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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA CAUÊ REIS FONTÃO Desenvolvimento de um protótipo de biofiltro para tratamento de água Lorena 2018
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
CAUÊ REIS FONTÃO
Desenvolvimento de um protótipo de biofiltro para tratamento de água
Lorena 2018
2
CAUÊ REIS FONTÃO
Desenvolvimento de um protótipo de biofiltro para tratamento de água
Trabalho de conclusão de curso apresentado à Escola
de Engenharia de Lorena - Universidade de São Paulo
como requisito parcial para conclusão do curso de
Engenharia Ambiental.
Orientador: Prof. MSc. Paulo Ricardo Amador
Mendes
Versão Corrigida
Lorena
2018
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR
QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA,
DESDE QUE CITADA A FONTE
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizado
da Escola de Engenharia de Lorena,
com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Fontão, Cauê Reis
Desenvolvimento de um protótipo de biofiltro para tratamento de água / Cauê Reis Fontão; orientador Paulo Ricardo Amador Mendes. - Lorena, 2018. 69 p.
Monografia apresentada como requisito parcial
para a conclusão de Graduação do Curso de Engenharia Ambiental - Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo. 2018
1. Biofiltração. 2. Biofiltro. 3. Tratamento de água. 4. Oxigênio dissolvido. I. Título. II. Mendes, Paulo Ricardo Amador, orient.
Agradecimentos
Agradeço a Deus em primeiro lugar, por todas as vezes que me deu forças para
continuar trabalhando, estudando e me dedicando a esta pesquisa.
À instituição, Escola de Engenharia de Lorena (EEL-USP) por proporcionar toda
estrutura necessária para elaboração desta pesquisa.
À minha família de maneira geral, que serviu como suporte em todos os sentidos
para que este trabalho pudesse virar realidade. Especialmente gostaria de agradecer
ao meu pai, Dr. Henio Fontão, minha maior fonte de inspiração e sabedoria; à minha
madrasta, Dra. Eloisa de Moura Lopes, pela dedicação e ensinamentos durante toda
a minha trajetória profissional; e aos meus irmãos: Caique Reis Fontão, Maria Julia
Reis e phD Geisa Lopes Budinov e minha mãe Eliane Reis, que possuem papel
fundamental nesta trajetória.
Ao professor Paulo Ricardo Amador Mendes, por toda paciência, disposição,
dedicação e profissionalismo que me orientou neste trabalho, com certeza, o professor
Paulo será lembrado por mim para sempre como inspiração pessoal e profissional.
Também agradeço imensamente, ao professor Luís Fernando Figueiredo Faria,
por ter acreditado em nossa pesquisa e colocado a disposição os recursos necessários
e o seu laboratório para que este trabalho acontecesse, além de toda a contribuição
intelectual durante o todo o processo.
À professora Érica Romão por ter cedido recursos instrumentais durante o
período das pesquisas.
À todos que direta ou indiretamente auxiliaram na elaboração deste trabalho,
deixo aqui meu muito obrigado
Resumo
FONTÃO, C. R. Desenvolvimento de um protótipo de biofiltro para tratamento de
água. 2018. 69 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia
Ambiental) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena,
2018.
Investir recursos em qualidade de abastecimento se configura investir recursos em
gestão hídrica, campo que cresce constantemente, uma vez que a água é um recurso
vital que cada vez mais é afetado pelas atividades humanas. Um sistema de
abastecimento de qualidade significa um sistema livre de substâncias danosas a saúde
pública. Neste sentido, o sistema apresentado neste estudo tem o potencial de auxiliar
a gestão hídrica, uma vez que se apresenta como um processo de tratamento
avançado que possui características que podem ir além dos processos convencionais.
O processo de biofiltração combina a filtração comum com agentes biológicos o que
confere a ele a capacidade de tratar micropoluentes, que podem causar sérias
consequências à saúde humana. Assim sendo, este trabalho tem por objetivo
desenvolver um sistema de biofiltração a escala de bancada, testando diferentes tipos
de condições e avaliar alguns parâmetros, oxigênio dissolvido principalmente, para
comprovar a ação biológica do processo proposto e seu potencial de eficiência de
remoção de micropoluentes. Os resultados encontrados de absorção de oxigênio
dissolvido (mais de 50%) indicam fortemente a presença de microrganismos aeróbicos
degradadores de matéria orgânica. A expectativa primordial é que o estudo contribua
para a área de tratamento de água uma vez que é um dos raros estudos que possuem
características estruturais e operacionais tais quais apresentadas.
Palavras-chave: biofiltração, biofiltro, tratamento de água, oxigênio dissolvido.
Abstract
FONTÃO, C. R. Development of a biofilter prototype for water treatment. 2018.
69 p. Monography – Environmental Engineering Course – School of Engineering of
Lorena, University of São Paulo, Lorena, 2018.
Investing resources in quality of supply means invest resources in water management,
field that is constantly growing, since water is a vital resource that is increasingly
affected by human activities. A quality supply system means a system free from harmful
substances to public health. In this sense, the system presented in this study has the
potential to assist water management, since it is presented as an advanced
watertreatment process that has characteristics that can go beyond conventional
processes. The biofiltration process combines common filtration with biological agents
which gives it the ability to treat micropollutants, which can cause serious
consequences to human health. Therefore, this work aims to develop a pilot scale
biofiltration system, testing different types of conditions and evaluating some
parameters, mainly dissolved oxygen, to prove the biological action of the proposed
process and its potential to remove micropollutants. The results of dissolved oxygen
uptake (more than 50%) strongly indicate the presence of aerobic microorganisms that
degrade organic matter. The primary expectation is that the study contributes to the
water treatment area since it is one of the rare studies that have structural and
operational characteristics as presented.
Keywords: biofiltratation, biofilter, water treatment, dissolved oxygen.
Lista de Figuras
Figura 1: Recursos de água renováveis internos gerados dentro de um país em uma
base per capita........................................................................................................... 22
Figura 2: Árvore de decisão de processos de tratamento........................................... 26
Figura 3. Esquema de um processo convencional de tratamento............................... 28
Figura 4: Remoção de oxalato por biofiltros de diferentes meios suportes................. 33
Figura 5: Remoção de acetato de acordo com a retro lavagem clorada e não
clorada........................................................................................................................ 35
Figura 6: Sistema de biofiltração desenvolvido para o tratamento de água
modelo........................................................................................................................ 37
Figura 7: Representação esquemática do sistema de biofiltração em estudo............ 38
Figura 8: Protótipo de disposição das camadas dentro do filtro.................................. 39
Figura 9: Gráfico sumário dos valores de Oxigênio Dissolvido de entrada do Biofiltro
01 (análise de p-valor)................................................................................................ 43
Figura 10: Gráfico sumário dos valores de Oxigênio Dissolvido de entrada do Biofiltro
02 sem a adição do inibidor (análise de p-valor)......................................................... 44
Figura 11: Gráfico sumário dos valores de Oxigênio Dissolvido de entrada do Biofiltro
02 sem a adição do inibidor (análise de p-valor)......................................................... 45
Figura 12: Gráfico de valores obtidos de oxigênio dissolvido (mg/l), com variância, dos
biofiltros 01 e 02……………………………………………………………………………. 46
Figura 13: Gráfico de valores obtidos de temperatura (°C) do biofiltro 01................... 48
Figura 14: Gráfico de valores obtidos de temperatura (°C) do biofiltro 02................... 48
Figura 15: Gráfico de valores obtidos de pH do biofiltro 01......................................... 49
Figura 16: Gráfico de valores obtidos de pH do biofiltro 02......................................... 50
Lista de Tabelas
Tabela 1: Disponibilidade hídrica das regiões hidrográfica......................................... 24
Tabela 2: Demanda médias para abastecimento urbano no Brasil, em m3.s-1........... 24
Tabela 3: Altura das camadas e granulometria para um biofiltro................................ 32
Tabela 4: Dimensões reais dos biofiltros desenvolvidos............................................. 36
Tabela 5: Condições de alimentação dos biofiltros (Água modelo)............................. 40
Tabela 6: Parâmetros de retrolavagem analisados..................................................... 47
Tabela 7: Parâmetros de cloro e amônia residual analisados..................................... 49
Sumário
1. Introdução e Problematização ............................................................................... 17
2. Objetivos ............................................................................................................... 19
2.1 Objetivo Geral ...................................................................................................... 19
2.2 Objetivo Específico ............................................................................................... 19
3. Revisão Bibliográfica .............................................................................................. 21
3.1 Panorama mundial da água .................................................................................. 21
3.2 Panorama brasileiro da água ................................................................................ 22
3.3 Legislação ambiental - água ................................................................................. 25
3.4Tratamento e características de água ................................................................... 25
3.5 Biofiltração ........................................................................................................... 30
3.5.1 Material suporte ................................................................................................. 32
3.5.2 Tempo de contato em cama vazia (Empty bed contact time, EBCT) ................ 32
3.5.3 Manutenção do biofiltro...................................................................................... 34
4. Materiais e métodos ............................................................................................... 36
4.1 Características físicas e operacionais .................................................................. 36
4.2 Detalhes de análise.............. ................................................................................ 39
4.3 Métodos analíticos e procedimentos de amostragem.......................................... 41
5. Resultados e Discussão ......................................................................................... 43
6. Conclusão .............................................................................................................. 51
Referências ................................................................................................................ 54
ANEXO A ................................................................................................................... 60
ANEXO B ................................................................................................................... 62
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1. INTRODUÇÃO E PROBLEMATIZAÇÃO
Atualmente, de acordo com o relatório da UNESCO (2010), a demanda por água
vem crescendo drasticamente nos principais setores consumidores do mundo:
agricultura, uso doméstico, energia e indústria. Com o aumento populacional e com o
desenvolvimento humano acelerado a tendência é que a demanda seja ainda maior
com o passar do tempo. Para o setor da agricultura e de uso doméstico é esperado
um crescimento de consumo de água de aproximadamente, 19% e 20%,
respectivamente, até 2050. Para o setor de energia, 50% até 2035.
