tratamento de água para consumo humano de reservatório eutrofizado através de adsorção de...

UNIVERSIDADE DE SO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRULICA E SANEAMENTO

MARCO ANTONIO CALAZANS DUARTE

Tratamento de gua para consumo humano de reservatrio eutrofizado atravs

de pr e interoxidao, adsoro em carvo ativado e dupla filtrao

SO CARLOS/SP

2011

MARCO ANTONIO CALAZANS DUARTE

Tratamento de gua para consumo humano de reservatrio eutrofizado atravs

de pr e interoxidao, adsoro em carvo ativado e dupla filtrao

Tese apresentada Escola de Engenharia de So Carlos, da Universidade de So Paulo, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Doutor em Engenharia Hidrulica e Saneamento.

Orientadora: Profa. Dra. Ruth de Gouva Duarte

SO CARLOS/SP

2011

AUTORIZO A REPRODUO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR

QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRNICO, PARA FINS DE ESTUDO

E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.

Ficha catalogrfica preparada pela Seo de Tratamento

da Informao do Servio de Biblioteca EESC/USP

Duarte, Marco Antonio Calazans D812t Tratamento de gua para consumo humano de reservatrio

eutrofizado atravs de pr e interoxidao, adsoro em carvo ativado e dupla filtrao / Marco Antonio Calazans Duarte; orientadora: Ruth de Gouva Duarte. - - So Carlos, 2011.

Tese (DoutoradoPrograma de Ps-Graduao e rea de Concentrao em Engenharia Hidrulica e Saneamento) Escola de Engenharia de So Carlos da Universidade de So Paulo, 2011. 1. Adsoro tratamento de gua. 2. Cianobactrias. 3. Dupla filtrao. 4. Tratamento de gua. 5. Oxidao. I. Ttulo

FOLHA DE APROVAO

Marco Antonio Calazans Duarte

Tratamento de gua para consumo humano de reservatrio eutrofizado atravs de pr e interoxidao, adsoro em carvo ativado e dupla filtrao

Tese apresentada Escola de Engenharia de So Carlos, da Universidade de So Paulo, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Doutor em Engenharia Hidrulica e Saneamento.

Aprovada em 25 de fevereiro de 2011.

BANCA EXAMINADORA

___________________________________________ Profa. Dra. Ruth de Gouva Duarte (orientadora)

Escola de Engenharia de So Carlos

___________________________________________ Prof. Dr. Andr Luis Calado Arajo

Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do RN

___________________________________________ Prof. Dr. Marcelo Libnio

Universidade Federal de Minas Gerais

___________________________________________ Prof. Dr. Marco Antonio Penalva Reali Escola de Engenharia de So Carlos

___________________________________________ Profa. Tit. Dra. Maria do Carmo Calijuri Escola de Engenharia de So Carlos

DEDICATRIA

Ao meu pai Antonio de Souza Duarte (in memorian) com quem aprendi e hoje pratico

e tento ensinar valores como tica, honestidade e desprendimento.

A minha tia e madrinha Julieta Calazans, que sutil e inteligentemente soube nos

mostrar, desde jovens, a importncia do estudo, trabalho e superao de obstculos

com humildade, de cabea erguida, com o corao tranquilo.

AGRADECIMENTOS

INSTITUCIONAIS:

Escola de Engenharia de So Carlos, atravs dos professores Luis Antonio Daniel,

Maria do Carmo Calijuri e Eduardo Cleto Pires pelos ensinamentos atualizados e

didtica de ensino. Aos funcionrios Pavvlona Bueno (Pavi), Maria Auxiliadora (S),

Valdecir Arruda e Jlio Trofino pelo apoio tcnico-administrativo e pela cordialidade

durante a estada no campus So Carlos.

Ao professor Marcelo Zaiat, pelas sugestes e recomendaes e apoio financeiro

para a realizao de anlises laboratoriais.

professora Ruth de Gouva Duarte pela continuidade voluntria da orientao,

solidariedade, estmulo e importantes sugestes na reviso de textos; pelo exemplo

de pessoa e professora.

Ao engenheiro Luis Di Bernardo, pela recepo e apoio no incio da pesquisa, pelas

idias iniciais sobre o tema da investigao e delineamento da instalao piloto

disponibilizada.

CAERN, atravs dos Diretores Presidentes Pedro Augusto Lisboa e Walter Gasi e

dos Diretores Tcnicos Marcelo Caetano Rosado e Clvis Veloso Freire, por todas

as concesses, permisses e despesas realizadas durante a pesquisa e pela

confiana manifestada.

Ao IFRN, atravs do Reitor professor Belchior de Oliveira Rocha, pela autorizao

de afastamento e pelo apoio pesquisa no Laboratrio de Pesquisa Ambiental da

Diretoria de Tecnologia e Educao em Recursos Naturais.

Pr-Reitoria de Pesquisa e Inovao Tecnolgica do IFRN, na pessoa do prof.

Jos Yvan Pereira Leite, pelas bolsas de iniciao cientfica concedidas.

BAHIACARBON LTDA., pelo fornecimento gratuito de carves ativados

pulverizado e granulado de endocarpo de cco.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico pela bolsa de

doutorado concedida (processo 142.110/2006-0) e pela aprovao de projeto

coordenado pelo professor Andr Luis Calado Arajo (processo no 476043/2008-5),

fundamentais para a obteno dos resultados da pesquisa.

AGRADECIMENTOS

INSTITUCIONAIS:

BERACA SABAR LTDA., na pessoa de Jefferson Teixeira, pela doao de

produtos qumicos (coagulante hidrxicloreto de alumnio, cloro granulado e dixido

de cloro) e pela cordialidade de atendimento na visita unidade de produo de

Pernambuco.

ACQUATRAT DO NORDESTE LTDA., que forneceu todo o material filtrante e

suporte dos filtros utilizado na pesquisa, pelo apoio e pronto atendimento.

OFICINA TORNOSERVICE ME, pelo esmero e fino acabamento das peas

especiais em plstico e metlicas confeccionadas artesanalmente.

POUSADA GARGALHEIRAS ME, seus proprietrios (Lindalva e Chico) e

funcionrios (Titi, Celso, Neto, Leida, Leninha, Jair) pela hospitalidade e cordialidade

durantes as estadas em Acari/Aude Gargalheira.

Ao professor Djalma Ribeiro da Silva e ao aluno Andr Luiz Almeida pela realizao

das anlises de Carbono Total, no Ncleo de Estudos em Petrleo e Gs Natural, do

Departamento de Qumica da UFRN.

Ao Gerente da Regional Caic da CAERN, eng. Welington Queiroga e sua substituta

Rosy, pelo apoio financeiro no pagamento de prestadores de servios durante a

montagem e ensaios na IP-DF.

Ao chefe do escritrio da CAERN em Acari, Paulo Alves da Silva e aos operadores

da ETA Gargalheira, Jos Joelson de Medeiros, Joclio Rodrigues (To), Francisco

Ferreira dos Santos (seu Chico), Antonio Marcelino de Morais (Toinho) e Rubens

Franklin de Lucena (Rubinho), pelo apoio voluntrio e nos momentos em foi

solicitado, pela parceria e cumplicidade.

Ao tcnico de engenharia da CAERN Aldemrio Oliveira pelo paciente e esmerado

trabalho de desenho e detalhamento das unidades da IP-DF.

Ao coordenador do setor de transportes da CAERN, Sandro Saraiva e aos

motoristas Maurcio Larry, Waldemir Jnior, Wilson Vicente e Erivaldo Freitas que ao

longo de cerca de 120 semanas de viagens conduziram a equipe de pesquisa e

juntos percorremos 60.000 km no trajeto Natal-Gargalheira-Natal sem sobressaltos.

AGRADECIMENTOS

PESSOAIS:

Ao engenheiro Francisco Horcio Dantas, pela amizade simples e grandiosa como o

serto nordestino, pelo multi aprendizado hidrulico-eltrico-mecnico e pelas

orientaes e sugestes gentil e prontamente oferecidas.

Ao tcnico de engenharia Jos Targino dos Santos Neto, que, juntamente com Dr.

Horcio (como conhecido na CAERN) compartilhou das experincias e vivncias

pessoais antes, durante e depois da montagem da instalao piloto, ao longo de

1.800 horas de trabalho incansvel, diariamente das 06:00 h s 18:00 h.

Ao amigo professor Andr Luis Calado Arajo, parceiro do IFRN, pela hospitalidade

no mestrado de 1996 em Campina Grande/PB, com quem aprofundei o sentido e

valor da solidariedade e amizade, pelo constante apoio na seleo de bolsistas de

IC e pela inestimvel colaborao na anlise e crtica de textos e na sistematizao

de dados. Minha gratido, para sempre.

Aos professores e colegas Ricardo da Fonseca Varella Filho e Walterler Alves de

Souza, pelo apoio imediato formalizado no sentido de suprir a ausncia de sala de

aula durante os anos de 2006.2 a 2010.2.

Ao amigo e parceiro novo Hugo Mozer Barros Eustquio, que esteve comigo

praticamente em todos os momentos dos ensaios em escala de laboratrio e na IP-

DF, pelos resultados fundamentais para o andamento da pesquisa, pela

responsabilidade, presteza e bom humor constantes.

Ao amigo Sandro Saraiva, do LARHISA/UFRN, pelas horas dispensadas ao paciente

trabalho de orientao e consultoria tcnica para utilizao de diversos programas

para tratamento de dados e formatao/edio de textos.

Ao colega engenheiro Joo Alberto Dantas da Costa, pelo importante apoio

financeiro de pequena e mdia monta e disponibilizao do tcnico Jos Targino,

sem os quais no teria sido possvel a montagem da instalao piloto de dupla

filtrao.

