Questões de Conhecimentos Técnicos de um determinado Cargo/Área da Núcleo de Concursos da Universidade Federal do Paraná (NC / UFPR)

A coagulação e a floculação são componentes essenciais dos sistemas convencionais de tratamento de água. Na etapa de coagulação, são adicionados coagulantes, sendo os mais utilizados o sulfato de alumínio e o cloreto férrico. Atualmente, muitas ETAs (operadas pela Companhia de Saneamento do Paraná), em função da qualidade das águas dos mananciais, já estão utilizando o policloreto de alumínio, comumente chamado de PAC. Independentemente do produto aplicado, esses sais, em solução, liberam espécies químicas de alumínio e ferro com alta densidade de cargas elétricas, os quais se unirão às partículas presentes na água bruta, que se encontram em estado coloidal, em função do tamanho, das cargas elétricas que possuem e do movimento browniano.

Com relação à prática da coagulação, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) A turbidez da água, a alcalinidade e o pH têm influência direta na reação do coagulante e na formação dos coloides.

( ) Águas de elevada turbidez e de alta alcalinidade são as mais difíceis de coagular: além do sulfato de alumínio ou do cloreto férrico, há necessidade de adição de polímeros como auxiliares de coagulação.

( ) Águas de baixa turbidez e baixa alcalinidade são as mais fáceis de coagular: o sulfato de alumínio e o cloreto férrico são bastante eficientes, independentemente do pH.

( ) Por causa do número e da complexidade das reações coagulantes, são necessários ensaios chamados de Jar teste ou teste de jarros, que simulam as etapas de coagulação, bem como a floculação e subsequente sedimentação, variando o pH ou a quantidade de coagulante.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

• A. F – F – F – V.
• B. V – V – F – F.
• C. F – F – V – V.
• D. V – F – F – V.
• E. F – V – V – F.

Em um município localizado no oeste do Paraná, foi instalada em 2005 uma estação de tratamento de água (ETA) compacta, com capacidade de produção total de água tratada de 25 L/s, mas atualmente operando com 17 L/s. No município está sendo implantado um loteamento, cuja estimativa é de 1.600 habitantes. O consumo per capita total, considerando as perdas, é de 120 litros por habitante por dia. Nos dias de maior consumo, o coeficiente relativo K1 é de 1,2, e nas horas de maior consumo o coeficiente K2 é de 1,5. Para avaliar essa nova condição de operação, será necessário verificar qual é a população atualmente atendida pela ETA e avaliar se a capacidade de projeto (produção) atenderá à população total. O sistema de abastecimento não atende consumidores pontuais, como indústrias. (Desconsidere o uso da água nas operações de limpeza da ETA).

Considerando os dados apresentados, assinale a alternativa correta.

• A. A ETA atende atualmente uma população de 6.800 habitantes e tem capacidade de atender 10.000 habitantes. Mesmo considerando a ampliação do sistema de distribuição, a ETA terá capacidade de atendiment
• B. A ETA atende atualmente uma população de 6.800 habitantes e tem capacidade de atender 15.000 habitantes. Mesmo considerando a ampliação do sistema de distribuição, a ETA terá capacidade de atendimento.
• C. A ETA atende atualmente uma população de 10.200 habitantes e tem capacidade de atender 15.000 habitantes. Mesmo considerando a ampliação do sistema de distribuição, a ETA terá capacidade de atendimento.
• D. A ETA atende atualmente uma população de 10.200 habitantes e tem capacidade de atender 18.000 habitantes. Mesmo considerando a ampliação do sistema de distribuição, a ETA terá capacidade de atendimento.
• E. A ETA atende atualmente uma população de 12.240 habitantes e tem capacidade de atender 18.000 habitantes. Mesmo considerando a ampliação do sistema de distribuição, a ETA terá capacidade de atendimento.