Nesse contexto, surge um grande desafio, atender os padrões de qualidade da
água. A água deve seguir padrões e normas, que variam de acordo com o tipo de
aplicação, sendo que para consumo doméstico, estes requisitos de qualidade são
ainda mais rigorosos.
A resolução CONAMA 357/2005 classifica os corpos da água superficiais e
identifica os tipos de tratamentos recomendados para cada classificação, sendo que
para padrões de qualidade da água tratada, segue-se a Portaria 2914/2011 do
Ministério da Saúde que dispõe sobre “os procedimentos de controle e de vigilância
da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade”. Assim,
de acordo com a qualidade da água a ser tratada, são definidos os tipos de tratamento
a serem empregados bem como os produtos químicos necessários para atingir o grau
de exigência para o abastecimento público.
Dentre os métodos existentes para o tratamento de águas, destaca-se o
tratamento convencional, que é composto por uma série de processos sequenciais que
consistem em coagulação, floculação, sedimentação e filtração para a clarificação de
águas de mananciais superficiais.
Dentro do tratamento convencional, destaca-se o papel imprescindível do
processo de filtração para remoção de sólidos residuais do tratamento a fim de garantir
a qualidade necessária para a purificação e adequação para o consumo. Devido,
principalmente, por ações antrópicas, a qualidade das águas superficiais vem sendo
prejudicada e tornando cada vez mais difícil o tratamento convencional da água, por
18
conta de algumas substâncias, como os micropoluentes (fármacos, pesticidas,
hormônios etc.), que esse tratamento não consegue remover por completo. Ainda, este
tratamento pode favorecer o aparecimento de trihalometanos, que podem causar
câncer após longos períodos de exposição.
Assim, há a necessidade de utilização de técnicas tratamento cada vez mais
eficientes. Dentre os processos avançados para a clarificação de águas, destaca-se o
processo de biofiltração que apresenta uma maior eficiência na remoção de matéria
orgânica biodegradável, bem como diversas substâncias que são as principais
causadoras de crescimento de bactérias nas tubulações de distribuição de água para
a população. Além disso, a biofiltração é eficiente na redução de matéria orgânica
natural e dos subprodutos gerados durante o processo convencional de tratamento de
água, como os trihalometanos.
Nesse cenário, nessa pesquisa propôs-se centrar no estudo da biofiltração
como alternativa para tratamento de água de abastecimento público. O objetivo geral
desse trabalho foi desenvolver e construir um protótipo de um biofiltro de bancada e
analisar sua eficiência em uma água modelo.
A expectativa primordial é que o estudo contribua para a área de tratamento de
água, uma vez que se mostra até o presente momento, ser um dos poucos biofiltros
de três camadas dentre as literaturas pesquisadas e que foi conduzido em condições
experimentais possivelmente inovadoras.
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2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Desenvolver um sistema de biofiltração em escala de bancada para tratamento de água
modelo visando avaliar a eficiência e desempenho do protótipo na melhoria da qualidade
da água a ser tratada.
2.2 Objetivo Específico
Desenvolver e construir um protótipo de um biofiltro em escala de bancada;
Testar diferentes tipos de condições de operação no protótipo desenvolvido;
Monitorar os parâmetros do sistema de biofiltração e avaliar tecnicamente o seu
desempenho e funcionamento, a partir do tratamento de uma água modelo.
20
21
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Panorama mundial da água
No panorama atual é de comum senso que a água é um recurso fundamental para
a sobrevivência e desenvolvimento da vida humana. Os seres humanos utilizam a água
para as mais diversas atividades, seja para atividades simples e ordinárias, como lavar
as mãos até para atividades mais complexas como em alguns casos de processos
industriais. De acordo com o Relatório Global de Águas da UNESCO do ano de 2015, a
demanda por água vem crescendo drasticamente nos principais setores
consumidores de água, sendo eles a agricultura, consumo doméstico, energia e
indústria.
Ainda, segundo este relatório (UNESCO, 2015), a expectativa de crescimento de
demanda por comida é de 70% até 2050, indicando que um maior consumo de água
para esse setor e num cenário mais otimista, o aumento pode chegar até 19%, no ano
de 2050.
Atualmente, quase todos os processos de fabricação de energia usam água de
algum modo em seu processo, seja na extração de material bruto, processos químicos,
processo de limpeza, rotação das pás das turbinas, entre outras, sendo esperado um
aumento de 50% até 2035. E para o consumo humano, a expectativa é que pessoas que
sofrem com o acesso a água potável e saneamento cresçam em 20% até 2050
(UNESCO, 2015).
No cenário industrial a preocupação com a água como recurso vem ganhando
força ao longo do tempo, sendo importante a introdução de novos conceitos como, por
exemplo, a água virtual1. Além disso, a indústria também deve dar a devida importância
para este recurso e sua disponibilidade no meio em que está inserida. (UNESCO, 2015).
1 Introduzido primeiramente pelo professor Tony Allan em 1993, para identificar a quantidade de água
disponível no sistema global através do comércio agrícola. O autor interpreta como a quantidade de água
necessária para produzir cereais, leite e gado, em seus processos de produção (Allan, 2003).
22
Na Figura 1 é possível constatar que a disponibilidade de água per capita mundial
não é igualmente distribuída. Nesse cenário, voltar a atenção para aspectos qualitativos
da água pode se tornar um grande desafio, dependendo da região onde você está
localizado, as barreiras podem ir muito além de limitações técnicas, uma vez que a em
regiões de escassez, a água pode ser alvo de conflitos político-econômicos.
Figura 1: Recursos de água renováveis internos gerados dentro de um país em uma base per capita.
Fonte: BRASIL, 2014.
No Brasil, a conservação, o uso consciente e o desenvolvimento dos recursos
hídricos também se mostra um desafio muito grande. Tucci et al. (2000) apontam em
seus estudos como esse recurso é administrado pelos brasileiros e que os principais
setores consumidores de água do país apresentam problemáticas que variam de acordo
com o ramo de uso.
No contexto rural, a irrigação exige uma demanda muito alta de água, ainda mais
se for por inundação, como acontece com o arroz, por exemplo. Neste caso, a água pode
ser utilizada novamente, seja para o mesmo fim ou para outras finalidades, porém algo
3.2 Panorama brasileiro da água
23
importante deve ser ressaltado, a qualidade dessa água seria muito importante para o
determinado fim (TUCCI et al., 2000).
Com relação à geração de energia, segundo o relatório de 2014 do Ministério de
Minas e Energia, aproximadamente 70% da matriz energética do país depende de água
para a produção de energia, aumentando assim a importância deste recurso para o
desenvolvimento econômico e social do país (BRASIL, 2014).
E nas regiões metropolitanas, o problema é devido ao excesso de fontes
poluidoras, principalmente nos mananciais, a qualidade da água é comprometida e como
a demanda nessas áreas é muito grande devido à elevada densidade populacional, se
trata de um grande desafio garantir água de qualidade para toda a população (TUCCI et
al., 2000).
O Brasil é um país que possui um grande volume de água doce em seu território,
porém algumas regiões possuem revés com relação à disponibilidade de água, algumas
sofrem com a sazonalidade de disposição desse recurso, como o semiárido nordestino,
por exemplo, que possui “condições hídricas desfavoráveis”, sofrendo com longos
períodos de estiagem e água de baixa qualidade (TUCCI et al., 2000).
A disponibilidade hídrica segundo as regiões hidrográficas do Brasil está
apresentada na Tabela 1 e pode ser identificado claramente que essa distribuição é
desigual nas diferentes partes do território brasileiro. De acordo com o Atlas da Agência
Nacional de Águas de 2010 (BRASIL, 2010), a região dos estados do Acre, Amapá,
Amazonas, Rondônia e Roraima, e parte do Pará e do Mato Grosso, cobrem uma área
de 45% do território e dispõem de 81% dos recursos hídricos, ou seja, mais da metade
do território conta com apenas 19% de disponibilidade hídrica. Além disso, a demanda
maior está situada nas regiões de menos disponibilidade, apresentado na Tabela 2.
É consenso que a qualidade da água de abastecimento está intimamente
relacionada à uma boa gestão hídrica. Jansky (2002) manifesta que uma das importantes
iniciativas para uma boa gestão hídrica é justamente a qualidade do abastecimento,
citando como exemplo a complexa gestão hídrica da União Europeia, que, dentre outros
pontos, priorizam uma boa qualidade da água que distribuem à população.
24
Tabela 1: Disponibilidade hídrica das regiões hidrográfica.
