11

TRATAMENTO DE ÁGUA

22

Tratamento de água para uso doméstico

33

PROGRAMA A água no mundo

Tratamento da água para uso doméstico

Legislação (portaria n° 518 de 25/ 03/ 2004)

Sistema de abastecimento

Fases (captação, tratamento, reservação, adução e distribuição)

Padrões de qualidade (USP)

Contaminantes básicos

44

TRATAMENTO DE ÁGUA

Para que fim ?

DOMÉSTICO

INDUSTRIAL

AGRICULTURA

H2OH2O

H2O

H2O

H2 OH

2 O

H2O

55

TRATAMENTO - USO DOMÉSTICO

Art. 1.º “Aprovar a Norma de Qualidade da Água para Consumo Humano, na forma do Anexo desta Portaria, de uso obrigatório em todo território nacional”.

Portaria n.º 518, de 25 de março de 2004

66

TRATAMENTO - USO DOMÉSTICO

Portaria n.º 518, de 25 de março de 2004

Art. 4.º ... adotadas as seguintes definições:

I – “água potável – água para consumo humano cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radioativos atendam ao padrão de potabilidade e que não ofereça riscos à saúde”;

II – “sistema de abastecimento de água para consumo humano – instalação composta por conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, destinada à produção e à distribuição canalizada de água potável para populações, sob a responsabilidade do poder público, mesmo que administrada em regime de concessão ou permissão”;

77

SISTEMA DE ABASTECIMENTO

Construção de um sistema de abastecimento de água:

Pessoal altamente especializado.

Estudos (população/ taxa de crescimento da cidade/ necessidades industriais).

Figura Estação de Tratamento de Água do Guandu

88

ABASTECIMENTO DE ÁGUA

RESERVAÇÃO

CAPTAÇÃO

ADUÇÃO

TRATAMENTO

DISTRIBUIÇÃO

99

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA (ETA)

SELEÇÃO DA FONTE:

Vazão do manancial

Localização da fonte

Topografia da região

Presença de possíveis focos de contaminação (poluentes domésticos e industriais)

1010

CAPTAÇÃO

Superficial - rios, lagos ou represas, por gravidade ou bombeamento. Casa de máquinas é construída junto à captação (conjuntos de motobombas que sugam a água do manancial e a enviam para a estação de tratamento).

Subterrânea – poços artesianos,  perfurações com 50 a 100 m feitas no terreno para captar a água dos lençóis subterrâneos. Motobombas, instaladas perto do lençol d’ água, enviam à superfície por tubulações (isenta de contaminação por bactérias e vírus, sem turbidez).

1111

TRATAMENTOCaptação superficial:

1) Oxidação - oxidar os metais presentes na água, principalmente o ferro e o manganês, que normalmente se apresentam dissolvidos na água bruta (cloro ou produto similar, pois tornam os metais insolúveis na água, permitindo, assim, a sua remoção nas outras etapas).

2) Coagulação - remoção das partículas de sujeira se inicia no tanque de mistura rápida com a adição de sulfato de alumínio ou cloreto férrico. (formação de flocos). Para otimizar o processo adiciona-se cal, o que mantém o pH da água no nível adequado.

1212

TRATAMENTO3) Floculação - os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e consistência.

4) Decantação – sedimentação dos flocos no fundo dos tanques.

5) Filtração – separação das impurezas que não foram sedimentadas no processo de decantação (filtros constituídos por camadas de areia ou areia e antracito suportadas por cascalho de diversos tamanhos que retêm a sujeira ainda restante.

6) Desinfecção – adição de cloro (eliminação de microorganismos nocivos, garantindo também a qualidade da água nas redes de distribuição e nos reservatórios.

1313

7) Correção de pH – proteção das canalizações das redes e das casas contra corrosão ou incrustação, a água recebe uma dosagem de cal, que corrige seu pH.

8) Fluoretação (Portaria do Ministério da Saúde).

Consiste na aplicação de uma dosagem de composto de flúor  (ácido fluossilícico) que reduz a incidência da cárie dentária, especialmente no período de formação dos dentes, que vai da gestação até a idade de 15 anos.

TRATAMENTO

1414

A água captada através de poços profundos, na maioria das vezes, não precisa ser tratada, bastando apenas a desinfecção com cloro. Isso ocorre porque, nesse caso, a água não apresenta qualquer turbidez, eliminando as outras fases que são necessárias ao tratamento das águas superficiais.

TRATAMENTO

Captação subterrânea:

1515

RESERVAÇÃOFinalidade da armazenagem da água em reservatórios:

manter a regularidade do abastecimento, mesmo quando é necessário paralisar a produção para manutenção em qualquer uma das unidades do sistema.

atender às demandas extraordinárias, como as que ocorrem nos períodos de calor intenso ou quando, durante o dia, usa-se muita água ao mesmo tempo (na hora do almoço, por exemplo).

