Controle da poluição da água

No planejamento das atividades, visando às estratégias de controle da poluição da água, é fundamental que se considere a bacia hidrográfica como um todo, a fim de se obter uma maior eficiência na realização dessas atividades (BRASIL, 2004).

Dentre as principais técnicas encontradas, podemos citar: implantação de sistemas de coleta e tratamento de esgotos sanitários e indústrias; controle de focos de erosão e recuperação de rios, objetivando o retorno ao seu equilíbrio dinâmico, por meio da restauração de suas condições naturais (CHERNICHARO, 2007).

Segundo Gomes (1995), à recuperação dos rios, existem dois tipos de técnicas: não estruturais, que não requerem alterações físicas no curso d’água e incluem as políticas administrativas e legais e os procedimentos que limitam ou regulamentam alguma atividade; técnicas estruturais, que requerem algum tipo de alteração física no corpo d’água e incluem reformas nas estruturas já existentes, acelerando os processos naturais de sua recuperação.

Com relação aos agentes poluidores de origem industrial, o problema mais importante parece estar centralizado nos seguintes aspectos: providenciar um controle ambiental seguro, sem prejuízos dos investimentos econômicos; obtenção de informação técnica referente aos melhores meios de que se dispõe para controlar a poluição; obtenção e emprego de técnicas de combate à poluição ambiental e de pessoal especializado na aplicação delas; selecionar e adaptar as soluções de controle importadas ao conjunto de técnicas desenvolvidas no país (PAVANELLI, 2007).

Para o Brasil encarar os problemas da poluição ambiental já existente e os do futuro, resultantes da atividade industrial, é necessário um senso de perspectiva, de tal modo que as medidas de controle possam fazer parte do contexto de uma economia planejada e de um desenvolvimento social (PORTO, 1997). Aceitar tecnologia definida por outros países pode trazer sérios entraves aos investimentos nacionais e estrangeiros em vários setores industriais. É preciso estar sempre desenvolvendo uma tecnologia nacional de controle da poluição industrial fundamentada na pesquisa e desenvolvendo métodos adequados a nossa realidade, aliados à seleção e à adaptação da tecnologia importada, paralelamente à formação e à capacitação de pessoal técnico especializado (MACEDO, 2007).

Abastecimento de Água

De acordo com a Constituição Federal do Brasil (1988), um Sistema de Abastecimento de Água pode ser concebido e projetado para atender a pequenos povoados ou a grandes cidades, variando nas características e no porte de suas instalações. Caracteriza-se pela retirada da água da natureza, pela adequação de sua qualidade, pelo transporte até os aglomerados humanos e fornecimento à população em quantidade compatível com suas necessidades. Segundo a mesma Constituição, a definição o Sistema de Abastecimento Público de Água constitui-se no conjunto de obras, instalações e serviços, destinados a produzir e distribuir água a uma comunidade, em quantidade e qualidade compatíveis com as necessidades da população, para fins de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial e outros usos.

A água constitui elemento essencial à vida vegetal e animal. O homem necessita de água de qualidade adequada e em quantidade suficiente para atender a suas necessidades, para proteção de sua saúde e para propiciar o desenvolvimento econômico. Do ponto de vista sanitário, a solução coletiva é a mais interessante por diversos aspectos, como: mais fácil proteger o manancial; mais fácil supervisionar o sistema do que fazer supervisão de grande número de mananciais e sistemas; mais fácil controlar a qualidade da água consumida; redução de recursos humanos e financeiros (economia de escala) (HAMMER, 1979).

Os sistemas individuais são soluções precárias para os centros urbanos, embora indicados para as áreas rurais onde a população é dispersa e, também, para as áreas periféricas de centros urbanos, para comunidades urbanas com características rurais ou, ainda, para as áreas urbanas, como solução provisória, enquanto se aguardam soluções mais adequadas. Mesmo para pequenas comunidades e para áreas periféricas, a solução coletiva é, atualmente, possível e economicamente interessante, desde que se adotem projetos adequados (BRAILE; CAVALCANTI, 1979).

Generalidades

Importância Sanitária e Social

Sob o aspecto sanitário e social, o abastecimento de água visa, fundamentalmente, a: controlar e prevenir doenças; implantar hábitos higiênicos na população, por exemplo, a lavagem das mãos, o banho e a limpeza de utensílios e higiene do ambiente; facilitar a limpeza pública; facilitar as práticas desportivas; propiciar conforto, bem-estar e segurança; aumentar a esperança de vida da população.

Em 1958, o extinto Serviço Especial de Saúde Pública (SESP) realizou pesquisas na cidade de Palmares, situada no Estado de Pernambuco, em que se demonstrou a possibilidade de redução de mais de 50% da mortalidade infantil por diarreia com a implantação do sistema de abastecimento de água (HAMMER, 1979).

Importância econômica

Sob o aspecto econômico, o abastecimento de água visa, em primeiro lugar, a: aumentar a vida média pela redução da mortalidade; aumentar a vida produtiva do indivíduo, quer pelo aumento da vida média quer pela redução do tempo perdido com doença; facilitar a instalação de indústrias, inclusive a de turismo e, consequentemente, ao maior progresso das comunidades; facilitar o combate a incêndios (MACEDO, 2007).