Enquanto na câmara de mistura rápida o fator químico é o mais importante e afeta a eficiência da coagulação, na floculação o fator físico se torna o mais importante, podendo afetar a formação dos flocos e diminuir a eficiência da sedimentação. Em ambos os casos, são necessários mecanismos de mistura, cujo gradiente de velocidade e tempo de mistura no tanque podem interferir tanto na formação dos coágulos como na formação e estabilidade dos flocos. O gradiente de velocidade é o limite da relação entre a diferença de velocidade com que se movem duas camadas de fluido muito próximas e a distância entre si, e normalmente é designado pela letra G, sendo a unidade s-1. Com relação às unidades destinadas à coagulação e floculação, considere as seguintes afirmativas:

1. Os processos de coagulação e floculação são aplicados não só no tratamento de água, mas também no tratamento de esgoto doméstico ou industrial.

2. Na câmara de mistura rápida, os gradientes de velocidade são alcançados por ressaltos hidráulicos ou por mecanismos mecânicos de agitação. O tempo de mistura normalmente fica entre 0,05 s e 100 s, sendo usual tempo de agitação em torno de 1 s.

3. Os floculadores são divididos em compartimentos, por estruturas físicas ou não. Os gradientes diminuem em cada compartimento e são alcançados por meio de chicanas, quando são utilizados floculadores hidráulicos, ou por agitadores mecânicos com paletas paralelas ou perpendiculares ao eixo. O tempo de agitação é de 20 a 40 minutos.

4. Tanto o mecanismo de coagulação como o de floculação ocorrem por reações químicas, e o tipo de agitação e a intensidade não interferem diretamente na condição de funcionamento dos sistemas de tratamento e na formação dos flocos.

Assinale a alternativa correta.

• A. Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
• B. Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
• C. Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
• D. Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
• E. As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Com relação à hidrologia, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) A palavra hidrologia vem do grego “hydor”, que significa água, e “logos”, que significa estudos. Tem como base principal os estudos relacionados ao ciclo hidrológico e as interferências das ações antrópicas sobre ele, fundamental nas atividades relacionadas ao saneamento básico. É um ciclo fechado da movimentação da água na litosfera, constituído por precipitação, infiltração, escoamento superficial e subterrâneo, evapotranspiração e evaporação.

( ) A bacia hidrográfica é um conjunto de canais de escoamento da precipitação das chuvas que se interligam formando a bacia de drenagem, delimitada por divisores de águas, conforme o relevo e a geografia local.

( ) Na precipitação, a água que está na atmosfera em forma de vapor se condensa, atingindo assim a superfície terrestre em forma de chuva, orvalho, neblina ou neve. O estudo da chuva é importante para projetos hidrológicos de municípios, sendo que o papel da infiltração é o mais importante entre as etapas do ciclo hidrológico, pois reabastece os aquíferos e diminui o escoamento superficial.

( ) O estudo da hidrologia exerce grande influência na escolha de fontes de abastecimento de água, em projetos de obras hidráulicas, de drenagem e irrigação do solo, de controle de inundações, de aproveitamento hidroelétrico, de operação de sistemas hidráulicos complexos.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

• A. V – F – F – V.
• B. F – F – V – F.
• C. V – F – F – F.
• D. F – V – F – V.
• E. V– V – V – V.

No Paraná, na maioria das estações de tratamento de esgoto, é utilizado o tratamento anaeróbio para a remoção da matéria orgânica. Os reatores anaeróbios utilizados são do tipo RALF (Reator Anaeróbio de Leito Fluidizado), desenvolvido pelos projetistas da Companhia de Saneamento do Paraná (SANEPAR) na década de 90, ou do tipo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), desenvolvido pelo pesquisador Lettinga, da Holanda, na década de 70. Os sistemas anaeróbios são operados pela SANEPAR, mas a primeira ETE do Estado foi construída na década de 70 e é um sistema totalmente aeróbio. Pode ser estabelecida uma série de comparações entre os sistemas, mas, atualmente, as pesquisas indicam que a combinação dos sistemas pode apresentar inúmeras vantagens.

