Tratamento de água e esgoto

A água que utilizamos em nosso cotidiano passa por algumas etapas antes de chegar em nossas casas. Da mesma forma, o esgoto também possui uma rede de tratamento. Leia esta aula para mandar bem no Enem e demais vestibulares!

Nas cidades que contam com redes de abastecimento de água, a água geralmente é captada de rios, lagos e represas. Essa captação é realizada por meio de bombas. Em seguida, a água é submetida a diversos processos de tratamento antes de chegar às nossas residências. O tratamento de água é realizado para evitar a proliferação de doenças.

Além disso, nas cidades que contam com redes de esgoto, a água utilizada nas residências vai para a estação de tratamento de esgoto. Nessa estação, as águas servidas passam por novos processos de tratamento dessa água, antes de serem lançadas ao meio ambiente.

Nesta aula, primeiramente, vamos estudar o tratamento de água. Em seguida, estudaremos o tratamento de esgoto.

Etapas do tratamento de água

A água que utilizamos em nosso cotidiano passa por três etapas antes de chegar em nossas casas: captação, tratamento e a distribuição.

Aqui é importante salientar que a água não chega pura (formada somente por água, sem sais minerais) em nossas torneiras, mas potável. Ou seja, própria para o consumo humano.

Captação: primeira etapa do tratamento de água

A água que é captada de rios, lagos ou represas vem com folhas, troncos, galhos e animais. Por isso, necessita passar por várias etapas de tratamento. Primeiramente, ao ser captada, a água passa por grades que impedem que esses sólidos de grande tamanho entrem na rede de captação.

Em seguida, a água é enviada aos reservatórios. Posteriormente, é levada por tubulações, chamadas de adutoras, para as estações de tratamento de água (ETA).

Tratamento: segunda etapa

Quando a água chega na ETA, ela entra em um tanque formado por novas grades. Essas grades são destinadas a reter os detritos sólidos maiores que vêm junto com essa água e que não foram bloqueados anteriormente.

Coagulação

Em seguida, ela passa para a fase de coagulação. Nessa fase, é adicionado a esta água o sulfato de alumínio ou sulfato férrico, e cal viva. Essas substâncias são os agentes coagulantes, substâncias gelatinosas usadas para aglomerar as partículas sólidas que estão na água, como a argila, por exemplo. Além disso, a cal viva presente serve para evitar a corrosão dos canos de abastecimento de água, promovendo a alcalinização dessa mistura.

Floculação

Posteriormente, a água passa pela fase floculação. Nessa fase, ela vai para outro tanque, formado por hélices, juntamente com os agentes coagulantes. Essas hélices provocam a agitação do sistema, para que os agentes coagulantes se choquem com várias partículas, formando flocos de impurezas grandes.

Decantação e flotação

Logo depois da floculação, a água segue para o tanque de decantação. A decantação é um processo de separação de mistura baseada na diferença de densidade pela ação da gravidade. Assim, os flocos de impurezas gerados pelo processo de floculação podem ficar no fundo. Ou então, por meio da adição de bolhas de ar, fazem o material flutuar, em um processo denominado de flotação.

Assim, até essa etapa, todas as impurezas maiores foram eliminadas.

Filtração

O processo seguinte é a filtração, no qual a água passa por um filtro. Esse filtro é constituído por areia, carvão ativado e pedras de diversos tamanhos, onde as impurezas menores ficam retidas. O carvão ativado tem alto poder de adsorção. Sendo assim, ele consegue clarear, desodorizar e purificar a água. Nesta etapa, por fim, todas as impurezas inorgânicas são eliminadas da água.

Fluoretação

Em seguida, a água passa por um processo de fluoretação. Nele, ocorre adição de fluoreto na água, para prevenção de formação de cárie dentária em crianças.

Desinfecção e correção do pH

Logo depois dessas etapas, a água passa pelo processo de desinfecção. Nele, há adição de cloro ou ozônio para atacar os microrganismos que ainda restam, a fim de evitar doenças à população.

Por fim, a água passa por um processo de correção do seu pH, para preservar a rede de encanamento e distribuição de água.