Doenças relacionadas com a água

De várias maneiras a água pode afetar a saúde do homem: por meio da ingestão direta, na preparação de alimentos; na higiene pessoal, na agricultura, na higiene do ambiente, nos processos industriais ou nas atividades de lazer. Os riscos para a saúde relacionados com a água podem ser distribuídos em duas categorias: riscos relacionados com a ingestão de água contaminada por agentes biológicos (bactérias, vírus e parasitos), mediante contato direto, ou por meio de insetos vetores que necessitam da água em seu ciclo biológico; riscos derivados de poluentes químicos e radioativos, geralmente efluentes de esgotos industriais, ou causados por acidentes ambientais (ANVISA, 2016).

Os principais agentes biológicos encontrados nas águas contaminadas são as bactérias patogênicas, os vírus e os parasitos. As bactérias patogênicas encontradas na água e/ou alimentos constituem uma das principais fontes de morbidade e mortalidade em nosso meio. São responsáveis por numerosos casos de enterites, diarreias infantis e doenças epidêmicas (como o cólera e a febre tifóide), que podem resultar em casos letais (AVNISA, 2016).

A água na natureza

A água abrange quase 4/5 da superfície terrestre; desse total, 97,0% referem-se aos mares e os 3% restantes às águas doces. Dentre as águas doces, 2,7% são formadas por geleiras, vapor de água e lençóis existentes em grandes profundidades (mais de 800m), não sendo economicamente viável seu aproveitamento para o consumo humano (SABOGAL, 2007).

Em consequência, constata-se que somente 0,3% do volume total de água do planeta pode ser aproveitado para nosso consumo, sendo 0,01% encontrada em fontes de superfície (rios, lagos) e o restante, ou seja, 0,29%, em fontes subterrâneas (poços e nascentes). A água subterrânea vem sendo acumulada no subsolo há séculos e somente uma fração desprezível é acrescentada anualmente por meio das chuvas ou retirada pelo homem. Em compensação, a água dos rios é renovada cerca de 31 vezes, anualmente. A precipitação média anual, na terra, é de cerca de 860 mm. Entre 70 e 75% dessa precipitação voltam à atmosfera como evapotranspiração (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Ciclo hidrológico

O ciclo hidrológico é o contínuo movimento da água em nosso planeta. É a representação do comportamento da água no globo terrestre, incluindo ocorrência, transformação, movimentação e relações com a vida humana. É um verdadeiro retrato dos vários caminhos da água em interação com os demais recursos naturais. A água existe em forma de vapor, na atmosfera, e é proveniente da evaporação de todas as superfícies líquidas (oceanos, mares, rios, lagos, lagoas) ou das superfícies umedecidas com água, como a superfície dos solos. Parte da água que se encontra na atmosfera resulta de fenômenos hidrológicos e, também, de fenômenos vitais, como a respiração e a transpiração (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Qualidade da água

A água não é encontrada pura na natureza. Ao cair em forma de chuva, já carreia impurezas do próprio ar. Ao atingir o solo, seu grande poder de dissolver e carrear substâncias altera ainda mais suas qualidades. Dentre o material dissolvido, encontram-se as mais variadas substâncias, por exemplo, substâncias calcárias e magnesianas que tornam a água dura; substâncias ferruginosas, que dão cor e sabor diferentes a ela e substâncias resultantes das atividades humanas, tais como produtos industriais, que a tornam imprópria ao consumo. Por sua vez, a água pode carrear substâncias em suspensão, tais como partículas finas dos terrenos por onde passa e que dão turbidez a ela; pode, também, carrear substâncias animadas, como algas, que modificam seu sabor, ou, ainda, quando passa sobre terrenos sujeitos à atividade humana, pode levar em suspensão micro-organismos patogênicos (BRASIL, 1980).

Padrões de Potabilidade

De acordo com Brasil (2004), a água própria para o consumo humano, ou água potável, deve obedecer a certos requisitos de ordem:

• Organoléptica: não possuir sabor e odor objetáveis.
• Física: ser de aspecto agradável; não ter cor e turbidez acima dos limites estabelecidos nos padrões de potabilidade.
• Química: não conter substâncias nocivas ou tóxicas acima dos limites de tolerância para o homem.
• Biológica: não conter micro-organismos patogênicos.
• Radioativa: não ultrapassar o valor de referência previsto na Portaria 518/04 do Ministério da Saúde; segundo recomendações da Portaria 518/04 do M.S, o pH deverá ficar situado no intervalo de 6,5 a 8,5 e a concentração mínima de cloro residual livre em qualquer ponto da rede de distribuição deverá ser de 0,2mg/l.

As exigências humanas quanto à qualidade da água crescem com o progresso humano e o da técnica. Justamente para evitar os perigos decorrentes da má qualidade da água, são estabelecidos padrões de potabilidade. Estes apresentam os Valores Máximos Permissíveis (VMP) com que elementos nocivos ou características desagradáveis podem estar presentes na água, sem que essa se torne inconveniente para o consumo humano (BRASIL, 2004).

Características físicas e organolépticas

A água deve ter aspecto agradável. A medida é pessoal; deve ter sabor agradável ou ausência de sabor objetável. A medida do sabor é pessoal; não deve ter odores desagradáveis ou não ter odor objetável. A medida do odor é, também, pessoal; a cor é determinada pela presença de substâncias em dissolução na água e não afeta sua transparência; a turbidez é devida à matéria em suspensão na água (argila, silte, matéria orgânica etc.) e altera sua transparência (BRASIL, 2004).