Região Hidrográfica Vazão média
(m3.s-1)
Disponibilidade hídrica (Q95)
(m3.s-1)
Amazônica 132145 73748
Tocantins-Araguaia 13799 5447
Atlântico Nordeste Ocidental 2608 320
Parnaíba 767 379
Atlântico Nordeste Oriental 774 91
São Francisco 2846 1886
Atlântico Leste 1484 305
Atlântico Sudeste 3162 1109
Atlântico Sul 4055 647
Paraná 11414 5792
Uruguai 4103 565
Paraguai 2359 782
BRASIL 179516 91071
Fonte: BRASIL (2010).
Tabela 2: Demanda médias para abastecimento urbano no Brasil, em m3.s-1.
Ano Demanda por região geográfica
Norte Nordeste Centro-Oeste Sudeste Sul
Total
Brasil
2005 34 115 33 247 65 494
2015 45 136 39 275 75 570
2025 54 151 44 298 83 630
Fonte: BRASIL (2010).
25
3.3 Legislação ambiental - água
Atualmente a prioridade do uso da água ainda está em pauta, a dúvida sobre qual
setor priorizar, agricultura, abastecimento, energia, ainda faz parte das discussões sobre
gestão dos recursos hídricos no Brasil.
Levando em conta os diversos usos da água, para cada finalidade existem padrões
de qualidade a serem atingidos, ou seja, cada água necessita ter concentrações de
solutos específicas para cada uso (DI BERNARDO et al., 2005).
De acordo com Di Bernardo et al. (2005), as águas para consumo humano devem
atender especificações nacionais e internacionais. De certa forma, qualquer água pode
atingir esses padrões, porém o que definirá se um corpo d`água será ou não utilizado
para tal, são os custos de operação e de manutenção.
Antes de saber os padrões de potabilidade se faz necessário classificar os corpos
d’água, para identificar a viabilidade do projeto, pois é de acordo com essas
classificações que os processos de tratamento serão definidos. A resolução 357 do
Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) de 2005 estabelece as classificações
dos tipos de água para o Brasil e os respectivos tratamentos recomendado (Anexo A).
3.4 Tratamento e características de água
No Brasil, segue-se para padrões de qualidade final da água de acordo com a
Portaria de Consolidação nº 5/2017, o anexo XX, que “dispõe sobre os procedimentos de
controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de
potabilidade” (antiga Portaria 2914/2011, do Ministério da Saúde), conforme anexo B
(BRASIL, 2011).
Para atender as especificações normativas, independente de qual classe pertença,
a água deverá passar por processos de tratamento com complexidade condizente à
classe, afim de se garantir a qualidade necessária, em termos de parâmetros físicos,
químicos, biológicos e radiológicos. Além disto, Piveli e Filho (2018) apresentam uma
árvore de decisão para escolha de processos de tratamento, conforme Figuras 2 e 3 (DI
BERNARDO et al., 2005; PIVELI; FILHO, 2018).
26
Figura 2: árvore de decisão de processos de tratamento
Fonte: Adaptado de PIVELI; FILHO (2018). *CHL = concentração de clorofila.
27
Configuração 1: Somente filtração direta;
Configuração 2: Dupla filtração;
Configuração 3: Turbidez elevada, combinada com teor de algas baixo:
clarificação por decantação ou por flotação a ar dissolvido;
Configuração 4: Em casos de aumento de algas na água bruta, sem restrição de
turbidez (até 100 unT) a flotação por ar dissolvido apresenta-se como melhor
alternativa;
Configuração 5: Em casos de turbidez da água bruta superior a 100 unT pode
ser necessária a pré-sedimentação para preparação da água para processos
posteriores (decantação ou flotação).
No Brasil, segundo a resolução CONAMA 357, Capítulo 1, artigo 2º, os processos
de tratamento são divididos em: tratamento avançado, convencional e simplificado,
definidos no anexo A. Na Figura 3 pode observar o esquema de um processo
convencional de tratamento, que engloba grande parte dos processos utilizados
atualmente.
Pode-se entender cada etapa do processo de tratamento tem como objetivo
oferecer alguma resistência para algum tipo de poluente (químico, físico e/ou biológico).
Sendo assim, é possível definir cada etapa do processo convencional de tratamento de
água de acordo com o tipo resistência que ela oferece aos poluentes e os tipos destes
poluentes. Conforme Di Bernardo et al. (2005), serão descritas as etapas do tratamento
convencional:
28
Figura 3. Esquema de um processo convencional de tratamento.
Fonte: SABESP (Sem data).
Coagulação: Assim que a água bruta (natural) entra na estação de tratamento ela
recebe uma certa quantidade de coagulante (normalmente sulfato de alumínio)
que tem como objetivo facilitar a aglomeração de partículas sólidas;
Floculação: ocorre quando as partículas sólidas se aglutinam e formam flocos
maiores e mais pesados que a resistência da água;
Decantação: por ação da gravidade os flocos formados desprendem-se da água
e ficam depositados no fundo dos tanques;
Filtração: a água clarificada passa por filtros formados camadas de diversos tipos
de mídia, geralmente: pedra, carvão e areia, que são responsáveis pela retenção
física dos poluentes. De acordo com Di Bernardo et al. (2005), para a produção
constante e garantida de água potável o processo de filtração é um indispensável.
O processo de filtração mais comum nas unidades de tratamento é em meio
granular, onde partículas suspensas e coloidais, e microrganismos são removidos
da água através de um meio poroso (DI BERNARDO et al., 2005; DI BERNARDO,
2003; DI BERNARDO et al., 2011).
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Os filtros do processo de tratamento podem ser classificados de diversas
maneiras:
o De fluxo ascendente e descendente: Conforme com o fluxo de
entrada e saída da água a ser tratada no filtro. Para o fluxo
ascendente a água entra por baixo e sai por cima e no
descendente, ela entra por cima e sai por baixo.
o De filtração rápida e lenta, com taxas de filtração entre 150 e 600
m.d-1 e inferiores a 6 m.d-1, respectivamente.
Correção química: é aplicada na água uma certa quantidade de agentes
químicos que tem por função corrigir o pH, prevenir a formação de caries (flúor),
diminuir a possibilidade de aparecimento de microrganismos causadores de
doenças.
No entanto, nem sempre o tratamento convencional é suficiente para remover
todos os poluentes que estão presentes na água, assim sendo se emerge o conceito de
processos de tratamento avançado de água. Dentre esses tratamentos surgem como
alternativas para o fortalecimento da gestão hídrica, uma vez que pode tornar o
abastecimento público possível em locais onde há águas com características não
convencionais e assim os tratamentos convencionais não se aplicam. Alguns exemplos
de tratamento avançado são o uso de carvão ativado, processos de separação com
membranas, Air stripping, biofiltração etc (HOWE et al., 2012). Um exemplo é o que
ocorre no Qatar com a dessalinização por osmose reversa para águas salgadas.
(GREENLEE et al., 2009)
Um problema comum dos processos de abastecimento é o aparecimento de
microrganismos nas linhas de distribuição, devido a presença de micropoluentes,
comumente encontrados em pesticidas, medicamentos, hormônios e produtos de higiene
pessoal, principalmente a base de carbono e nitrogênio, que favorecem o aparecimento
de bactérias aeróbicas principalmente, que podem propiciar um risco a saúde pública e
a gestão hídrica. Além deste problema, a presença de micropoluentes na água de
abastecimento também pode causar, segundo Waller (1998), a formação de
trihalometanos como o clorofórmio, por exemplo, por meio da reação com o cloro utilizado
30
no tratamento convencional, sendo responsáveis por danos à saúde pública, uma vez
que, quando ingeridos podem causar danos aos embriões, espermas e até mesmo
câncer (MEYER, 1994; NAROTSKY et al., 1997; NEILSON; ALLARD, 2008; ROSSMAN
et al., 1994; TRÖGER et al., 2018; USEPALSI, 1993; WALLER, 1998)
Assim sendo, este problema pode configurar a necessidade de tratamento
avançado de água, que pode ser definido como procedimentos físicos, químicos e/ou
biológicos que são capazes de tratar poluentes que não são abordados no tratamento
convencional de água (HOWE et al., 2012). Assim neste trabalho, adotou-se um processo
avançado de tratamento do tipo biofiltração, que será descrito a seguir.
3.5 Biofiltração
Chaudhary et al. (2003) afirmam que um biofiltro pode ser definido como qualquer
tipo de filtro que possui uma camada fixadora de biomassa, ou seja, um meio suporte que
favoreça o crescimento microbiano. De acordo com Govind (2009), a biofiltração pode
ser conceituada como a transformação ou o tratamento por processo biológico de
constituintes considerados contaminantes. Ainda, segundo o autor a biofiltração emerge
como um processo economicamente viável por volta dos anos 2000.
A parede dos tubos das redes de distribuição de água para abastecimento público
é um ambiente ideal à colonização de microrganismos (biofilme) onde são encontrados
fungos, protozoários, algas e vírus, mas a maior parte, normalmente, são bactérias
aeróbicas, que em ambiente natural podem ser encontradas de duas formas: livremente
ou fixada em superfícies, essas bactérias necessitam de oxigênio e nutrientes para se
manterem vivas, ou seja, a atividade biológica dentro de um biofiltro pode ser definida,
normalmente, pelo consumo de oxigênio, porém apenas um teste de ATP (adenosina
trifosfato) para garantir com exatidão a presença destes microrganismos. O biofilme nas
linhas de distribuição representa um problema, pois podem causar obstrução, danos e
também representam uma ameaça à saúde. Para que haja colonização é necessário que
haja nutrientes, sendo os mais comuns requeridos pelos biofilmes são o carbono, o
nitrogênio e o fósforo, mas normalmente o limite de crescimento é definido pelo carbono,
presente nas formas de carboidratos, ácidos fúlvicos e húmicos, ácidos carboxílicos e
31
proteínas. Os microrganismos são capazes de sobreviver em um ambiente com cloro
entre 0,5 e 1,0 mg.L-1 (KERR et al., 2003).
