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Meio Aquático, usos da água, qualidade da água, tratamento de esgoto
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1
O MEIO AQUÁTICO
fonte: do autor
AMANDA SOBRINHO NEVESDAMYSSON HENRIQUE BEZERRA DA SILVA DIAS
GRAYSSIKEILA DE OLIVEIRA MEIRAJEFFERSON DE SOUZA
MARIANA CAMPOS NUNES FREIRE PABLO AMÂNCIO DOS SANTOS
2
A ÁGUA NA natureza
fonte: do autor
3
A água na natureza
A água é encontrada na natureza nos estados sólido, líquido e gasoso.
Fonte: minhasaulasdefisica.blogspot.com
4
Por ser fonte de sobrevivência para os seres vivos, os recursos hídricos
necessitam apresentar condições físicas e químicas adequadas à sua devida
utilização.
A água na natureza
Fonte: cmfcps.arteblog.com.br
5
Os mares e os oceanos contêm cerca de 97,4% de toda essa massa,
formada pela água salgada. 2% da água total estão estocadas sob a
forma de neve ou gelo, no topo das grandes cadeias de montanhas ou
nas zonas polares.
A água na natureza
6
Mares e Oceanos
fonte: do autor fonte: do autor
7
A Organização Mundial de Saúde (OMS) estima que 25 milhões de
pessoas morrem por ano, no mundo, em decorrência do consumo
inadequado de águas contaminadas.
A qualidade da água
Fonte: patosonline.com Fonte: sejagreen.wordpress.com Fonte: fundacaoverde.org.br
8
As características físicas mais comuns medidas são a temperatura, a cor,
o gosto, o odor e a turbidez.
As características físicas da água
Fonte: bloomberg.com Fonte: luz.mg.gov.br
9
Existem diversos fatores característicos da água como a temperatura, os
sais, o calor específico da água, a luz.
As características físicas da água
Fonte: media-cache-ec0.pinimg.com Fonte: http://travelforever.com.br/
10
O ferro e o manganês também dão coloração à água.
As características físicas da água
Fonte: panoramio.comFonte: noticias.uol.com.br
11
Descontração....
Font
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12
A principal característica química da água é o seu poder solvente. A
presença de gases dissolvidos na água, como o O e o CO2, permitem a
ocorrência da fotossíntese...
As características químicas da água
Font
e: s
lides
hare
.net
13
.......e da respiração aeróbia neste meio.
Além das bactérias, alguns fungos também realizam a respiração anaeróbia. Um fungo
muito conhecido, chamado de Saccharomyces cerevisae, é utilizado na produção de
bebidas alcoólicas e também na produção de pães, bolos, biscoitos, etc. Esse fungo
realiza tanto a respiração anaeróbia quanto a respiração aeróbia.
As características químicas da água
Font
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quili
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Font
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14
O pH, potencial hidrogeniônico, é um índice que indica a acidez, neutralidade
ou alcalinidade de um meio qualquer. A escala do pH pode variar de 0 até 14,
onde zero é a mais ácida, 7 é neutro e 14 é a mais alcalina (básica).
As características químicas da água
Fonte: delta.com.brFonte: piscinafacil.com.br
15
USOS DA ÁGUA E
REQUISITOS DE QUALIDADE
A água é um recurso natural de valor inestimável. É vital para a
manutenção dos ciclos biológicos, geológicos e químicos que mantêm o
equilíbrio dos ecossistemas.
16
A utilização da água pelo homem depende da sua disponibilidade, da
realidade socioeconômica e cultural, das formas de captação, tratamento
e distribuição.
Organismos aquáticos Abastecimento humano
Fonte: t0.gstatic.com Fonte: crv.educacao.mg.gov.br
17
como matéria-prima, na produção de alimentos e produtos farmacêuticos, gelo
e etc; em atividades industriais como na refrigeração, como na metalurgia,
tecido, em abatedouros e matadouros, etc e em atividades em que é utilizada
para fabricação de vapor, como na caldeiraria, entre outros.
Abastecimento comercial
Fonte: R7.comFonte: www.caldeirasimperatriz.com.brFonte: http://commons.wikimedia.org/
18
Abastecimento Industrial
Abastecimento comercial - em escritórios, oficinas, nos centros
comerciais e lojas, em bares, restaurantes, sorveterias, etc.