Ao amigo engenheiro Josildo Loureno dos Santos pela compreenso e

cumplicidade no perodo de abril de 2009 a outubro de 2010, nas fases de execuo

dos ensaios na IP-DF e redao da tese.

AGRADECIMENTOS

PESSOAIS:

Aos amigos e amigas da Gerncia de Qualidade do Produto e Meio Ambiente da

CAERN, por ordem alfabtica: Amacell Barros, Ftima Bezerra, Jlio Beda, Liana

Cristina, Loilde Damasceno, Marcos Freire, Marco Aurlio, Marineida Oliveira,

Roberta Medeiros, pelas palavras de incentivo, apoio e reagentes cedidos para

anlises de microcistinas, dentre muitos outros atos de solidariedade.

Aos alunos bolsistas de iniciao cientfica do IFRN, Jos Rinaldo Fernandes Jnior,

Larissa Caroline Saraiva Ferreira, Mayra de Arajo Bezerra Dantas, pelas horas

despendidas com as anlises de laboratrio e pelo apoio durante os ensaios na

instalao piloto de dupla filtrao, em Acari/RN.

Aos amigos da Vila Gargalheira, Acari, Rafael Medeiros e Leandro Silva que

participaram ativa e alegremente, juntamente com Jos Targino, da montagem das

unidades da IP-DF e da sua operao: sem a ajuda de vocs tudo teria sido muito

mais difcil.

Aos novos amigos da Repblica Mineira em So Carlos: Ricardo Bidone, Slvia

Snia, Anbal Santiago, Eduardo "Curi", pelo aprendizado tcnico e convivncia e

pelas noites regadas a quento/cervejas, bruschettas, msica e muita descontrao.

biloga e mestre em Bioecologia Aqutica Margarida Melo Santos pelas

incansveis horas consumidas para realizao das anlises de identificao e

quantificao de fitoplncton, pelas palavras e pelos gestos de amizade.

Para minha amada companheira Juliana e meu filho Mateo pela rica e desafiadora

experincia de convivncia em Natal e em So Carlos, diferente nos aspectos

pessoais, sociais e culturais: maravilhosa !.

Aos filhos amigos e amados Thiago, Rafael e Gustavo, por tudo que vivenciamos

juntos e pelas pessoas lindas que vocs so; em So Carlos, vocs foram

presenas virtuais quase concretas, tal a saudade... .

A minha me Jria Calazans e irmos Ricardo, Ana Jlia e Juliana, pelo ncleo e

estrutura de vida proporcionados ao longo dos anos de convivncia e exemplos

pessoais importantes para minha formao e pelos anos de fraternidade e apoio

mtuos que ainda viro.

Eu vou torcer pela paz, pelo amor, pela alegria Eu vou torcer pelo sorriso, pela dignidade Pela amizade, pelo cu azul Eu vou torcer pela tolerncia, pela natureza Pelos meninos, pelas meninas Pelas diferenas, pela compreenso Pela Paz (Fernanda Abreu)

RESUMO

DUARTE, M. A. C. Tratamento de gua para consumo humano de reservatrio eutrofizado atravs de pr e interoxidao, adsoro em carvo ativado e dupla filtrao. 2011. 301 f. Tese (Doutorado) - Escola de Engenharia de So Carlos, da Universidade de So Paulo, So Carlos, 2011.

A ocupao desordenada das bacias hidrogrficas provocou a acelerao da eutrofizao que, alm de problemas meramente estticos e paisagsticos, resulta na ocorrncia de elevadas densidades de fitoplncton com dominncia de cianobactrias potencialmente txicas nos mananciais. Paralelamente ao envelhecimento e deteriorao fsica das instalaes, as tecnologias usuais de tratamento no renem condies para tratar adequadamente guas de mananciais onde ocorre aporte de substncias qumicas recalcitrantes como agrotxicos, fertilizantes e disruptores endcrinos. O presente trabalho teve como objetivo estudar e avaliar a tcnica da dupla filtrao em leitos de pedregulho e areia, com pr ou interoxidao e adsoro com carvo ativado granulado e pulverizado, para a potabilizao de gua de reservatrio eutrofizado com elevada densidade de cianobactrias Aude Gargalheiras, Acari, semirido do RN. A pesquisa constou de quatro fases: fase 01 caracterizao fsico-qumica e biolgica contnua da gua bruta do manancial e realizao de ensaios estticos de filtrao direta em equipamento de jarteste e filtros de laboratrio de areia, fase 02 avaliao de pr-filtrao ascendente em pedregulho com camadas filtrantes de diferentes granulometrias, fase 03 comportamento da dupla filtrao sob quatro taxas de filtrao e quatro pr-filtros e fase 04 estudo de arranjos da instalao piloto com pr e interoxidao e adsoro com carvo ativado granulado e pulverizado. Concentraes mdias da srie nitrogenada, fsforo total e ortofosfato solvel enquadraram o Aude Gargalheira como eutrfico. Elevadas densidades de cianobactrias mostraram necessidade de monitoramento semanal do manancial (bioensaios de toxicidade e anlise de cianotoxinas). Ensaios estticos em bancada definiram dosagens de coagulante hidrxicloreto de alumnio entre 13 mg.L-1 e 15 mg.L-1 e pH de coagulao de 7,6, sob gradiente e tempo de mistura rpida de 700 s-1 e 17 s; dosagens de oxidante (cloro) entre 2,0 mg Cl2.L

-1 e 3,0 mg Cl2.L-1 e

tempo de oxidao de 20 minutos, com eliminao da acidificao e dosagem de CAP de 15 mg.L-1 com tempo de adsoro de 30 minutos. FAP4 (pr-filtro com camada filtrante entre 2,0 mm e 3,2 mm) apresentou menores mdias de turbidez e cor aparente remanescentes. Taxa de filtrao entre 160 m3.m-2.d-1 e 200 m3.m-2.d-1 foi a faixa escolhida pela melhor performance e menores custos financeiros de implantao e reforma e ampliao de unidades existentes. Dupla filtrao com granulometria, espessura das camadas suporte e filtrante e taxas de filtrao escolhidas e nas condies operacionais aplicadas, mostrou bom desempenho em relao remoo de flocos de clulas de cianobactrias e, consequentemente, de microcistinas totais-LR. As remoes de cianobactrias nos pr-filtros variaram entre 52% (FAP2) e 96% (FAP4), representando densidades remanescentes entre 20.000 clulas.mL-1 e 13.000 clulas.mL-1. Os filtros descendentes de areia atuaram como sistemas de polimento final com remoo na faixa de 61% a 98% (9.400 clulas.mL-1

a 5.800 clulas.mL-1). Oxidao com cloro (inter e pr-oxidao), com residual de cloro livre da ordem de 0,1 mg.L-1, associada adsoro com CAP e CAG produziu efluentes finais com qualidade aceitvel quanto aos nveis de TAM, turbidez e cor

verdadeira. Arranjos de pr e interoxidao, dupla filtrao e adsoro com CAG exibiram melhores desempenhos de remoo de MON, COT, ABS254, cor aparente e verdadeira e turbidez e foram eficientes para assegurar a qualidade dos efluentes finais especialmente em relao remoo de MCT-LR e TAM: efluentes das colunas FCAG tiveram concentrao de MCT-LR reduzida, consistentemente, para

valores inferiores a 1,0 g/L. Palavras chave: adsoro. cianobactrias. dupla filtrao. tratamento de gua. oxidao.

ABSTRACT

DUARTE, M. A. C. Drinking water treatment of eutrophic reservoir by pre and interoxidation, activated carbon adsorption and double filtration. 2011. 301 p. Thesis (Doctoral) - Escola de Engenharia de So Carlos, da Universidade de So Paulo, So Carlos, 2011.

Disordered basins occupation provoked acceleration of eutrophication, which besides purely aesthetic and landscaping problems, results in occurrence of high phytoplankton densities with potentially toxic cyanobacteria dominance. Alongside physical aging and consequent deterioration of installations, usual treatment technologies do not provide adequate conditions for treating water from reservoirs where occurs recalcitrant chemicals such as pesticides, fertilizers and endocrine disrupters. This work aimed to evaluate double filtration in gravel and sand filters, pre and interoxidation and adsorption with powdered and granulated activated carbon, for water potabilization from eutrophic reservoir with high cyanobacteria density Gargalheira Weir, Acari, semi-arid region of RN Brazil. The survey consisted of four phases: phase 1 continuous physic-chemical and biological raw water characterization and static tests in jartest equipment and direct filtration with laboratory sand filters, phase 2 evaluation of up flow prefiltration with different graded layers, phase 03 double filtration behavior under four filtration rates and four pre filters and phase 04 double filtration arrangements study with pre and interoxidation and adsorption with PAC and GAC columns. The average concentrations of nitrogen series, total phosphorus and soluble orthophosphate classified the Gargalheira Weir as eutrophic. High cyanobacteria densities showed the need for weekly monitoring (toxicity bioassays and cyanotoxins analysis). Static bench tests established aluminum hidroxicloride dosages from 13 mg L-1 to 15 mg L-1 and pH coagulation 7.6, with flash mixing gradient 700 s-1 and contact time 17 s; oxidant (chlorine) dosages 2.0 mgCl2.L

-1 - 3.0 mgCl2.L-1 and 20 minutes for oxidation

time, with acidification elimination; 15 mg.L-1 CAP dosage with 30 minutes adsorption time. FAP4 (pre filter with layer size 2.0 mm 3.2 mm) had lower average turbidity and apparent color remnants. Flow rate between 160 m3.m2.d-1 and 200 m3.m2.d-1 was chosen for its performance and lower financial costs of deployment, reform and expansion of existing units. Double filtration with particle size, thickness of layers and filter support and filtration rates choosed under operational conditions applied showed good performance regarding removal of cyanobacteria cells flakes and total microcystin-LR. Cyanobacteria removal in pre filters ranged from 52% (FAP2) and 96% (FAP4), representing remaining densities between 20,000 and 13,000 cells.mL-1. Down flow sand filters done final polishing with removal 61% to 98% (9,400 cells.mL-1 to 5,800 cells.mL-1). Oxidation with chlorine in both inter and pre oxidation with free chlorine residual of about 0.1 mg.L-1, associated with GAC and PAC adsorption produced final effluent with acceptable quality for TAM, turbidity and true color levels. Pre and interoxidation arrangements with double filtration and GAC adsorption as post treatment stage showed better performances in removal MON, TOC, ABS254, true and apparent color and turbidity and exhibitid efficience to ensure final effluent quality in particular MCT-LR and TAM removing: GAC columns effluents

had reduced MCT-LR concentrations consistently to less than 1.0 g.L-1. Keywords: adsorption. cianobacteria. double filtration. eutrofization. water treatment. chemistry oxidation. prefilter.