O biofiltro se faz necessário uma vez que o leito biológico favorece o crescimento
de bactérias heterotróficas que colonizam o meio filtrante e fornecem ao biofiltro a
possibilidade de degradar compostos orgânicos e micropoluentes. (CHAUDHARY et al.,
2003; GOVIND, 2009)
Além do mais, o leito biológico do biofiltro fornece a possibilidade de
biodegradação de fenol, triclorobenzeno, ozônio (possui potencial cancerígeno), amônia,
geosmina e 2-metilisoborneol (MIB), com uma maior eficiência na remoção de matéria
orgânica biodegradável e dos íons amônio (NH4+), ferroso (Fe2+), manganoso (Mn2+),
nitrito (NO2−) e de gás hidrogênio (H2) dissolvido. Além de remover o nitrogênio da água,
que colaboram na conversão de elementos indesejáveis, isto proporciona uma
diminuição de custo no processo de desinfecção. (CHAUDHARY et al., 2003; WERT et
al., 2008, ANDERSSON et al.2001)
Diversos fatores influenciam na eficiência de um biofiltro para a redução da matéria
orgânica biodegradável, dentre eles: a concentração dessa matéria orgânica, o material
do leito biológico, a temperatura da água e o tempo de contato com o meio filtrante (Empty
Bed Contact Time, EBCT) (CRITTENDEN et al., 2012).
O leito biológico dos biofiltros também podem ser definidos como biofilme, já que
microrganismos, os mesmos encontrados em ambientes naturais, colonizam o meio.
Segundo Flemming (1993), o biofilme pode ser definido como o agrupamento de
microrganismos e seus produtos extracelulares. Para que haja a ocorrência de um
biofilme em um meio é necessário que este forneça coesão, integridade estrutural e
aderência aos colonizadores, mesma situação que são encontrados na natureza. Em um
biofiltro, em relação ao biofilme, ocorrem três processos biológicos principais: fixação,
crescimento microbiano e desprendimento dos microrganismos. (CHAUDHARY et al.,
2003; CRITTENDEN et al., 2012; FLEMMING, 1993; SHARMA et al. 2018).
32
3.5.1 Material suporte
Para que a biofiltração seja empregada com eficiência é necessário que exista um
meio que seja de um material que possibilite coesão, integridade estrutural e aderência
ao biofilme, além dos processos crescimento e manutenção. De acordo com Crittenden
et al. (2012), a areia, o carvão ativado granular (GAC) e carvão antracito vem sendo
empregado com sucesso como material suporte. Nos estudos de Liu et al. (2001) foram
feitos um comparativo entre carvão ativado granular e carvão antracito como meio filtrante
em duas diferentes temperaturas (5°C e 20°C) para quatro tipos de matéria orgânica
biodegradável: acetato, formaldeído, glioxal e íon formato (HCO2-), concluindo-se que o
carvão ativado se mostra mais eficiente na remoção desses compostos nas situações
estudadas. (CRITTENDEN et al., 2012; LIU et al., 2001).
Crittenden et al. (2012) apresentam uma metodologia para determinar a
granulometria e a altura de camada para biofiltros, sendo que estes parâmetros foram
determinados empiricamente, com base em dados experimentais (Tabela 3). Portanto, o
carvão antracito poderá servir como meio de cultivo para os microrganismos, a areia
como meio filtrante e o cascalho como suporte do sistema de filtração para sustentar as
camadas citadas anteriormente.
Tabela 3: Altura das camadas e granulometria para um biofiltro.
Camada do filtro Altura da camada (mm) Granulometria (mm)
Carvão antracito 450 – 600 0,8 – 20,0
Areia 230 – 300 0,4 – 0,8
Cascalho 100 – 150 -
Fonte: Adaptado de Crittenden et al. (2012).
3.5.2 Tempo de contato em cama vazia (Empty bed contact time, EBCT)
O tempo de contato em cama vazia (EBCT) é definido como o tempo que a água
fica em contato com o meio filtrante e supondo que toda água passa por ele em
velocidade constante, e pode ser calculado pela Equação 1.
33
(1)
onde, V = Volume de cama de carbono (ft3); Q = Taxa de fluxo (gl.min-1);
C = Fator de conversão (7,48 gl.ft-3).
Crittenden et al. (2012) desenvolveram um estudo da remoção de oxalato de
acordo com diferentes tipos de EBCT para filtro de carvão antracito e carvão ativado
granular em diferentes temperaturas, conforme resultados da Figura 4. Pode-se observar
que não houveram variações significativas de remoção de oxalato para os diferentes tipos
de meio suporte estudados, em uma temperatura entre 10°C e 15°C. Além de não haver
significativas diferenças entre EBCTs entre 10 e 35 minutos.
Figura 4: Remoção de oxalato por biofiltros de diferentes meios suportes.
Fonte: Adaptado de CRITTENDEN et al. (2012).
Basu e Huck (2004) usaram 22 minutos de EBCT para um biofiltro em escala de
bancada e obtiveram a remoção de carbono orgânico total aumentando com o tempo (de
19% para 49%, em média). Conforme os resultados obtidos por Shin e Lim (1996), a taxa
de remoção de ácido fúlvico aumentou em 75% após um período de 75 dias e um tempo
de retenção hidráulico de 30 min para um reator de degradação biológica.
34
Um valor ótimo para EBCT ainda não é um consenso entre os pesquisadores,
contudo muitos defendem que a otimização deste valor está diretamente relacionada as
condições de operação. Até mesmo estudos recentes (MCKIE et al, 2018) mostram que
filtros operando com EBCT de 15 min possui maior concentração de biomassa, enquanto
outros pesquisadores (TERRY; SUMMERS, 2018) defendem que para maiores EBCT há
maior taxa de remoção.
3.5.3 Manutenção do biofiltro
Para garantir o bom funcionamento de um biofiltro é necessário garantir que no
meio suporte não haja a presença de substâncias inibidoras, como o cloro e o ozônio
residual. Além disso, se faz necessário o processo de retrolavagem, uma vez que os
biofiltros possuem perda de carga similar a dos filtros convencionais.
Segundo Crittenden et al. (2012) diversos estudos sugerem que as partículas não
biológicas se desprendem mais facilmente do meio filtrante do que as biológicas, ou seja,
na retrolavagem de biofiltros as partículas não biológicas são removidas, não causando
perdas significativas de microrganismos.
Emelko et al. (2006) estudaram os efeitos da retrolavagem em um biofiltro de
escala natural. Os referidos autores realizaram a retrolavagem de 3 maneiras diferentes:
a primeira com ar e dois procedimentos de lavagem de cloro, em um segundo momento
o mesmo procedimento sem o ar e uma terceira situação com apenas um procedimento
de cloração e ar e água em baixa vazão e concluíram que a remoção de matéria orgânica
biodegradável não foi afetada pelos processos realizados, com utilização de ar e sem
utilização de ar. Ikhelf e Basu (2017) avaliaram o efeito de dois tipos de retrolavagem
com aeração e sem e chegaram à conclusão que para estes dois tipos de retrolavagem
há influências significativas deste processo na remoção de partículas do biofiltro, sendo
que o processo com aeração se mostrou mais eficiente (13% de influência na eficiência
de remoção contra 21%, respectivamente)
Liu et al. (2001) apresentaram um estudo sobre os efeitos do cloro na retrolavagem
em águas a 5ºC e 20ºC, conforme mostrado na Figura 5. Os autores concluíram que o
35
uso de cloro tem impacto negativo na remoção de acetato, principalmente em águas em
temperaturas de 5ºC.
Figura 5: Remoção de acetato de acordo com a retro lavagem clorada e não clorada
Fonte: Modificado de LIU et al. (2001).
A velocidade de lavagem deve ser calculada a modo de se garantir o arraste dos
poluentes presos pelo filtro, mas não mover as partículas mais finas do leito filtrante.
Ritcher (2009) diz que a velocidade para filtros de areia deve ser superior a 0,3 m.min-1
e inferior a VL= 10 d60, onde VL é a velocidade de lavagem e d60 é o tamanho dos grãos
abaixo do qual ficam 60% da massa total do material granular.
36
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Características físicas e operacionais
O desenvolvimento dos protótipos de biofiltro bem como a condução dos
experimentos foram realizados no Laboratório de Processos de Separação, do
Departamento de Engenharia Química da Escola de Engenharia de Lorena – USP,
localizada em Lorena, São Paulo. Dois biofiltros iguais, de tripla camada, em escala de
bancada foram montados com altura nominal de 1,5 m de altura e diâmetro de 2”,
seguindo as proporções de camada estabelecidas por Crittenden et al. (2012). As
dimensões reais das camadas são mostradas na Tabela 4.
Tabela 4: Dimensões reais dos biofiltros desenvolvidos.
