 LbarmolK x 314 K x 1 p 1305 bar Portanto a pressão osmótica de uma solução de glicose 05 molL a 41ºC é de 1305 bar c Considerando novos processos de tratamento de efluentes como o ozônio e com base no artigo disponibilizado no link acima descreva em qual processo de uma ETA o ozônio pode mais se adequar ou seja em uma ETA o ozônio poderia substituir ou complementar qual processo Justifique De acordo com o artigo fornecido o ozônio pode ser usado como um processo complementar na Estação de Tratamento de Água ETA principalmente na etapa de desinfecção A desinfecção é uma etapa crucial na ETA pois é responsável por eliminar microrganismos patogênicos que possam estar presentes na água tornandoa própria para o consumo humano Atualmente a maioria das ETAs usa cloro para a desinfecção da água No entanto o ozônio apresenta algumas vantagens em relação ao cloro como a não formação de subprodutos tóxicos como os trihalometanos e a efetividade na eliminação de vírus e bactérias resistentes ao cloro Além disso o ozônio é um oxidante mais forte e rápido que o cloro o que significa que ele pode oxidar e degradar substâncias orgânicas mais rapidamente Portanto o ozônio pode ser um complemento eficaz na desinfecção da água em uma ETA aumentando a eficiência do processo de tratamento e melhorando a qualidade da água tratada d Descreva os processosdivisões que compõem o sistema primário de tratamento de esgoto Indique também a importância desse processo Atenção caso haja cópia do texto a questão será considerada anulada O sistema primário de tratamento de esgoto é composto por processos físicos que buscam remover os sólidos em suspensão presentes na água residual O objetivo principal desse processo é reduzir a carga orgânica e a quantidade de sólidos presentes no esgoto para que as etapas subsequentes do tratamento possam ser mais eficientes As principais etapas do sistema primário de tratamento de esgoto são 1 Gradeamento É o processo inicial de remoção de resíduos sólidos maiores como pedras galhos e objetos descartados indevidamente na rede de esgoto A grade é uma estrutura metálica que retém esses materiais para que não prejudiquem as bombas e os equipamentos subsequentes 2 Caixa de areia O esgoto passa por uma caixa onde a velocidade de escoamento é reduzida permitindo que a areia cascalho e outros materiais inorgânicos mais densos se depositem no fundo 3 Decantação primária Nessa etapa a água residual é deixada em repouso por algumas horas permitindo que os sólidos mais densos como os lodos e gorduras afundem no fundo do tanque de decantação formando o lodo primário A importância desse processo é que ele reduz a quantidade de carga orgânica presente no esgoto minimizando o impacto ambiental causado por seu lançamento em rios e mares Além disso a remoção de sólidos grosseiros contribui para evitar obstruções e danos na rede de esgoto e nos equipamentos subsequentes do sistema de tratamento