Características Químicas

São fixados limites de concentração por motivos de ordens sanitária e econômica (VON SPERLING, 2010).

Substâncias relacionadas com aspectos econômicos

Substâncias causadoras de dureza, como os cloretos, sulfatos e bicarbonatos de cálcio e magnésio. As águas mais duras consomem mais sabão e, além disso, são inconvenientes para a indústria, pois se incrustam nas caldeiras e podem causar danos e explosões (IBGE, 2013).

Substâncias relacionadas com o pH da água

A água de baixo pH, isto é, ácida, é corrosiva. Águas de pH elevado, isto é, alcalinas, são incrustativas. Alcalinidade e dureza são expressas em mg/L de CaCO3 (BRASIL, 2004).

Substâncias indicadoras de poluição por matéria orgânica

Compostos nitrogenados: nitrogênio amoniacal, nitritos e nitratos. Os compostos de nitrogênio provêm de matéria orgânica e sua presença indica poluição recente ou remota. Quanto mais oxidados são os compostos de nitrogênio, tanto mais remota é a poluição. Assim, o nitrogênio amoniacal indica poluição recente e os nitratos indicam que a poluição ocorreu há mais tempo; oxigênio consumido: a água possui normalmente oxigênio dissolvido em quantidade variável, conforme a temperatura e a pressão (BRASIL, 2004).

Heller e Pádua (2006) observaram que matéria orgânica em decomposição exige oxigênio para sua estabilização; consequentemente, uma vez lançada na água, consome o oxigênio nela dissolvido. Assim, quanto maior for o consumo de oxigênio, mais próxima e maior terá sido a poluição; cloretos: os cloretos existem normalmente nos dejetos animais. Estes, sob certas circunstâncias, podem causar poluição orgânica dos mananciais.

Características bacteriológicas

A água é, normalmente, habitada por vários tipos de micro-organismos de vida livre e não parasitária, que dela extraem os elementos indispensáveis à sua subsistência. Ocasionalmente, são aí introduzidos organismos parasitários e/ou patogênicos que, utilizando a água como veículo, podem causar doenças, constituindo, portanto, um perigo sanitário potencial (HELLEN; PÁDUA, 2006).

É interessante notar que a quase totalidade dos seres patogênicos é incapaz de viver em sua forma adulta ou reproduzir-se fora do organismo que lhe serve de hospedeiro, portanto, tem vida limitada quando se encontra na água, isto é, fora do seu habitat natural. Alexander Houston demonstrou, em 1908, que, quando uma água contaminada com bacilos de febre tifóide era armazenada por uma semana, mais de 90% dessas bactérias eram destruídas. São vários os agentes de destruição normal de organismos patogênicos nas águas armazenadas (PORTO, 2007).

Além da temperatura, destacam-se os efeitos da luz, a sedimentação, a presença ou não de oxigênio dissolvido, parasitas ou predadores de bactérias, substâncias tóxicas ou antibióticas produzidas por outros microorganismos como algas e fungos etc. Dentre os principais tipos de organismos patogênicos que podem encontrar-se na água, estão bactérias, vírus, protozoários e helmintos. Devido à grande dificuldade para identificação dos vários organismos patogênicos encontrados na água, dá-se preferência, para isso, a métodos que permitam a identificação de bactérias do “grupo coliforme” que, por serem habitantes normais do intestino humano, existem, obrigatoriamente, em águas poluídas por matéria fecal (BRASIL, 2004).

As bactérias coliformes são, normalmente, eliminadas com a matéria fecal, à razão de 50 a 400 bilhões de organismos por pessoa por dia. Dado o grande número de coliformes existentes na matéria fecal (até 300 milhões por grama de fezes), os testes de avaliação qualitativa desses organismos na água têm uma precisão ou sensibilidade muito maior que a de qualquer outro teste (ACHON, 2008).

Abastecimento público de água

Quando a densidade demográfica em uma comunidade aumenta, a solução mais econômica e definitiva é a implantação de um sistema público de abastecimento de água. Sob o ponto de vista sanitário, a solução coletiva é a mais indicada, por ser mais eficiente no controle dos mananciais e da qualidade da água distribuída à população. Não obstante, as soluções individuais para as áreas periféricas não devem ser desprezadas, pois serão úteis, salvarão muitas vidas e farão minorar muitos sofrimentos, enquanto se aguardam soluções gerais. Essas últimas envolvem grandes gastos e, muitas vezes, são morosas (BRASIL, 2004).

Partes constituintes do sistema público de abastecimento de água

Um sistema de abastecimento de água é composto das seguintes unidades: manancial; captação; adução; tratamento; reservação; rede de distribuição; estações elevatórias; ramal predial (SABOGAL, 2007).

Unidades de um sistema de abastecimento de água

Manancial abastecedor

É a fonte de onde se retira a água com condições sanitárias adequadas e vazão suficiente para atender à demanda. No caso da existência de mais de um manancial, a escolha é feita considerando-se não só a quantidade e a qualidade, mas também o aspecto econômico (DIBERNARDO; PÁDUA, 2000).