Camada do filtro Altura da camada (mm) Granulometria (mm)
Carvão antracito1 511 0,80 – 1,00
Areia1 283 0,45 – 0,65
Cascalho2 124 < 5
1 O carvão antracito e areia classificados foram gentilmente doados pela Companhia de Serviços
de Água, Esgoto e Resíduos de Guaratinguetá (SAEG);
2 Em substituição ao cascalho foram utilizadas pedras de quartzo natural nº 0 (Aqua-pedras, Brasil).
Fonte: Próprio autor.
Os biofiltros operaram constantemente por 14 dias, a temperatura ambiente, com
EBCT calculado de 22 minutos e em condições similares de vazão de saída, Qfiltro 1=
1,202 0,010 L.h-1 e Qfiltro 2= 1,274 0,009 L.h-1. A Figura 6 ilustra os sistemas de
biofiltração que foram desenvolvidos, à esquerda (biofiltro 1) e à direita (biofiltro 2), com
sistemas independentes de bombeamento (mini-bombas d’água RS-385, Tecnotronic) e
armazenagem da alimentação e saída dos biofiltros (50 litros). É possível observar
também os tanques de alimentação (esquerda) e de armazenamento (direita).
37
Figura 6: Sistema de biofiltração desenvolvido para o tratamento de água modelo.
Fonte: Próprio autor.
A água de alimentação foi bombeada para a parte superior do filtro através de
mangueiras de pressão de 10 psi (pretas), operando em fluxo descendente. As
mangueiras transparentes tinham a função de respiro para o filtro e descarga da
retrolavagem. A retrolavagem com uso apenas de água destilada (baseado nos
experimentos de Ikhelf e Basu (2017)) a 12 L.h-1, de ambos os biofiltros, foi realizada no
7º dia de experimentos com duração de 10 minutos, em fluxo ascendente, a fim de
recuperar a vazão do sistema de biofiltração. Os ganhos de vazão (duplicata) e expansão
de camada foram analisados após o procedimento e comparados com a literatura, a fim
de se avaliar a eficácia do procedimento realizado.
01
01
01 02
02
02
38
Na Figura 7 é apresentado o esquema de funcionamento do biofiltro, sendo
possível avaliar que as diferenças de vazões entre a linha de entrada e saída conferem
ao biofiltro uma alta taxa de recirculação para a água de entrada proporcionando uma
melhor homogeneização da mistura e consequentemente uma melhor aeração.
Figura 7: Representação esquemática do sistema de biofiltração em estudo
Fonte: Próprio autor.
Uma vez que não é possível observar as camadas dentro dos canos de PVC, foi
realizado um pequeno protótipo ilustrativo a fim de visualizar a disposição das camadas
dentro do filtro, conforme a Figura 8.
39
Figura 8: Protótipo de disposição das camadas dentro do filtro
Fonte: Próprio autor.
4.2 Detalhes de análise
Para que houvesse colonização de microrganismos, primeiramente, deixou-se em
contato por 2 horas, ambos os biofiltros, com uma água encontrada em meio natural. A
água natural foi retirada do rio Paraíba do Sul, na mesma posição escolhida por Paiva e
Porto (2014) (22o 41’ 59’’ S; 45o 07’ 03’’ W), que conduziram ensaios de toxicidade aguda
e crônica, coliformes e DBO, neste mesmo ponto, indicando valores de coliformes e DBO
não excedentes ao estabelecido na legislação e para as taxas de toxicidade os valores
foram não conclusivos, com objetivo de avaliar as características da água a montante e
a jusante de um grupo de cidades, dentre elas, Lorena. Para isto, foram coletadas
amostras com o auxílio de um recipiente e um corda em pontos pré-estabelecidos.
Para a formação do biofilme, ambos os sistemas foram alimentados com água
modelo com proporções de carbono, nitrogênio e fósforo de 25:5:1, em base molar,
respectivamente, tendo em vista que essa é uma faixa ótima para biofiltros de água de
abastecimento (LECHEVALLIER et al., 1991; IKHELF & BASU, 2017). Os nutrientes
utilizados foram estabelecidos de acordo com a disponibilidade do laboratório e seguindo
as orientações de Gaydon (2016), sendo eles glicose, como fonte de carbono; cloreto de
amônio, como fonte de nitrogênio; e fosfato de sódio, como fonte de fósforo, além de
40
acetato de sódio como fonte de carbono poluente. Para se avaliar a influência do poluente
na eficiência de consumo de Oxigênio dissolvido, um filtro foi suplementado com o
acetato de sódio e o outro não. As massas das substâncias foram calculadas para cada
50 litros de água destilada, nas condições de alimentação dos sistemas de biofiltração,
sendo mostradas na Tabela 5.
Tabela 5: Condições de alimentação dos biofiltros (Água modelo).
Substância Biofiltro 01 (mg.50L-1) Biofiltro 02 (mg.50L-1)
Fosfato de sódio (Na3H2PO4) 125 125
Cloreto de Amônio (NH4Cl) 195 195
Glicose (C6H12O6) 625 625
Acetato de sódio (C2H3NaO2) - 863
Fonte: Próprio autor.
Após onze dias de experimentação, além dos nutrientes, foi adicionado um inibidor
biológico (hipoclorito de sódio, 2 mg.L-1) no sistema 02 durante os últimos três dias de
experimento, afim de se comparar a ação biológica do filtro e a ação física apenas. A
partir deste dia a alimentação dos filtros passou a ser semelhante, com a exceção de o
sistema 02 estar com a adição do hipoclorito de sódio.
Para a manipulação dos dados obtidos foram utilizados dois softwares:
Minitab 16 (Minitab Incorporataded, Estados Unidos) para os valores de
entrada de oxigênio dissolvido, com o intervalo de confiança de 95% para
os valores estatísticos, uma vez que era necessário avaliar se a condições
de entrada eram similares ao longo dos dias de experimentação e a análise
do p-valor dos gráficos gerados pelo Minitab fornecem esse tipo de
resposta. Contudo, para essa análise os valores de entrada foram
agrupados em condições experimentais semelhantes.
Microsoft Excel 2016 (Microsoft Office, Estados Unidos), para a criação de
gráficos com os valores de oxigênio dissolvido de saída e as temperaturas
medidas.
41
4.3 Métodos analíticos e procedimentos de amostragem
Para avaliar a eficiência e desempenho dos protótipos de biofiltros desenvolvidos
foram analisados os seguintes parâmetros: oxigênio dissolvido, pH, amônia residual e
cloro residual. As metodologias de análise de oxigênio dissolvido e pH foram realizadas
conforme Standard Methods of Examination of Water and Wastewater (STANDARD,
1998) e para amônia e cloro residual conforme Labcon Test (Labcon Industries, Brasil).
As amostras foram coletadas a cada 24h, em média, na entrada e na saída do
filtro, e imediatamente levadas para a condução dos experimentos analíticos. Os
parâmetros estudados foram:
Oxigênio dissolvido: Determinado a partir de oxímetro portátil Hanna HI
9146 (HANNA Instrumentos, Brasil), com medições realizadas em
duplicata;
pH: Determinado a partir de análise instrumental pelo pHmetro DM – 22
(Digimed Instrumentação analítica, Brasil). Esta análise foi fundamental
para determinação dos valores de amônia residual, uma vez que para
obtenção da faixa eram necessários valores de temperatura e pH;
Cloro residual semi-quantitativo (Labcon Industries, Brasil): Determinado
por análise semi-analítica com uma solução de vermelho de fenol.
Amônia residual (Labcon Industries, Brasil): Determinada a faixa de amônia
por análise semi-analítica com uma mistura de soluções de Fenol,
nitroprussiato de sódio, álcool isopropílico, hidróxido de sódio, hipoclorito
de sódio e água destilada;
Temperatura: Determinada a partir de análise instrumental pelo termômetro
inserido no oxímetro portátil Hanna HI 9146 (HANNA Instrumentos, Brasil).
Esta análise foi fundamental para determinação dos valores de amônia
residual, uma vez que para obtenção da faixa eram necessários valores de
temperatura e pH.
42
Os parâmetros de amônia residual (Labcon Industries, Brasil) e pH (Digimed
Instrumentação analítica, Brasil) foram analisados a partir do quinto dia e o cloro residual,
analisado no biofiltro 02, nos últimos três dias de experimentos.
43
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ao plotar os gráficos sumários dos valores de oxigênio dissolvido da entrada dos
biofiltros 01 e 02, sendo o segundo separado em duas fases, uma com a adição de
hipoclorito de sódio e outra sem a adição do inibidor, pode-se analisar os resultados
obtidos de p-valor (Figuras 9, 10 e 11), todos maiores que 0,05 indicando estatisticamente
que as condições experimentais de entrada de oxigênio dissolvido são semelhantes para
todos os dias de experimentação, em um intervalo de confiança de 95%.
Figura 9: Gráfico sumário dos valores de Oxigênio Dissolvido de entrada do Biofiltro 01 (análise de p-
valor).
Fonte: arquivo pessoal
44
Figura 10: Gráfico sumário dos valores de Oxigênio Dissolvido de entrada do Biofiltro 02 sem a adição do inibidor (análise de p-valor).
Fonte: arquivo pessoal.
