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Água e Efluentes, Poluição e Origens

Agentes de Poluição - Tratamentos

O mar representa 97% da água no planeta, as geleiras 2,2% e a água doce 0,8%. Desta água doce, 3% é superficial e 97% subterrânea de difícil extração. Incluindo rios e lagos, apenas0,02% da água do planeta é utilizável, sendo que boa parte já se encontra poluída. A água tem composição variada de acordo com a origem e materiais com que entrou em contato.

Classificada como solvente universal agrega em seu meio todo o tipo de materiais e é também veiculo de desenvolvimento biológico.

Chama-se poluição a toda e qualquer alteração física, química ou biológica do ar, água e solo que origine condições nocivas à saúde, à segurança e ao bem estar. É poluição tudo o que prejudicar a fauna e a flora, tudo o que altere a estética e tudo o que prejudique o uso humano destes recursos. A poluição pode ser de ordem microbiológica, originando doenças, ou originada por lançamento de compostos orgânicos e inorgânicos na natureza.

O problema da poluição da água é tão sério que dados daOrganização Mundial da Saúde – OMS, dão conta hoje que já 30% da população não tem acesso à água potável e que 40% vive sem saneamento básico. Em decorrência desta situação diarréias e malária causam a morte de 3 milhões de pessoas ao ano sendo 90% crianças com menos de cinco anos. O problema tende a se agravar com a crescente migração para os arredores das cidades sendo já 2 bilhões os residentes em favelas ou assentamentos irregulares.

Colônia de 
Bactérias

Composição de Águas Doces e Salgadas Naturais - Várias Origens - (mg/litro)
(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)	(11)	(12)	-
Cálcio	0,8	0,65	40,7	1,68	14	22	241	144	6.5	3,11	4 540	400
Magnésio	1,2	0,14	7,2	0,24	13	17	7 200	55	1,1	0,7	160	1 350
Sódio	9,4	0,56	1,4	0,16	8	14	83 600	~ 27	~ 37	3,03	2 740	10 500
Potássio	-	0,11	1,2	0,31	-	0,5	4 070	~ 2	~ 3	1,09	32,1	380
Bicarbonato	4	-	114	5.4	104	129	251	622	77	20	55	28
Sulfato	7,6	2,2	36	1,3	4,7	1,3	16 400	60	15	1.0	1	185
Cloretos	17	0,57	1,1	0,06	8,5	33	140 000	53	17	0,5	12 600	19 000
Sílica	0,3	-	3,7	0,7	24	30	48	22	103	16,4	8,5	3
SDT	38	4,7	207	10	120	180	254 000	670	222	36	20 338	35 000
pH	5,5	-	-	6,9	7,7	7,0	7,4	-	6,7	6,2	6,5	-

Observações:

(1) Água de Chuva;

(2) Água de Chuva;

(3) Água do Rio Reno nos Alpes;

(4) Rio em Rochas Graníticas;

(5) Cachoeira em estação chuvosa;

(6) Cachoeira em estação seca;

(7) Água de Lago;

(8) Água de subsolo;

(9) Água de subsolo;

(10) Água de subsolo;

(11) Água de subsolo;

(12) Água de Mar;

SDT – Sólidos Dissolvidos Totais

pH é a medida da acidez - um pH menor que 7 significa uma água ácida.

(-) indica que o componente da água não foi detectado ou não foi analisado

(~) aproximadamente

Composição da Água Doce de Superfície e Subterrânea (Não Poluída):

Elemento	Valores Médios	Diretrizes OMS
Aluminio (Al)		0,2 mg/l
Amônia	< 0,2 mg/l (até 0,3 mg/l em águas anaeróbicas)	Sem indicação
Antimônio (Sb)	< 4 μg/l	0.005 mg/l
Arsênico (As)		0,01 mg/l
Asbestos		Sem indicação
Bário (Ba)		0,3 mg/l
Berílio (Be)	< 1 μg/l	Sem indicação
Boro (B)	< 1 mg/l	0,3 mg/l
Cádmio (Cd)	< 1 μg/l	0,003 mg/l
Cloro (Cl)		250 mg/l
Cromo (Cr+3, Cr+6 )	< 2 μg/l	0,05 mg/l
Cor		Não mencionado
Cobre (Cu)		2 mg/l
Cianetos (Cn)		0,07 mg/l
Oxigênio Dissolvido (O2)		Sem indicação
Fluoreto (F)	< 1,5 mg/l (acima de 10)	1,5 mg/l
Dureza (CaCO3)		Sem indicação
Gás sulfídrico (H2S)		Sem indicação
Ferro (Fe)	0,5 - 50 mg/l	Sem indicação
Chumbo (Pb)		0,01 mg/l
Manganês (Mn)		0,5 mg/l
Mercúrio (Hg)	< 0,5 μg/l	0,001 mg/l
Molibdênio(Mb)	< 0,01 mg/l	0,07 mg/l
Níquel (Ni)	< 0,02 mg/l	0,02 mg/l
Nitrato e nitrito (NO3, NO2)		50 mg/Nitrogênio total
Turbidez		Não mencionado
pH		Sem indicação
Selênio (Se)	< < 0,01 mg/l	0,01 mg/l
Prata (Ag)	– 50 μg/l	Sem indicação
Sodio (Na)	< 20 mg/l	200 mg/l
Sulfato (SO4)		500 mg/l
Estanho (Sn)		Sem indicação
TDS		Sem indicação
Urânio (U)		1,4 mg/l
Zinco (Zn)		3 mg/l

(!) - Diretrizes Salubridade (OMS – Organização Mundial da Saúde)

Purificação de Água - Fundamentos

Purificação de água significa livrar a água de impurezas, contaminantes ou microorganismos. A purificação da água não é um processo unilateral e passa por muitas etapas determinadas pelo tipo e variedade de impurezas encontradas.