Abastecimento industrial
Fonte: http://www.alagoas24horas.com.br/
Fonte: vendasnaweb.com.br
19
Para produção de alimentos, para tratamento de animais, lavagem de
instalações, máquinas e utensílios
Irrigação
20
A irrigação representa o uso mais intenso de utilização hídrica, sendo
responsável por 70% da utilização de água doce do mundo. Para o
cultivo de vegetais e hortaliças que são consumidos crus a água deve
estar isenta de organismos patogênicos.
Abastecimento humano
Fonte: teraambiental.com.br
21
O transporte de carga e passageiros por via fluvial ainda é muito utilizado no
Brasil, por ser ainda o meio mais econômico.
Porém, a navegação pode perturbar o meio aquático ao despejar substâncias
poluidoras das embarcações.
Abastecimento humano
Fonte: www.flickr.com
22
É utilizada nas termoelétricas e nas usinas hidrelétricas.
Geração de Energia
Fonte: http://www.noticiajato.com.br/Fonte: http://polemicascmm.blogspot.com/
23
Aqüicultura
Desempenha um papel econômico e social de grande importância,
através da produção de alimento e geração de emprego e renda.
Aquicultura
Fonte: 3.bp.blogspot.com Fonte: aquiacontece.com.br
24
Recreação
Em atividades de lazer, turismo e socioeconômicas, nas piscinas, lagos,
parques, rios, etc.
Recreação
Fonte: www.sesc-pe.com.br Fonte: 2.bp.blogspot.comFonte: lh4.googleusercontent.com
25
Distribuição do consumo de água no Brasil Distribuição e consumo
26
Usos diversos da água e conflitos
No último século, a população mundial cresceu 3 vezes e o consumo de
água cresceu 6 vezes. Além disso, a distribuição de água no planeta não
é igualitária.
Usos e conflitos
Fonte: blog.diarinho.com.brFonte: i704.photobucket.com
27
Usos diversos da água e conflitos
• escassez de água...
• desperdício de água...
• deficiência técnica e administrativa dos serviços de abastecimento de
água...
Usos e conflitos
Fonte: comando190.comFonte: eldigital.pe
28
Alteração da Qualidade das Águas
fonte:dados do autor
29
Alteração da Qualidade das Águas
Poluição Alteração das características da água por quaisquer ações ou
interferências, naturais ou antrópicas.
Estéticos FisiológicosEcológicos
Font
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POLUIÇÃOCONTAMINAÇÃO
Transmissão de substâncias ou microrganismos nocivos à saúde pela água (Braga, 2005).
Poluição é uma alteração ecológica, ou seja, uma alteração na relação entre os seres vivos, provocada pelo ser humano.(Nass, 2002).
Font
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Font
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Alteração da Qualidade das Águas
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Poluentes Os efeitos da introdução de um poluente na água depende:
- Da natureza do Poluente;
- Do caminho que ele irá percorrer;
- Do uso que se faz da água.
Formas de introdução dos poluentes
PONTUAL DIFUSA
Alteração da Qualidade das Águas
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Font
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05).
Alteração da Qualidade das Águas
33
Poluentes orgânicos Biodegradáveis Matéria orgânica lançada na água que será degradada pelos organismos
decompositores. Impacto pelo excesso de matéria orgânica no meio.
Decomposição Aeróbia
Decomposição Anaeróbia
Oxigênio dissolvido no meio. Bactérias Aeróbias. Consumo excessivo de oxigênio.
Sem oxigênio dissolvido no meio. Bactérias Anaeróbias. Liberação de metano e gás sulfídrico.
Alteração da Qualidade das Águas
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Poluentes orgânicos Biodegradáveis
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Alteração da Qualidade das Águas
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Poluentes orgânicos Recalcitrantes (Refratários) Compostos orgânicos não biodegradáveis ou com uma taxa de
biodegradação muito lenta. Impacto pela toxidade dos compostos.
Defensivos Agrícolas
Atinge rios, lagos, aquíferos e oceanos. Correntes atmosféricas, despejo de
restos de soluções, limpeza de acessórios e erosão pela chuva.
Produtos até na Antártica.
Detergentes Sintéticos
Mais danos em águas doces. Troca de gases ar-água. Espumas com poluentes.