Comparando os sistemas aeróbios e anaeróbios, considere as seguintes afirmativas:

1. No sistema aeróbio (com presença de oxigênio), a conversão da matéria orgânica é completa, sendo transformada em energia, CO2 e material celular para o crescimento bacteriano, produzindo muito lodo biológico. No sistema anaeróbio acontece a degradação da matéria orgânica em função de um consórcio de micro-organismos, porém a conversão da matéria orgânica não é completa, e pela ausência de oxigênio no meio, um dos subprodutos da conversão é o gás metano, que pode ser aproveitado como forma de energia.

2. Os sistemas anaeróbios são tecnicamente mais baratos, pois apresentam maior facilidade de operação, menores áreas e equipamentos simplificados, enquanto os sistemas aeróbios, mesmo os simplificados, como lagoas aeróbias, necessitam de grandes áreas de instalação. Quando estas não forem disponíveis, processos mecanizados podem ser implantados, requerendo o consumo de energia e o maior nível de operação, incluindo mão de obra qualificada, o que encarece o sistema.

3. O tratamento anaeróbio é eficiente na remoção de nutrientes, pois realiza maior fotossíntese, elevando o pH e promovendo a volatização da amônia (NH3) e a precipitação parcial do fósforo.

4. O sistema anaeróbio remove DBO na ordem de 80 a 90%, sendo necessário o pós-tratamento. Os sistemas aeróbios podem alcançar eficiências de remoção de DBO acima de 90%. As bactérias e sólidos sedimentáveis, voláteis e inertes, nas duas formas de tratamento, geram um subproduto denominado lodo, cuja proporção é 20% maior no processo anaeróbio do que no aeróbio.

Assinale a alternativa correta.

• A. Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
• B. Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
• C. Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
• D. Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
• E. As Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

A área urbana de um município do Paraná localiza-se na confluência de dois rios principais, em função da qual foi dado o nome à cidade. Nesse município, pretende-se desativar a Estação de Tratamento de Esgoto existente e implantar uma nova ETE, para atender 100% da área urbana, a ser instalada após a união dos rios que desaguam no rio principal. Porém, para verificar se a eficiência do tipo de tratamento escolhido atenderá à legislação vigente quanto ao padrão de lançamento, será necessário avaliar qual será o impacto do lançamento do esgoto tratado nesse curso de água, por meio da equação da mistura, ou seja, qual será a concentração de matéria orgânica (medida em demanda bioquímica de oxigênio – DBO, dada em mg/L) na mistura a jusante do lançamento do efluente tratado da ETE. A vazão do Rio 1 é de 30.000 m3/d e a concentração de DBO é de 2 mg/L; O Rio 2 possui vazão de 20.000 m3/d e uma concentração de DBO de 4 mg/L. A vazão de projeto da ETE será de 4.320 m3/d e a concentração de matéria orgânica no efluente tratado (prevista) é de 60 mg/L, considerando o limite máximo estabelecido pela Resolução Estadual, que é de 90 mg/L. Os rios, segundo o enquadramento dado pela Portaria SUDERHSA, são de classe 3, ou seja, a DBO máxima permitida é de 10 mg/L, após mistura.

Com base nos dados apresentados, a concentração da mistura após o ponto de lançamento do efluente tratado na ETE seria de aproximadamente:

• A. 7,4 mg/L, o que não impactaria a qualidade do rio, uma vez que o enquadramento é classe 3.
• B. 8,0 mg/L, o que não impactaria a qualidade do rio, uma vez que o enquadramento é classe 3.
• C. 8,2 mg/L, o que não impactaria a qualidade do rio, uma vez que o enquadramento é classe 3.
• D. 9,3 mg/L, o que impactaria a qualidade do rio, uma vez que o enquadramento é classe 3.
• E. 11,5 mg/L, o que impactaria a qualidade do rio, uma vez que o enquadramento é classe 3.