Ao analisar as condições de saída dos biofiltros, quanto à concentração de
oxigênio dissolvido, observa-se que na Figura 12 é possível perceber que estes valores
tanto para o sistema 01, quanto para o sistema 02 seguiram o comportamento esperado.
Este consumo mostra, de maneira indireta, a ação biológica dos microrganismos
presentes no leito filtrante na degradação do carbono orgânico presente na água modelo.
Conforme Ikhelf e Basu (2017), a assimilação de oxigênio dissolvido pelos
microrganismos presentes em um biofiltro é diretamente proporcional aos valores de
degradação de carbono orgânico biodegradável.
Pode-se observar também que diferença na absorção de oxigênio dissolvido para
o sistema com apenas nutrientes (biofiltro 1) e para o sistema com poluente (biofiltro 2)
foi considerada não perceptível para esse volume de dados. Isso mostra a adaptabilidade
dos sistemas a diferentes fontes de carbono como fonte de nutriente.
45
Figura 11: Gráfico sumário dos valores de Oxigênio Dissolvido de entrada do Biofiltro 02 com a adição do inibidor (análise de p-valor).
Fonte: arquivo pessoal
Figura 12: Gráfico de valores obtidos de oxigênio dissolvido (mg.L-1), com variância, dos biofiltros 01 e 02
Fonte: Próprio autor.
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
5,500
6,000
6,500
7,000
7,500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
OD
(m
g/L
)
DIA DA AMOSTRAGEM
GRÁFICO DE DISPERSÃO (COM VARIÂNCIA) OXIGÊNIO DISSOLVIDO (mg/L) BIOFILTROS 01 E 02
BIOFILTRO 01 BIOFILTRO 02
46
No 12º dia, foi retirada a fonte do carbono poluente, perfazendo as mesmas
condições experimentais iniciais para ambos os biofiltros e assim, foi possível avaliar o
efeito de inibição biológica, com adição de solução hipoclorito de sódio para 2 mg.L-1 na
água de alimentação do biofiltro 2. Com isso, foi constatada uma redução drástica do
consumo de oxigênio dissolvido nos dias seguintes (12 ao 14º dia) do experimento,
indicando uma redução da atividade biológica que pode ser atribuída a morte dos
microrganismos presentes no sistema de biofiltração (Figura 12). Assim sendo, o que
diferenciava as condições experimentais nos biofiltros era a presença ou não do inibidor
biológico, mostrando que o evento novo influenciou negativamente na capacidade do
biofiltro em degradar a matéria orgânica presente no sistema e, por consequência,
culminou no aumento de OD disponível na saída do biofiltro 2.
No 7º dia de experimentação, após a retrolavagem dos biofiltros notou-se um
aumento de oxigênio dissolvido na saída dos sistemas e recuperação de 120,7% e
120,2% da vazão inicial dos sistemas de biofiltração 1 e 2, respectivamente. Este
procedimento conferiu aos sistemas uma diminuição de, aproximadamente, 26% de
consumo de oxigênio para o biofiltro 01 e de, aproximadamente 41% de consumo para o
biofiltro 02, indicando arraste dos microrganismos dos biofiltros e, consequentemente,
menor assimilação de carbono pelo sistema. Os valores dos parâmetros obtidos de
retrolavagem foram mostrados na Tabela 6.
Tabela 6: Parâmetros de retrolavagem analisados.
Parâmetros Sistemas de biofiltração
Biofiltro 01 Biofiltro 02
Vazão inicial (L.h-1) 1,202 0,010 1,274 0,009
Vazão após 7 dias (L.h-1) 0,891 0,004 0,937 0,006
Vazão após retrolavagem (L.h-1) 1,076 0,0175 1,126 0,004
Expansão de camada (%) 12 15
Consumo de OD (%) - 26 - 41
Fonte: Próprio autor.
Quando se observa as Figuras 13 e 14 é possível perceber uma tendência de a
temperatura de saída ser ligeiramente menor do que a da entrada, evidenciado pelos
47
dados do sistema 02. Também se observa que além de ser uma variável não controlável,
este parâmetro não se mostrou influente nos resultados de consumo de oxigênio
dissolvido.
Figura 13: Gráfico de valores obtidos de temperatura (°C) do biofiltro 01
Fonte: Próprio autor.
Figura 14: Gráfico de valores obtidos de temperatura (°C) do biofiltro 02
Fonte: Próprio autor.
22,50
23,00
23,50
24,00
24,50
25,00
25,50
26,00
26,50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
TE
MP
ER
AT
UR
A (
°C)
DIA DA AMOSTRAGEM
TEMPERATURAS DE ENTRADA E SAÍDA BIOFILTRO 01
entrada biofiltro 01 saída biofiltro 01
22,50
23,00
23,50
24,00
24,50
25,00
25,50
26,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
TE
MP
ER
AT
UR
A (
°C)
DIA DA AMOSTRAGEM
TEMPERATURAS DE ENTRADA E SAÍDA BIOFILTRO 02
entrada biofiltro 02 saída biofiltro 02
48
Na Tabela 7 foram apresentados os dados de amônia residual e cloro residual
observados nos nove dias de análise em que foram feitos. Uma vez que a análise percebe
mudanças dentro de determinadas faixas (semi-quantitativo), os valores apresentados
não mostram nenhum tipo de variação, com exceção aos valores se comparados com e
sem a presença do inibidor.
Tabela 7: Parâmetros de cloro e amônia residual analisados
Parâmetros Condição Biofiltro 01 Biofiltro 02
Sem inibidor Com inibidor
Amônia Residual
(ppm)
Entrada 0 0 2,028
Saída 0,507 0,507 0,507
Cloro residual
(ppm)
Entrada 0 0 2,000
Saída 0 0 0
Fonte: Próprio autor.
A presença de amônia residual na saída dos biofiltros, independentemente da
condição exeprimental inicial pode ser justificada devido ao fato de que os biofiltros ainda
não atingiram a eficiência máxima de nitrificação de amônia. Wert et al. (2008) constaram
em seus estudos que biofiltros podem ser capazes de converter amônia a 50% de NO2-
e 50% de NO3-, após os quatorze dias de experimentação e Stembal (2005) obteve em
seus experimentos, uma remoção total de amônia a partir do vigésimo quinto dia de
operação.
Quanto a presença de amônia residual após a ação do inibidor, de acordo com
Anderson et al. (2001), pode ser atribuída à assimilação de cloro a curto prazo, que pode
estar relacionada diretamente ao impacto negativo causado nas bactérias responsáveis
pela nitrificação. Outro fator relevante pode estar associado à morte das bactérias, que
liberam o nitrogênio presente em suas estruturas (membrana celular e organelas), pois o
cloro provoca lise celular (processo de destruição ou dissolução por rompimento da
membrana plasmática). O nitrogênio em excesso acaba sendo constatado nas análises
de entrada do biofiltro, uma vez que os microrganismos mortos ao se desprenderem do
carvão antracito, flutuam para a superfície do filtro, por diferença de densidade
(ANDERSON et al., 2001; BUCHANAN e FULMER, 1928; WERT et al., 2008).
49
As Figuras 16 e 17 apresentam os valores de pH observados para os sistemas de
biofiltração 01 e 02. Os valores de pH encontrados para o biofiltro 01 (Figura 15), tanto
na entrada como na saída, demonstraram uma tendência de estar em torno do mesmo
valor nominal (caráter neutro).
Figura 15: Gráfico de valores obtidos de pH do biofiltro 01
Fonte: Próprio autor.
Para o biofiltro 02 é possível observar que variação de pH antes da presença do
inibidor não foi significativa, demonstrando um comportamento similar ao biofiltro 01.
Após a introdução do inibidor biológico, no biofiltro 02, é possível observar um aumento
do pH de saída, apresentando valores superiores ao da entrada, isto pode ser explicado
em virtude de cloro livre em meio aquoso gerar o ânion hidróxido (OH-) que confere esta
característica à água e que a amônia dissolvida em água, apresenta caráter alcalino.
7,200
7,220
7,240
7,260
7,280
7,300
7,320
7,340
7,360
7,380
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
pH
DIA DA AMOSTRAGEM
pH BIOFILTRO 01
pH entrada pH saída
50
Figura 16: Gráfico de valores obtidos de pH do biofiltro 02.
Fonte: Próprio autor.
A partir destes resultados pode-se ratificar a hipótese de que este sistema não se
trata de uma simples filtração convencional, mas um sistema de biofiltração. Ao longo
dos dias é observada uma tendência de diminuição da concentração de OD na saída dos
dois biofiltros, indicando que houve crescimento microbiano e aumento da espessura do
biofilme na camada de carvão antracito, possibilitando assim um ganho de remoção de
carbono orgânico.
6,950
7,000
7,050
7,100
7,150
7,200
7,250
7,300
7,350
7,400
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
pH
DIA DA AMOSTRAGEM
pH BIOFILTRO 02
pH entrada pH saída
51
6. CONCLUSÃO
Este trabalho visou desenvolver um sistema de biofiltração em escala de bancada
para tratamento de água modelo com objetivo de avaliar a eficiência e desempenho do
protótipo na melhoria da qualidade da água a ser tratada.
Assim, com os resultados apresentados foi constatada a ação biológica dos
biofiltros em estudo, uma vez que foi possível perceber assimilação de oxigênio pelos
sistemas de biofiltração, em ambas as condições normais de alimentação. Isto também
pode indicar uma provável degradação de matéria orgânica biodegradável, uma vez que
nenhuma medida quantitativa deste parâmetro foi abordada neste estudo e que na
presença de fontes mais complexas de carbono, os microrganismos podem adaptar-se a
condições adversas de alimentação.