A decantação/separação física, por exemplo, separar os sólidos ou faz flutuar os óleos; vários processos físico-químicos de separação podem ser utilizados; microorganismos perigosos são removidos por cloração ou por Radiação Ultravioleta. Outros microorganismos, entretanto, podem ser usados para o tratamento da água porque convertem contaminantes em substancias inofensivas.

Principais doenças por água contaminada

Doenças	Agente	Sintomas
Cólera	Víbrio  cholerae	Afeta apenas os seres humanos; sua transmissão vem diretamente dos dejetos fecais de doentes; contaminação por ingestão, principalmente de água contaminada. Causa diarréia, vômitos, rápida desidratação, acidose, câimbras musculares e colapso respiratório
Amebíase	Entamoeba  histolytica	Esta ameba se alimenta do bolo alimentar e sua presença causa disenteria aguda, febre, calafrios e diarréia sanguinolenta
Gastro-Enterite	Rota Vírus	Vírus que causa diarréia, vômitos, levando a desidratação grave.
Hepatite	Vírus de  Hepatite A	Vírus que ataca o fígado causando febre, mal-estar geral, falta de apetite e icterícia.
Disenteria Bacilar	Bactéria  Shigella	Fezes com sangue e pus seguido de vômitos e cólicas.
Poliomielite	Enterovirus poliovirus	Comum em crianças ("paralisia infantil"); através de contato fecal/oral derivado de condições sanitárias inadequadas; contaminação fecal de água e alimentos.
Febre Tifóide	Salmonella  typhi	Doença contagiosa causada por bactéria; causa febre intermitente, mal-estar, manchas rosas pelo tronco, tosse e prisão de ventre.
Febre Paratifóide	Salmonella  paratyphi	Transmite-se pelas fezes, mãos contaminadas, roupas, alimentos e água. Sintomas comuns são: dor de cabeça, mal-estar, fadiga, boca amarga, febre, calafrios, indisposição gástrica, diarréia e aumento do baço
Ascaridíase	Ascaris lumbricoides	A infecção dos vermes ocorre por ingestão de seus ovos presentes na água e alimentos, principalmente verduras

Poluição por Compostos orgânicos

Composto	Padrão	Efeitos sobre a saúde
Pesticidas organoclorados
Aldrin Dieldrin Clordano DDT Endrin Heptacloro Heptacloro Epóxido Hexaclorobenzeno Lindano Metoxicloro Toxafeno	0,03 µg/L 0,03 µg/L 0,03 µg/L 1,00 µg/L 0,20 µg/L 0,10 µg/L 0,10 µg/L 0,01 µg/L 3,00 µg/L 30,0 µg/L 5,00 µg/L	Produtos largamente utilizados na lavoura, sua presença na água em concentrações acima dos limites toleráveis (VMP – valor máximo permitido) pode acarretar envenenamento, dor de cabeça, distúrbios gastrointestinais, danos ao fígado, rins e sistema nervoso e efeitos cancerígenos.
Solventes orgânicos aromáticos
Benzeno	10,0 µg/L	A presença de benzeno em águas de abastecimento se deve a contaminação por resíduos de indústrias, principalmente de tintas, de plástico e medicamentos. O benzeno é considerado potencialmente cancerígeno.
Hidrocarbonetos Aromáticos Polinucleados
Benzo-pireno	0,01 µg/L	Substância causadora potencial de câncer mesmo em concentrações baixas. Sua presença em águas de abastecimento normalmente se deve a contaminação por resíduos da queima de matéria orgânica e derivados de petróleo.
Trihalometanos
Trihalometanos	100 µg/L	Podem estar presentes na água tratada e a sua formação se dá pela reação do cloro com certos compostos orgânicos presentes em águas naturais. Com objetivo preventivo, fixou-se o limite padrão, devido à suspeita de que, em teores excessivos, os THM possam ser cancerígenos.
Fenóis
Pentaclorofenol 2,4,6 – Triclorofenol	10 µg/L 10 µg/L	Utilizado na manufatura de desinfetantes, resinas, e indústria química e farmacêutica, esta presente em águas residuais industriais e de refinarias. O fenol na água reage com o cloro do tratamento e produz os clorofenois, que, mesmo em baixas concentrações, produzem gosto e cheiro característico na água (gosto “de remédio”). As concentrações que podem causar algum efeito à saúde são superiores às que alteram o sabor e o odor da água.
Solventes halogenados
1,1- dicloroeteno 1,2 dicloroetano tetracloroeteno Tetracloreto-carbono	0,3 µg/L 10 µg/L 10 µg/L 30 µg/L	Os solventes halogenados formam um grupo de compostos orgânicos muito utilizados na indústria de plásticos, tintas e corantes. Esses compostos, quando em concentrações excessivas, são potencialmente cancerígenos e alguns deles causadores de danos ao fígado e rins.
Herbicidas fenoxiácidos clorados
2,4-D;  2,4,5 -T	100 µg/L	Estes herbicidas são utilizados na agricultura para controle de plantas daninhas. Sua utilização em quantidades acima do recomendado deixa resíduos no solo que são carreados para os rios e lagos, contaminando a água.

