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Tratamento e Abastecimento de Água - Parte 1 | Estância Turística de Joanópolis - SP

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Tratamento e Abastecimento de Água - Parte 1
Ecologia
Enviado por Diego de Toledo Lima da Silva   
Qui, 26 de Novembro de 2009 01:14

1. INTRODUÇÃO

Com o objetivo de conscientizar, informar, gerar dados técnicos e conhecimentos à população de Joanópolis e de todos os interessados, elaboramos esta Nota Técnica dentro do Projeto “Bacia do Rio Jacareí”, referente ao Tratamento e Distribuição de Água.

A água (H2O) é um dos condicionantes da vida no planeta, sendo um recurso escasso e raro em diversas regiões do planeta. É utilizada em diversos processos industriais, sendo que a quantidade de água existente no planeta é constante, mas a poluição e contaminação deste recurso é que tem diminuído o volume de água disponível para consumo.

O comportamento natural da água quanto à sua ocorrência, transformações de estado e relações com a vida humana é bem caracterizado por meio de conceito de ciclo hidrológico, que pode ser considerado como composto de duas fases principais: uma atmosférica e outra terrestre. Cada uma delas incluem o armazenamento temporário de água, o transporte e a mudança de estado.

Com fins didáticos e tendo em vista a aplicação à Engenharia, apresenta-se o ciclo hidrológico como compreendendo quatro etapas principais:

  • precipitações atmosféricas (chuva, granizo, neve e orvalho);
  • escoamentos subterrâneos (infiltração, águas subterrâneas);
  • escoamentos superficiais (torrentes, rios, ribeirões, lagos, córregos);
  • evaporação (na superfície das águas e no solo) e transpiração dos vegetais e animais.

Quando universalmente considerado, o volume de água compreendido em cada parte do ciclo é  relativamente constante, porém, quando se considera uma área limitada, as quantidades de água em cada parte do ciclo variam continuamente, dentro de amplos limites. A superabundância e a escassez de chuva representam, numa determinada área, os extremos dessa variação.

A qualidade da água bruta (aquela captada e não tratada) retirada dos corpos hídricos superficiais (rios, córregos, lagos e ribeirões) ou dos aqüíferos (subterrâneo), cujo uso final é o consumo humano, varia amplamente, desde a quase pura até a altamente poluída. Como os tipos e as quantidades de poluentes da água bruta são variáveis, os processos de tratamento também variam de um lugar para outro. Na análise do saneamento ambiental, o acesso à água potável é fundamental para uma boa qualidade de vida.

Em Joanópolis, a empresa responsável pelo saneamento básico é a SABESP, sendo que a empresa capta água dos Córregos das Águas Claras e do Bocaina (na ponte de ligação com a Vila Sanches, local onde é formado o Rio Jacareí) e do Ribeirão da Correnteza. O volume captado segue para uma ETA (Estação de Tratamento de Água), onde a água é tratada por processo de tratamento convencional (processo Torrezan), ou seja, um processo constituído das etapas de pré-cloração, pré-alcalinização, coagulação, floculação, decantação, filtração, correção de pH (Potencial Hidrogeônico), desinfecção (cloração) e fluoretação.

O sistema de abastecimento de água para consumo humano é a instalação composta por um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos destinada à  produção e distribuição canalizada de água potável para a população. A definição de ETA é a unidade operacional do sistema de abastecimento de água que, através de diversos processos, transforma água bruta captada em água potável destinada ao abastecimento humano da população, em conformidade com os padrões exigidos pela Legislação.

A ETA é  como uma fábrica que transforma água bruta (muitas vezes poluída) em água potável, conforme os padrões exigidos pela legislação ambiental e de saúde pública, para consumo da população e outros usos.

2. VOLUME CAPTADO E CONSUMIDO 

Captação de água na junção dos Córregos das Águas Claras e do Bocaina (ponte de ligação à Vila Sanches), local onde também existe um poço subterrâneo semi-artesiano.Como descrito acima, a captação de água do município ocorre em dois locais (na junção dos Córregos das Águas Claras e do Bocaina, e no Ribeirão da Correnteza), lembrando sempre que o ponto de captação de água para abastecimento humano deve ser numa área livre de poluição e de lançamentos a montante (antes) que possam comprometer a qualidade da água.

O município também possui poços subterrâneos públicos perfurados para a captação de água para o abastecimento público, em caso de necessidade, como nas épocas de estiagem, na realização de procedimentos operacionais pela SABESP ou como alternativa para o abastecimento da população.

Algumas definições são importantes para o entendimento dos dados e dos cálculos contidos na tabela. O Volume Captado Estimado é calculado com base em informações da SABESP. A Média Bruta de Consumo de Água por habitante é calculada pelo volume captado estimado total dividido pela população com rede de abastecimento. Enquanto que, as Perdas Globais de um sistema de abastecimento são feitas por meio de comparação entre o volume de água transferido de um ponto do sistema e o volume de água recebido em um ou mais pontos do sistema.

O Volume Médio de Consumo Líquido por habitante é a quantidade realmente consumida pela população. A média ponderada para a região da Bacia Hidrográfica PCJ é de 346 litros por habitante/dia. Podem ocorrer oscilações nos números apresentados abaixo, em diferentes períodos do ano, sendo as possíveis causas desde erros de medição até população flutuante (devido à atividade turística), entre outros.