Classificação dos reservatórios quanto à sua posição em relação ao solo: subterrâneos  (enterrados), apoiados e elevados.

1616

DISTRIBUIÇÃO

Por intermédio de canos enterrados sob a pavimentação das ruas da cidade (redes de distribuição).

Pressão satisfatória em todos os seus pontos (bombas, chamadas boosters, objetiva bombear a água para locais mais altos.

Construção de estações elevatórias de água, equipadas com bombas de maior capacidade. Nos trechos de redes com pressão em excesso, são instaladas válvulas redutoras.

Alcançar as ligações domiciliares.

1717

TRATAMENTO PARA USO DOMÉSTICO

Portaria n.º 518, de 25 de março de 2004

Art. 5.º São deveres e obrigações do Ministério da Saúde, por intermédioda Secretaria de Vigilância em Saúde – SVS:

I – “promover e acompanhar a vigilância da qualidade da água, em articulação com as Secretarias de Saúde dos Estados e do Distrito Federal e com os responsáveis pelo controle de qualidade da água, nos termos da legislação que regulamenta o SUS”;

II – “estabelecer as referências laboratoriais nacionais e regionais, paradar suporte às ações de maior complexidade na vigilância da qualidade da água para consumo humano”;

III – “aprovar e registrar as metodologias não contempladas nas referências citadas no artigo 17 deste Anexo”;

1818

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

ASTM - American Society for Testing and Materials

Anvisa RDC 354 (1997) - Cosmético

NCCLS - National Comittee for Clinical Laboratory Standards

USP/EP – Farmacopéias

MS – Portaria 518 (24/03/04)

Anvisa RDC 210

1919

Padrão - Água PotávelMS - Portaria 518 - 25/03/04

Parâmetro MVP

Cor (uH) 15 Turbidez (uT) 5 pH 6,0 a 9,5 TDS (ppm) 1.000 Dureza (ppm) 500 Alumínio (ppm) 0,2 Amonia (ppm) 1,5 Cloreto (ppm) 250

Parâmetro MVP

Ferro (ppm) 0,3 Manganês (ppm) 0,1 Sódio (ppm) 200 Sulfato (ppm) 250 Zinco (ppm) 5,0 Coliformes aus. (100 ml) Bact. Heterot. 500ufc/ml

MVP: Máximo Valor Permitido

2020

CONTAMINANTES BÁSICOS

ÁGUA POTÁVEL

Inorgânico dissolvido(Na+, Cl-, Fe+3, Ca+2, Mg+2...)

Orgânico dissolvido(Ácidos, Pesticidas, Herbicidas...)

Microorganismos

Material Particulado – Colóides (Fe+2...)

Gases Dissolvidos(CO2,...)

2121

FINAL DO PRIMEIRO MÓDULO

2222

Pré-tratamento da água para uso industrial

2323

PROGRAMA

Como planejar um sistema de tratamento de água

Pré-tratamento (finalidade e tecnologias)

Pré-filtraçãoCloraçãoRemoção de ferroFiltraçãoAbrandamentoRemoção de cloroAjuste de pH

2424

TRATAMENTO DE ÁGUA

Para que fim ?

DOMÉSTICO

INDUSTRIAL

AGRICULTURA

H2OH2O

H2O

H2O

H2 OH

2 O

H2O

2525

Boas Práticas de Fabricação

Resolução - RDC nº 210, de 04 de agosto de 2003

Agência Nacional de Vigilância Sanitária

ANEXO III Roteiro de Inspeção para Empresas Fabricantes de Medicamentos

7.- SISTEMAS E INSTALAÇÕES DE ÁGUA

Art. 3° Instituir como norma de inspeção para fins da verificação do cumprimento das Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos, para os órgãos de vigilância sanitária do Sistema Único de Saúde, o Roteiro de Inspeção para Empresas Fabricantes de Medicamentos, conforme Anexo III desta Resolução.

2626

Como planejar o sistema ?Qual é a origem da água ? (potável, poço ...)

Existe programa para a conservação da água potável?

Existe programa de limpeza, desinfecção e monitoramento para as caixas d’ águas/ cisternas ?

Qual é a sua freqüência ? Existem registros ?

Qual é o tipo de tubulação entre a cisterna e o reservatório, e entre o reservatório e os pontos de uso metálico (ferro...)/ pvc ?

2727

Como planejar o sistema ?Qual é a origem da água ? (potável, poço ...)

Existe programa para a conservação da água potável?

Existe programa de limpeza, desinfecção e monitoramento para as caixas d’ águas/ cisternas ?

Qual é a sua freqüência ? Existem registros ?

