Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Ciências
Ensino Fundamental, 6º Ano
As estações de tratamento de água
CIÊNCIAS , 6º Ano do Ensino Fundamental
As estações de tratamento de água.
Imagem : Elbuenminero/Creative Commons
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As estações de tratamento de água
ETA - estação de tratamento de água.
Tratamento de Água é um conjunto de procedimentos físicos e químicos que
são aplicados na água para que esta fique em condições adequadas para o
consumo, ou seja, para que ela se torne potável. O processo de tratamento
de água livra-a de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão
de doenças.1
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Tratando água insalubre
A água captada dos mananciais, através de adutoras, pode
estar insalubre, ou seja, pode originar doenças por estar contaminada e
poluída por esgotos. 2
Imagem : SuzanneKn/Public Domain
A água contaminada contém
microrganismos transmissores
de muitas doenças, algumas
bastante graves.
Manancial
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Nos países subdesenvolvidos ou em
desenvolvimento (como o Brasil), a falta de
água para uso da população é um dos
fatores que contribuem para a alta taxa de
mortalidade infantil.
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Como funciona uma estação de tratamento de água.
O processo convencional de tratamento de água é dividido em fases. Em
cada uma delas, existe um rígido controle de dosagem de produtos
químicos e acompanhamento dos padrões de qualidade.
As etapas são:
Pré-cloração – primeiro, o cloro é adicionado assim que a água chega à
estação. Isso facilita a retirada de matéria orgânica e metais.
Pré-alcalinização – depois do cloro, a água recebe cal ou soda, que
servem para ajustar o pH* aos valores exigidos nas fases seguintes do
tratamento.
*Fator pH – o pH denomina se uma solução líquida é ácida, alcalina ou
neutra, inclusive a água. Um pH de 7 é neutro; um pH abaixo de 7 é ácido
e um pH acima de 7 é básico ou alcalino. Para o consumo humano,
recomenda-se um pH entre 6,0 e 9,5. 3
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Coagulação – nessa fase, é adicionado sulfato de alumínio, cloreto férrico ou
outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água. Assim, as
partículas de sujeira ficam eletricamente desestabilizadas e mais fáceis de
agregar.
Floculação – após a coagulação, há uma mistura lenta da água, que serve
para provocar a formação de flocos com as partículas.
Decantação – nesse processo, a água passa por grandes tanques para
separar os flocos de sujeira formados na etapa anterior.
Filtração – logo depois, a água atravessa tanques formados por pedras,
areia e carvão antracito. Eles são responsáveis por reter a sujeira que restou
da fase de decantação.3
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Pós-alcalinização – em seguida, é feita a correção final do pH da água, para
evitar a corrosão ou incrustação das tubulações.
Desinfecção – é feita uma última adição de cloro no líquido antes de sua saída
da Estação de Tratamento. Ela garante que a água fornecida chegue isenta de
bactérias e vírus até a casa do consumidor.
Estação de tratamento de água.
Molécula de Água (H2O)
Imagem : Autor desconhecido/Disponibilizada por
Jecowa/Creative Commons Atribuição-Partilha nos
Termos da Mesma Licença 2.5 Genérica
Imagem : Elbuenminero/Creative Commons
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Fluoretação – o flúor também é adicionado à água. A substância ajuda a
prevenir cáries.3
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Esquema estação de tratamento de água.
3
10
Legenda:
1
1- Edifício de Pré-Tratamento
2- Decantação Primária
3- Tratamento Biológico
4- Decantação Secundária
5- Espessamento de Lamas
6- Digestão Primária
7- Edifício de Tratamento de Lamas e
Cogeração
8- Digestão Secundária e Gasômetro
9- Silos das Lamas
10- Posto de Transformação
11- Edifício de Exploração
4
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2
Imagem: Klaerwerk Buelk nahe Kiel/ Louis-F. Stahl/ Creative CommonsLizenz Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported
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Análises físico-químicas e microbiológicas
As
análises
físico-químicas
mais
comumente utilizadas no tratamento de água e
feitas rotineiramente:
• cor;
• turbidez;
• pH;
• sabor e odor;
• determinação da concentração de Cloro e
Flúor total (fluoretos) dissolvidos (para efetuar correções);
Imagem : Tweenk/Creative Commons
• determinação da concentração de metais: Alumínio, Ferro, Attribution 3.0 Unported
Manganês, Cromo Hexavalente;
• concentração de Nitrogênio;
• pureza (concentração de carbonatos de cálcio e magnésio);
• determinação de OD (Oxigênio Dissolvido);
• determinação da DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio);
• determinação da DQO (Demanda Química de Oxigênio);
• determinação da concentração de Trihalometanos.