As informações e cálculos utilizados pelo Projeto estão descritos na tabela abaixo:

População total (a) 11.736 habitantes (SEADE 2009)
Rede de Abastecimento (b) 62% da população total
População com Rede de Abastecimento (a * b) 7.276 habitantes (c)
Volume Captado Estimado, conforme informações da SABESP 0,025 m³/s ou 2.160 m³/dia (d)* ou 2.160.000 litros por dia (SABESP 2009)
Média Bruta de Consumo de Água por habitante com rede pública de abastecimento (d/c) 0,297 m³/dia (e) ou 297 litros por dia
Perdas Globais da rede de abastecimento 25% (f)
Volume Médio de Perdas por habitantes (e * f) 0,07425 m³/dia (g) ou 74,25 litros por  dia
Volume Médio de Consumo Líquido por habitante (e – g) 0,22275 m³/dia ou 222,75 litros por dia

(d)* - Conforme a Outorga de Uso dos Recursos Hídricos (DAEE 2009), a captação no Ribeirão da Correnteza é realizada 24 horas por dia. Já a captação dos Córregos das Águas Claras e do Bocaina são realizadas 22 horas por dia.

Lembrando que Joanópolis, por meio de Lei Municipal, tornou todo seu território Área de Expansão Urbana, por isso a população é toda considerada urbana, mesmo a que efetivamente reside na zona rural.

Tubulação de chegada de água bruta à Estação de Tratamento de ÁguaNo planejamento das bacias hidrográficas a compatibilização da oferta com a demanda de água, esta em quantidade e qualidade suficiente, é de grande importância, evitando eventuais conflitos pelo uso da água. Já o consumo excessivo de água pode indicar a necessidade de conscientização da população e dos usuários, por meio de um programa municipal contra o desperdício de água.

3. ETAPAS DO TRATAMENTO 

A seguir estão descritos os processos de tratamento de água realizados em Joanópolis, etapa por etapa:

3.1. Pré-cloração

É realizada a adição de cloro na água que chega à ETA. O objetivo é facilitar a retirada de matéria orgânica e metais do líquido.

3.2. Pré-alcalinização

A água recebe adição de cal ou soda, que servem para ajustar o pH (Potencial Hidrogeônico) aos valores exigidos nas fases seguintes do tratamento.

3.3. Coagulação

Realiza-se a adição de sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água para provocar a desestabilização elétrica das partículas de sujeira, facilitando assim a sua agregação

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Entrada da água bruta captada no sistema de tratamento e adição de coagulante.

3.4. Floculação

Após  a adição de um produto coagulante, que, através de agitação, separa as partículas (os resíduos da água). Essas partículas são o barro, argila, areia e vegetais dissolvidos, que juntamente com a substância coagulante formam os flocos.

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Etapa de floculação.

3.5. Decantação

Nesta etapa, a água passa por grandes tanques para a decantação (os resíduos afundam devido à sua maior densidade em comparação com a água) dos flocos de sujeira do processo de floculação.

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Tanques de decantação.

3.6. Filtração

A água atravessa tanques dotados com leitos de pedras, areia e carvão antracito (carvão mineral), responsáveis por reter a sujeira que restou da etapa de decantação.

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Etapa de filtração.

3.7. Correção de pH

Nesta etapa é feita a correção final de pH da água, para evitar problemas de corrosão (água ácida) ou incrustação (água alcalina) das tubulações.

3.8. Desinfecção (cloração)

Na fase de desinfecção é realizada uma adição de cloro (Cl) na água antes de sua saída da ETA. Ela serve para manter um teor residual até a chegada na casa do consumidor. Também garante que a água fornecida fique isenta de bactérias e vírus.

3.9. Fluoretação

Na última etapa, realiza-se uma adição de flúor (F) na água para prevenção de cáries da população beneficiada.

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Copo do lado esquerdo com água bruta captada e copo do lado direito com água tratada. É visível a diferença das amostras, demonstrando a qualidade da água tratada que serve a população do município.

No tratamento da água, a desinfecção da água bruta, usando cloro ou permanganato de potássio, é efetuada tanto no momento em que a água entra na planta de tratamento, como na etapa de purificação final. Após a cloração, se necessário, o pH é ajustado para cima com adição de óxido de cálcio (CaO) ou cal.

O cloro é um composto neutro e covalente, que mata os microorganismos passando facilmente através de suas membranas celulares. Além de ser efetiva, a desinfecção por cloração é relativamente barata, e o uso de um pequeno excesso do produto pode fornecer água com um poder residual de desinfecção, durante seu armazenamento e distribuição.

4. INCONVENIENTES IMPORTANTES DA CLORAÇÃO 

O uso da cloração da água pode gerar a produção concomitante de substâncias orgânicas cloradas (algumas delas tóxicas), já que o HOCl (Ácido Hipocloroso) não é apenas um oxidante, mas também um agente de cloração, um exemplo de caso é a produção dos ácidos acéticos halogenados. Se a água contém fenol ou hidroxibenzeno ou um derivado, o cloro substitui facilmente os átomos de hidrogênio do anel para dar lugar a fenóis clorados, que possuem odor e gosto ofensivos e são tóxicos.

Outro problema na cloração da água reside na produção de trialometanos (THMs), cuja fórmula geral é CHX3, em que os átomos X podem ser cloro, bromo (Br) ou ambos os dois combinados. O composto de maior preocupação deste grupo é o clorofórmio (CHCl3), que é produzido quando o ácido hipocloroso reage com a matéria orgânica dissolvida na água. O clorofórmio é suspeito de ser carcinógeno (causar câncer) para o fígado humano, podendo causar efeitos nocivos também na reprodução e no desenvolvimento.

Mesmo com esses riscos, que são considerados muito pequenos, pois o processo de tratamento é otimizado e supervisionado para que isso não ocorra, os benefícios trazidos pela cloração na eliminação de doenças fatais transmitidas pela água são muito maiores.

 
Diego de Toledo Lima da Silva
Servidor Público Estadual da CATI (Coordenadoria de Assistência Técnica Integral) e Técnico Ambiental, cursando Engenharia Ambiental. Atualmente reside em Limeira/SP.

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