Alteração da Qualidade das Águas
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Petróleo Substâncias com diferentes taxas de biodegrabilidade. Película artificial na superfície da água. Vedação dos estômatos das plantas e órgãos respiratórios dos animais. Toxidade para os organismos.
Poluentes orgânicos Recalcitrantes (Refratários)
Alteração da Qualidade das Águas
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Poluentes orgânicos Recalcitrantes (Refratários)
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Alteração da Qualidade das Águas
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Todos os metais são solubilizados em água. Toxidade e potencial carcinogênico, mutagênico e teratogênico. Alguns organismos são sensíveis à ação tóxica dos metais. Outros bioacumulam as toxinas e prejudicam a cadeia alimentar.
Metais Tóxicos
Suas concentrações são intensificadas no meio pelas atividades Industriais, Agrícolas e de Mineração.
Metais
Pb As Cd Cr Hg Ba
Alteração da Qualidade das Águas
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Metais
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Alteração da Qualidade das Águas
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Metais
Mal de Minamata (1956) Corporação Chisso (1930) Mais de 900 pessoas morreram com dores severas devido ao
envenenamento por Mercúrio.
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Tomoko Uemura, de 17 anos, repousa no colo da mãe.
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Alteração da Qualidade das Águas
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Segundo a OMS cerca de 28 mil pessoas ainda morrem no Brasil todos os anos por causa da água contaminada ou de doenças relacionadas com a falta de higiene.
Saneamento básico precário ou inexistente em regiões menos desenvolvidas
Organismos Patógenos
Bactérias Leptospira e Vibrio cholerae
Vírus Vírus da Hepatite A e poliovírus
Protozoários Entamoeba histolytica e Giardia lamblia
Helmintos Schistosoma Mansoni e Ascaris lumbricoides
Alteração da Qualidade das Águas
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Comportamento dos poluentes no meio aquático Os poluentes lançados na água sofrem ações de diversos mecanismos
físicos, químicos e biológicos.
Mecanismos Físicos Diluição
Font
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Alteração da Qualidade das Águas
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Mecanismos FísicosAção Hidrodinâmica Corpos hídricos apresentam um movimento próprio que transporta os
poluentes.
Processos Difusos Difusão Molecular: Resulta do movimento decorrente da agitação
térmica das partículas do fluído. Sem interferência externa.
Difusão Turbulenta: Corpos com maior movimento e turbulência. Mistura mais rápida das substâncias.
Alteração da Qualidade das Águas
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Mecanismos Físicos
Difusão Molecular
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Difusão Turbulenta
Alteração da Qualidade das Águas
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Processo de Autodepuração Capacidade de um corpo de água de promover a estabilização de carga
poluidora nele lançada.
Ocorre por meio de processos Físicos (Diluição e Sedimentação), Químicos (Oxidação) e Biológicos (Decomposição).
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Alteração da Qualidade das Águas
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46
Processo de Autodepuração
Etapa 1: Decomposição DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio. DBO de esgotos domésticos – 300 mg/L. DBO da água a 20ºC – 9 mg/L.
Etapa 2: Recuperação do oxigênio dissolvido ou reaeração Fontes que adicionam O na água: Atmosfera e Fotossíntese.
5,20
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Alteração da Qualidade das Águas
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Alteração da Qualidade das Águas
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Font
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05).
48
O comportamento ambiental dos lagos
wikimedia.org
49
A ESTRATIFICAÇÃO TÉRMICA
Em certas épocas do ano os lagos apresentam uma distrição entre
as temperaturas das camadas superficial e profundas e, por isso, a
densidade dessas duas.
50
Fonte: dern.ufes.br
A ESTRATIFICAÇÃO TÉRMICA
51
A eutrofização manifesta-se por meio do aumento da produtividade biológica do lago,
com isso, podemos classificar os lagos em:
• Oligotróficos: Lagos com baixa produtividade biológica e baixa concentração de
nutrientes.
• Eutróficos: lagos com produção vegetal excessiva e alta concentração de nutrientes.
• Mesotróficos: Lagos com características intermediarias entre oligotróficos e
eutróficos.