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As análises microbiológicas têm o objetivo de certificar-se de que a
água está isenta de microrganismos causadores de doenças.
Como o intestino humano é habitado por vários outros microrganismos
não patogênicos de vários gêneros e espécies, identifica-se o Grupo Coliforme,
que indica a presença de microrganismos patogênicos na água de
abastecimento. O Grupo Coliforme é dividido em três subgrupos, que indicam a
contaminação fecal da água de abastecimento:
• Coliforme totais (CT);
• Coliforme fecais (CF);
•Estreptococos Fecais (EF).
Os métodos utilizados nas análises microbiológicas são:
• Determinação para coliforme (reagente colilert – meio de cultura);
• Determinação de toxina Cianobacterias – Microcistina;
• Contagem de bactérias heterotróficas. 4
Escherichia coli - Coliformes fecais
Imagem : Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH/U.S. Federal
Government/Public Domain
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Acesse o link abaixo
para visualizar uma
animação em flash de
um sistema de
tratamento de água.
http://site.sabesp.com.br/uploads/file/flash/t
ratamento_agua.swf
Vamos pesquisar: Coliformes fecais.
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Quem não tem estação de tratamento purifica a água em casa
Imagem : Walter J. Pilsak/GNU Free Documentation License
Ainda existem muitas casas de grandes cidades e mesmo vilas
inteiras que não são servidas por encanamentos que distribuam a água
tratada. Vamos conhecer alguns métodos de purificação da água.
São eles:
• purificação caseira por meio da filtração;
• fervura e ozonização;
• purificação industrial com base na destilação.
Água purificada.
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É aconselhável examinar periodicamente a
água de poços (cisternas), já que ela não
recebe tratamento e substitui a água
encanada.
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Purificação caseira
Nas localidades onde não existem rede de distribuição nem estação de
tratamento de água, os moradores geralmente cavam um poço perto de casa.
Também chamados “cacimbas” ou “cisternas”, fazem parte de um conjunto de
vasos comunicantes da natureza e são considerados mananciais.
Imagem : Leuce/GNU Free Documentation
License
Para cavar um poço é preciso escolher um local afastado de fossas, de
depósitos de lixo e da criação de animais; o seu interior deve ser revestido de
uma parede semipermeável (de tijolos, por exemplo) e ter uma base de 40 cm
de altura do chão.
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A água de poços artesianos – que provém de lençóis bastante
profundos, localizados entre as rochas, geralmente dispensa exames de
tratamentos caseiros. Isso porque a água é limpa, ou seja, não apresenta
contaminação nem poluição.
Além de substituir grandes reservatórios, a água de poço artesiano
pode conter gases e sais minerais que fazem bem à saúde .
Importante: A filtração e a fervura da água que sai da torneira muitas vezes
complementam o tratamento das estações. Esses métodos domésticos de
purificação devem ser aplicados principalmente em épocas que ocorrem surtos de
doenças graves transmitidas pela água, como é o caso da cólera.
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Filtração - a água é colocada no filtro, um recipiente geralmente de barro e
que contém uma porcelana porosa, conhecida como vela do filtro.
Imagem: TripleQuest / Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported.
A água, então, passa pela vela do filtro. Ali ficam retidas quase todas
as impurezas. Mas o filtro caseiro não retém os microrganismos nem as
substâncias químicas presentes na água.
Veja a imagem no link abaixo!!!
http://1.bp.blogspot.com/_b_bgktoykf4/S
otGOdfyKrI/AAAAAAAACbg/H1HHgVhE
DrU/s400/filtrogravidade.jpg
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Fervura - é um método simples e eficaz de purificar a água. Pode-se ferver
a água e esperar, com a panela fechada, que ela esfrie antes de colocá-la
no filtro.
A fervura da água deve durar de 15 a 20 minutos, a fim de matar todos os
micróbios nela contidos.