Captação

É o conjunto de equipamentos e instalações utilizados para a tomada de água do manancial, com a finalidade de lançá-la no sistema de abastecimento. O tipo de captação varia de acordo com o manancial e com o equipamento empregado (DIBERNARDO; PÁDUA, 2000).

Adução

Adutora é o conjunto de tubulações, peças especiais e obras de arte, dispostas entre: Captação e Estação de Tratamento de Água (ETA); Captação e Reservatório de Distribuição; Captação e Rede de Distribuição; ETA e Reservatório de Distribuição; ETA e Rede de Distribuição. A tubulação que deriva de uma adutora e vai alimentar um setor qualquer da área a ser abastecida é chamada subadutora (BRASIL, 2005).

Materiais das Tubulações mais utilizadas na construção de adutoras: PVC de alta pressão; ferro fundido, cimentado internamente; aço soldado; aço com junta ponta e bolsa, junta travada etc; concreto armado; fibra de vidro impregnado em resinas de poliéster; polietileno de alta densidade (BRASIL, 2005).

Padrões de qualidade

Além dos requisitos de qualidade, que traduzem, de uma maneira generalizada e conceitual, a qualidade desejada para a água, há a necessidade de se estabelecer, também, padrões de qualidade, baseado por um suporte legal. Os padrões devem ser cumpridos, por força da legislação, pelas entidades envolvidas com a água a ser utilizada. Da mesma forma que os requisitos, também os padrões são função do uso previsto pela água (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

Em termos práticos, há três padrões de interesse direto dentro da Engenharia no que tange à qualidade da água:

1. Padrões de lançamento no corpo receptor.
2. Padrões de qualidade do corpo receptor.
3. Padrões de qualidade para determinado uso imediato (ex.: padrões de potabilidade).

Padrões de lançamento e de qualidade do corpo receptor

A Resolução CONAMA n. 20, de 18/06/86, dividiu as águas do território nacional em águas doces (salinidade < 0,05%), salobras (salinidade entre 0,05% e 3%) e salinas (salinidade > 3%). Em função dos usos previstos, foram criadas nove classes. A cada uma dessas classes corresponde uma determinada qualidade a ser mantida no corpo d’água. Essa qualidade é expressa na forma de padrões, por meio da referida Resolução CONAMA. Além dos padrões de qualidade dos corpos receptores, a Resolução CONAMA apresenta, ainda, padrões para o lançamento de efluentes nos corpos d’água, bem como padrões de balneabilidade.

Ambos os padrões estão, de certa forma, inter-relacionados. O real objetivo de ambos é a preservação da qualidade no corpo d’água. No entanto, os padrões de lançamento existem apenas por uma questão prática, já que é difícil se manter o controle efetivo das fontes poluidoras com base apenas na qualidade do corpo receptor. Em princípio, o inter-relacionamento entre os dois padrões se dá no sentido de que um efluente, além de satisfazer os padrões de lançamento, deve proporcionar condições tais no corpo receptor, de tal forma que a qualidade dele se enquadre dentro dos padrões para corpos receptores (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

Padrões de potabilidade

Água potável é a água destinada ao consumo humano cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radiológicos atendem ao padrão de potabilidade e que não ofereça riscos à saúde (AGENDA 21, 1996).

Quanto à qualidade da água tratada, o Padrão de Potabilidade vigente no Brasil foi estabelecido pela Portaria n. 1469, de 29/12/2000, do Ministério da Saúde, publicada no Diário Oficial da União em 10/1/2001, em que as instituições ou órgãos aos quais a Norma se aplica devem promover as adequações necessárias a seu cumprimento, com exceção do monitoramento de cianobactérias e cianotoxinas, cujo prazo fica estendido até janeiro de 2004. No período de transição deverão ser observadas as normas estabelecidas na Portaria n. 36/GM, de 19 de janeiro de 1990.

Na Portaria n. 1469 (BRASIL, 2004), são estabelecidos os limites máximos permitidos para dezenas de parâmetros que precisam ser respeitados em toda água de consumo humano distribuídas no território Nacional. Poucas estações de tratamento de água no Brasil estão preparadas para realizar os ensaios previstos na legislação, devendo a inspeção de alguns parâmetros, que exige pessoal e equipamento sofisticado, ficar a cargo de outros órgãos municipais, estaduais e federais. O envio de amostras para análise é, contudo, responsabilidade do serviço de tratamento de água, devendo-se obedecer rigorosamente à frequência de amostragem determinada pela Portaria 1469, sem exceções.

Também, a Portaria n. 1469 dispõe sobre procedimentos e responsabilidades inerentes ao controle e à vigilância da qualidade da água para consumo humano, estabelece o padrão de potabilidade para consumo humano e fornece outras providências. Toda água destinada ao consumo humano deve obedecer ao Padrão de Potabilidade e está sujeita à vigilância da qualidade da água. Essa portaria não se aplica às águas envasadas e àquelas cujos usos e padrões de qualidade são estabelecidos em legislação específica.

Métodos de Tratamentos

Fervura; Sedimentação simples; Filtração lenta; Tratamento convencional com coagulação, floculação, decantação e filtração rápida; Aeração; Correção da dureza; Remoção de Ferro; Correção da acidez excessiva; Remoção de odor e sabor desagradáveis; Desinfecção; Fluoretação (BRASIL, 1997).