Outros fatores indicativos indiretos puderam confirmar que os sistemas
apresentaram atividade biológica sendo a presença de amônia residual na saída do
biofiltros, independentemente das condições iniciais de alimentação, resultado do
metabolismo do nitrogênio e da capacidade ineficiente dos sistemas em decompor a este
metabólito (nitrificação). Além disso, uma quantidade maior de amônia residual foi
observada na entrada do biofiltro 02, em decorrência da ação do agente inibidor
(hipoclorito de sódio) que propiciou uma redução drástica de consumo de OD e da
atividade nitrificante, possivelmente ocasionado pela morte dos microrganismos
presentes.
Assim sendo, os resultados se mostraram promissores para o desenvolvimento e
aplicabilidade de um sistema de biofiltração para tratamento de água modelo, sendo um
dos poucos biofiltros de três camadas dentre as literaturas pesquisadas e conduzido em
condições experimentais possivelmente inovadoras.
A fim de aumentar as perspectivas de uso deste sistema, novas investigações
deverão ser realizadas:
Estudos envolvendo outras fontes de carbono poluente (micropoluentes,
como por exemplo, medicamentos, pesticidas, desreguladores endócrinos
etc.);
52
Testes de condições ideais de retrolavagem, com objetivo de minimizar as
perdas dos microrganismos do sistema de biofiltração;
Avaliação de períodos mais longos de funcionamento do biofiltro para
identificação de comportamentos e padrões de consumo de OD,
nitrificação dentre outros;
Avaliação de outros parâmetros para o sistema de biofiltração, como por
exemplo, o carbono orgânico total, o ATP etc.
Avaliação de distribuição do biofilme na camada fixadora de biomassa.
53
54
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60
ANEXO A
Resolução CONAMA 357/2005, capítulo I (reduzido) e capítulo II, seção I
CAPÍTULO I DAS DEFINIÇÕES
XXXII - tratamento avançado: técnicas de remoção e/ou inativação de constituintes
refratários aos processos convencionais de tratamento, os quais podem conferir à
água características, tais como: cor, odor, sabor, atividade tóxica ou patogênica;
XXXIII - tratamento convencional: clarificação com utilização de coagulação e
floculação, seguida de (filtração) desinfecção e correção de pH;
XXXIV - tratamento simplificado: clarificação por meio de filtração e desinfecção e
correção de pH quando necessário;
CAPÍTULO II
DA CLASSIFICACAO DOS CORPOS DE AGUA
Art. 3o As águas salobras e salinas do Território Nacional são classificadas,
segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes, em treze
classes de qualidade.
Parágrafo único. As águas de melhor qualidade podem ser aproveitadas em uso
menos exigente, desde que este não prejudique a qualidade da água, atendidos
outros requisitos pertinentes.
Seção I
Das Aguas Doces
Art. 4o As águas doces são classificadas em:
I - classe especial: águas destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção;
b) a preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e,
c) a preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de
proteção integral.
61
II - classe 1: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado;
b) a proteção das comunidades aquáticas; conforme Resolução CONAMA no247,
de
2000;
d) a irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se
desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película;
e
e) a proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas.
III - classe 2: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional;
b) a proteção das comunidades aquáticas;
c) a recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho,
conforme, de 2000;
d) a irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de
esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e
e) a aquicultura e a atividade de pesca.
IV - classe 3: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou
avançado; b) a irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;
c) a pesca amadora;
d) a recreação de contato secundário; e) a dessedentarão de animais.
V - classe 4: águas que podem ser destinadas:
a) a navegação; e
b) a harmonia paisagística.
62
ANEXO B
PORTARIA DE CONSOLIDAÇÃO Nº 5, DE 28 DE SETEMBRO DE 2017
Anexo XX
DO CONTROLE E DA VIGILÂNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO E
SEU PADRÃO DE POTABILIDADE
(Origem: PRT MS/GM 2914/2011)
CAPÍTULO I
DAS DISPOSIÇÕES GERAIS
Art. 2° Esta Portaria se aplica à água destinada ao consumo humano proveniente
de sistema e solução alternativa de abastecimento de água.
Parágrafo único. As disposições desta Portaria não se aplicam à água mineral
natural, à água natural e às águas adicionadas de sais, destinadas ao consumo
humano após o envasamento, e a outras águas utilizadas como matéria-prima para
elaboração de produtos, conforme Resolução (RDC) nº 274, de 22 de setembro de
2005, da Diretoria Colegiada da Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(ANVISA).
Art. 3° Toda água destinada ao consumo humano, distribuída coletivamente por
meio de sistema ou solução alternativa coletiva de abastecimento de água, deve
ser objeto
de controle e vigilância da qualidade da água.
Art. 4° Toda água destinada ao consumo humano proveniente de solução
alternativa individual de abastecimento de água, independentemente da forma de
acesso da população, está sujeita à vigilância da qualidade da água.
63
CAPÍTULO IV
DAS EXIGÊNCIAS APLICÁVEIS AOS SISTEMAS E SOLUÇÕES
ALTERNATIVAS COLETIVAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA
CONSUMO HUMANO
Art. 23. Os sistemas e as soluções alternativas coletivas de abastecimento de água
para consumo humano devem contar com responsável técnico habilitado.
Art. 24. Toda água para consumo humano, fornecida coletivamente, deverá passar
por processo de desinfecção ou cloração.
Parágrafo único. As águas provenientes de manancial superficial devem ser
submetidas a processo de filtração.
Art. 25. A rede de distribuição de água para consumo humano deve ser operada
sempre com pressão positiva em toda sua extensão.
Art. 26. Compete ao responsável pela operação do sistema de abastecimento de
água para consumo humano notificar à autoridade de saúde pública e informar à
respectiva entidade reguladora e à população, identificando períodos e locais,
sempre que houver:
I - situações de emergência com potencial para atingir a segurança de pessoas e
bens;
II - interrupção, pressão negativa ou intermitência no sistema de abastecimento;
III - necessidade de realizar operação programada na rede de distribuição, que
possa submeter trechos a pressão negativa;
IV - modificações ou melhorias de qualquer natureza nos sistemas de
abastecimento; e
V - situações que possam oferecer risco à saúde.
CAPÍTULO V
DO PADRÃO DE POTABILIDADE
Art. 27. A água potável deve estar em conformidade com padrão microbiológico,
conforme disposto no Anexo I e demais disposições desta Portaria.
64
§ 1º No controle da qualidade da água, quando forem detectadas amostras com
resultado positivo para coliformes totais, mesmo em ensaios presuntivos, ações
corretivas devem ser adotadas e novas amostras devem ser coletadas em dias
imediatamente sucessivos até que revelem resultados satisfatórios.
§ 2º Nos sistemas de distribuição, as novas amostras devem incluir no mínimo uma
recoleta no ponto onde foi constatado o resultado positivo para coliformes totais e
duas amostras extras, sendo uma à montante e outra à jusante do local da recoleta.
§ 3º Para verificação do percentual mensal das amostras com resultados positivos
de coliformes totais, as recoletas não devem ser consideradas no cálculo.
§ 4º O resultado negativo para coliformes totais das recoletas não anula o resultado
originalmente positivo no cálculo dos percentuais de amostras com resultado
positivo.
§ 5º Na proporção de amostras com resultado positivo admitidas mensalmente
para coliformes totais no sistema de distribuição, expressa no Anexo I a esta
Portaria, não são tolerados resultados positivos que ocorram em recoleta, nos
termos do § 1º deste artigo.
§ 6º Quando o padrão microbiológico estabelecido no Anexo I a esta Portaria for
violado, os responsáveis pelos sistemas e soluções alternativas coletivas de
abastecimento de água para consumo humano devem informar à autoridade de
saúde pública as medidas corretivas tomadas.
§ 7º Quando houver interpretação duvidosa nas reações típicas dos ensaios
analíticos na determinação de coliformes totais e Escherichia coli, deve-se fazer a
recoleta.
Art. 28. A determinação de bactérias heterotróficas deve ser realizada como um
dos parâmetros para avaliar a integridade do sistema de distribuição (reservatório
e rede).
§ 1º A contagem de bactérias heterotróficas deve ser realizada em 20% (vinte por
cento) das amostras mensais para análise de coliformes totais nos sistemas de
distribuição (reservatório e rede).
§ 2º Na seleção dos locais para coleta de amostras devem ser priorizadas pontas
de rede e locais que alberguem grupos populacionais de risco à saúde humana.
65
§ 3º Alterações bruscas ou acima do usual na contagem de bactérias heterotróficas
devem ser investigadas para identificação de irregularidade e providências devem
ser adotadas para o restabelecimento da integridade do sistema de distribuição
(reservatório e rede), recomendando-se que não se ultrapasse o limite de 500
UFC/mL.
Art. 29. Recomenda-se a inclusão de monitoramento de vírus entéricos no(s)
ponto(s) de captação de água proveniente(s) de manancial(is) superficial(is) de
abastecimento, com o objetivo de subsidiar estudos de avaliação de risco
microbiológico.