Compostos que afetam as qualidades organolépticas da água

Composto	Padrão	Efeitos maléficos
Agentes tensoativos	0,2 mg/L	Provocam formação de espumas e gosto ruim; não são nocivos à saúde.
Cobre	1,0 mg/L	Irritações gastrointestinais.
Alumínio	0,2 mg/L	Adicionado à água durante o tratamento, é prejudicial à aparência da água.
Cloretos	250 mg/L	Indica eventual contato com esgoto doméstico.
Ferro total	0,3 mg/L	Aparecimento de cor; mancha a roupa e utensílios domésticos.
Dureza	500 mg/L de CaCO3	Provoca o aumento do consumo de sabões e incrustações nas tubulações.
Manganês	0,1 mg/L	Afeta a cor e o sabor da água.
Sulfatos	400 mg/L	Em concentrações elevadas tem efeito laxativo.
Sólidos totais dissolvidos	1000mg/L	Prejudicial ao paladar e pode ter efeito laxativo.

Coeficientes de Poluição Industrial – Efluentes

Cada efluente industrial, esgoto doméstico ou esgoto sanitário tem um índice de poluição usado como referência no dimensionamento do tratamento da água. Podemos dizer que algumas indústrias produzem potencialmente a seguinte poluição:

Indústrias e Potencial Poluidor

Indústria	Coeficiente de Poluição	Unidade
Alumínio	0,3 – 13	Kg DQO/ton produto
Borracha	0,001 – 5,3	Kg DBO/ton produto
Café solúvel	75 – 7518	Idem
Cana de Açúcar	1 380 – 9 360 0,5 – 10 250 a 1500	Idem M3/ton açúcar Mg/litro
Destilaria de Álcool	60 Vinhoto – 7 000- 20 000	M3/ton álcool Mg/litro
Celulose e Papel	15 – 110	Idem
Conservas	0,3 – 80	Idem
Matadouros e Frigoríficos	1,9 – 27,6 800-3200 0,3 – 2,5	Kg DBO/ton animal vivo Mg/litro M3/cabeça abatida
Abatedouro de Aves	8 – 20	Kg DBO/ 1000 aves abatidas
Óleos Comestíveis	0,01 – 13	Kg DBO/ton produto
Plásticos e Resinas	0 – 2,2	Idem
Química	0,1 – 123	Idem
Curtume	4 – 1 000 20-40 1000-1500	Kg DBO/ton pele M3 agua/ton pele Mg DBO/litro
Detergentes	0,2 – 11	Kg DBO/ton produto
Explosivos	0,09 – 11	Idem
Balas e Munição	65 – 72	Kg DBO/100 000 unidades
Laticínios	0,02 – 21,4 2-10 500 – 2000	Kg DBO/ton leite M3 agua/m3 leite produzido DBO mg/l
Refinarias	85 – 317	Kg DBO/1000m3 petróleo
Refrigerantes	2,5 – 121	Kg DBO/m3 produto
Siderurgia	0,2 – 5,7	Kg DBO/ton produto
Têxtil	0,5 – 800	Idem
Vidro	0,08 – 8,9	Idem
Esgoto Doméstico	40 – 50 200 – 700 160	Gr DBO/dia/habitante Mg DBO/litro de efluente Litros/hab/dia – Alto padrão
Cervejaria	5-20 1000-2000	M3 agua /m3 cerveja produzida Mg DBO/litro
Fecularia de Mandioca	DBO:1500 – 3 000	Mg/litro
Refinaria Petroleo	Dbo baixa: 10-30	Mg/litro

Obs.: A poluição é medida normalmente em DBO – demanda biológica de oxigênio (mg de O2/litro de efluente) ao 5 º dia de incubação

Compostos adicionados à água (Saneamento Municipal)

Composto	Padrão	Efeitos sobre a saúde
Flúor	0,6 a 0,8 mg/L	Proteção dos dentes das crianças contra as cáries.
Cloro	Mínimo de 0,2 mg/L	Agente bactericida; desinfecção de água.

Parâmetros de monitoramento da qualidade da água

Composto	Padrão	Efeitos sobre a saúde
Características físicas e organolépticas
Cor Padrão	Máx: 5,0 U.C.	Deve ser ausente. Pode causar manchas. Indicação de eventual contaminação.
Gosto e Odor	Não Objetável	Sabor característico. Indicação de eventual contaminação.
Turbidez	1,0 NTU	Material em suspensão. Reduz a ação do cloro.
pH	Min. 6,5 Máx.8,5	Muito baixo é corrosivo. Muito alto provoca incrustações.
Características bacteriológicas
Coliformes totais	Ausentes em 95% das amostras	Indicação de contaminação. Provável contato com dejetos animais.
Coliformes fecais	Ausentes	Contato com dejetos animais. Indicação de provável presença de agentes patogênicos.
Metais
Arsênio	0,05 mg/L	Intoxicação ao sistema nervoso. Possivelmente cancerígeno
Cádmio	0,005mg/L	Efeito cumulativo no sistema renal. Cãibras, vômitos e diarréias.
Bário	1,0 mg/L	Prejudicial ao sistema circulatório. Aumento da pressão sanguínea.
Chumbo	0,05 mg/L	Toxicidade aguda e efeito cumulativo. Danos ao sistema renal e sistema nervoso.
Cromo	0,05 mg/L	Distúrbios ao sistema circulatório e renal. Danos ao fígado e ulcerações intestinais.
Selênio	0,01 mg/L	Teores elevados podem provocar danos ao fígado.
Mercúrio	0,001 mg/L	Elevada toxicidade e efeito cumulativo. Danos ao sistema nervoso e renal.
Prata	0,05 mg/L	Em concentrações elevadas provoca danos à pele.
Não metais
Cianetos	0,1 mg/L	Em doses elevadas provoca danos ao sistema nervoso e à glândula tireóide.
Nitratos	10 mg/L	Prejudicial ao sistema respiratório principalmente em crianças.