PROCESSO DE EUTROFIZAÇÃO
52
PROCESSO DE EUTROFIZAÇÃO
Fonte: http://cidta.usal.es/
53
• A eutrofização com intervenção humana
• A eutrofização acelerada causa inúmeros efeitos negativos por impedir
que as alterações morfológicas acompanhem o seu ritmo, como ocorre
no processo natural
EUTROFIZAÇÃO CULTURAL OU ACELERADA
54
• Esgotos domésticos
• Esgotos industriais
• Fertilizantes agrícolas
CAUSAS
Fonte: sapo.salvador.ba.gov.br Fonte: ornaldeprimaveradoleste.com.br Fonte: www.culturamix.com
55
1. Impacto sobre o ecossistema e a qualidade da água:
• Diversidade biológica diminui
• Alteração das espécies de algas presentes no meio
• Os baixos teores de oxigênio
CONSEQUÊNCIAS
56
2. Impactos sobre a utilização dos recursos hídricos
• O uso recreacional do corpo de água
• O uso do corpo de água para irrigação
• Perda de valor comercial de propriedades
CONSEQUÊNCIAS
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CONSEQUÊNCIAS
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58
MEDIDAS PREVENTIVAS
• FONTES PONTUAIS
Retirada de nutriente através de tratamento terciário de esgoto domestico
Tratamento de efluentes industriais
• FONTES DIFUSAS
Redução do uso de fertilizantes agrícolas
Recomposição de matas ciliares
Controle de drenagem urbana
EUTROFIZAÇÃO: CONTROLE
59
• MEDIDAS CORRETIVAS:
Areação da camada inferior dos lagos para manter o fósforo na sua
forma insolúvel
Precipitação química do fósforo
Redução da biomassa vegetal por meio da colheita de macrófitas
Remoção de sedimento do fundo
EUTROFIZAÇÃO: CONTROLE
60
Para se ter conhecimento sobre a qualidade da água é necessário
indicadores, e.
PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE
Físicos
Químicos
Biológicos
61
• COR
• TURBIDEZ
• SABOR E ODOR
INDICADORES FÍSICOS
62
• SALINIDADES: Confere à água sabor salino e características
incrustantes.
• DUREZA: Ocorre pela falta de sais de metais alcalino-terrosos e de
espuma desenvolvida pelo sabão.
• ALCALINIDADE: Ocorre pela presença de metais alcalinos e
alcalinos-terrosos.
INDICADORES QUÍMICOS
63
• CORROSIVIDADE: presença de ácidos minerais ou pela existência
em solução de oxigênio, gás carbônico e gás sulfídrico.
• FERRO E MANGANÊS: As águas ferruginosas mancham as roupas,
mecanismos sanitários e pode fica dispostas nas tubulações.
INDICADORES QUÍMICOS
64
• IMPUREZAS ORGÂNICAS, NITROGÊNIO E CLORETOS: O
nitrogênio permite analisar o grau e a distância de uma poluição
pela quantia e forma de apresentação dos decorrente
nitrogenados
INDICADORES QUÍMICOS
Fonte: gravidezbebes.com
65
• COMPOSTOS TÓXICOS: Através de efluentes industriais, drenagem
de áreas agrícolas ou atividades de mineração alguns elementos ou
compostos químicos são liberados deixando que a água fique tóxica,
como exemplo, o cobre, o zinco, o chumbo, os cianetos, o cádmio
entre outros.
INDICADORES QUÍMICOS
66
• DETERGENTES: causam problemas à água, como sabor
desagradável, formação de espuma em águas agitadas e
problemas em estações de tratamento de água e de esgoto
em atributo da espuma e da toxicidade.
INDICADORES QUÍMICOS
67
• Agrotóxicos: O uso dessas substâncias acarreta em mortandade
de peixes e prejuízo ao abastecimento publico de água.
INDICADORES QUÍMICOS
Fonte: sinpaf.org.br
68
• Algas: São importantes para o equilíbrio ecológico do meio aquático e
são responsáveis por parte do oxigênio da água.
• Microorganismos patogênicos: Por causa da grande variedade que
pode estar contido na água é mais fácil descobrir sua existência a partir
de indicadores de material fecal no meio liquido chamados coliformes
fecais.