Distribuição: terceira etapa

Após o tratamento, a água fica armazenada em reservatórios e, depois, é distribuída para as residências.

distribuição - tratamento de água
Imagem: Desenho esquemático demonstrando todas as etapas do tratamento da água descritas acima. Fonte da imagem: esquadraodoconhecimento.wordpress.com

O desenho acima representa um esquema do trajeto da água desde sua captação até a sua chegada aos reservatórios de água, para posterior chegada as casas da população.

Etapas do tratamento do esgoto

Quando a água sai das nossas casas, indústrias e comércios, ela vai para uma estação de tratamento de esgoto (ETE), para diminuir sua carga poluidora. Posteriormente, ela retorna à natureza sem causar danos ao meio ambiente.

Gradeamento e desarenação

A primeira etapa é chamada de etapa preliminar, ou gradeamento. Nela, grades ou peneiras são usadas para reter os resíduos maiores e deixar a água passar. Em seguida, ocorre a desarenação, onde o esgoto é enviado para uma caixa de areia para remoção dos detritos sólidos. A areia, pedras etc. se depositam no fundo do tanque por sedimentação.

Tratamento primário

Em seguida, o tratamento primário serve para retirar a matéria orgânica que não se dissolveu e que se encontra acumulada no fundo do tanque, formando o lodo primário. Esse logo é, posteriormente, levado para um aterro específico.

Tratamento secundário

Logo depois ocorre o tratamento secundário, que requer um biodigestor, onde a matéria orgânica dissolvida na água recebe a adição de microrganismos anaeróbios. Eles quebram as moléculas maiores em moléculas menores para obtenção de metano ou biogás, ácido sulfídrico e gás carbônico. O metano pode ser queimado e reaproveitado para gerar energia elétrica. Em seguida, o esgoto vai para um bio filtro, para retirar as impurezas retidas na água.

Tratamento terciário

Na etapa final, que compreende o tratamento terciário, ocorre a adição de cloro ou usa-se luz ultravioleta (UV), para eliminar os microrganismos que ainda estão presentes no esgoto.

terciário - tratamento de água
Imagem 2: Desenho esquemático demonstrando as etapas do tratamento de esgoto. Fonte: sabesp.com.br

O esquema acima representa as fases de tratamento da água em uma ETE.

Biorremediação e fitorremediação

Para fazer a descontaminação das águas, utilizamos o processo de Biorremediação. Esse processo é destinado a recuperar águas, lençóis freáticos ou solos poluídos (indica alterações nas suas características físicas e químicas) ou contaminados (indica a presença de organismos patogênicos e substâncias tóxicas) utilizando organismos vivos como fungos, algas, plantas.

Estes organismos são introduzidos nos ambientes contaminados, se alimentam dos compostos orgânicos e inorgânicos. Além disso, consomem os compostos de carbono, produzindo gás carbônico e água através de reações químicas. Essas reações degradam e transformam as moléculas contaminantes em outras substâncias menos prejudiciais ao meio ambiente.

Assim, o processo de biorremediação representa uma técnica que tem baixo custo, por ser simples e eficiente. Ademais, é menos prejudicial ao meio ambiente, pois não libera substâncias químicas.

biorremediação
Imagem 3: Fotografia aérea mostrando parte da estrutura de uma estação de tratamento de esgoto. Fonte da imagem: Getty Images.

Todavia, apresenta como uma desvantagem o tempo de ação que os organismos vivos demoram para eliminar todos os contaminantes e as condições oferecidas pelo ambiente.

Em suma, a biorremediação pode ser realizada de duas maneiras: in situ, quando o material contaminado é tratado no local, e ex situ, quando o material contaminado é retirado para que seja tratado em outro local.

Como exemplo de biorremediação, citamos o uso de bactérias do gênero Pseudomonas para descontaminação de áreas poluídas por petróleo ou pesticidas.

Outro processo de descontaminação das águas é a Fitorremediação, técnica que utiliza plantas para retirar os contaminantes das águas e dos solos.