Tratamento biólogo da água

Quando bactérias aeróbias são usadas para purificar a água é preciso oxigenar o reator para que elas convertam os poluentes em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Quando bactérias anaeróbias são usadas, o oxigênio passa a ser um problema. Este tipo de bactéria além de dióxido de carbono e água, produz metano (CH4) em seus processos de degradação biológica.

Fertilizantes como os fosfatos podem ser removidos com a adição de outro produto químico, usualmente o ferro, para que a reação produza um sólido precipitável e possa ser retirado por filtração.

Remoção de amônia e conversão a nitratos é um pouco mais complicado e inclui tratamentos com bactérias aeróbias e anaeróbias em seqüência. No processo aeróbio entram dois tipos de bactérias a Nitrossomonas e a Nitrobacter. Embora o nitrato não seja exatamente tóxico para a maioria dos peixes o incremento deste elemento pode chegar a níveis indesejáveis propiciando o desenvolvimento de algas verdes (cianofíceas). Para evitar o problema, o tratamento biológico deve continuar e transformar o nitrato em Nitrogênio gás (N2) para então retornar à atmosfera.

Tratamento de Água e Efluentes

Análise da Água

Chama-se poluição a toda e qualquer alteração física, química ou biológica do ar, água e solo que origine condições nocivas à saúde, à segurança e ao bem estar. É poluição tudo o que prejudicar a fauna e a flora, tudo o que altere a estética e tudo o que prejudique o uso humano destes recursos.

A poluição pode ser de ordem microbiológica, originando doenças, ou originada por lançamento de compostos orgânicos e inorgânicos na natureza.

Principais doenças por água contaminada

Doenças	Agente	Sintomas
Cólera	Víbrio cholerae	Afeta apenas os seres humanos; sua transmissão vem diretamente dos dejetos fecais de doentes; contaminação por ingestão, principalmente de água contaminada. Causa diarréia, vômitos, rápida desidratação, acidose, câimbras musculares e colapso respiratório
Amebíase	Entamoeba histolytica	Esta ameba se alimenta do bolo alimentar e sua presença causa disenteria aguda, febre, calafrios e diarréia sanguinolenta
Gastro-Enterite	Rota Vírus	Vírus que causa diarréia, vômitos, levando a desidratação grave.
Hepatite	Vírus de Hepatite A	Vírus que ataca o fígado causando febre, mal-estar geral, falta de apetite e icterícia.
Disenteria Bacilar	Bactéria Shigella	Fezes com sangue e pus seguido de vômitos e cólicas.
Poliomielite	Enterovirus poliovirus	Comum em crianças ("paralisia infantil"); através de contato fecal/oral derivado de condições sanitárias inadequadas; contaminação fecal de água e alimentos.
Febre Tifóide	Salmonella typhi	Doença contagiosa causada por bactéria; causa febre intermitente, mal-estar, manchas rosas pelo tronco, tosse e prisão de ventre.
Febre Paratifóide	Salmonella paratyphi	Transmite-se pelas fezes, mãos contaminadas, roupas, alimentos e água. Sintomas comuns são: dor de cabeça, mal-estar, fadiga, boca amarga, febre, calafrios, indisposição gástrica, diarréia e aumento do baço
Ascaridíase	Ascaris lumbricoides	A infecção dos vermes ocorre por ingestão de seus ovos presentes na água e alimentos, principalmente verduras

O controle governamental sobre a poluição ambiental na água e efluentes industriais, potabilidade, reuso, e outras, é cada vez mais rígido e monitorado. No Brasil a regulamentação é feita pelo Governo Federal, Estadual e Municipal.

As as principais leis e regulamentações incluem: Legislação Federal para potabilidade da água inclui - Portaria 518 e o lançamento em corpos de água - Conama 357/05. A Legislação Estadual, em São Paulo, incluí o lançamento em corpos de água - Artigo 18 e o lançamento em rede de esgoto - Artigo 19A.

Poluição de Praias

Poluição com Tintas

Poluição de Rios

Uma análise de Água para verificar a potabilidade de um poço artesiano, por exemplo, os resultados do laboratório de análise apresentaram o seguinte:

Relatório de Análise Bacteriológica da Água

Poluição por Compostos orgânicos e Efeitos sobre a Saúde

Pesticidas organoclorados: largamente utilizados na lavoura, em concentrações acima dos limites toleráveis acarreta envenenamento, dor de cabeça, distúrbios gastrointestinais, danos ao fígado, rins e sistema nervoso e efeitos cancerígenos.

Solventes orgânicos aromáticos: o benzeno é cancerígeno e em águas de abastecimento se deve a contaminação por tintas, plástico e medicamentos.

Hidrocarbonetos Aromáticos: causadores de câncer. Sua presença em águas de abastecimento se deve a contaminação por resíduos da queima de matéria orgânica e derivados de petróleo.

Trihalometanos: sua formação se dá pela reação do cloro com certos compostos orgânicos presentes em águas naturais. Os THM podem ser cancerígenos.

Fenóis: Utilizado na manufatura de desinfetantes, resinas, e indústria química e farmacêutica. O fenol na água reage com o cloro produzindo gosto e cheiro “de remédio”.

Solventes halogenados: utilizados na indústria de plásticos, tintas e corantes. Potencialmente cancerígenos e alguns deles causadores de danos ao fígado e rins

Herbicidas fenoxiácidos clorados: utilizados na agricultura para controle de plantas daninhas são carreados para os rios e lagos, contaminando a água.