Art. 30. Para a garantia da qualidade microbiológica da água, em complementação
às exigências relativas aos indicadores microbiológicos, deve ser atendido o
padrão
de turbidez expresso no Anexo II e devem ser observadas as demais exigências
contidas nesta Portaria.
§ 1º Entre os 5% (cinco por cento) dos valores permitidos de turbidez superiores
ao
VMP estabelecido no Anexo II a esta Portaria, para água subterrânea com
desinfecção, o limite máximo para qualquer amostra pontual deve ser de 5,0 uT,
assegurado, simultaneamente, o atendimento ao VMP de 5,0 uT em toda a
extensão do sistema de distribuição (reservatório e rede).
§ 2° O valor máximo permitido de 0,5 uT para água filtrada por filtração rápida
(tratamento completo ou filtração direta), assim como o valor máximo permitido de
1,0 uT para água filtrada por filtração lenta, estabelecidos no Anexo II desta
Portaria, deverão ser atingidos conforme as metas progressivas definidas no
Anexo III a esta Portaria.
§ 3º O atendimento do percentual de aceitação do limite de turbidez, expresso no
Anexo II a esta Portaria, deve ser verificado mensalmente com base em amostras,
preferencialmente no efluente individual de cada unidade de filtração, no mínimo
diariamente para desinfecção ou filtração lenta e no mínimo a cada duas horas
para filtração rápida.
66
Art. 31. Os sistemas de abastecimento e soluções alternativas coletivas de
abastecimento de água que utilizam mananciais superficiais devem realizar
monitoramento mensal de Escherichia coli no(s) ponto(s) de captação de água.
§ 1º Quando for identificada média geométrica anual maior ou igual a 1.000
Escherichia coli/100mL deve-se realizar monitoramento de cistos de Giardia spp.
e oocistos de Cryptosporidium spp. no(s) ponto(s) de captação de água.
§ 2º Quando a média aritmética da concentração de oocistos de Cryptosporidium
spp. for maior ou igual a 3,0 oocistos/L no(s) pontos(s) de captação de água,
recomenda-se a obtenção de efluente em filtração rápida com valor de turbidez
menor ou igual a 0,3 uT em 95% (noventa e cinco por cento) das amostras mensais
ou uso de processo de desinfecção que comprovadamente alcance a mesma
eficiência de remoção de oocistos de Cryptosporidium spp.
§ 3º Entre os 5% (cinco por cento) das amostras que podem apresentar valores de
turbidez superiores ao VMP estabelecido no § 2° do art. 30 desta Portaria, o limite
máximo para qualquer amostra pontual deve ser menor ou igual a 1,0 uT, para
filtração rápida e menor ou igual a 2,0 uT para filtração lenta.
§ 4° A concentração média de oocistos de Cryptosporidium spp. referidas no § 2º
deste artigo deve ser calculada considerando um número mínino de 24 (vinte e
quatro) amostras uniformemente coletadas ao longo de um período mínimo de um
ano e máximo de dois anos.
Art. 32. No controle do processo de desinfecção da água por meio da cloração,
cloraminação ou da aplicação de dióxido de cloro devem ser observados os tempos
de contato e os valores de concentrações residuais de desinfetante na saída do
tanque de contato expressos nos Anexos IV, V e VI a esta Portaria.
§ 1º Para aplicação dos Anexos IV, V e VI deve-se considerar a temperatura média
mensal da água.
§ 2º No caso da desinfecção com o uso de ozônio, deve ser observado o produto
concentração e tempo de contato (CT) de 0,16 mg.min/L para temperatura média
da água igual a 15º C.
§ 3º Para valores de temperatura média da água diferentes de 15º C, deve-se
proceder aos seguintes cálculos:
67
I - para valores de temperatura média abaixo de 15ºC: duplicar o valor de CT a
cada decréscimo de 10ºC.
II - para valores de temperatura média acima de 15ºC: dividir por dois o valor de
CT a cada acréscimo de 10ºC.
§ 4° No caso da desinfecção por radiação ultravioleta, deve ser observada a dose
mínima de 1,5 mJ/cm2 para 0,5 log de inativação de cisto de Giardia spp.
Art. 33. Os sistemas ou soluções alternativas coletivas de abastecimento de água
supridas por manancial subterrâneo com ausência de contaminação por
Escherichia coli devem realizar cloração da água mantendo o residual mínimo do
sistema de distribuição (reservatório e rede), conforme as disposições contidas no
art. 34 a esta Portaria.
§ 1° Quando o manancial subterrâneo apresentar contaminação por Escherichia
coli, no controle do processo de desinfecção da água, devem ser observados os
valores do produto de concentração residual de desinfetante na saída do tanque
de contato e o tempo de contato expressos nos Anexos IV, V e VI a esta Portaria
ou a dose mínima de radiação ultravioleta expressa no § 4º do art. 32 a desta
Portaria.
§ 2° A avaliação da contaminação por Escherichia coli no manancial subterrâneo
deve ser feita mediante coleta mensal de uma amostra de água em ponto anterior
ao local de desinfecção.
§ 3° Na ausência de tanque de contato, a coleta de amostras de água para a
verificação da presença/ausência de coliformes totais em sistemas de
abastecimento e soluções alternativas coletivas de abastecimento de águas,
supridas por manancial subterrâneo, deverá ser realizada em local à montante ao
primeiro ponto de consumo.
Art. 34. É obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2 mg/L de cloro residual livre
ou 2 mg/L de cloro residual combinado ou de 0,2 mg/L de dióxido de cloro em toda
a extensão do sistema de distribuição (reservatório e rede).
Art. 35. No caso do uso de ozônio ou radiação ultravioleta como desinfetante,
deverá ser adicionado cloro ou dióxido de cloro, de forma a manter residual mínimo
no sistema de distribuição (reservatório e rede), de acordo com as disposições do
art. 34 desta Portaria.
68
Art. 36. Para a utilização de outro agente desinfetante, além dos citados nesta
Portaria, deve-se consultar o Ministério da Saúde, por intermédio da SVS/MS.
Art. 37. A água potável deve estar em conformidade com o padrão de substâncias
químicas que representam risco à saúde e cianotoxinas, expressos nos Anexos VII
e
VIII e demais disposições desta Portaria.
§ 1° No caso de adição de flúor (fluoretação), os valores recomendados para
concentração de íon fluoreto devem observar a Portaria nº 635/GM/MS, de 30 de
janeiro de 1976, não podendo ultrapassar o VMP expresso na Tabela do Anexo VII
a esta Portaria.
§ 2° As concentrações de cianotoxinas referidas no Anexo VIII as estas Portarias
devem
representar as contribuições da fração intracelular e da fração extracelular na
amostra analisada.
§ 3° Em complementação ao previsto no Anexo VIII a esta Portaria, quando for
detectada a presença de gêneros potencialmente produtores de
cilindrospermopsinas no monitoramento de cianobactérias previsto no § 1° do art.
40 desta Portaria, recomenda-se a análise dessas cianotoxinas, observando o
valor máximo aceitável de 1,0 μg/L.
§ 4° Em complementação ao previsto no Anexo VIII a esta Portaria, quando for
detectada a presença de gêneros de cianobactérias potencialmente produtores de
anatoxina-a(s) no monitoramento de cianobactérias previsto no § 1° do art. 40 a
esta Portaria, recomenda-se a análise da presença desta cianotoxina.
Art. 38. Os níveis de triagem que conferem potabilidade da água do ponto de vista
radiológico são valores de concentração de atividade que não excedem 0,5 Bq/L
para atividade alfa total e 1Bq/L para beta total.
Parágrafo único. Caso os níveis de triagem citados neste artigo sejam superados,
deve ser realizada análise específica para os radionuclídeos presentes e o
resultado deve ser comparado com os níveis de referência do Anexo IX desta
Portaria.
Art. 39. A água potável deve estar em conformidade com o padrão organoléptico
de potabilidade expresso no Anexo X a esta Portaria.
69
§ 1º Recomenda-se que, no sistema de distribuição, o pH da água seja mantido na
faixa de 6,0 a 9,5.
§ 2º Recomenda-se que o teor máximo de cloro residual livre em qualquer ponto
do sistema de abastecimento seja de 2 mg/L.
§ 3° Na verificação do atendimento ao padrão de potabilidade expresso nos
Anexos VII, VIII, IX e X, eventuais ocorrências de resultados acima do VMP devem
ser analisadas em conjunto com o histórico do controle de qualidade da água e não
de forma pontual.
§ 4º Para os parâmetros ferro e manganês são permitidos valores superiores ao
VMPs estabelecidos no Anexo X desta Portaria, desde que sejam observados os
seguintes critérios:
I - os elementos ferro e manganês estejam complexados com produtos químicos
comprovadamente de baixo risco à saúde, conforme preconizado no art. 13 desta
Portaria e nas normas da ABNT;
II - os VMPs dos demais parâmetros do padrão de potabilidade não sejam violados;
e
III - as concentrações de ferro e manganês não ultrapassem 2,4 e 0,4 g/L,
respectivamente.
§ 5º O responsável pelo sistema ou solução alternativa coletiva de abastecimento
de água deve encaminhar à autoridade de saúde pública dos Estados, do Distrito
Federal e dos Municípios informações sobre os produtos químicos utilizados e a
comprovação de baixo risco à saúde, conforme preconizado no art. 13 e nas
normas da ABNT.