Fervura

O método mais seguro de tratamento para a água de beber, em áreas desprovidas de outros recursos, é a fervura. Ferver a água para beber é um hábito que se deve infundir na população para ser adotado quando sua qualidade não mereça confiança e em épocas de surtos epidêmicos ou de emergência. A água fervida perde o ar nela dissolvido e, em consequência, torna-se de sabor desagradável. Para fazer desaparecer esse sabor, é necessário arejar a água (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

Sedimentação Simples

A água tem grande poder de dissolver e de carrear substâncias. O poder de carrear substâncias aumenta ou diminui com a velocidade da água em movimento. Diminuindo-se a velocidade da água, diminui-se seu poder de carrear substâncias, pois essas se depositam no fundo. Primeiro, decantam-se as partículas mais pesadas e, à medida que diminui a velocidade, as mais leves também se decantam. As partículas sólidas que se depositam arrastam consigo micro-organismos presentes na água, melhorando sua qualidade. Obtém-se a sedimentação, fazendo passar ou retendo a água em reservatórios, em que sua velocidade diminui (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

Mistura Lenta ou Floculação

Os compostos químicos já completamente misturados anteriormente vão reagir com a alcalinidade da água ou, se essa não é suficiente, com a cal adicionada, formando compostos que tenham propriedades de adsorção, isto é, aqueles cujas partículas sejam carregadas eletricamente na sua superfície, e que possam, assim, atrair cargas elétricas contrárias (CAMPOS, 2001).

Essas partículas são chamadas flocos e tem cargas elétricas superficiais positivas, enquanto as impurezas presentes na água, como as matérias suspensas, as coloidais, alguns sais dissolvidos e bactérias, têm carga elétrica negativa, sendo, assim, retidas por aqueles flocos. Isso significa que a fase de limpeza em um tratamento d’água se processa no floculador e essa parte deve ser bem conduzida, pois é da boa formação dos flocos, que devem ser do tamanho de uma cabeça de alfinete, que dependerá o consumo dos agentes floculadores chamados coagulantes e, também, a eficiência e melhores condições de funcionamento das outras partes (CAMPOS; SUDDART, 2003).

A água deve ter, ao longo dos canais, uma velocidade bem dimensionada, pois, se for abaixo de um mínimo (10cm/s ), o floco depositará e se, for muito alta, poderá “quebrar” o floco, o que prejudicará bastante as condições nas fases subsequentes (geralmente, acima de 30cm/s) (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

Decantação ou Sedimentação

Os flocos do coagulante que já clarificaram a água pelos processos ocorridos no floculador, irão, nessa nova fase, ser removidos da água por sedimentação. Podem ser decantadores convencionais (baixa taxa) e decantadores com escoamento laminar (elementos tubulares ou de placas) denominados decantadores de alta taxa (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

O decantador convencional é um tanque de forma geralmente retangular ou circular, cujo fundo é, muitas vezes, inclinado para um ou mais pontos de descarga. A saída da água é feita junto à superfície e, comumente, por calhas dispostas, formando desenhos diversos e sobre os bordos superiores a água flui, constituindo esses bordos autênticos vertedouros. As dimensões do decantador são determinadas de maneira que o tempo de decantação seja geralmente em torno de duas a três horas; nos decantadores retangulares, o comprimento seja mais ou menos três vezes a largura; a profundidade seja de um mínimo de 2,5 metros e de um máximo de 5,50m (COMISSÃO MUNDIAL DO MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO, 1991).

Depósitos de lodo são, geralmente, previstos no fundo dos decantadores, sendo o volume deles adicionado àquele necessário para obter o período de detenção. O dispositivo comumente usado para dispersar melhor a água na entrada do decantador é chamado cortina de distribuição, na qual são abertos orifícios acima do primeiro terço, a partir do fundo, geralmente em três fileiras, favorecendo, assim, a melhor distribuição do líquido. A função do decantador, em um tratamento de água, ou de águas residuais, é, como dissemos, o de permitir que os flocos que já clarificaram a água se sedimentem. Comuns na operação de decantadores são os termos: Vazão por Unidade de Superfície e Velocidade Transversal de Escoamento (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

• Vazão por Unidade de Superfície: é o volume de água tratada por dia, dividido pela área de superfície do decantador.
• Vazão de Escoamento: é a vazão, em m³/s, dividida pela área de escoamento, isto é, pelo produto da largura pela altura útil.
• Limpeza dos Decantadores: deve ser feita periodicamente, dependendo da regularidade da natureza da água, da quantidade de coagulante gasto e da estação do ano, pois, na época das chuvas, ela deve ser bem mais frequente. Nos sistemas em que a limpeza não é mecanizada ou automática, ela é feita esvaziando-se o decantador e removendo-se a sujeira com jato de água, de preferência tendo bastante pressão. A falta de uma limpeza periódica faz que o período de detenção se torne menor, prejudicando as condições de operação, e faz que o lodo do fundo se decomponha, conferindo sabor desagradável à água (AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2002).