Qual é o tipo de tubulação entre a cisterna e o reservatório, e entre o reservatório e os pontos de uso metálico (ferro...)/ pvc ?

2828

Existe algum tipo de controle de conservação ?

Há quanto tempo está instalado ?

Qual é o consumo de água previsto ?

Para quais produtos ?

Quantos são os pontos de coleta ?

Como planejar o sistema ?

2929

ELABORAÇÃO DO PROJETO

Autoria (empresas especializadas, fornecedor do sistema ou própria empresa).

Definição dos produtos que serão fabricados pela empresa.

Definição da qualidade e quantidade de água (PW e WFI) pelo usuário final.

3030

Tipos de Água naIndústria Farmacêutica

Água purificada (PW): obtida por osmose reversa ou deionização.

Água para injetáveis (WFI): obtida por destilação ou por qualquer outra tecnologia que produza água do mesmo nível ou melhor que a destilada (harmonização das farmacopéias USP/EP)

3131

ELABORAÇÃO DO PROJETO

Grupo Técnico define: tecnologia principal, tipo de recirculação, tipos de sanitização.

Definição do espaço físico para instalação do sistema e indica o responsável do setor para acompanhamento do projeto, instalação e seu start up.

Gerência da Garantia da Qualidade define quem validará o sistema e os responsáveis pelas auditorias e auto-inspeções.

3232

PRÉ-TRATAMENTO

Sistema Básico de Purificação

GERAÇÃO

RECIRCULAÇÃO

3333

Origem da água

Qualidade da água recebida

Histórico analítico de 1 ano (principais parâmetros)

Projeto (especificações do sistema baseado nas análises)

Objetivos performance dos equipamentosqualidade da água geradavida útil das membranas

PRÉ-TRATAMENTO

3434

Contaminantes básicos da água potável:

Inorgânico dissolvido(Na+, Cl-, Fe+3, Ca+2,Mg+2...) Orgânico dissolvido(ác., pest., herb...) Microorganismos Material particulado – colóides (Fe+2...) Gases dissolvidos(CO2,...)

PRÉ-TRATAMENTO

3535

Tecnologias combinadas:

Filtração: partíc./ coloides/ bact./pirogênios

Carvão ativado : cloro, orgânicos

Metabissulfito de Sódio: cloro

Abrandador : cálcio / magnésio

Dosador de NaOH : ajuste pH

PRÉ-TRATAMENTO

3636

Carcaça para filtro tipo bag

PRÉ-TRATAMENTO

PRÉ-FILTRAÇÃO

3737

Filtros bag

PRÉ-TRATAMENTO

PRÉ-FILTRAÇÃO

Controle por manômetro

3838

Reservatório de água potável

PRÉ-TRATAMENTO

CLORAÇÃO

K = 3 x 10-8

pH 7.5 → [HOCl] ~ [OCl-] pH 8 → 30% do cloro livre como HOClpH 6.5 → 90% do cloro livre Cloro livre = ácido hipocloroso + íon hipocloritoHOCl é mais eficiente do que OCl-

“The disinfection must be carried out at pH less than 8 and at a free chlorine concentration ≥ 0.5 mg/litre” (Guidelines of WHO)

3939

PRÉ-TRATAMENTO

RESFRIAMENTO DA ÁGUA

Trocador de calor sanitário

4040

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE FERRO

Greensand/ dióxido de manganês

4141

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE FERROTipos de ferro encontrados na água potável:

1. Ferro sequestrado (tripolifosfato, hexametaphosfato ou silicato de sódio) - não retido no abrandador.2. Ferro ligado à compostos orgânicos (Heme Iron) ex.: quelação de ferro por taninos3. Ferro presente em bactérias4. Hidróxido férrico (Red Water Iron)5. Bicarbonato ferroso (Clear Water Iron)

Um problema para remoção !!!

4242

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE FERROOzonização (ineficácia para taninos)

Cloração (necessita de filtro com carvão ativado/ formação de trihalometano quando reage com taninos)

Aeração (processo lento/ coagulante)

4343

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE FERRO

Filtro para remoção de ferro solúvel, sulfeto de hidrogênio, manganês, arsênico e rádio da água.

Efetivo em altas temperaturas e variações de pressão, prolongando o tempo para retrolavagem.

Superfície do greensand revestida com dióxido de manganês, que atua como um catalizador na reação de oxi-redução do ferro e manganês.

4444

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE FERRO

Greensand/ dióxido de manganês:

Durante a etapa de retrolavagem, o MnO é removido mecanicamente da superfície do material, regenerando-o.

4545

PRÉ-TRATAMENTO

FILTRAÇÃO

Separação mecânica de partículas de um fluido pela passagem através de um material poroso/ fibroso ou granular.

