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30/11/2017 03:59

A qualidade de um projeto de estação de tratamento de água (ETA)

Hayrton Rodrigues do Prado Filho

 

O processo de tratamento de água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças. Em uma ETA, o processo ocorre em etapas. A coagulação ocorre quando a água na sua forma natural (bruta) entra na ETA e recebe, nos tanques, uma determina quantidade de sulfato de alumínio. Esta substância serve para aglomerar (juntar) partículas sólidas que se encontram na água como, por exemplo, a argila.

A floculação acontece nos tanques de concreto com a água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores. A decantação deve ser feita em outros tanques, por ação da gravidade, os flocos com as impurezas e partículas ficam depositadas no fundo dos tanques, separando-se da água.

A filtração ocorre quando a água passa por filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos. Nesta etapa, as impurezas de tamanho pequeno ficam retidas no filtro. Para a desinfecção é aplicado na água cloro ou ozônio para eliminar micro-organismos causadores de doenças. Depois é feita a fluoretação, ou seja, a aplicação de flúor na água para prevenir a formação de cárie dentária em crianças. Por fim, a correção de PH quando é aplicada na água uma certa quantidade de cal hidratada ou carbonato de sódio. Esse procedimento serve para corrigir o PH da água e preservar a rede de encanamentos de distribuição.

Confirmada em outubro de 2017, a NBR 12216 (ABNT/NB 592) de 04/1992 - Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público - Procedimento fixa as condições exigíveis na elaboração de projeto de estação de tratamento de água destinada à produção de água potável para abastecimento público. Pode-se definir uma Estação de tratamento de água (ETA) como o conjunto de unidades destinado a adequar as características da água aos padrões de potabilidade. A elaboração do projeto da ETA pressupõe conhecidos os seguintes elementos: capacidade nominal; definição das etapas de construção; localização e definição da área necessária para sua implantação; levantamento planialtimétrico e cadastral da área de implantação; execução de sondagens de reconhecimento do subsolo da área de implantação; manancial abastecedor e características da água; sistemas de captação e adução, desde o manancial até a ETA; sistema de adução de água tratada; cotas impostas pelo sistema de abastecimento de água; corpos receptores para descarga da ETA.

A elaboração do projeto da ETA compreende as seguintes atividades: definição dos processos de tratamento; disposição e dimensionamento das unidades dos processos de tratamento e dos sistemas de conexões entre elas; disposição e dimensionamento dos sistemas de armazenamento, preparo e dosagem de produtos químicos; elaboração dos projetos de arquitetura, urbanização e paisagismo; elaboração dos projetos de fundações e superestrutura; elaboração dos projetos de instalações elétricas, hidráulico-sanitárias, drenagem pluvial, drenagens, esgotamento geral da ETA, com indicação da disposição final e projetos complementares; elaboração das especificações dos materiais e equipamentos relacionados aos processos e às suas instalações complementares, bem como dos materiais e equipamentos de laboratório e de segurança; elaboração do memorial descritivo e justificativo; elaboração das listas de materiais e equipamentos; elaboração do orçamento; e elaboração do manual de operação e manutenção.

Para elaboração do projeto da ETA devem ser observadas algumas condições. Por exemplo, a definição do tempo de funcionamento e da capacidade da ETA que é determinada em função do tempo de funcionamento e com base em estudo técnico-econômico, conforme NBR 12211. A ETA deve ser localizada em ponto de fácil acesso, em qualquer época do ano. O terreno para implantação da ETA deve estar situado em local livre de enxurradas e acima da cota de máxima enchente, de modo que esta não comprometa a operação.

Na escolha do local para implantação da ETA, devem ser levados em conta a disponibilidade de vias de acesso, a facilidade de fornecimento de energia elétrica, as posições relativas ao manancial e ao centro de consumo, o corpo receptor de descargas da ETA e a disposição do lodo dos decantadores. Particular atenção deve ser dada à natureza do solo, a fim de prevenir problemas de fundação e construção e oferecer a possibilidade de situar as unidades acima do nível máximo de água do subsolo.

Inexistindo terreno livre de enchentes, exige-se pelo menos que: as bordas das unidades e dos pisos dos recintos, onde são feitos armazenamentos ou se localizam as unidades básicas para o funcionamento da ETA, estejam situadas pelo menos 1,00 m acima do nível máximo de enchente; a estabilidade da construção, estudada levando em conta a ocorrência de enchentes, deve prever, quando necessárias, obras especiais para evitar erosão das fundações; as descargas da ETA possam realizar-se sob qualquer cota de enchente.

