Aula 4 – Sistema de captação de água de poços artesianos SANEAMENTO AMBIENTAL Aula 4 – Sistema de captação de água de poços artesianos Profº Fernando Periard Gurgel do Amaral

Conteúdo Programático desta aula Os conceitos associados ao sistema de captação em poços artesianos; Identificação do conceito de água virtual; Reconhecimento das tecnologias de tratamento de água; Identificação dos parâmetros para dimensionamento do sistema de tratamento de água.

Introdução Antigamente a água era considerada como uma substância inesgotável, mas atualmente sabemos que 97% dela é salgada e cerca de 2% estão indisponíveis, restando somente cerca de 1% como água doce  e boa parte dela ainda está imprópria devido a diversas formas de contaminação produzidas pelos seres humanos.

Introdução A distribuição de água sobre o planeta não é uniforme. O Brasil em especial é um país privilegiado porque possui 12% de toda água doce superficial do mundo e ainda conta com um dos maiores aqüíferos subterrâneos, o Guarani (apresentado na primeira aula).

O manejo inadequado dos recursos naturais vem provocando impactos cada vez maiores sobre os recursos hídricos do planeta. Atualmente mais de um bilhão de pessoas já vive sem acesso à água limpa de forma suficiente para suprir suas necessidades básicas diárias. A captação de água dos lençóis de águas subterrâneas é uma alternativa para evitar o problema de escassez; da mesma forma o uso de tecnologias para o tratamento de água também colaboram para melhoria da qualidade de vida das pessoas.

Águas subterrâneas A água subterrânea pode ser definida como a água existente no subsolo, com o preenchimento dos poros e fraturas das rochas, a água passa por um processo de filtragem natural e fica acumulada, dando origem aos aqüíferos, que podem ter diversos níveis de profundidade. Estes mananciais subterrâneos são as fontes, ou reservatórios naturais de água, localizados abaixo da superfície do solo.

Águas subterrâneas Estes mananciais subterrâneos são as fontes, ou reservatórios naturais de água, localizados abaixo da superfície do solo. A captação da água destes locais pode ser realizada de várias maneiras, por exemplo, por meio de poços rasos ou profundos, galerias de infiltração ou pelo aproveitamento das nascentes, dentre outras formas.

Águas subterrâneas Os lençóis são definidos de acordo com sua localização no subsolo. Está relacionada a sua profundidade no solo, às camadas que o envolvem e, conseqüentemente, às pressões a que está submetido, assim temos: O lençol confinado (artesiano) encontra-se confinado entre camadas impermeáveis, portanto, sujeito a uma pressão maior do que a pressão atmosférica. O lençol não confinado (freático) está localizado entre a superfície do solo e uma camada impermeável (rocha); está submetido à pressão atmosférica. Em um poço artesiano, a água subirá acima do nível do lençol, podendo, às vezes, atingir a boca do poço e produzir uma descarga contínua, jorrante.

Sistemas de captação Através da construção de poços artesianos, essa água pode ser captada para ser utilizada no abastecimento público. Depois de captada, a água proveniente dos poços é levada para um reservatório apropriado e recebe o tratamento adequado. Abaixo um esquema apresentando os diferentes componentes de um aqüífero.

Explorando o tema – formação de aqüífero http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=Nr8OgX1h8p0&NR=1

Água virtual e desperdício desconhecido Parte da água consumida pela espécie humana nem sempre é vista ou contabilizada como nosso gasto, mas ela está sendo retirada do sistema hídrico e em grandes volumes. Os produtos que produzimos e consumimos também têm água, ou que na produção houve água envolvida no resfriamento de máquinas e etc, veremos que quando compramos este produto, estamos também pagando por parte daquela água utilizada no processo. “Água virtual” é a quantidade de água necessária para produção de um bem, produto, ou serviço. Devemos calcular a quantidade utilizada por habitante de uma forma diferente.

PRODUTO CONSUMO DE ÁGUA 1 Kg de carne bovina 15.497 litros 1 Kg de salsicha 11.535 litros 1 calça jeans 11.000 litros 1 lençol de algodão 10.600 litros 1 Kg de carne de porco 6.309 litros 1 Kg de queijo processado 4.914 litros 1 Kg de carne de frango 3.918 litros 1 Kg de figo 3.160 litros 1 camiseta de algodão 2.900 litros 1 hamburguer 2.400 litros 1 pote de iogurte 1.151 litros 1 Kg de banana 859 litros 1 copo de cerveja 75 litros

A água como matéria-prima A água também é utilizada como matéria-prima de grande quantidade de produtos. Para o consumo humano a água precisa ser tratada, da mesma forma que existem especificações para a água de consumo humano, existem também especificações para a água envolvida na produção de outros produtos.

NOVOS PROCESSOS DE TRATAMENTO RECURSO HÍDRICO EM ÁREAS INDÚSTRIA 1 INDÚSTRIA 2 NOVOS PROCESSOS DE TRATAMENTO DISPONIBILIZAÇÃO DE RECURSO HÍDRICO EM ÁREAS DE GRANDE ESCASSEZ

Dessalinização Considerando a quantidade de água salgada disponível, essa tecnologia se torna indispensável. Existem locais com escassez de água doce, mas há disponibilidade de água salobra, ou água do mar.

Dessalinização O processo de dessalinização elimina os sais dissolvidos na água, produzindo água com pouco conteúdo salino para, além de poder ser empregada para o consumo humano, ser também utilizada em diversas atividades industriais como produção de vapor em caldeiras, semicondutores, em indústria farmacêutica, alimentícia, etc.

Evaporação / condensação Desmineralização Processo de retirada total de algumas substâncias inorgânicas, os sais minerais contidos na água. É necessário para águas utilizadas em muito processos químicos, em baterias e em aquariofilia. Os processos de desmineralização extraem da água estes sais que ali estão na forma de íons, por este motivo também são chamados de deionização. Pode ser realizada de três formas: Troca iônica Osmose reversa Evaporação / condensação

Troca iônica Utiliza resinas sintéticas para a realização da troca iônica, elas seqüestram os sais dissolvidos por meio de reação química, acumulando-os dentro de si mesma. Periodicamente, as resinas precisam ser regeneradas com ácido e soda cáustica, correspondente à reação química reversa do processo, para remover os sais incorporados, permitindo o emprego das resinas em um novo ciclo, por anos.

Osmose reversa Usa membranas sintéticas com poros menores que as moléculas dos sais contidos na água. Na osmose reversa provoca-se a situação de forçar o soluto em um lado da membrana permeável e a água do outro. Como este não é um processo natural, também chamado de processo ativo, há gasto de energia para que ele ocorra, para a água passar pelas membranas, é necessário pressurizá-la.

Evaporação / condensação Este processo baseia-se na produção de vapor por aquecimento da água condensada.

Parâmetros a serem analisados: Desmineralização - dimensionamento O dimensionamento das instalações dependerá da análise físico-química da água que se pretende tratar, assim como a que se quer produzir. Em função destes parâmetros, são definidos os tipos de pré-tratamento, bem como o emprego de troca iônica, osmose reversa ou ambos combinados. Parâmetros a serem analisados: Vazão da água; Período diário de operação; Procedência da água bruta; Utilização da água tratada; Análise da água bruta; Produtos químicos disponíveis; Área disponível, qualificações; Utilidades (ar, vapor, energia, etc.).

Explorando o tema – destruição dos aqüíferos http://www.youtube.com/watch?v=xfPpIsKSLQk