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 3.1 Localizao geogrfica do Aude Gargalheira, Acari/RN. ..................... 59

Figura 3.2 Colnias flutuantes de cianobactrias, margem direita do Aude

Gargalheiras, montante da captao de gua........................................................... 61

Figura 3.3 Barramento em concreto ciclpico e ombreiras de apoio do Aude

Gargalheira, Acari/RN ............................................................................................... 62

Figura 3.4 Torre de abrigo das vlvulas de controle da tomada de gua do Aude

Gargalheira, Acari/RN. .............................................................................................. 62

Figura 3.5 Tubulaes superior (150 mm) e inferior revestida em concreto (400

mm). Captao tipo tomada direta do Aude Gargalheira, Acari/RN. ....................... 63

Figura 3.6 Vista geral do lado direito da IP-DF montada em Acari/RN .................. 65

Figura 3.7 Perfil longitudinal esquerdo da IP-DF, de jusante para montante. ........ 66

Figura 3.8 Agitador mecnico de fabricao NOVA TICA modelo 103/1 DE ....... 67

Figura 3.9 Agitador mecnico controlado por inversor de frequncia (montagem

prpria) ...................................................................................................................... 67

Figura 3.10 Detalhe do motor eltrico, haste de mistura e quadro de comando com

inversor de frequncia do agitador mecnico (montagem prpria). .......................... 68

Figura 3.11 Planta baixa das unidades de tratamento da IP-DF ............................ 71

Figura 3.12 Perfil longitudinal das unidades de tratamento da IP-DF .................... 72

Figura 3.13 Esquema unifilar simplificado e fluxos da gua na IP-DF ................... 75

Figura 3.14 Bombas dosadoras, agitadores e bombonas de soluo de produtos

qumicos .................................................................................................................... 77

Figura 3.15 Equipamento de Jarteste Nova tica modelo 218/LDBE. ................... 81

Figura 3.16 Estrutura de suporte dos filtros de laboratrio de areia. ...................... 82

Figura 3.17 Filtros de laboratrio de areia e meio filtrante. .................................... 82

Figura 3.18 Ponto de coleta de gua bruta, derivao da adutora a 10 m da ETA 93

Figura 4.1 Variao mensal de OD, temperatura, OD de saturao e relao

OD/ODsat no Aude Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010)......................107

Figura 4.2 Variao temporal da alcalinidade total, cloretos, dureza total e CE na

gua bruta do Aude Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010) ................... 109

Figura 4.3 Variaes mensais observadas para a cor aparente e verdadeira,

turbidez e pH no Aude Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010). .............. 110

Figura 4.4 Variao de teores de COT e MON e ABS254 no Aude Gargalheira

(janeiro de 2009 a janeiro de 2010). ........................................................................ 113

Figura 4.5 Variao temporal de valores mdios de ST, SDT e SST no aude

Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010) ..................................................... 117

Figura 4.6 Variao temporal de nutrientes eutrofizantes no Aude Gargalheira

(janeiro de 2009 a janeiro de 2010) ......................................................................... 120

Figura 4.7 Variao de densidades de bactria heterotrficas mesfilas e

coliformes termotolerantes no Aude Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010)

................................................................................................................................ 122

Figura 4.8 Variao de densidades de cianobactrias e concentrao de clorofila a

no Aude Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010). .................................... 123

Figura 4.9 Variao de densidades de cianobactrias e concentrao de

microcistinas totais no Aude Gargalheira (janeiro de 2009 a janeiro de 2010) ...... 124

Figura 4.10 Variao do pH da gua bruta e coagulada nos ensaios de pr-

filtrao .................................................................................................................... 151

Figura 4.11 Influncia da taxa de filtrao e granulometria sobre a remoo de

turbidez dos filtros FAP, para ensaios sem DFI (DFI 0) e com DFI 3 e DFI 6. ........ 156

Figura 4.12 Influncia da taxa de filtrao e granulometria sobre a remoo de cor

aparente dos filtros FAP, para ensaios sem DFI (DFI 0) e com DFI 3 e DFI 6. ....... 156


ABS254 dos filtros FAP, para ensaios sem DFI (DFI 0) e com DFI 3 e DFI 6. .......... 157


MON dos pr-filtros FAP, para ensaios sem DFI (DFI 0) e com DFI 3 e DFI 6. ...... 157

Figura 4.15 Influncia da taxa de filtrao e granulometria sobre a perda de carga

nas camadas filtrantes dos pr-filtros, para ensaios sem DFI (DFI 0). .................... 158


nas camadas filtrantes dos pr-filtros, para ensaios com DFI a cada 3 horas (DFI 3).

................................................................................................................................ 160


nas camadas filtrantes dos pr-filtros, para ensaios com DFI a cada 6 horas (DFI 6).

................................................................................................................................ 162

Figura 4.18 Variao do pH da gua bruta e gua coagulada nos ensaios com

dupla filtrao, fase 03. ........................................................................................... 166

Figura 4.19 Influncia da taxa de filtrao e granulometria na remoo de turbidez,

cor aparente, ABS254 e MON dos pr-filtros FAP. ................................................... 171

Figura 4.20 Influncia da taxa de filtrao e granulometria dos pr-filtros na

remoo de turbidez, cor aparente, ABS254 e MON da dupla filtrao (DF). ........... 173

Figura 4.21 Variao das perdas de carga nas camadas dos pr-filtros e filtros

FRDA, ensaios com taxas de filtrao de 80/107 m3.m-2.dia-1. ............................... 176


FRDA, ensaios com taxas de filtrao de 120/158 m3.m-2.dia-1. ............................. 179


FRDA, ensaios com taxas de filtrao de 160/211 m3.m-2.dia-1. ............................. 180


FRDA, ensaios com taxa de filtrao de 200/267 m3.m-2.dia-1. ............................... 183

Figura 4.25 Variao do pH da gua bruta e gua coagulada, ensaios da fase 04.

................................................................................................................................ 186

Figura 4.26 Variao das perdas de carga nas camadas do pr-filtro FAP4 e filtros

FRDA, ensaios com pr e interoxidao, dupla filtrao e filtrao direta

descendente e taxas de filtrao de 200/267 m3.m-2.dia-1. ...................................... 195

Figura 4.27 Variao das perdas de carga nas camadas do pr-filtro FAP4 e filtros

FRDA e FCAG, ensaios com pr e interoxidao e adsoro com CAP/CAG e taxas

de filtrao de 200/267 m3.m-2.dia-1 ......................................................................... 196

PRANCHA 01/16 Planta baixa geral.....................................................................214

PRANCHA 02/16 Planta baixa nvel 1 (tubulao abaixo da cota 3,00 m) ........... 215



PRANCHA 05/16 Corte longitudinal ..................................................................... 218

PRANCHA 06/16 Cortes transversais cmaras CPOX, CCAP e filtros FAP, e

detalhes R AB ......................................................................................................... 219

PRANCHA 07/16 Cortes transversais unidades colunas CIOX, filtros FRDA e

FCAG ...................................................................................................................... 220

PRANCHA 08/16 Detalhes construtivos filtros FAP, FRD, FCAG e colunas CIOX

................................................................................................................................ 221

PRANCHA 09/16 Painel de bombas dosadoras, misturadores ............................ 222

PRANCHA 10/16 Detalhes painis de piezmetros dos filtros FAP, FRDA e FCAG

................................................................................................................................ 223

PRANCHA 11/16 Detalhes das bases de apoio das CDV1, CDV2, CDV3/CMR,

CDV4, CDV5 e caixas de proteo de CMB ........................................................... 224

PRANCHA 12/16 Detalhes das caixas de distribuio de vazo CDV4, CDV5,

CDV6 ....................................................................................................................... 225

PRANCHA 13/16 Detalhes das caixas de distribuio de vazo CDV1, CDV2 ... 226

PRANCHA 14/16 Detalhes da caixa de distribuio de vazo e mistura rpida

CDV3/CMR .............................................................................................................. 227

PRANCHA 15/16 Detalhes das cmaras de pr-oxidao CPOX, de adsoro com

CCAP e cmaras de suco intermediria (CS INT) e de gua tratada/lavagem de

filtros (CS AT/AL) .................................................................................................... 228

PRANCHA 16/16 Planta baixa de andaimes e passarelas .................................. 229

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 Evoluo cronolgica de eventos relacionados a tecnologias de

tratamento de gua para abastecimento ................................................................... 41

Tabela 2.2 Vantagens e desvantagens de tecnologias de tratamento de gua ..... 42

Tabela 2.3 Seleo de tecnologias de tratamento em funo da qualidade da gua

bruta .......................................................................................................................... 43

Tabela 2.4 Classificao de processos de tratamento em funo da complexidade

tecnolgica ................................................................................................................ 44

Tabela 2.5 Avaliao comparativa de custos de implantao e operao de

tecnologias de tratamento de gua ........................................................................... 44

Tabela 3.1 Variao volumtrica do Aude Gargalheiras durante o ano de 2009.