Em seguida, vamos resolver um exercício

(PUCCAMP-2010) Em uma ETA, ocorrem vários processos, como: decantação, cloração, captação da água do rio, bombeamento, filtração e floculação. A sequência correta da ocorrência dessas etapas é equivalente a;

a) Floculação, decantação, captação da água, bombeamento, cloração e filtração

b) Captação da água, bombeamento, floculação, decantação, filtração e cloração

c) Captação da água, bombeamento, decantação, floculação, cloração e filtração

d ) Captação da água, bombeamento, floculação, filtração, decantação e cloração

Gabarito: b

Em seguida, veja os vídeos abaixo para aprofundar os conhecimentos:

Por fim, resolva os seguintes exercícios:
01. (FUVEST 2009) A obtenção de água doce de boa qualidade está se tornando cada vez mais difícil devido ao adensamento populacional, às mudanças climáticas, à expansão da atividade industrial e à poluição. A água, uma vez captada, precisa ser purificada, o que é feito nas estações de tratamento. Um esquema do processo de purificação é:

exercício sobre tratamento de água

Em que as etapas B, D e F são:

B – Adição de sulfato de alumínio e óxido de cálcio,

D – Filtração em areia,

F – Fluoretação.

Assim sendo, as etapas A, C e E devem ser, respectivamente:

a) Filtração grosseira, decantação e cloração.

b) Decantação, cloração e filtração grosseira.

c) Cloração, neutralização e filtração grosseira.

d) Filtração grosseira, neutralização e decantação.

e) Neutralização, cloração e decantação.

02. (Cesgranrio-RJ-2009) Numa das etapas do tratamento de água que abastece uma cidade, a água é mantida durante um certo tempo em tanques para que os sólidos em suspensão se depositem no fundo. A essa operação denominamos:
  1. a) filtração
  2. b) sedimentação
  3. c) sifonação
  4. d) centrifugação
  5. e) cristalização
03. (UECE-2010) A água potável, bem precioso e escasso, apesar de ter um tratamento caro, é abusiva e inconsequentemente utilizada lavar carros e calçadas. Assinale a opção que apresenta corretamente fases do processo de tratamento de água:

a) Desinfecção e destilação

b) Aeração e floculação

c) Filtração e cristalização

d) Decantação e tamisação

04. (UNIFICADO-RJ-2008) Numa das etapas do tratamento da água que abastece uma cidade, a água é mantida durante um certo tempo em tanques para que os sólidos em suspensão se depositem no fundo. A essa operação denominamos:

a) Filtração

b) Sedimentação

c) Sifonação

d) Centrifugação

e) Cristalização

05. (UFTM-MG-2012) O tratamento da água é um processo custoso, envolvendo diversas etapas. O cloro e o sulfato de alumínio são usados, como agentes:

a) Dispersante e espessante

b) Redutor e espessante

c) Tensoativo e dispersante

d) Floculante e tensoativo

e) Oxidante e floculante

06. (ENEM-2012) Pesticidas são contaminantes ambientais altamente tóxicos aos seres vivos e, geralmente, com grande persistência ambiental. A busca por novas formas de eliminação dos pesticidas tem aumentado nos últimos anos, uma vez que as técnicas atuais são economicamente dispendiosas e paliativas. A biorremediação de pesticidas utilizando microrganismos tem se mostrado uma técnica muito promissora para essa finalidade, por apresentar vantagens econômicas e ambientais.

Para ser utilizado nesta técnica promissora, um microrganismo deve ser capaz de

a) Transferir o contaminante do solo para a água.

b) Absorver o contaminante sem alterá-lo quimicamente.

c) Apresentar alta taxa de mutação ao longo das geraçõe

d) Estimular o sistema imunológico do homem contra o contaminante.

e) Metabolizar o contaminante, liberando subprodutos menos tóxicos ou atóxicos.

Gabarito: 1. A; 2. B; 3. B; 4. B; 5. E; 6. E. 

Sobre o(a) autor(a):

Texto elaborado por Roseli Prieto, professora de Química e Biologia da rede estadual de São Paulo. Já atuou em diversas escolas públicas e privadas de Santos (SP). É Gestora Ambiental e Especialista em Planejamento e Gestora de cursos a distância.

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