O acesso à ETA deve contar com estrada em condições de garantir o trânsito permanente das viaturas utilizadas no transporte dos produtos químicos necessários ao tratamento da água. No caso de ETA em que o consumo global diário de produtos químicos exceda 500 kg, o leito da estrada de acesso deve permitir carga de pelo menos 10 t por eixo, e ter as seguintes características: largura mínima - 6 m; rampa máxima - 10%; raio mínimo - 30 m.

A área mínima reservada para a ETA deve ser a necessária para permitir a sua implantação, ampliações futuras e a construção de todas as obras indispensáveis ao seu funcionamento, tais como portaria, estações elevatórias, cabine de força, reservatórios, canalizações, áreas e edifícios para armazenamento, oficinas de manutenção, pátios para estacionamento, descarga e manobra de veículos e vias para trânsito de veículos e pedestres. A área prevista para disposição do lodo da ETA não faz parte, necessariamente, da área já referida.

As residências para o pessoal que trabalha na ETA, quando previstas, devem situar-se fora da área reservada exclusivamente à instalação, com acesso independente. Toda a área da ETA deve ser fechada de modo a impedir o acesso de pessoas estranhas. A ETA deve ser projetada levando-se em conta, entre outros fatores, a disposição das tubulações, a topografia natural do terreno, as descargas de fundo e o recebimento de produtos químicos.

As unidades e o reservatório de água tratada devem ser projetados de modo que as cotas de fundo sejam superiores ao nível máximo do lençol freático. Não sendo isto possível, as estruturas devem ser projetadas de modo a permitir inspeções periódicas, com vista à identificação de defeitos causadores de infiltração pelas paredes ou pelo fundo. O levantamento sanitário da bacia deve ser elaborado conforme NBR 12211.

Para os fins desta norma, devem ser considerados alguns tipos de águas naturais para abastecimento público. O tipo A - águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias sanitariamente protegidas, com características básicas definidas na tabela, e as demais satisfazendo aos padrões de potabilidade. O tipo B - águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias não-protegidas, com características básicas definidas na tabela, e que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade, mediante processo de tratamento que não exija coagulação.

O tipo C - águas superficiais provenientes de bacias não protegidas, com características básicas definidas na tabela, e que exijam coagulação para enquadrar-se nos padrões de potabilidade. O tipo D - águas superficiais provenientes de bacias não protegidas, sujeitas a fontes de poluição, com características básicas definidas na tabela, e que exijam processos especiais de tratamento para que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade. As águas receptoras de produtos tóxicos, excepcionalmente, podem ser utilizadas para abastecimento público, quando estudos especiais garantam sua potabilidade, com autorização e controle de órgãos sanitários e de Saúde Pública competentes.

 

 

O tratamento mínimo necessário a cada tipo de água é o seguinte: Tipo A - desinfecção e correção do pH; Tipo B - desinfecção e correção do pH e, além disso: decantação simples, para águas contendo sólidos sedimentáveis, quando, por meio desse processo, suas características se enquadrem nos padrões de potabilidade; ou filtração, precedida ou não de decantação, para águas de turbidez natural, medida na entrada do filtro, sempre inferior a 40 Unidades Nefelométricas de Turbidez (UNT) e cor sempre inferior a 20 unidades referidas aos Padrões de Platina. Para o Tipo C - coagulação, seguida ou não de decantação, filtração em filtros rápidos, desinfecção e correção do pH. O Tipo D - tratamento mínimo do tipo C e tratamento complementar apropriado a cada caso.

As unidades devem ser dispostas de modo a permitir o escoamento por gravidade, desde a chegada da água bruta até a saída da água tratada; é permitido o recalque de água apenas para lavagem e usos auxiliares. Qualquer unidade de um conjunto agrupado em paralelo deve ter dispositivo de isolamento. Quando existe apenas uma unidade, esta deve ter dispositivo de isolamento com passagem direta da água.

O arranjo dos diferentes grupos deve ser feito considerando a possibilidade de a estação exigir ampliações superiores às previstas. Os centros de operações devem situar-se próximos das unidades sujeitas ao seu controle. O acesso às diferentes áreas de operações ou de observação do desenvolvimento dos processos deve ser estudado de modo a evitar escadas ou rampas pronunciadas.