4646

PRÉ-TRATAMENTO

FILTROS MULTIMÍDIAS

Camadas especiais para filtração

Sem poder de remoção bacteriana

4747

PRÉ-TRATAMENTO

Nome atual para filtro de areia. Composição: vários tipos de areia com

granulometrias diferentes. Cabeçote automático para programação

de retrolavagem (no mínimo 1 vez ao dia). Material resistente à corrosão. Redução do SDI (Silt Density Index) Possibilidade de inserir outro auxiliar

filtrante. Ex: Zeólito (Remoção de Ferro )

FILTROS MULTIMÍDIAS

4848

PRÉ-TRATAMENTO

CARTUCHOS FILTRANTES remoção de partículas

poros mais utilizados: 25, 10, 5, 1µm

importante:certificado de qualidade

uso:proteção de equipamentos

4949

PRÉ-TRATAMENTO

5050

PRÉ-TRATAMENTO

Zeólitos:

Rochas vulcânicas / cinza vulcânicas + água alcalina

Aluminosilicatos hidratados que possuem estrutura aberta para acomodar uma grande variedade de íons positivos (Na+, K+, Ca2+, Mg2+)

Íons fracamente ligados a estrutura (substituídos por outros em solução)

5151

PRÉ-TRATAMENTO

High purity clinoptilolite silicate structures are characterized by low solubility in water and acid; low to moderate Specific Gravity, with comparatively high hardness. Based on crystallography, the basic atomic structure of nextSand media consists of four (4) atoms of oxygen equally spaced. With this tetrahedral crystal structure (Si2O4) oxygen atoms are shared with other Si2O4 structure to form the unique crystal framework (Fig. 1).

5252

PRÉ-TRATAMENTO

5353Abrandador

PRÉ-TRATAMENTOREMOÇÃO SELETIVA

CÁTIONS

5454

PRÉ-TRATAMENTOO que é dureza?

Quantidade total de cátions Ca+2 e Mg+2, normalmente presentes em águas subterrâneas. É medido em mg/L que possui o mesmo significado físico de ppm. Água com dureza menor do que 20 mg/L é chamada de água branda.

Níveis de dureza:

Água Branda < 20 mg/L

Água Levemente Dura 20 – 60 mg/L

Água Moderadamente Dura 120 – 180 mg/L

Água Muito Dura >180 mg/L

5555

PRÉ-TRATAMENTOQuais os problemas ocasionados por uma água com

alto teor de dureza?

Ca+2 e Mg+2 precipitam formando depósitos nas superfícies de tubulações, tanques e aquecedores.

Ca+2 e Mg+2 possuem alta afinidade química, por isso reage facilmente com todos os ingredientes da água, ocasionado um grave inconveniente, como por exemplo o efeito menos efetivo de sabões e detergentes.

5656

PRÉ-TRATAMENTO

Qual é o mecanismo de abrandamento ?

O processo de troca iônica usa uma mídia especial de polímero (resina) na forma de pequenas esferas.

Ocorre a troca de cátions Ca+2 e Mg+2 por cátions de sódio da solução saturada de NaCl (salmoura).

Quando a resina alcança sua capacidade de troca ela deve ser “regenerada” com mais salmoura para dar-lhe uma nova capacidade para remover mais dureza. A seqüência da troca iônica e regeneração proporciona remoção continua de dureza.

5757

PRÉ-TRATAMENTOComo a resina de troca iônica é usada?

Em abrandadores, equipamentos especialmente projetados, que controlam automaticamente o processo de troca iônica.

Composição: Resina de troca iônica; Tanque Park contendo resina; Uma válvula de controle hidráulico muito funcional e Tanque de salmoura

5858

Bomba dosadora de metabissulfito de sódio 2%

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE CLORO

5959

Outra opção:

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE CLORO Carvão Ativado impregnado de Prata

MATERIAL POROSO

REMOÇÃO DE CLORO = ABSORÇÃO

REMOÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS

“GROSSEIROS”=ADSORÇÃO

6060

Outra opção:

PRÉ-TRATAMENTO

REMOÇÃO DE CLORO Carvão Ativado impregnado de Prata

Necessidades: - Retrolavagem - Sanitização

- Reativação ???

Problemas: contaminação microbiológica.

6161

Dosador de hidróxido de sódio 2%

PRÉ-TRATAMENTO

AJUSTE DE pH

6262

FINAL DO SEGUNDO MÓDULO

6363

TRABALHO EM GRUPO

TEMA: “ TIPOS DE ÁGUA NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA E PRINCIPAIS PROCESSOS DE OBTENÇÃO”

OBJETIVO: Identificar e definir os tipos de água usados na indústria farmacêutica, informando quais as principais operações de purificação para obtê-los. Descrever resumidamente o fundamento de cada operação, apontando as vantagens e desvantagens associadas ao seu uso.

DATA ENTREGA: 19/05/ 2011