60

Tabela 3.2 Precipitaes pluviomtricas anuais no Aude Gargalheira, Acari/RN

(1974 2009) ....................................................................................................... 60

Tabela 3.3 Alturas das torres de sustentao e quantidades de andaimes das

unidades da IP-DF ............................................................................................... 64

Tabela 3.4 Materiais e principais dimenses das unidades de tratamento da IP-DF

............................................................................................................................. 68

Tabela 3.5 Caractersticas dos equipamentos de recalque CMB AB, CMB INT,

CMB AT/AL e do motor do agitador de mistura rpida ......................................... 69

Tabela 3.6 Caractersticas das camadas suporte, filtrante e adsorvente .......... 73

Tabela 3.7 Resumo de despesas com material, equipamentos e servios de

terceiros para montagem de IP-DF ...................................................................... 73

Tabela 3.8 Taxas de filtrao no FAP, vazes afluentes na IP-DF, taxas de filtrao

resultantes nos filtros FRDA e tempos de contato. .............................................. 78

Tabela 3.9 Processos de tratamento e objetivos das sries de ensaios nas fases

de pesquisa. ......................................................................................................... 80

Tabela 3.10 Rotaes e gradientes de velocidade observados e calculados para

equipamento de jarteste NOVA TICA, modelo 218/LDBE-6. ............................. 83

Tabela 3.11 Planejamento de um ensaio de tratabilidade fictcio com pr-oxidao,

adsoro e filtrao direta. ................................................................................... 88

Tabela 3.12 Planejamento de um ensaio de tratabilidade fictcio com adsoro,

filtrao direta e interoxidao .............................................................................. 89

Tabela 3.13 Caractersticas operacionais dos ensaios de prfiltrao (fase 02)90

Tabela 3.14 Caractersticas operacionais dos ensaios de dupla filtrao (fase 03)

............................................................................................................................. 91

Tabela 3.15 Caractersticas operacionais dos ensaios de dupla filtrao, oxidao,

adsoro e filtrao direta descendente (fase 04) ................................................ 92

Tabela 3.16 Variveis de controle e freqncia de coletas de amostras nas sries

de ensaios ............................................................................................................ 96

Tabela 3.17 Metodologias analticas para medio de variveis de controle dos

processos de tratamento e caracterizao de gua bruta .................................... 97

Tabela 4.1 Resumo estatstico de variveis fsico-qumicas e biolgicas da gua

bruta do Aude Gargalheira (outubro de 2007 a janeiro de 2010). .................... 105

Tabela 4.2 Precipitaes pluviomtricas mensais no Aude Gargalheira, Acari/RN,

anos de 2008 e 2009 .......................................................................................... 106

Tabela 4.3 Densidades mdias de clulas de cianobactrias no Aude

Gargalheiras (outubro de 2007 a janeiro de 2010). ............................................ 125

Tabela 4.4 Distribuio de frequncia de cor aparente e verdadeira, pH,

temperatura, turbidez e MON da gua bruta do Aude Gargalheira (outubro de 2007

a janeiro de 2010). ............................................................................................. 126

Tabela 4.5 Condies e resultados do ensaio para determinao de dosagem de

coagulante HCA 23 sem correo de pH. .......................................................... 128


coagulante HCA 23 sem correo de pH. .......................................................... 128

Tabela 4.7 Condies e resultados do ensaio para determinao do pH de

coagulao. ........................................................................................................ 129


coagulao. ........................................................................................................ 130

Tabela 4.9 Condies e resultados do ensaio para determinao do tempo de

mistura rpida com G = 400 s-1. ......................................................................... 133







Tabela 4.13 Condies e resultados do ensaio para avaliao da influncia da taxa

de filtrao. ......................................................................................................... 135


coagulante. ......................................................................................................... 136


coagulao. ........................................................................................................ 136

Tabela 4.16 Condies e resultados do ensaio para determinao da dosagem de

cloro na pr-oxidao. ........................................................................................ 138


oxidao. ............................................................................................................ 139


cloro na pr-oxidao com e sem correo de pH de coagulao. .................... 140


cloro na pr-oxidao sem correo de pH de coagulao. .............................. 141


CAP .................................................................................................................... 143


CAP. ................................................................................................................... 144


adsoro com CAP. ........................................................................................... 146


adsoro com CAP. ........................................................................................... 147

Tabela 4.24 Dados operacionais dos ensaios de pr-filtrao na IP-DF (fase 02)

........................................................................................................................... 149

Tabela 4.25 Caractersticas da gua bruta nos ensaios de pr-filtrao ......... 149

Tabela 4.26 Qualidade da gua bruta no perodo dos ensaios de pr-filtrao

(14.01 a 16.06.2009) .......................................................................................... 150

Tabela 4.27 Valores mdios de turbidez, cor aparente, ABS254 e MON

remanescentes no efluente dos filtros FAP, ensaios sem DFI. .......................... 152


remanescentes no efluente dos filtros FAP, ensaios com DFI 3. ....................... 152


remanescentes no efluente dos filtros FAP, ensaios com DFI 6. ....................... 153

Tabela 4.30 Valores mdios de caractersticas da gua bruta no perodo dos

ensaios com dupla filtrao, fase 03 (30.06 a 29.09.2009). ............................... 164

Tabela 4.31 Valores mdios de caractersticas da gua bruta nos ensaios com

dupla filtrao, fase 03. ...................................................................................... 165

Tabela 4.32 Dados operacionais dos ensaios com dupla filtrao, fase 03 (2009).

........................................................................................................................... 166

Tabela 4.33 Valores mdios remanescentes nos efluentes de pr-filtros (FAP) e

dupla filtrao (DF) para taxas de filtrao de 80/107 m3.m-2.dia-1 e DFI 8. ....... 167

Tabela 4.34 Desempenho de pr-filtros (FAP) e dupla filtrao (DF) em taxas de

filtrao de 80/107 m3.m-2.dia-1 e DFI 8. ............................................................. 168

Tabela 4.35 Valores remanescentes nos efluentes de pr-filtros (FAP) e dupla

filtrao (DF) para taxas de filtrao de 120/158 m3.m-2.dia-1 e DFI 8. ............... 168


filtrao de 120/158 m3.m-2.dia-1 e DFI 8. ........................................................... 168









Tabela 4.41 Densidades de cianobactrias na gua bruta e eficincias de remoo

de clulas nos pr-filtros FAP e na dupla filtrao. ............................................ 175

Tabela 4.42 Dados operacionais dos ensaios com dupla filtrao, oxidao e

adsoro na IP-DF (fase 04, 2009/2010) ........................................................... 184

Tabela 4.43 Valores mdios de caractersticas da gua bruta no perodo dos

ensaios com dupla filtrao, oxidao e adsoro, fase 04. .............................. 185

Tabela 4.44 Valores mdios de caractersticas da gua bruta nos ensaios com

dupla filtrao, oxidao e adsoro, fase 04 .................................................... 185

Tabela 4.45 Valores mdios remanescentes nos efluentes do pr-filtro e arranjos

de dupla filtrao, oxidao e adsoro, ensaios fase 04 (TF 200/267 m3.m-2.dia-1)

(continua) .......................................................................................................... 190

Tabela 4.46 Desempenho de arranjos de dupla filtrao (DF) com pr e

interoxidao e adsoro com CAP e CAG e taxas de filtrao de 200 m3.m-2.dia-1 e

267 m3.m-2.dia-1. ................................................................................................. 192

Tabela 4.47 Concentraes mdias de espcies de trialometanos na gua bruta e

remanescentes nos efluentes do pr-filtro e unidades de oxidao, adsoro e dupla

filtrao. .............................................................................................................. 193

Tabela 4.48 Taxas de variao de perdas de carga laminares (cm.h-1) no pr-filtro

e filtros de areia em ensaios de oxidao e adsoro. ....................................... 197

Tabela B.1 Resumo de despesas com material, equipamentos e servios de

terceiros para montagem de IP-DF .................................................................... 230

Tabela B.2 Consumo e custo de material hidrulico para montagem de IP-DF:

tubos, vlvulas, peas e conexes de PVC, Teflon, acrlico e similares .......... 231

Tabela B.3 Consumo e custo de materiais metlicos para montagem de IP-DF:

chapas, tubos, andaimes, peas e acessrios, ferramentas e similares ............ 234

Tabela B.4 Consumo e custo de materiais de acabamento e proteo para

montagem de IP-DF: tinta, zarco, solvente e similares .................................... 237

Tabela B.5 Consumo e custo de materiais eltricos para montagem de IP-DF: fios,

cabos, disjuntores, quadros de comando e similares ......................................... 238

Tabela B.6 Consumo e custo de materiais consumveis e diversos para montagem

de IP-DF ............................................................................................................. 240

Tabela B.7 Equipamentos eletromecnicos instalados e custos de aquisio para

montagem de IP-DF ........................................................................................... 241