Filtração

A grande maioria das partículas fica retida no decantador, porém uma parte ainda persiste em suspensão, no seio da água; dessa forma, o líquido é passa por meio de uma camada filtrante, constituída por um leito arenoso, de granulometria especificada, suportada por uma camada de cascalho. A água filtrada, em uma operação bem conduzida, é límpida. A remoção de bactérias nesse estágio já é, no mínimo, igual a 90%. Fator influente na velocidade de filtração é a granulometria da areia, isto é, o tamanho de seus grãos. De acordo com essa granulometria, a filtração pode ser lenta ou rápida. Com relação à filtração rápida, os filtros podem ser de camada simples ou dupla, de fluxo ascendente ou descendente, sendo o de fluxo ascendente sempre de camada simples (ACHON, 2008).

A camada filtrante dupla deve ser constituída de camadas sobrepostas de areia e antracito, utilizando a especificação básica seguinte:

Areia: espessura mínima de camada, 25cm; tamanho efetivo de 0,40mm a 0,45mm; coeficientes de uniformidade de 1,4 a 1,6.

Antracito: espessura mínima de camada 45cm; tamanho efetivo de 0,8mm a 1,0mm; coeficiente de uniformidade inferior ou igual a 1,4.

A camada suporte deve ser constituída de seixos rolados, com as seguintes características: espessura mínima igual ou superior a duas vezes a distância entre os bocais do fundo do filtro, porém não inferior a 25cm; material distribuído em estratos com granulometria decrescente no sentido ascendente, espessura de cada estrato igual ou superior a duas vezes e meia a dimensão característica dos seixos maiores que o constituem, não inferior, porém, a 5cm; cada estrato deve ser formado por seixos de tamanho máximo superior ou igual ao dobro do tamanho dos menores; os seixos maiores de um estrato devem ser iguais ou inferiores aos menores do estrato situado imediatamente abaixo; estrato situado diretamente sobre os bocais deve ser constituído de material cujos seixos menores tenham o tamanho pelo menos igual ao dobro dos orifícios dos bocais e dimensão mínima de 1cm; estrato em contato direto com a camada filtrante deve ter material de tamanho mínimo igual ou inferior ao tamanho máximo do material da camada filtrante adjacente (PAVANELLI, 2001).

O fundo do filtro deve ter características geométricas e hidráulicas que garantam a distribuição uniforme da água de lavagem: nos filtros rápidos clássicos, a água filtrada é recolhida por um sistema de drenos ou bocais e levada à câmara de contato, onde é desinfetada; parte da água vai para o consumo e parte é recalcada para um reservatório de água de lavagem; para fazer a limpeza dos filtros, fecha-se a admissão da água dos decantadores e da água filtrante e abre-se a admissão do reservatório de água de lavagem; é a operação chamada de inversão de corrente (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

A água de lavagem penetra sob pressão por meio dos drenos, revolve a areia e carrega a sujeira acumulada para os canais de descarga de água de lavagem. Ao término da lavagem dos filtros, fecha-se a admissão da água do reservatório de lavagem, abre-se a da água dos decantadores e inicia-se novamente a filtração com a abertura do registro da água filtrada (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Correção da dureza

A dureza da água é devida à presença de sais de cálcio e magnésio sob forma de carbonatos, bicarbonatos e sulfatos. A dureza é dita temporária, quando desaparece com o calor, e permanente, quando não desaparece com o calor. Normalmente, reconhece-se que uma água é mais dura ou menos dura, pela maior ou menor facilidade que se tem de obter, com ela, espuma de sabão. A água dura tem uma série de inconvenientes: é desagradável ao paladar; gasta muito sabão para formar espuma; dá lugar a depósitos perigosos nas caldeiras e aquecedores; deposita sais em equipamentos; mancha louças (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Para a remoção de dureza da água, usam-se os processos da cal-solda, dos zeólitos e, mais recentemente, a osmose inversa. Os zeólitos têm a propriedade de trocar o sódio, que entra na sua composição, pelo cálcio ou magnésio dos sais presentes na água, acabando, assim, com a dureza dela. Com a continuação do tratamento, os zeólitos esgotam sua capacidade de remoção de dureza. Quando os zeólitos estiverem saturados, sua recuperação é feita com sal de cozinha (cloreto de sódio). A instalação da remoção de dureza é similar à de um filtro rápido de pressão (filtro rápido encerrado em um recipiente de aço, em que a água entra e sai sob pressão). A osmose é um fenômeno natural físico-químico (HELLER, 1997).

Para Gomes (1995), quando duas soluções, com diferentes concentrações, são colocadas em um mesmo recipiente separado por uma membrana semipermeável, ocorre, naturalmente, a passagem do solvente da solução mais diluída para a solução mais concentrada, até que se encontre o equilíbrio. Nesse ponto, a coluna de solução mais concentrada estará acima da coluna da solução mais diluída.

De acordo com Macedo (2007), essa diferença entre colunas de solução se denomina Pressão Osmótica. A Osmose Inversa é obtida por meio da aplicação mecânica de uma pressão superior à Pressão Osmótica do lado da solução mais concentrada. A tecnologia de osmose inversa já utilizada desde a década de 60 teve seu mecanismo integrado para a produção de água ultrapura, utilizada na indústria a partir de 1976.

Essa primeira geração de membranas demonstrou sua utilidade, reduzindo a necessidade de regeneração dos leitos de troca iônica e de consumo de resina, além de significativas reduções de despesas na operação e manutenção desses leitos. Uma segunda geração de membranas, as membranas de película fina compostas, enroladas em espiral, foram descobertas em 1978 e introduzidas na produção de água ultrapura no início da década de 80. Essas membranas operam com baixa pressão e, consequentemente, com reduzido consumo de energia (MACEDO, 2007).