Agentes tensoativos: Provocam formação de espumas e gosto ruim; não são nocivos à saúde.

Cobre - Irritações gastrointestinais

Alumínio - Adicionado à água durante o tratamento, é prejudicial à aparência da água.

Cloretos - Indica eventual contato com esgoto doméstico.

Ferro total - Aparecimento de cor; mancha a roupa e utensílios domésticos.

Dureza - Provoca o aumento do consumo de sabões e incrustações nas tubulações.

Manganês - Afeta a cor e o sabor da água.

Sulfatos - Em concentrações elevadas tem efeito laxativo.

Sólidos totais dissolvidos - Prejudicial ao paladar e pode ter efeito laxativo.

Água de Chuva - Captação e Armazenamento

A água pluvial ou simplesmente chuva com tratamentos simples é uma alternativa concreta para uso em descargas de vasos sanitários, irrigação de jardins e lavagens de carros, pisos e roupa, podendo ser adequada e levada a nível de potabilidade humana e animal.

Água de Chuva – Instalação da Cisterna: Como a cisterna é o principal custo do sistema, o cliente deve estar ciente da capacidade de armazenamento e avaliar se é o que precisa e em termos inclusive de área ocupada.

A SNatural tem sistemas de coleta e armazenamento de água de chuva:A cisterna se apresenta na forma de kit feito em plástico de engenharia reforçada (PEAD) com alta resistência química e mecânica, pré-montado com acoplamento de encaixe, pronto para uso e os módulos são projetados para transporte em container ou caminhão com facilidade de remoção e instalação.

     

Tanque (m3)	Diâmetro e Altura (m)	Área (m2)
2,1	1,6 x 1,2 m	9
3,3	2,6 x 1,8	10
6,0	2, x 3,3 m	19
10	2,35 x 2,55 m	23

Água de Chuva – Qualidade: Uma água de chuva de telhado, desde que não haja poluição no ar apresenta os mesmos padrões de potabilidade que uma água de torneira residencial pelos padrões da legislação. (Instrução Normativa Nº 62 de 26 de agosto de 2003, a Portaria Nº 518/04 do Ministério da Saúde e a Resolução CONAMA Nº 357/05.)

Resultados das análises físico-químicas e microbiológicas da água de chuva

Parâmetros	Unidade	Telhado	Torneira (Poço)	Portaria 518  (MS VMP)	CONAMA 357  (Classe 1)
pH	-	6,72	6,8	6 - 9	6 – 9
Condutividade	micros/cm	25,0	57,5	--	--
Turbidez	UT	0,81	0,62	5,0	100
Cor	uH	0,00	0,00	15	75 mg pt/l
Dureza	Mg/l	21,4	72,1	500	--
Aloretos	Mg/l	10,5	9,3	250	250
Alcalinidade	Mg/l	13,4	15,3	--	--
STD	Mg/l	13,9	27.3	--	--
Nitrito	Mg/l	0,0	0,0	--	1,0
Nitrato	Mg/l	0.0	0,0	--	10
Amônia	Mg/l	0.0	0,0	1,5	3,7
Sulfato	Mg/l	ND	ND	250	250
Coli.Termotoler.	NMP/100ml	0,0	0,0	Ausência	2000 max
Coli. Totais	NMP/100ml	9,3x10^1	4,6x10^2		--

Celso Augusto Guimarães Santos (3); Klissia Magno (2); Mellyne Palmeira (1); Renan Dantas (1); Isabelle Yruska de Lucena Gomes Braga (2) Centro de Tecnologia/Departamento de Engenharia Civil/PROBEX – Aproveitamento De Água De Chuva Para Fins Não Potáveis - UFPB-PRAC - X Encontro de Extensão - 2007

Obs.:A água de chuva, dependendo do local onde é captada, devido a condições de poluição locais (industriais ou áreas urbanas) podem alterar sua qualidade tornando-a imprópria para o consumo humano potável.

Água de Chuva - Utilização Residencial: Numa residência, a alimentação, banho/lavatório representa 45% do consumo de água sendo o resto, 55% usado para descargas em bacia sanitária, lavagem de roupa e carro, irrigação de jardim e piscina que pode facilmente ser atendido pela agua de chuva com um tratamento mínimo de filtração e desinfecção.

Limites para Reuso em Vaso Sanitários – Brasil

Parâmetro	Unidade	Agua de Chuva (Telhado)	NBR 13  969/97 (Classe 3)	Alemanha	Japão
pH	--	6,7	--	6 - 9	6 - 9
Turbidez	UH	0,81	--
Oleos e Graxas	NTU		<10	1 - 2	5
DBO	Mg/l		--
Coliforme Fecal	NMP/100 ml	Ausente	--	20	10
COV	Mg/l		< 500	100	10
Nitrato	Mg/l	0,0
Nitrogênio Amoniacal	Mg/l
Nitrito	Mg/l	0,0
Fosforo	Mg/l
SST	Mg/l			30
SDT	Mg/l	13,9	20

(*) – Compostos Orgânicos Voláteis - COV

Água de Chuva – Captação: O dimensionamento de um sistema de coleta depende doconsumo da residência ou estabelecimento, da oferta de chuva no local e dos aspectos econômicos e educacionais. Além de saber quanta água será consumida na residência, precisamos saber o quanto de chuva é esperada durante o ano ou temporada no local e o quanto cai nos telhados. Os dados de chuva podem ser encontrados em Instituições de Meteorologia, municípais ou estaduais ou via internet. Numa região hipotética, descrita abaixo, observam-se, dos dados pluviométricos e os de consumo da casa.