Tabela B.8 Servios de terceiros realizados e custos para montagem de IP-DF 242

Tabela C.1 Densidades observadas e espcies dominantes de cianobactrias no

Aude Gargalheiras, Acari/RN, nos anos de 2007, 2008, 2009 (continua) 244

Tabela C.2 Espcies dominantes de cianobactrias no Aude Gargalheiras,

Acari/RN, nos anos de 2007, 2008, 2009 (continua) ........................................ 257

Tabela D.1 Perdas de carga total nas camadas filtrantes e suportes dos pr-filtros,

ensaios sem DFI (DFI0), fase 02. 266

Tabela D.2 Perdas de carga total nas camadas filtrantes e suportes dos pr-filtros,

ensaios com DFI a cada 3 horas (DFI3), fase 02. .............................................. 267

Tabela D.3 Perdas de carga total nas camadas filtrantes dos pr-filtros, ensaios

com DFI a cada 6 horas (DFI6), fase 02. ........................................................... 268

Tabela D.4 Perdas de carga no fundo falso e camadas suporte e filtrante dos pr-

filtros e filtros FRDA, ensaios com taxas de filtrao de 80/107 m3.m-2.dia-1 (fase 03)

........................................................................................................................... 269



........................................................................................................................... 270



........................................................................................................................... 271



........................................................................................................................... 272

Tabela D.8 Perdas de carga no fundo falso e camadas suporte e filtrante do pr-

filtro FAP4 e filtros FRDA, ensaios com pr e interoxidao e taxas de filtrao de

160/ 211 m3.m-2.dia-1 e 200/267 m3.m-2.dia-1 (fase 04) ....................................... 273

Tabela D.9 Perdas de carga no fundo falso e camadas suporte e filtrante do pr-

filtro FAP4 e filtros FRDA, ensaios com pr e interoxidao e adsoro com

CAP/CAG e taxas de filtrao de 200/267 m3.m-2.dia-1 (fase 04). ...................... 274

Tabela Anexo A.1 Clculo das formas de cloro com ausncia ou presena de

NCl3......................................................................................................................291

Tabela Anexo D.1 Quantidades e sequncia de reagentes para curva de

calibrao.............................................................................................................300

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AB gua bruta

ABS254 Absorbncia de luz UV em comprimento de onda de 254 nm

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

AC gua coagulada

ANA Agncia Nacional de guas

APHA American Public Health Association

AWWA American Water Works Association

BHM Bactrias hetrotrficas mesfilas

CA Cor aparente

CAERN Companhia de guas e Esgotos do Rio Grande do Norte

CAG Carvo ativado granulado

CAP Carvo ativado pulverizado

CCAP Cmara de adsoro com CAP

CC Tratamento convencional ou ciclo completo

CDV Caixa de distribuio de vazo

CMR Caixa de mistura rpida

CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente

COT Carbono orgnico total

CPOX Cmara de pr-oxidao

CS AT/AL Cmara de suco de gua tratada e de lavagem

CS INT Cmara de suco intermediria

C termo Coliformes termotolerantes

CV Cor verdadeira

DBCM Dibromoclorometano

DCBM Diclorobromometano

DF Sistema de dupla filtrao

DFI Descarga de fundo intermediria

EBCT Empty bed contact time

EESC Escola de Engenharia de So Carlos

ELISA Enzyme-linked immunosorbent assay

ETA Estao de tratamento de gua

FDD Filtrao direta decendente

FAP Filtro de fluxo ascendente de pedregulho

FCAG Filtro ou coluna de adsoro em carvo ativado granulado

FLA Filtro de laboratrio de areia

FRDA Filtro rpido descendente de areia

GMR Gradiente de mistura rpida

HCA 23 Hidrxicloreto de alumnio com 23% de alumina

IFRN Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do RN

IOX Interoxidao

IP-DF Instalao piloto de dupla filtrao

LARHISA Laboratrio de Recursos Hdricos e Saneamento Ambiental

NEPGN Ncleo de Estudos e Pesquisa em Petrleo e Gs Natural

MCT-LR Microcistina total-LR

MON Matria Orgnica Natural

MS Ministrio da Sade

PFSPO Potencial de formao de subprodutos organohalogenados

POX Pr-oxidao

RAB Reservatrio de gua bruta

RAT/AL Reservatrio de gua tratada e gua de lavagem

SDT Slidos dissolvidos totais

SPO Subprodutos da oxidao e desinfeco

SST Slidos suspensos totais

ST Slidos totais

TAM Trihalometanos totais

TMR Tempo de mistura rpida

UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte

USP Universidade de So Paulo

WEF Water Environment Federation

WHO World Health Organization

LISTA DE SMBOLOS

Al2(SO4)3 .14,3 H2O Sulfato de alumnio

Al2O3 Alumina

Ca(ClO)2 Hipoclorito de Clcio

CHBr2Cl Dibromoclorometano

CHBr3 Bromofrmio

CHBrCl2 Diclorobromometano

CHCl3 Clorofrmio

ClO2 Dixido de Cloro

KI Iodeto de Potssio

G Galo americano

KMnO4 Permanganato de potssio

M Concentrao molar

g/L Microgramas por litro

m Micrometro

N2 Nitrognio

N Normalidade

N Rotao

nm Nanmetro

pH Potencial Hidrogeninico

uH Unidade Hazen de cor

uNT Unidade nefelomtrica de turbidez

SUMRIO

1. INTRODUO ................................................................................................. 31

OBJETIVO GERAL .............................................................................................. 34

OBJETIVOS ESPECFICOS ................................................................................ 34

2. REVISO DE BIBLIOGRAFIA ........................................................................ 36

2.1 CIANOBACTRIAS E SADE PBLICA ....................................................... 36

2.2 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO: aspectos gerais ................................... 39

2.3 COAGULAO .............................................................................................. 45

2.4 FILTRAO ................................................................................................... 47

2.5 OXIDAO .................................................................................................... 49

2.6 ADSORO ................................................................................................... 52

3. MATERIAL E MTODOS ................................................................................ 57

3.1 REGIO DO SEMIRIDO: LOCALIZAO DO MANANCIAL EM ESTUDO . 57

3.2 CARACTERSTICAS DO MANANCIAL .......................................................... 58

3.3 CAPTAO DE GUA BRUTA ..................................................................... 61

3.4 INSTALAO PILOTO DE DUPLA FILTRAO ........................................... 63

3.4.1 Concepo, montagem e custos de construo .......................................... 63

3.2.3 Unidades constituintes e funcionamento ..................................................... 73

3.3 FASES DE PESQUISA .................................................................................. 79

3.3.1 Fase 01 Caracterizao da gua bruta e ensaios estticos de filtrao direta

............................................................................................................................. 79

3.3.1.1 Metodologia geral dos ensaios estticos de filtrao direta ..................... 81

3.3.1.2 Srie I.01 Estudo de dosagens, tipos de coagulantes e PH de coagulao

............................................................................................................................. 84

3.3.1.3 Srie II.01 Otimizao das condies de mistura rpida ....................... 84

3.3.1.4 Srie III.01 Dosagem de oxidante e tempo de contato .......................... 86

3.3.1.5 Srie IV.01 Dosagens de CAP e tempos de contato ............................. 87

3.3.2 Fase 02 Ensaios de prfiltrao na IP-DF com filtros FAP ....................... 89

3.3.3 Fase 03 Ensaios na IP-DF com filtros FAP e FRDA ................................ 90

3.3.4 Fase 04 Ensaios na IP-DF com oxidao e adsoro .............................. 91

3.5 VARIVEIS DE CONTROLE E METODOLOGIAS ANALTICAS .................. 95

3.6 ANLISE ESTATSTICA DE DADOS .......................................................... 103

4. APRESENTAO E DISCUSSO DE RESULTADOS ................................ 104

4.1 CARACTERIZAO DA GUA BRUTA E ENSAIOS DE TRATABILIDADE

(FASE 01)........................................................................................................... 104

4.1.1 Caracterizao da gua bruta ................................................................... 104

4.1.2 Ensaios estticos de filtrao direta .......................................................... 127

4.1.2.1. Estudo de dosagens, tipos de coagulante e pH de coagulao. ........... 127

4.1.2.2. Otimizao das condies de mistura rpida ........................................ 132

4.1.2.3 Dosagem de oxidante e tempo de contato para oxidao ...................... 135

4.1.2.4 Dosagem e tempo de contato com CAP ............................................. 141

4.2 ENSAIOS DE PR-FILTRAO NA IP-DF (FASE 02) ................................ 148

4.2.1 Caractersticas da gua bruta e dados dos ensaios .................................. 148

4.2.2 Desempenho dos pr-filtros e caractersticas dos efluentes ..................... 151

4.2.3 Perdas de carga laminares no meio filtrante e camada suporte, ensaios sem

DFI ..................................................................................................................... 158

4.2.4 Perdas de carga laminares no meio filtrante e camada suporte, ensaios com

DFI a cada 3 horas ............................................................................................. 159

4.2.5 Perdas de carga laminares no meio filtrante e camada suporte, ensaios com

DFI a cada 6 horas ............................................................................................. 161

4.3 ENSAIOS NA IP-DF COM FILTROS FAP E FRDA (FASE 03) .................... 164


4.3.2 Desempenho dos pr-filtros e sistema de dupla filtrao e caractersticas dos

efluentes ............................................................................................................. 167

4.3.3 Perdas de carga laminares e turbulentas nos pr-filtros e filtros descendentes

de areia, ensaios com taxas de filtrao de 80/107 m3.m-2.dia-1 ........................ 175


de areia, ensaios com taxas de filtrao de 120/158 m3.m-2.dia-1 ...................... 178





4.4 ENSAIOS NA IP-DF COM OXIDAO E ADSORO (FASE 04) ............. 184


4.4.2 Desempenho dos arranjos de oxidao, dupla filtrao e adsoro e

caractersticas dos efluentes .............................................................................. 186

4.4.3 Perdas de carga laminares e turbulentas no pr-filtro e filtros descendentes de

areia, ensaios com pr e interoxidao e dupla filtrao. ................................... 193

4.4.4 Perdas de carga laminares e turbulentas no pr-filtro, filtros descendentes de

areia e filtros de CAG, ensaios com pr e interoxidao, dupla filtrao e adsoro.