Remoção de Ferro

Segundo Porto (1997), a água que passa por camadas ferruginosas, na falta de oxigênio suficiente, dissolve sais de ferro sob forma de sais ferrosos. Quando, por exemplo, retirada de um poço, essa água apresenta o inconveniente de manchar a roupa, as pias e de corroer as tubulações. O processo utilizado para a remoção do ferro depende da forma como as impurezas de ferro se apresentam. Para águas limpas que prescindem de tratamento químico, como as águas de (poços, fontes, galerias de infiltração), contendo bicarbonato ferroso dissolvido (na ausência de oxigênio), utiliza-se a simples aeração. Se o ferro estiver presente junto com a matéria orgânica, as águas, em geral, não dispensarão o tratamento completo com aeração inicial (aeração, coagulação, floculação, decantação e filtração).

Correção de acidez excessiva

É obtida pelo aumento do pH, com a adição de cal ou carbonatos. Na prática rural, consegue-se a remoção fazendo-se a água passar por um leito de pedra calcária (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Remoção de odor e sabor desagradáveis

Depende da natureza das substâncias que os provocam. Como métodos gerais, usam-se: carvão ativado; filtração lenta; tratamento completo. Em algumas águas subterrâneas, o odor de gás sulfídrico desaparece com a aeração (BOTERO, 2009).

Desinfecção

Desinfetar uma água significa eliminar os micro-organismos patogênicos presentes nela. Tecnicamente, aplica-se a simples desinfecção como meio de tratamento para águas que apresentam boas características físicas e químicas, a fim de garantir seu aspecto bacteriológico. É o caso das águas de vertentes ou nascentes, águas de fontes ou de poços protegidos, que se encontrem enquadradas na classe Especial da Resolução CONAMA n. 357.

Na prática, a simples desinfecção, sem outro tratamento, é aplicada muito frequentemente. Em épocas de surtos epidêmicos, a água de abastecimento público deve ter a dosagem de desinfetante aumentada. Em casos de emergências, deve-se garantir, por todos os meios, a água de bebida, sendo que a desinfecção, em alguns casos, é mais prática que a fervura. A desinfecção é, também, aplicada à água após seu tratamento, para eliminar micro-organismos patogênicos porventura presentes (BRASIL, 2004).

Métodos químicos de desinfecção

Ozona: é um desinfetante poderoso. Não deixa cheiro na água, mas origina um sabor especial, ainda que não desagradável. Apresenta o inconveniente de uma operação difícil e, o que é mais importante, não tem ação residual (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Iodo: desinfeta bem a água após um tempo de contato de meia hora. É, entretanto, muito mais caro para ser empregado em sistemas públicos de abastecimento de água (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Prata: é bastante eficiente; sob forma coloidal ou iônica não deixa sabor nem cheiro na água e tem uma ação residual satisfatória. Porém, para águas que contenham certos tipos de substâncias, tais como cloretos, sua eficiência diminui consideravelmente (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Cloro: constitui o mais importante dentre todos os elementos utilizados na desinfecção da água. Além dessa aplicação, é ele também usado no tratamento de águas para: eliminar odores e sabores; diminuir a intensidade da cor; auxiliar no combate à proliferação de algas; colaborar na eliminação de matérias orgânicas; auxiliar a coagulação de matérias orgânicas (SABOGAL, 2007).

Von Sperling (2010) corrobora com a ideia e afirma que o cloro é o desinfetante mais empregado e é considerado bom, porque: realmente age sobre os micro-organismos patogênicos presentes na água; não é nocivo ao homem na dosagem requerida para desinfecção; é econômico; não altera outras qualidades da água, depois de aplicado; é de aplicação relativamente fácil; deixa um residual ativo na água, isto é, sua ação continua depois de aplicado; é tolerado pela grande maioria da população.

O cloro é aplicado na água por meio de dosadores, que são aparelhos que regulam a quantidade do produto a ser ministrado, dando-lhe vazão constante. Pode ser aplicado sob a forma gasosa. Nesse caso, usam-se dosadores de diversos tipos. O acondicionamento do cloro gasoso é feito em cilindros de aço, com várias capacidades de armazenamento (VON SPERLING, 2010).

Fluoretação das águas

Com a descoberta da importância dos sais de flúor na prevenção da cárie dental, quando aplicados aos indivíduos na idade suscetível, isto é, até aos 14 anos de idade, e em ordem decrescente de efetividade à medida que aumenta a idade da criança, generalizou-se a técnica de fluoretação de abastecimento público como meio mais eficaz e econômico de controle da cárie dental (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

As aplicações no abastecimento de água fazem-se por meio de aparelhos dosadores, sendo usados o fluoreto de sódio, o fluossilicato de sódio e o ácido fluossilícico. Os sistemas públicos de abastecimento de água fluoretada deverão obedecer aos seguintes requisitos mínimos: abastecimento contínuo da água distribuída à população, em caráter regular e sem interrupção; a água distribuída deve atender aos padrões de potabilidade; sistemas de operação e manutenção adequados; controle regular da água distribuída (DIBERNARDO; PÁDUA, 2000).