INDICADORES BIOLÓGICOS
69
ÍNDICE DA QUALIDADE DA ÁGUA
• N é o numero de parâmetros utilizados no calculo do
índice, qi é o valor do parâmetro i em uma escala de 0-
100 e wi é o peso atribuído ao parâmetro i.
ÍNDICE DA QUALIDADE DA ÁGUA
70
Água para beber
ÁGUA E SISTEMAS BIOLÓGICOS, PADRÃO DE POTABILIDADE E DISPOSITIVOS LEGAIS
fonte: ameliasdesalto.com
71
A ÁGUA E OS SISTEMAS BIOLÓGICOS
O monóxido de hidrogênio (ou simplesmente água) é um composto químico
essencial para o funcionamento de todos os sistemas biológicos atualmente
conhecidos.
Praticamente todas as reações químicas que ocorrem em sistemas vivos
dependem da presença da água. A ausência do composto (em humanos, por
exemplo) inviabilizaria desde atividades vegetativas – de manutenção da vida –,
como respiração e controle da temperatura, até processos extremamente
complexos, como fala e cognição.
72
8.6.1 A água e os sistemas biológicos
A indispensabilidade do composto leva à sua ingestão diária por
todos os humanos e demais sistemas vivos do planeta terra;
e é aqui que aparece um problema: ao ingerir-se ‘água’, pode-se
estar ingerindo, além do monóxido de hidrogênio, organismos
patógenos e substâncias químicas que apresentam risco à saúde.
A ÁGUA E OS SISTEMAS BIOLÓGICOS
73
8.6.2 A água potável
Monóxido de hidrogênio, água e água potável: quais as diferenças?
São necessários estudos que determinem padrões de potabilidade, ou seja,
“valores máximos permissíveis das características da qualidade da água
destinada ao consumo humano (Ministério da Saúde, 2004) ”;
como também, em caráter mais prático, a criação de dispositivos legais que
sirvam de parâmetro para a implantação e fiscalização de todo e qualquer
sistema de tratamento de água (cujo fim seja o consumo humano).
ÁGUA POTÁVEL
74
A portaria n° 518 de 25/04/2004, do Ministério da Saúde (MS),
define, no Brasil:
1. Padrões de potabilidade da água destinada ao consumo humano;
2. Procedimentos e responsabilidades quanto ao controle e à
vigilância;
3. Indicadores físicos, químicos e biológicos (InFQB) da água
potável.
ÁGUA E PRÁXIS: A PORTARIA 518
75Imagem 1. Padrão microbiológico. Fonte: BRAGA et al., 2005, p. 119.
OS INFQB DA ÁGUA POTÁVEL
76Imagem 2. Padrão para alguns inorgânicos. Fonte: BRAGA et al., 2005, p. 119.
OS INFQB DA ÁGUA POTÁVEL
77Imagem 3. Padrão para alguns orgânicos. Fonte: BRAGA et al., 2005, p. 120.
OS INFQB DA ÁGUA POTÁVEL
78
Imagem 4. Padrão para alguns agrotóxicos: substâncias químicas que apresentam risco à saúde. Fonte: BRAGA et al., 2005, p. 120.
OS INFQB DA ÁGUA POTÁVEL
79Tratamento de esgoto
blogdopetcivil.com
80
+80%
+60%
+40%
+20%
Até 20%
IBGE, censo 2010
81
O termo designa “despejos provenientes dos diversos usos da
água.” De acordo com o dicionário Priberam, define-se esgoto
como “abertura ou cano por onde correm ou se esgotam líquidos
ou dejetos.”
Fonte: Jovemdefuturo
DEFINIÇÃO
82
De acordo com a NBR 9648, que dispõe sobre Estudo de
concepção de sistemas de esgoto sanitário, define-se como
esgoto sanitário “Despejo líquido constituído de esgotos
doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição
pluvial parasitária.”