Os dados de precipitação mensal ou anual são aprentados e mm/m2, isto significa que se chover em sua cidade 750 mm/m2, cada metro quadrado recebe 750 litros de água por ano. Na prática nem toda a água é é capturada devido à evaporação, infiltração e outros fenômenos. Esta perda se estima em 20%.

Volume de água (litros/ano) = 0,80 x área captação (m2) x precipitação (lts/ano/m2)

Se sua casa tem 250 m2 de telhado ou área de coleta e em sua região chove apenas 750 mm de agua por ano, tudo o que podemos armazenar é 0,80 x 250m2 x 750 litros/ano/m2 = 150 000 litros ou 150m3 que que seria suficiente para uma casa cujo consumo fosse de 400 litros/dia.

Água de Chuva - Demanda de Água: O consumo de uma fábrica, escritorio ou residencia poderá ser estabelecido por medias padrão da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, como as apresentadas abaixo :

Tipo de Consumidor		C (l/dia)
População Permanente
Residências
alto padrão	pessoa	160
medio padrão	pessoa	130
baixo padrão	pessoa	100
Hotel (menos lavanderia e cozinha)	pessoa	100
Alojamentos Provisórios	pessoa	80
População Temporária
Fabrica em Geral	pessoa	70
Escritórios	pessoa	50
Edifícios públicos ou comerciais	pessoa	50
Escolas e externatos (Locais de longa permanência)	pessoa	50
Bares	pessoa	6
Restaurantes e similares	refeições	25
Cinemas teatros (locais de curta permanência)	lugar	2
Sanitários Públicos	bacia sanitária	480

Água de Chuva - Dimensionamento:

Caso 1: Considere o número de pessoas que vivem nesta casa de 250 m2 de telhado e que o consumo médio diário/pessoa seja de 200 litros. Se a casa tem 3 pessoas, o consumo diário será de 600 l/dia. Se quiser quer ter uma reserva para todo o ano multiplique esse número por 360 dias ( considera-se 5 dias de folga ou ausente em férias, etc.): 600 x 360 = 216 000 litros/ano (216 m3/ano). Se quiser um tanque para reservar apenas para dois meses após o início da seca, o tanque seria de 36 m3. (60 dias x 600 litros / dia = 36 000 lts).

Assumindo que a temporada de chuva dure cinco meses (150 dias), que o consumo de água durante este periodo seja de 90 m3 (600 litros/dia x 150 dias=90 000 litros) e supondo que nosso tanque tenha 150 m3, a reserva para enfrentar a seca sera a reserva menos o consumo que dá 60 m3 (150 m3 – 90 m3 = 60 m3) Este volume reserva, se a casa continuar a gastar os 600 litros/dia, sera suficinete apenas para 100 dias (60 m3 estocado/consumo de 0,6 m3/dia = 100 dias) ou aproximadamente três meses.

Caso 2 : Se uma família de 3 membros decidiu que a água coletada será utilizada para lavar roupa, banheiro e limpeza geral da casa e considerando-se que a lavanderia consome 18 litros/dia/pessoa, que a descarga banheiro consome 60 litros/pessoa/dia e que a limpeza da casa consome 8 litros por dia.. No total, temos um consumo de 259 litros/dia ou quase 8 m3/mes. Se o período de seca for 3 meses sera necessario um tanque de 24 m3. Se, no entanto, o espaço familiar só permitir construír um tanque de 10 metros cúbicos, a família pode escolher reduzir o consumo e utiliza-la excencialmente para limpar o banheiro.

Água de Chuva – Projetos de Captação

Uma das principais reclamações de usuários do sistema é não conseguir manter uma boa qualidade de água, principalmente após longos períodos de armazenamento. A matéria orgânica, folhas, troncos, etc., deve ser impedida de entrar nas cisternas e para tanto se instalam pré-filtros e sistemas de decantação simples.

Sedimentadores e Prefiltros: Como os telhados estão sujos a primeira água que cai estará contaminada sendo que em geral se despreza 20 litros iniciais de água para cada 100 m2 de área de captação.

A pré-filtração e a desinfecção posterior são elementos chave: os pré-filtros são constituídos por filtros ou grades para reter sólidos grandes, como pedras, areia e folhas. Filtros tipo caixas de gordura separam óleos e outros materiais flutuantes existentes nos telhados e zonas de recolha também podem ser usados.

 

Para remover areia, um tanque de decantação de 2 a 3 minutos de tempo de tetenção hidráulica permite a separação de sólidos.

Os Pré-filtros podem ser de superficie ou enterrados; a idéia é fazer com que o fluxo de água passe através de um meio filtrante grosseiro selecionado de acordo com a espessura de partículas a serem filtradas.

Após estes cuidados normalmente a água pode entrar na cisterna onde deverá ser clorada.

Normalmente agua de chuva usada para finalidades menos nobres com irrigação, lavagem de piso e carros além de descarga de banheiro, poderá ser usada com este tratamento simples mais desinfecção com cloro.