........................................................................................................................... 195

5. CONCLUSES E SUGESTES ................................................................... 199

REFERNCIAS .................................................................................................. 202

APNDICE A. DESENHOS DA IP-DF. .............................................................. 214

APNDICE B. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E SERVIOS DA IP-DF. ........ 230

APNDICE C. IDENTIFICAO E QUANTIFICAO DE CIANOBACTRIAS 244

APNDICE D. PERDAS DE CARGA LAMINARES E TURBULENTAS. .......... 266

ANEXO A. METODOLOGIA: QUANTIFICAO DE FORMAS DE CLORO .... 275

A.1 INTRODUO ............................................................................................. 275

A.1.1 Efeitos da clorao ................................................................................... 275

A.1.2 Formas de cloro e reaes ....................................................................... 275

A.1.3 Seleo do Mtodo ................................................................................... 276

A.2. PRINCPIOS DOS MTODOS TITULOMTRICO E COLORIMTRICO ... 277

A.2.1 Mtodo Iodomtrico I ................................................................................ 277

A.2.2 Mtodo Iodomtrico II ............................................................................... 278

A.2.3 Mtodo Titulomtrico do DPD e SFA ........................................................ 278

A.2.4 Mtodo Colorimtrico DPD ....................................................................... 281

A.3. AMOSTRAGEM, ARMAZENAMENTO E EQUIPAMENTOS ...................... 281

A.4. REAGENTES .............................................................................................. 281

A.4.1. Soluo tampo de fosfato ...................................................................... 281

A.4.2. Soluo indicadora N, N-dietil-p-fenilenodiamina (DPD).......................... 282

A.4.3. Soluo titulante de sulfato ferroso amoniacal (SFA) .............................. 282

A.4.4. Cristais de iodeto de potssio, KI ............................................................. 282

A.4.5. Soluo de iodeto de potssio ................................................................. 282

A.4.6. Soluo de arsenito de sdio ................................................................... 282

A.4.7. Soluo de tioacetamida .......................................................................... 283

A.4.8. gua livre de demanda de cloro .............................................................. 283

A.4.9. Soluo padro de tiossulfato de sdio (TSS), 0.1N ............................... 284

A.4.10. Soluo titulante padro de TSS, 0,01 N ou 0025 N ............................. 284

A.4.11. Soluo indicadora de Amido ................................................................ 285

A.4.12. Soluo padro de Iodo, 0,100 N .......................................................... 285

A.4.13. Soluo titulante padro de Iodo, 0,0282 N ........................................... 286

A.4.14. Soluo padro de Arsenito, 0,1 N ........................................................ 286

A.5. PROCEDIMENTOS DE ANLISE .............................................................. 287

A.5.1 Calibrao com solues de Cloro ........................................................... 287

A.5.2 Calibrao com solues de Permanganato de Potssio ......................... 288

A.5.3 Volume de amostra ................................................................................... 288

A.5.4 Titulao do Branco .................................................................................. 288

A.6. CONCENTRAES DE CLORO RESIDUAL ............................................. 289

A.6.1 Cloro livre .................................................................................................. 289

A.6.2. Monocloramina ........................................................................................ 289

A.6.3. Dicloramina .............................................................................................. 289

A.6.4. Tricloreto de nitrognio ............................................................................ 290

A.6.5. Correo do Cromato utilizando tioacetamida ......................................... 290

A.6.6. Procedimento simplificado para cloro total ............................................... 290

A.6.7. Clculos Finais ......................................................................................... 290

A.6.8 Referncias e Bibliografia ......................................................................... 291

ANEXO B. METODOLOGIA: QUANTIFICAO DE MATRIA ORGNICA

NATURAL .......................................................................................................... 293

B.1 INTRODUO ............................................................................................. 293

B.2 VIDRARIA, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS .............................................. 293

B.3 PRINCPIO DO MTODO E INTERFERENTES ......................................... 293

B.4 REAGENTES E SOLUES ....................................................................... 293

B.5 PROCEDIMENTOS ..................................................................................... 295

B.6 RESULTADOS ............................................................................................. 295

ANEXO C. METODOLOGIA: QUANTIFICAO DE CLOROFILA a ............... 296

C.1 INTRODUO ............................................................................................. 296

C.2 METODOLOGIAS ANALTICAS .................................................................. 296

C.3 PROCEDIMENTO PARA EXTRAO COM METANOL ............................. 297

ANEXO D. METODOLOGIA: QUANTIFICAO DE NITRATOS ..................... 299

D.1 PRINCPIO .................................................................................................. 299

D.2 REAGENTES ............................................................................................... 299

D.3 PROCEDIMENTOS ..................................................................................... 299

31

1. Introduo

1. INTRODUO

Tal como o fenmeno do aquecimento global, ocorre no planeta crescente e intensa

degradao dos principais corpos aquticos utilizados como manancial de

abastecimento pblico, destacando como principais efeitos a eutrofizao e a

contaminao por microcontaminantes. A eutrofizao cultural, decorrente das

atividades antrpicas, processo rpido e mais intenso que a natural, acarreta

alteraes do corpo aqutico e modificaes ecolgicas (cor, turbidez,

concentraes de slidos, de nions e ctions etc.), aumenta o poder corrosivo e

gera dificuldades nos processos de tratamento das guas.

Entre vrias alteraes na qualidade da gua decorrentes do processo de

eutrofizao artificial, destacam-se: i) perda das qualidades estticas e paisagsticas

e interferncia nos usos recreacionais devido ao acmulo de algas na superfcie,

causando aspecto e odor desagradveis; ii) reduo do oxignio dissolvido devido a

sedimentao da biomassa fitoplanctnica que provoca incremento da demanda

bentnica; iii) morte extensiva de peixes e reduo da biodiversidade aqutica; iv)

obstruo de filtros nas estaes de tratamento de gua por algas filamentosas e

cianobactrias; v) crescimento extensivo de macrfitas interferindo nas atividades de

navegao, aerao, evaporao e diminuindo a capacidade de escoamento de

canais, alm de servir de meio para desenvolvimento de parasitas e mosquitos; vi)

aumento da incidncia de floraes de microalgas e cianobactrias com efeitos

negativos sobre a eficincia e elevao de custos e complexidade do tratamento de

gua e para a sade humana (DI BERNARDO, 1995;.CEBALLOS, AZEVEDO,

BENDATE, 2006).

Os mananciais de superfcie constituem a principal fonte de abastecimento do Brasil.

Dados de pesquisa por amostragem realizada pela Agncia Nacional de guas

(ANA) em 1.907 municpios com sistemas de abastecimento de gua revelam que

64,5% desses municpios so abastecidos por mananciais de superfcie e 32,5%

possuem manancial subterrneo. Destaca-se que sistemas de abastecimento de

gua com captao superficial exigem cada vez mais tecnologias de tratamento

apropriadas para compensar a constante degradao dos corpos aquticos. Na

Regio Nordeste, 70% das cidades so abastecidas por rios, lagos e audes

(BRASIL, 2009).

32

1. Introduo

A maior parte destes mananciais so reservatrios construdos h mais de 50 anos

e atualmente exibem floraes de algas que podem surgir repentinamente e persistir

por longos perodos, causando vrios problemas, principalmente por afetarem os

processos de tratamento da gua.

No estado do Rio Grande do Norte, observa-se equilbrio entre o nmero de sedes

abastecidas por mananciais superficiais e subterrneos 52% das cidades so

supridas por guas superficiais, 45% por guas subterrneas e os restantes 3% por

sistemas mistos. Os sistemas isolados, que atendem a 53% das sedes urbanas e a

33% da populao, so abastecidos, em sua maioria, por poos que captam nos

aqferos Barreiras e Dunas, na Bacia Costeira (BRASIL, 2009).

No RN, a CAERN opera 87 ETA captando gua de mananciais de superfcie,

responsveis por uma produo de 4.112 L/s de gua potvel para abastecimento

de cerca de 1.184.000 habitantes. Deste total apenas 382,3 L/s (9,5%) so tratados

em seis ETA convencionais e 88,5% do volume tratado (3.646 L/s) proveniente de

ETA que utilizam a filtrao direta como tecnologia de tratamento, em sua maioria a

filtrao direta ascendente. Em 2009 foi construda uma instalao de dupla filtrao

que tem capacidade de 85 L/s, cerca de 2% do volume total. Todas ETA do RN tem

como caracterstica comum o fato de terem sido projetadas e construdas h mais de

15 anos e algumas delas esto com mais de 40 anos de operao, a exemplo de

Jiqui (Natal, 750 L/s), Itans (Caic, 155 L/s), Gargalheiras (Acari, 85 L/s) e Pau dos

Ferros (Pau dos Ferros, 30 L/s).

Paralelamente ao envelhecimento e deteriorao das unidades de tratamento, a

ocupao desordenada das bacias hidrogrficas nas quais esto inseridos os

mananciais (a maioria reservatrios artificiais) provocou a acelerao da

eutrofizao, que alm de problemas meramente estticos e paisagsticos, resulta

na ocorrncia de elevadas densidades de fitoplncton. A dominncia observada de

cianobactrias potencialmente txicas, a exemplo de espcies que se observa nos

principais mananciais do RN como Mycrocistis aeruginosa, Anabaena sp,

Cylindrospermopsis raciborskii, Chrooccocus sp e Aphanocapsa delicatissima.