Depois de fervida e já de volta à
temperatura normal, a água deve ser
agitada com uma colher bem limpa.
Assim, o ar que foi eliminado da água
durante a fervura volta a se misturar
com ela.
Imagem : GRAN/GNU Free Documentation License
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Ozonização – esse método de purificação da água exige um tipo
de filtro doméstico: o aparelho chamado ozonizador. A ozonização consiste
em fazer a água sair da torneira passando diretamente por uma certa
quantidade de ozônio.
O ozônio é um gás. O ozonizador produz esse gás quando o aparelho é ligado à
eletricidade. O ozônio então mata os micróbios, deixando a água purificada.
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Não se deve beber imediatamente a
água que sai do ozonizador. É
necessário deixá-la descansar em
um copo ou em outro recipiente
limpo, por alguns minutos, para que
o ozônio se evapore.
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Purificação industrial
Destilação – é fazer a água passar por um aparelho destilador, que
transforma a água em vapor, livrando-a de todas as impurezas. Em seguida, o
vapor é esfriado, ainda dentro do destilador, transformando-se em gotas de
água, agora já destilada.
Etapas da destilação:
• ao ser aquecida, a água que está no frasco entra em ebulição (ferve),
liberando vapor de água;
• no condensador e, portanto, ao redor da serpentina, circula água fresca
obtida diretamente da torneira; essa água em circulação mantém a serpentina
sempre fria.
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• Ao entrar em contato com a superfície fria da serpentina, o vapor
condensa-se, transformando-se novamente em líquido, que cai pingando
no recipiente preparado para recebê-lo, o qual já é a água destilada.
Exibição Laboratório de destilação:
1- Um dispositivo de aquecimento
2- Alambique 3- Still head*
4- Termômetro / ebulição temperatura do ponto
5- Condensador 6- Água de refrigeração em
7- Água de refrigeração fora
8- Destilado / frasco receptor
9- Vácuo / entrada de gás
10- Still receiver* 11- Controle térmico
12- Agitador de controle de velocidade
13- Agitador / calor a placas
14- Aquecimento (óleo / areia) Banho
15- Agitando por exemplo, meios (mostrado),
ebulição ou agitador mecânico 16- Banho de
arrefecimento.*Palavras em inglês.
Aparelho de destilação
Imagem : Quantockgoblin/Public Domain
Água destilada é água completamente pura, isto é, contém apenas moléculas de
água. Nela não se encontra misturada nenhuma outra substância, nem mesmo os
sais minerais necessários ao nosso organismo. Portanto, água destilada não é
própria para beber.
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Exercício de Aplicação
Qual a
consequência da
falta de água
potável para uso
da população?
O que você entende
por água
insalubre?
Descreva as etapas
do processo de
tratamento de
água?
Saindo da estação de
tratamento, para
onde vai a água já
tratada? Como
acontece esse
transporte?
Imagem : Lilyu/ WTF Public License
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Vamos pesquisar?
Tratamento de
esgoto domestico.
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Sugestão de atividade extra
Verificando um tipo de purificação de água.
Providencie:
• uma garrafa de um litro de água barrenta;
• uma porção de areia fina;
• uma porção de areia grossa;
• uma porção de cascalho fino;
• uma porção de cascalho grosso.
Retire dos kits de ciências:
• uma garrafa de um litro;
• algodão;
• um funil.
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Como fazer:
1. Coloque o funil sobre a garrafa vazia.
2. Dentro do funil, coloque um chumaço de
algodão, apertando-o na gargalo.
3. Sobre o algodão, coloque em sequência uma
camada de areia grossa, uma camada de
cascalho fino e outra de cascalho grosso.
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REFERÊNCIAS
BARROS.C.; PAULINO.W.R. Ciências ,O meio Ambiente 5ª Série. 64. ed.
Editora Ática-2001.
CRUZ.J.L.C.; Projeto Araribá: Ciências 6º Ano/Obra,concedida,
desenvolvida e produzida pela Ed. Moderna-2006.
CECÌLIA. V.; Ciências:Terra e Universo, 5ª Série, 1. ed. Curitiba: Positivo,
2004.
http://pt.wikipedia.org
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www.portalsaofrancisco.com.br
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Tabela de Imagens
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