Tratamento	Aplicações Básicas
	Potável	Não potável	Rega e Limpeza
Filtros	Filtro para sedimentos e no mínimo outro de carvão ativado, por exemplo, para eliminar produtos químicos dissolvidos	Filtro de sedimentos e partículas. Para banho convém usar carvão activado ou areia.	É suficiente um filtro por gravidade de pedrisco.
Desinfecção	Requerida	Requerida	Não requerida

O Cloro pode ser granulado, em pastilhas ou líquido. As pastilhas podem ser de dissolução rápida ou lenta. O cloro tem a propriedade de permanece por um longo tempo na água ou efeito residual. No tratamento de agua de cisternas, é o processo mais comum. O tempo de contato do cloro com a água, que deve ser de, no mínimo, 30 minutos e sua dosagem de 2 ppm para manter um residual de 0,5 mg de cloro por litro de água. Para consumo humano a turbidez da água deverá ser de no máximo 1 UNT (unidades de turbidez), a alcalinidade da água entre 80/100 ppm e o Ph entre 7,4/7,8 para o clorofuncionar a contento.

Cloro e Cloradores:

Cloradores de pastilhas: os cloradores mais simples são flutuantes podendo ser usados em piscinas em cisternas e caixas de água. Os cloradores de passagem, outro tipo de clorador de pastilhas, usa pastilhas de baixa solubilidade; As bombas dosadoras são cloradores de formulações liquidas e injetam o cloro de acordo com a vazão da agua na tubulação. As pastilhas de dissolução rápida usando efervecencia também podem ser usados para desinfecção de superfícies, utensílios de cozinha indústria alimentos e água potável. Por ser efervescente, possui dosagens precisas de sanificantes com a possibilidade de oferecer dosagens controladas pelo tamanho da pastilha: 1, 2, 5, 10, 20.. Dissolve-se rapidamente sem deixar resíduos, Com embalagens práticas e de fácil utilização pode ser levado para campings, pescarias, casa de campo, parque de obras, etc.. O cloro granulado é mais usado em piscinas.

Instalação das Cisternas:

A cisterna se apresenta na forma de kit feito em plástico de engenharia reforçada (PEAD) com alta resistência química e mecânica, pré-montado com acoplamento de encaixe, pronto para uso e os módulos são projetados para transporte em container ou caminhão com facilidade de remoção e instalação.

Instalar os tanques respeitando as distâncias horizontais mínimas de 1,5 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água; 3,0 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água e 15,0 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza.

É necessário checar a legislação municipal, regional e estadual que especificam condições diferentes das indicadas.

IMPORTANTE:

• A Cisterna só pode ser instalada se, e somente se, o lençol freático estiver abaixo de sua base de assentamento. A distância mínima aconselhada é de 1,00 m entre a base e o nível máximo que o lençol freático poderá atingir em períodos de cheia.

A profundidade da escavação será determinada pela altura dos tanques e pelo nível de chegada da água, que deverá chegar em nível superior ou igual à entrada no tanque. Outro aspecto importante na etapa de escavação é a análise do tipo de solo/terreno onde o tanque será instalado. A qualidade do solo e suas características de expansibilidade determinam o aterramento.

Fora os elementos imprescindíveis para o funcionamento e captação da água de chuva indicados acima, a cisterna tem seus equipamentos tradicionais incluídos para instalação.

A CISTERNA para água de chuva é equipada com todos os acessórios necessários para o seu funcionamento adequado.

Instalação do Filtro e Manutenção: Os coletores que descem das calhas são conectados nas entradas da água bruta do Filtro de Água de Chuva. Pode-se usar somente um lado ou fazer a entrada pelos dois lados. Se a área de telhado for superior a 100 m², a conexão deve ser feita pelos dois lados. O descarte das folhas e de parte da água deve ser direcionado para a rede de água pluvial (eventualmente, pode ser descartado no terreno para haver absorção pelo solo), e é realizado através da saída oposta à entrada de água filtrada para a cisterna.

 

O filtro pode ser instalado tanto acima como abaixo do solo. Caso seja instalado abaixo do nível do solo, a base deverá ser sobre terra bem firme ou ser construído um nicho próprio para que este não afunde.

Como a borda superior fica rente ao solo, a tampa do filtro deve ficar bem fechada. A caixa para abrigar o filtro de água de chuva deve ter uma folga para as laterais variando entre 30 e 40 cm além das dimensões do filtro.

O elemento filtrante deve ser inspecionado e limpo regularmente. A freqüência necessária depende das condições do local. Recomendamos que seja de dois em dois meses antes da estação das chuvas, e mensalmente durante tal período, dado o grande fluxo de passagem de chuva.

  

Limpeza do elemento filtrante

• • Puxar o elemento filtrante para fora do filtro;
• • Limpar a tela na parte de trás com um jato d’água forte;
• • Se necessário, soltar os dois parafusos, retirar a tela do lugar e limpá-la com detergente ou desengordurante;
• • Após a instalação da tela no elemento, recolocá-lo no lugar exercendo uma leve pressão para permitir o encaixe.

Caso fique alto demais, a água suja passará por baixo do elemento para a cisterna.

Capacidade de vazão do sistema

O Filtro Água de Chuva tem capacidade para coleta de água de até 200 m² de área de telhado, com uma vazão de 9 litros por segundo (Estes valores podem variar em função da região de instalação).

Matéria-prima utilizada

O corpo do filtro, o freio d’água e o sifão/ladrão são fabricados em polietileno pelo sistema de rotomoldagem, e o elemento filtrante do Filtro de Água de Chuva é feito em aço inoxidável.

Maiores Informações no Manual de Instalação

Agua de Chuva para aplicações mais Nobres:

Aplicações mais nobres de penderão de um tratamento mais completo com filtração em vaso pressurizado normalmente de carcaça de inox recheado com um determinado tipo de midia (meio filtrante) específica ou pode ser usado um simples filtro de cartucho.