Adicionalmente, as tecnologias de tratamento atualmente instaladas no renem

condies de tratar adequadamente guas captadas em mananciais em que ocorre

intenso aporte de substncias qumicas recalcitrantes como agrotxicos, fertilizantes

e disruptores endcrinos. Processos at ento utilizados para controle das floraes

de algas como algicidas e oxidantes atualmente revelam-se incuos ou

33

1. Introduo

potencialmente malficos pelas reaes secundrias e formao de substncias

cancergenas. Os fatos evidenciam uma realidade preocupante: est cada vez mais

difcil atingir os padres de qualidade de gua tratada para consumo humano

exigidos pela legislao de sade pblica do Brasil.

O estudo da ANA (2009) concluiu que o crescimento desordenado de grandes

centros urbanos tem causado presso sobre os recursos hdricos locais, gerando a

necessidade de se buscar novas fontes de abastecimento em locais cada vez mais

distantes e com investimentos maiores. importante destacar que antes da

mudana de manancial devem ser concentrados esforos no sentido de adequar e

ampliar as ETA implantadas, com nfase para o mximo aproveitamento das

unidades existentes.

As solues destes problemas ambientais englobam duas vertentes, sendo uma de

alcance em mdio e longo prazos que requer aporte considervel de recursos

financeiros, tecnolgicos e humanos e outra que pode ser implementada em curto

prazo com reflexos diretos sobre a sade da populao. A primeira linha de solues

refere-se quantificao e identificao de causas ambientais e ao equacionamento

e implantao de processos e sistemas que eliminem de forma definitiva os fatores

causais dos problemas identificados. composta por extenso rol de tarefas

complexas e multidisciplinares que envolvem estudos sobre os ecossistemas

aquticos e uso e ocupao do solo e cujas solues tem forte impacto social,

econmico e financeiro sobre a rea da bacia hidrogrfica. Pesquisas sugerem que

as respostas ecolgicas e ambientais do meio aqutico so imprevisveis sob os

aspectos qualitativos e temporais, mesmo com a eliminao de todos os pontos de

degradao existentes (REYNOLDS, DOKULIL, PADISK, 2000).

A segunda alternativa no substitui a primeira e no tem foco nas causas dos

problemas mas atua como barreira efetiva contra a exposio de pessoas s

conseqncias advindas da degradao dos mananciais. Est embasada na

engenharia sanitria que instrumentaliza e possibilita a reforma, adequao e

implantao de unidades de tratamento dotadas de operaes e processos

eficientes e eficazes para possibilitar a produo de gua potvel.

Este trabalho tem por proposta testar a hiptese que o tratamento por dupla filtrao,

oxidao e adsoro uma alternativa eficiente e vivel para a potabilizao de

gua de reservatrio eutrofizado com elevada densidade de cianobactrias.

34

1. Introduo

OBJETIVO GERAL

O presente trabalho teve como objetivo principal estudar e avaliar a tcnica de

tratamento da dupla filtrao em leitos de pedregulho e areia, com pr ou

interoxidao e adsoro com carvo ativado pulverizado ou granulado, para a

potabilizao de gua de reservatrio com elevada densidade de cianobactrias.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Caracterizar temporalmente a qualidade da gua bruta do aude Mal. Dutra/

Gargalheira, Acari/RN;

Estudar em ensaios estticos de jarteste com filtros de areia, o desempenho de

dosagens de coagulantes/pH de coagulao e condies de mistura rpida,

dosagens de oxidante e de carvo ativado pulverizado e tempos de contato para

remoo de cor aparente e verdadeira, turbidez e matria orgnica natural;

Definir a granulometria das camadas de pedregulho, a taxa de filtrao e frequncia

de descargas de fundo intermedirias a serem empregadas no filtro de fluxo

ascendente de pedregulho;

Estudar o comportamento da evoluo da perda de carga em regime laminar nos

meios filtrantes dos pr-filtros e filtros rpidos de fluxo descendente;

Verificar a influncia da pr e interoxidao com cloro como coadjuvante para a

coagulao qumica com vistas clarificao, remoo de cianobactrias e

microcistinas e formao de trihalometanos em instalao piloto;

Avaliar o desempenho da adsoro em carvo ativado pulverizado e granulado

para remoo de cianobactrias, microcistinas e trihalometanos.

Pelo exposto, esta monografia constitui tese por contemplar os trs atributos

exigidos para tal: i) originalidade apresenta contribuio para o desenvolvimento e

aplicao da tcnica da dupla filtrao, o que a ela confere carter de ineditismo;

ii) importncia cientfica e tecnolgica, pois a maioria das instalaes de tratamento

de gua em operao no renem condies de tratar adequadamente guas

captadas em mananciais degradados, sendo necessrios estudos visando a difundir

conhecimentos e possibilitar reformas e adequaes. A soluo de problemas em

ETA em operao requer definio e implementao de medidas que atendam

condicionantes tcnicas, econmicas e ambientais; iii) viabilidade a execuo da

pesquisa foi possvel pelos recursos financeiros e logsticos disponibilizados por

35

1. Introduo

diversas instituies como CAERN, IFRN, CNPq e USP, pelo manancial escolhido

que permitiu avaliar as variaes sazonais de qualidade da gua e pela logstica de

transporte e infraestrutura de laboratrio existentes.

36

2. Reviso de Bibliografia

36

2. REVISO DE BIBLIOGRAFIA

2.1 CIANOBACTRIAS E SADE PBLICA

Com a intensificao e diversificao dos impactos antrpicos sobre os corpos

aquticos (remoo de mata ciliar, intenso aporte de nutrientes, assoreamento), a

ocorrncia de floraes de cianobactrias tem se elevado em todo o Planeta. At o

final do sculo XX, profissionais da rea de saneamento ambiental consideravam os

impactos causados por cianobactrias como meramente estticos pela produo de

odores e sabores e operacionais pela interferncia nos processos de tratamento de

gua (XAGORARAKI et al., 2006).

Atualmente, reconhece-se que o aumento em nvel mundial e regional da ocorrncia

de floraes com cianobactrias em mananciais utilizados para consumo humano

fato preocupante, pela capacidade de esses microrganismos produzirem e liberarem

para o ambiente aqutico toxinas (cianotoxinas) que podem afetar a sade humana,

seja pela ingesto direta de gua, seja por contato decorrente da prtica de

atividades de recreao e trabalho ou pelo consumo de peixes, ostras, camares e

mexilhes contaminados. A principal via de intoxicao ocorre pelo consumo de

gua sem tratamento adequado para remoo das clulas de cianobactrias ou

toxinas (FUNDAO NACIONAL DE SADE - FUNASA, 2003).

Diante deste contexto, as toxinas produzidas por floraes de cianobactrias

(cyanobacteria toxin poisonings; CTP) esto sendo intensamente pesquisadas em

estudos sobre ocorrncias de algas potencialmente txicas (CHORUS & BARTRAM,

1999). Estas toxinas, conhecidas como cianotoxinas so responsveis por surtos

intermitentes mas que se repetem em todas as regies do Planeta de

envenenamento de animais selvagens e domsticos e de peixes criados em cativeiro

em sistemas de aquicultura. As cianotoxinas incluem neurotoxinas anatoxina-a e

anatoxina-a(s), toxinas paralisantes de ostras e moluscos (paralytic shellsh poisons

PSP) saxitoxinas e outras e hepatotoxinas microcistinas, nodularinas e

cylindrospermopsinas (CARMICHAEL, 1997).

Embora existam relatos de casos de intoxicao por via oral envolvendo seres

humanos, estes nunca foram confirmados, seja devido a falta de informaes

relacionadas com vetores e circunstncias que poderiam confirmar a presena de

cianotoxinas em alimentos ou mananciais de gua, seja pela escassez de mtodos

37


37

apropriados de deteco. Dado que a maioria das cianotoxinas ocorre somente

quando as floraes se acumulam na forma de finas camadas de escuma flotante,

os humanos no experimentam intoxicaes agudas por geralmente evitarem o

contato com estas elevadas concentraes de clulas. Adicionalmente, os sistemas

de abastecimento de gua acrescentam processos de tratamento que previnem

elevadas concentraes de cianotoxinas na gua tratada, bloqueando a rota oral de

contato dos humanos com estas substncias (XAGORARAKI et al., 2006).

Entretanto a rota oral de exposio no a nica possvel para seres humanos.

Estudo realizado por Carmichael et al. (2001) evidenciou causas biolgicas e

qumicas para o primeiro evento documentado de casos fatais em humanos por

hepatotoxinas de cianobactrias por via intravenosa numa clnica de hemodilise em

Caruaru-PE em 1996. De acordo com Azevedo et al. (2002), dos 123 pacientes, 116

apresentaram sintomas relacionados intoxicao por microcistinas, com 54 mortes

at cinco meses aps os primeiros indcios, causadas por falncia das funes

hepticas.

Pesquisa realizada na lagoa de Jacarepagu, Rio de janeiro, evidenciou a

acumulao de cianotoxinas nos msculos de animais aquticos, constituindo via

importante de contato e contaminao principalmente para populaes

consumidoras de pescados (MAGALHES et al., 2001).