A concentração de íon fluoreto varia, em função da média das temperaturas máximas diárias, observadas durante um período mínimo de um ano (recomendam-se cinco anos). A concentração ótima situa-se em torno de 1,0mg/l. Após 10 a 15 anos de aplicação do flúor na água, para cada criança, é efetuado um levantamento dos dentes cariados, perdidos e obturados, denominado índice cpo, para avaliação da redução de incidência de cáries. A extinta Fundação SESP foi a primeira entidade a aplicar a fluoretação de água no Brasil e, também, foi a pioneira na aplicação da fluorita, sal encontrado no nosso País e de uso fácil, em que já existe tratamento de água com sulfato de alumínio (BRASIL, 2004).

Estações compactas

São unidades pré-fabricadas, que reúnem todas as etapas necessárias ao processo de limpeza da água. Normalmente, são transportadas e montadas na localidade de implantação do sistema. É necessária a construção de uma Casa de Química (RICHTER; AZEVEDO NETO, 1991).

Vantagens da Instalação de Estações Compactas: redução nos prazos de implantação do sistema; possibilidade de deslocamento da Estação para atender a outros sistemas.

Materiais Utilizados na Fabricação: normalmente, são confeccionadas em chapas de aço com proteção e fibra de vidro.

Dessalinizadores de Água: a água salobra ou do mar transforma-se em água potável por meio da tecnologia de osmose inversa para dessalinização da água. A osmose é um fenômeno natural físico-químico, é o nível final de processos de filtração disponíveis com a utilização de membranas. Pequenas localidades do nordeste têm resolvido seus problemas de abastecimento de água com os dessalinizadores.

Reservação

A Reservação é empregada com os seguintes propósitos: atender as variações de consumo ao longo do dia; promover a continuidade do abastecimento no caso de paralisação da produção de água; manter pressões adequadas na rede de distribuição; garantir uma reserva estratégica em casos de incêndio (HELLEN; PÁDUA, 2006).

De acordo com sua localização e forma construtiva os reservatórios podem ser: reservatório de montante, que é situado no início da rede de distribuição, sendo sempre o fornecedor de água para a rede; reservatório de jusante, que é situado no extremo ou em pontos estratégicos do sistema, podendo fornecer ou receber água da rede de distribuição; elevados, que são construídos sobre colunas quando há necessidade de aumentar a pressão em consequência de condições topográficas; apoiados, enterrados e semienterrados, que são aqueles cujo fundo está em contato com o terreno (HELLEN; PÁDUA, 2006).

Materiais utilizados na construção de reservatórios: concreto armado; aço; fibra de vidro (HELLEN; PÁDUA, 2006).

O presente estudo procurou analisar, de forma imparcial e de acordo com dados de órgãos oficiais, a relação entre saneamento, saúde pública e meio ambiente. Esse levantamento contém importantes informações básicas e tem como objetivo retratar a importância do saneamento básico na saúde da população, bem como informar, conscientizar e alertar as autoridades e a opinião pública sobre a necessidade de se promover políticas e metas de implantação e ampliação desses serviços.

A preocupação com a degradação e a consequente escassez dos recursos hídricos deixou de ser somente uma bandeira de luta de ambientalistas fervorosos, passando a representar um sério problema de saúde pública. Por certo, a água é um bem naturalmente renovável. Porém, na prática, o aumento populacional tem ocorrido em níveis superiores aos tolerados pela natureza, o que resultará, em pouco tempo, em estresse do sistema hídrico.

A partir desse pressuposto, podem-se destacar alguns aspectos, dentre os quais: que a saúde pública é mais que o somatório da saúde das pessoas. É a ferramenta para o desenvolvimento sustentável, social e econômico e está intensamente relacionada com paz, educação, habitação e equidade. Isso porque o saneamento ambiental tem efeito imediato na diminuição de muitas enfermidades ao romper o círculo vicioso que se estabelece quando o paciente é medicado e devolvido para o ambiente insalubre. Nesse sentido, os dados oficiais apresentados e as considerações realizadas nesse estudo não deixam qualquer dúvida sobre a importância do investimento em sistemas de coleta, tratamento e disposição do esgoto sanitário para a melhoria da qualidade de vida da população brasileira.

Outro aspecto observado na análise é que o Brasil apresenta alto déficit de acesso aos serviços de saneamento básico. Quer dizer, a demanda por serviços e novos investimentos no setor é muito elevada. Entretanto, investimentos em saneamento devem ser realizados e a universalização dos serviços deve ser alcançada, uma vez que uma situação não ideal no setor resulta em externalidades negativas que geram uma série de inconvenientes tanto para a saúde pública como para o meio ambiente como um todo.

No que se refere ao tratamento e à destinação adequada da rede de esgoto em nosso país, exige-se um olhar mais atento, além de decisões acertadas para que se possa de certa forma, recuperar o tempo perdido e avançar nessa área, que é fundamental para a saúde e o meio ambiente na busca de qualidade de vida para a população. Nesse enfoque, permite-se afirmar que o Brasil ainda pode cumprir as Metas do Milênio com relação aos indicadores de abastecimento de água.

Portanto, o controle rigoroso dos fatores que influenciam a eficiência da Estação de Tratamento de Água e das condições favoráveis garante que as etapas de coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação tenham desempenho maximizado, garantindo uma qualidade econômica e social, além da saúde pública.