O projeto deve permitir que a ETA seja construída em etapas, sem necessidade de obras provisórias para interligação nem paralisação do funcionamento da parte inicialmente construída. A conveniência da execução em etapas deve ser fixada levando em conta fatores técnicos, econômicos e financeiros. O dimensionamento hidráulico deve considerar as vazões mínimas e máximas levando em conta a divisão em etapas e a possibilidade de sobrecargas.

As grades destinam-se a reter materiais grosseiros existentes nas águas superficiais e são utilizadas na ETA quando circunstâncias especiais não permitem a sua localização na captação, devendo o projeto ser elaborado conforme NBR 12213. As unidades de micropeneiramento destinam-se a reter sólidos finos não coloidais em suspensão e podem ser adotadas num dos seguintes casos: quando a água apresenta algas ou outros microrganismos de tipo e em quantidade tal que sua remoção seja imprescindível ao tratamento posterior; quando permite a potabilização da água sem necessidade de outro tratamento, exceto desinfecção; quando permite redução de custos de implantação ou operação de unidades de tratamento subsequentes.

Os parâmetros para o dimensionamento das unidades de micropeneiramento devem ser estabelecidos por meio de ensaios. As unidades devem contar com sistema de limpeza por água em contracorrente. Por fim, pode-se dizer que, durante sua circulação pela superfície da Terra, a água pode ser contaminada pelo homem e animais. Isso acontece principalmente nas cidades, onde os esgotos das casas, hospitais e fábricas são lançados sem tratamento nos rios, lagos e mares.

A água contaminada é um poderoso veículo de transmissão de doenças. As doenças relacionadas com a água têm diversas origens e são causadas principalmente por bactérias, vírus ou parasitas. As doenças relacionadas com a água são muito comuns e têm uma grande presença entre as causas de enfermidades e mortes da população. As doenças veiculadas pela água podem ser contraídas: bebendo água contaminada; comendo alimentos lavados com essa água ou banhando-se nelas. Por isso é importante que seja utilizada somente água tratada para consumo humano e fazer um bom uso quanto aos hábitos higiênicos pessoais e na manipulação e no preparo de alimentos.

O abastecimento das grandes cidades vem predominantemente de rios e represas. E embora suas águas sejam consideradas limpas, elas trazem consigo folhas, lodo, uma infinidade de bactérias e até peixes. A água cristalina que sai da torneira da sua casa, sem cheiro, passa por um processo trabalhoso de purificação. São em média três horas dentro de uma ETA até que ela esteja pronta para ser consumida. Antes de qualquer coisa, assim que a água chega na estação, ela recebe uma quantidade considerável de cloro, fazendo com que todo o material orgânico e os metais sejam retirados.

Depois vem a pré-alcalinização, em que a água agora recebe cal ou soda, que ajustam o pH de acordo com os valores exigidos nas próximas etapas. Na coagulação adiciona-se sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro tipo de coagulante. Em seguida, agita-se a água violentamente, desestabilizando as partículas de sujeira e tornando-as mais fáceis de se juntarem.

Na floculação, formam-se flocos com as partículas por meio da mistura lenta da água. Na etapa de decantação, toda a água passa por tanques gigantes para que os flocos de sujeira se separem e na filtração há tanques feitos de pedras, areia e carvão antracito servem de dutos para que a água atravesse.

Na pós-alcalinização acontece a correção final do pH da água, dessa maneira a corrosão ou a incrustação das tubulações são evitadas. Na desinfecção, adiciona-se mais cloro na água e ela já pode sair da estação de tratamento. Isso garante que as pessoas que a consomem não tenham contato com bactérias ou vírus. Por fim, a fluoretação, em que a água também passa a conter flúor, que ajuda a prevenir cáries. Cada método usado no tratamento vai depender muito do nível de poluição, bem como dos aspectos físicos, químicos e biológicos da água.

Em resumo, o tratamento de água envolve o consumo de energia elétrica, a utilização de produtos químicos e técnicos especializados que trabalham 24h, o ano inteiro, para se ter a água potável para atender às necessidades de higiene, conforto e bem-estar dos seres humanos urbanos. Por isso, a água é um produto que deve ser usado de forma correta, evitando desperdícios e sempre mantendo as instalações hidráulicas do imóvel em bom estado.

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