O aparecimento de crescimentos anormais de algas em vrios mananciais e a

ocorrncia, nos ltimos anos, de florescncias com cianobactrias potencialmente

produtoras de toxinas, motivo de grande preocupao para as entidades

responsveis pela operao de sistemas de abastecimento de gua. Os gneros

potencialmente txicos podem produzir microcistinas e saxitoxinas, responsveis por

causas letal, aguda e crnica de envenenamento em animais aquticos, selvagens,

domsticos e humanos (CARMICHAEL, 2001).

Microcistinas so toxinas produzidas no interior das clulas de cianobactrias

(Microcystis) que podem ser liberadas para o meio aqutico atravs de lise ou

estresse celular. Dosagem de oxidantes como sulfato de cobre, comumente

utilizados em floraes de algas, pode provocar a lise de clulas de Microcystis sp.,

elevando de forma significativa sua concentrao em relao amostra de gua

original. Segundo sua estrutura qumica as cianotoxinas so agrupadas em

peptdeos cclicos, alcalides e lipopolissacardeos (LPS). As microcistinas e

nodularinas so peptdeos cclicos e constituem as toxinas mais frequentemente

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38

encontradas em corpos aquticos, tambm conhecidas como hepatotoxinas em

funo da sua ao farmacolgica; as anatoxinas e saxitoxinas so exemplos de

alcalides neurotxicos (neurotoxinas), enquanto as cylindrospermopsinas e

aplysiatoxinas e lyngbiatoxinas so alcalides citotxicos e dermatotxicos,

respectivamente. Os LPS, toxinas irritantes e alergnicas, so produzidos pela

maioria dos gneros de cianobactrias. Em ambientes aquticos a maior parte

dessas toxinas permanecem contidas nas clulas das cianobactrias, mas podem

ser liberadas para a massa lquida se ocorrer lise celular devido a fenmenos como

senescncia (morte natural), estresse celular e ao de produtos qumicos algicidas

(CALIJURI, ALVES e SANTOS, 2006).

A pesquisa e investigao sistematizadas da ocorrncia de espcies potencialmente

txicas em ambientes aquticos constituem importantes ferramentas de gesto de

recursos hdricos, como forma de preveno de agravos sade humana e de

conservao dos ecossistemas aquticos. As estratgias usualmente adotadas para

o controle da eutrofizao incluem medidas preventivas, na bacia hidrogrfica,

atravs da reduo das fontes externas e corretivas, nos lagos ou represas, por

meio de processos mecnicos, qumicos e biolgicos (THOMANN & MUELLER,

1987).

No Rio Grande do Norte pesquisas evidenciam tendncia crescente de eutrofizao

dos mananciais superficiais, fato que resulta na necessidade da adoo de medidas

preventivas de gesto dos recursos hdricos sem, no entanto, afastar os esforos no

sentido de garantir para a populao gua de boa qualidade (ARAJO, 1997;

OLIVEIRA, 1994; PEREIRA, 1993). Duarte (1999) calculou ndices de Qualidade da

gua e Estado Trfico de trs importantes mananciais situados no Litoral Oriental do

RN, as lagoas de Bonfim, Extremoz e Jiqui. Costa et al (2003; 2006) observaram

ocorrncia de freqentes e duradouras floraes txicas de cianobactrias em

reservatrios do semi-rido norteriograndense, utilizados principalmente para

abastecimento humano e localizados nas bacias dos Rios Apodi-Mossor, Piranhas-

Assu (Barragem Armando Ribeiro, Audes Gargalheiras e Passagem das Traras) e

Trairi. Os estudos indicam expressiva dominncia de cianobactrias que, na maioria

dos ambientes, superior a 90% da biomassa total do fitoplncton, em densidades

que excedem o limite de aceitabilidade para corpos aquticos superficiais

estabelecido pela Resoluo N. 357/2005 (CONAMA, 2005). Nessas regies de

clima semi-rido, os mananciais estudados na pesquisa so responsveis pelo

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39

abastecimento de mais de 500 mil habitantes. Em suas bacias hidrogrficas h

intenso uso de fertilizantes agrcolas, e, por conseqncia, em diversos ambientes

aquticos h elevadas concentraes de clorofila a (at 800 g.L-1), de fsforo total

(superiores a 340 g.L-1) e nitrognio total. Floraes hepatotxicas foram

observadas em 60% dos reservatrios monitorados, com elevados nveis de

microcistinas de 30 g.L-1 a 172 g.L-1 nos reservatrios Itans, Passagem das

Trairas, Sabugi, Piles, Lucrcia, Tenente Ananias, Pau dos Ferros, Gargalheiras,

Barragem Armando Ribeiro Gonalves e no rio Assu. Esses valores esto muito

acima do VMP para gua potvel, 1 g.L-1 (BRASIL, 2004). As pesquisas de COSTA

et al (2003; 2006) mostraram haver concentraes de clulas de cianobactrias

superiores ao limite mximo aceitvel (20.000 clulas.mL-1), configurando-se estado

de alerta de nvel 2 para esses corpos aquticos. Nesta situao, o monitoramento

do manancial deve ser feito semananalmente, atravs de anlises de cianotoxinas e

bioensaios com camundongos (CHORUS & BARTRAM, 1999).

2.2 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO: ASPECTOS GERAIS

Desde a antiguidade o homem procurava mesmo que intuitivamente condicionar a

qualidade da gua a padres que evoluram de aspectos visuais ou organolpticos

at a poca atual com o controle e definio de limites em nveis de constituintes

traos. H quatro sculos um mdico filsofo recomendava a exposio da gua

luz solar, filtr-la em areia e carvo vegetal e armazen-la em recipientes de cobre.

Outras formas de condicionamento eram a fervura ou aquecimento pela radiao

solar. Atualmente a desinfeco pode ser obtida pela oxidao qumica, pela ao

oligodinmica de metais e radiao ultravioleta; a remoo de matria orgnica e

compostos qumicos pela adsoro em carvo ativado e a remoo de slidos

suspensos por filtrao em leito de areia com suporte de pedregulhos seguida de

desinfeco (SYMONS, 2006).

O conjunto de processos e operaes utilizados para adequar as caractersticas

fsico-qumicas e biolgicas das guas naturais constitui as ETA. Esses processos

visam a remover ou diminuir as concentraes de substncias encontradas na gua

bruta at padres estabelecidos para a gua potvel, expressos por VMP, definidos

no Brasil pela Portaria N. 518 (BRASIL, 2004).

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Nos ltimos trinta anos podem ser listadas algumas tendncias de desenvolvimento

de tecnologias de tratamento: os padres microbiolgicos baseados em bactrias

indicadoras evoluram para vrus e protozorios; a turbidez foi complementada por

contagem de partculas; intensificao de estudos e pesquisas sobre compostos

qumicos sintticos e subprodutos da desinfeco e oxidao (SPO); preocupao

com lixiviao de contaminantes das tubulaes e unidades para a gua potvel;

instalao de unidades de filtrao em membranas de baixa e alta presso; uso do

oznio como oxidante e desinfetante primrio, oxidao avanada e fotlise por

radiao UV (TRUSSEL, 2006).

Devido o consumo de gua constituir importante rota de exposio s microcistinas,

diversas tecnologias de tratamento tem sido avaliadas relativamente eficincia de

remoo destas toxinas. A oxidao com cloro uma dessas tecnologias, muito

utilizada no Brasil e Estados Unidos dada a simplicidade, facilidade de uso e

eficincia de inativao de microcistinas (AWWA, 2000). Xagoraraki et al.

(2006).estudaram os efeitos de variao de pH, dosagem de cloro, concentrao da

toxina e temperatura da gua na taxa de inativao de microcistina-LR (MC-LR). Os

experimentos mostraram que MC-LR extracelular foi inativada por cloro livre e sua

cintica foi influenciada pelo pH: taxas de degradao mais elevadas foram

observadas em pH 6,0 e as mais baixas em pH 9,0.

A Tabela 2.1 mostra um registro da evoluo tecnolgica dos processos e sistemas

de tratamento que ocorreu do sculo XV aC at a dcada de 1970.

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Tabela 2.1 Evoluo cronolgica de eventos relacionados a tecnologias de tratamento de gua para abastecimento

Tempo Evento Autor Pas

Sculo XV aC Sedimentao em jarros - Egito Sculo V aC Filtrao por peneiramento em tecidos Hipcrates Grcia

Ano 1680 Inveno do microscpio, descoberta de microrganismos

van Leeuwenhoek

Holanda

Ano 1685 Projeto de filtro multi estgios em areia Porzio Itlia Ano 1745 Patente de filtro de esponjas Amy Frana

Dcada 1750 Experimentos com abrandamento Home Esccia Dcada 1780 Construo de precursor dos filtros lentos Lancashire Inglaterra

Ano 1791 Concesso de 1 patente para filtros Peacock Inglaterra

Ano 1804 Construo da 1 planta de filtrao em sistema de abastecimento pblico

Gibb Esccia

Ano 1827 Circulao de panfleto contra consumo de gua contaminada, Londres

- Inglaterra

Ano 1830 Funcionamento do 1 filtro lento de areia, Londres

Simpson Inglaterra

Dcada 1830 Remoo de odor com oxidante pulverizado

- Inglaterra

Ano 1869 Publicao de livro: filtros em sistemas de abastecimento

Kirkwood EUA

Ano 1872 Construo de filtro lento de areia, Poughkeepsie

- EUA

Ano 1882

Descoberta do bacilo Mycobacterium tuberculosis

Koch Alemanha

Introduo da tecnologia de filtrao rpida, Somerville

- EUA

Ano 1883 Estudo sobre poluio da gua NBH EUA Ano 1895 Pesquisa pioneira sobre filtrao Hazen EUA

Ano 1896 Eliminao

tratamento de água para consumo humano de reservatório eutrofizado através de adsorção de...

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