Font
e: o
fert
asliv
res.
com
DEFINIÇÃO
83
Doméstico Industrial PluvialFonte: culturamix Fonte: globedia Fonte: geoconceição
TIPO
84Fonte: tigre.com.br
DEFINIÇÃO
85
Os sistemas de esgoto sanitário são constituídos por canalizações
divididas em:
COLETORAS e INTERCEPTORAS
CONSTITUIÇÃO
86Fonte: sabesp
Coletores
• Predial
• Secundário
• Tronco
CONSTITUIÇÃO: COLETORES
87
Emissário
CONSTITUIÇÃO: INTERCEPTORES
Fonte: sabesp
88
Fonte: daem
Estação elevatória
CONSTITUIÇÃO: INTERCEPTORES
89
Estação de Tratamento
de esgoto
CONSTITUIÇÃO: INTERCEPTORES
Fonte: daem
90
É importante conhecermos o esgoto sanitário quantitativamente e
qualitativamente, pois muitos problemas podem ser causados em função
do gerenciamento incorreto. Entre possíveis problemas podemos citar
doenças e deterioração de corpos de água.
Font
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Font
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ESGOTO E MEIO AMBIENTE
91
Quantitativamente
• Hábitos e condições socioeconômicas da população.
• Ligações clandestinas de águas pluviais na rede de esgoto.
• Clima.
• Construção, estado de conservação e manutenção de redes de esgoto.
• Vazamento de torneiras.
ESGOTO E MEIO AMBIENTE
92
Qualitativamente
• Composição da água de abastecimento.
• Diversos usos da água.
ESGOTO E MEIO AMBIENTE
93
Processos tratamento segundo o meio empregado:
• Sólidos grosseiros em suspensão (crivos, grades, desintegradores).
Fonte: tigre.com.brFonte: ciclovivo
TRATAMENTO DE ESGOTO
94
Processos tratamento segundo o meio empregado:
• Sólidos grosseiros sedimentáveis (caixa de areia, centrifugadores).
TRATAMENTO DE ESGOTO
Fonte: sanmariana.com.br
95
Processos tratamento segundo o meio empregado:
• Óleos, graxa e substâncias flutuantes análogas (tranques de retenção,
tranques de flotação, decantadores com remoção de espumas).
• Miúdos em suspensão (tanques de flotação, tanque de precipitação química,
filtro de areia).
TRATAMENTO DE ESGOTO
Fonte: sanmariana.com.br Fonte: sanmariana.com.br
96
Processos tratamento segundo o meio empregado:
• Substâncias orgânicas dissolvidas, semidissolvidas, e finalmente divididas
(irrigação de grandes áreas, campo de nitrificação, filtros biológicos, lagoa
de estabilização, tanque sépticos, tanque de lodo ativo, sistemas de
oxidação).
• Remoção de odores e controle de doenças (cloração, reagentes químicos e
instalações biológicas).
TRATAMENTO DE ESGOTO
97
Processos tratamento segundo a eficiência das Unidades:
• Preliminar (remoção de sólidos, gorduras e areia).
• Primário (decantação, flotação, digestão do lodo, secagem do lodo).
• Secundário (filtragem biológica, lodos ativados, decantação, lagoas de
estabilização).
• Avançado (remoção de nutrientes e complexos orgânicos).
TRATAMENTO DE ESGOTO
98
Os curso de águas naturais, salinas ou salgadas, são classificados de
acordo com seu uso. No Brasil, o Conselho Nacional do Meio
Ambiente é o órgão responsável pela classificação e o
estabelecimento de condições para o uso, através da Resolução
Conama nº 357/2005.
CURSOS DE ÁGUAS NATURAIS: CLASSIFICAÇÃO
99
CLASSE USO
Fonte: BRAGA et al., 2005
CURSOS DE ÁGUAS NATURAIS: CLASSIFICAÇÃO
100
CLASSE USO
CURSOS DE ÁGUAS NATURAIS: CLASSIFICAÇÃO
Fonte: BRAGA et al., 2005
101
CLASSE USO
CURSOS DE ÁGUAS NATURAIS: CLASSIFICAÇÃO
Fonte: BRAGA et al., 2005
102
BRAGA, B. et al. Introdução à Engenharia Ambiental: O desafio do desenvolvimento sustentável. ed. 2, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005
http://www.cdcc.sc.usp.br/ciencia/artigos/art_13/poluicao.html http://memoria.ebc.com.br/agenciabrasil/noticia/2011-07-05/oms-
pelo-menos-2-milhoes-de-pessoas-morrem-por-ano-no-mundo-por-causa-de-agua-contaminada
http://www.portelaonline.com.br/site/noticia.php?id=11250# http://pt.wikipedia.org/
REFERÊNCIAS