Filtro de cartucho

Filtro de Inox>

A filtração pressurizada a partir de uma cisterna normalmente é feita com um filtro de areia com carvão ativado. A areia retira a turbidez e para retirar o excesso de cloro, sabores e odores originados de contaminantes químicos orgânicos, pesticidas, herbicidas e hidrocarbonetos clorados, se usa o carvão ativado.

Na escolha de um filtro, mais do que o formato do filtro o importante é o meio filtrante oumídia utilizada em seu interior, em sua construção.

Existem vários tipos de midias e cada uma tem sua função no tratamento da água:

Areia filtrante/Sílica/Quatzo: Os filtros de areia são usados para remover sedimentos e sólidos em suspensão, A sua utilização requer a substituição ocasional de retrolavagem freqüentes.

Carvão ativado: é fabricado a partir de cascas de cocos em processos de alta pressão e temperatura; é usada para remoção de cloro, cor, sabor e odores estranhos à água e outros produtos químicos.Também devem ser retro-lavados, invertendo os fluxos de água limpa em direção oposta ao fluxo normal de filtração para remover as impurezas e sólidos. Deve ser substituido completamente uma vez que foi saturado.

Antracito: é um tipo de carvão mineral usado para filtração de sedimentos e partículas além de remover ferro e manganês. Por ter características base carbono também remove gostos e odores estranhos a exemplo do carvão ativado.

Argilas Naturais e Ativadas : para remoção de ferro e manganês com forma granular, de verde a castanho escuro, com poder de troca iônica, removem turbidez, cor, amônia, carga orgânica, removem parcialmente a dureza e absorvem odores e gostos estranhos.

Filtros de Cartucho: feitos de polipropileno ou outro material plastico ou natural, não precisam de retrolavagem, mas são trocados a cada 3-4 meses. Com grande capacidade de retenção de particulas responsaveis pela turbidez. Contra bacterias e virus infelizmente será necessário o uso de cloração, ozonização ou radiação ultravioleta para seu controle e preveção. Despois deste passo se obtém água potável de excelente qualidade.

Sistema de Bombeamento, Filtração e Cloração (Desinfecção)

Desinfecção

Independente do uso da água é necessário se proceder sempre a uma desinfecção tanto para manter um residual de cloro como para habilita-la ao contato humano e animal. Diversas doenças são transmitidas pela água: a Cólera, a Gastro-Enterite, a Hepatite, a Desinteria Bacilar, a Poliomielite, Febre Tifoide e a Paratifoide.

A desinfecção é necessaria logo após a pré filtração diretamente no tanque e especialmente se forem consumidos por seres humanos ou animais. Se a aplicação/uso da água de chuva fôr para irrigação e outros usos que não envolvam o contato humano, a desinfecção pode não ser necessária.

Principais agentes de desinfecção são o Cloro, o Ozônio e a radiação Ultravioleta:

O Cloro pode ser granulado, em pastilhas ou líquido. As pastilhas podem ser de dissolução rápida ou lenta. O cloro tem a propriedade de permanece por um longo tempo na água ou efeito residual. No tratamento de agua de cisternas, é o processo mais comum. O tempo de contato do cloro com a água, que deve ser de, no mínimo, 30 minutos e sua dosagem de 2 ppm para manter um residual de 0,5 mg de cloro por litro de água. Para consumo humano a turbidez da água deverá ser de no máximo 1 UNT (unidades de turbidez), a alcalinidade da água entre 80/100 ppm e o Ph entre 7,4/7,8 para o cloro funcionar a contento.

2) O ozônio (O3) é um excelente desinfetante e também ajuda a eliminar ou reduzir certos metais pesados e produtos químicos. Consome energia para produzir-se e não permanece muito tempo na água o que exige a aplicação contínua no caso de você deseja armazenar água por longos períodos de tempo.

3) Radiação UV (Ultra-Violeta): amplamente utilizada na área de purificação de água, tem a desvantagem de exigir energia elétrica permanente e necessita substituição e manutenção e limpeza da lampada a cada ano de uso.

Cloro e Cloradores:

Cloradores de pastilhas: os cloradores mais simples são flutuantes podendo ser usados em piscinas em cisternas e caixas de água. Os cloradores de passagem, outro tipo de clorador de pastilhas, usa pastilhas de baixa solubilidade; As bombas dosadoras são cloradores de formulações liquidas e injetam o cloro de acordo com a vazão da agua na tubulação. As pastilhas de dissolução rápida usando efervecencia também podem ser usados para desinfecção de superfícies, utensílios de cozinha indústria alimentos e agua potável. Por ser efervescente, possui dosagens precisas de sanificantes com a possibilidade de oferecer dosagens controladas pelo tamanho da pastilha: 1, 2, 5, 10, 20.. Dissolve-se rapidamente sem deixar resíduos, Com embalagens práticas e de fácil utilização pode ser levado para campings, pescarias, casa de campo, parque de obras, etc.. O cloro granulado é mais usado em piscinas.

Pastilhas de 20 e 200 gr

Clorador Flutuante

De Linha/Passagem

Pastilhas Efervecentes

Embalagem em Bombonas

Flutuante dentro da Cisterna

Pastilhas dentro da Cisterna

Bomba Centrifuga e Bomba Dosadora

Cloro Liquido: o cloro liquido é o tipo mais usado na indútria e normalmente aplicado com bombas dosadoras como no esquema abaixo. As bombas dosadoras para aplicação de hipoclorito de sódio a 10-12% de cloro devem ser resistentes à o ataque oxidante do cloro. A dosagem de piscina no minimo de 0,5 ppm e agua potavel minimo de 0,2 ppm;