O sistema de esgotamento sanitário de um município localizado no oeste do estado do Paraná atende, aproximadamente, 67,63% da população da sede municipal e é formado por redes coletoras de esgoto divididas em 4 sub-bacias de esgotamento, devido à topografia e hidrografia da região, cinco estações elevatórias e uma estação de tratamento. A vazão de tratamento de esgoto, atualmente, é de 23 L/s, mas possui vazão nominal de 30 L/s. O sistema é constituído por tratamento preliminar (gradeamento, desarenador e calha Parshall) e tratamento secundário (constituído por dois reatores tipo UASB, seguidos por um filtro percolador). A concentração de matéria orgânica inicial (medida indiretamente por Demanda Química de Oxigênio – DQO) é de 400 mg/L e a concentração de DQO na saída do UASB e do filtro percolador são, respectivamente, 100 mg/L e 20 mg/L.

Com base nos dados apresentados, qual é a eficiência de remoção de matéria orgânica (em %) do UASB, do filtro percolador e do conjunto (UASB + filtro)?

• A. A eficiência de remoção do UASB é de 70%, do filtro percolador é de 80% e do conjunto é de 90%.
• B. A eficiência de remoção do UASB é de 75%, do filtro percolador é de 75% e do conjunto é de 85%.
• C. A eficiência de remoção do UASB é de 75%, do filtro percolador é de 80% e do conjunto é de 95%.
• D. A eficiência de remoção do UASB é de 75%, do filtro percolador é de 85% e do conjunto é de 95%.
• E. A eficiência de remoção do UASB é de 80%, do filtro percolador é de 85% e do conjunto é de 90%.

“A proteção dos recursos hídricos envolve o monitoramento e a avaliação de sua qualidade ao longo dos rios, estabelecendo metas e controlando as descargas de poluentes, de forma que um nível aceitável de qualidade da água seja mantido. A compreensão da autodepuração dos corpos de água constitui em elemento básico para a adoção dessas medidas e ações”. (Andrade, 2010) Com relação à autodepuração de corpos de água, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas.

( ) A autodepuração é um processo natural, no qual cargas poluidoras de origem orgânica lançadas em um corpo de água são neutralizadas, podendo ser entendida como um fenômeno de sucessão ecológica.

( ) O processo de autodepuração se desenvolve ao longo do tempo e da direção longitudinal do curso de água, em estágios de sucessão ecológica, que são fisicamente identificados por trechos, divididos em zona de águas limpas, zona de decomposição ativa e zona de recuperação.

( ) A zona de águas limpas está localizada em região à montante do lançamento do efluente (caso não exista poluição anterior) e também após a zona de recuperação. Essa região é caracterizada por elevada concentração de oxigênio dissolvido e vida aquática superior.

( ) A zona de decomposição está localizada à jusante do ponto de lançamento, sendo caracterizada por uma diminuição inicial na concentração de oxigênio dissolvido e presença de organismos mais resistentes. Trata-se de região onde a concentração de oxigênio dissolvido atinge o valor mínimo e em cuja vida aquática predominam bactérias e fungos (anaeróbios).

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

• A. V – F – F – V.
• B. F – F – V – V.
• C. F – V – V – F.
• D. V – V – F – V.
• E. V – F – V – F.

O destino final dos resíduos produzidos nos sistemas de tratamento de água e esgotos é uma preocupação mundial. Embora a maioria dos países desenvolvidos já tenha adequado seus sistemas para gerenciar os resíduos produzidos no processo de tratamento, atualmente, um grande número de estações de tratamento de água ainda lança esse material diretamente nos cursos de água. Essa atividade acarreta impactos ambientais significativos, que têm levado os órgãos ambientais a exigirem das operadoras a implantação de alternativas de disposição desse resíduo, principalmente lodo de ETAs. Quanto ao lodo de estações de tratamento de esgoto, as alternativas são mais simples, pois as propriedades do lodo de esgoto são semelhantes às de outros produtos orgânicos, resíduos orgânicos domésticos, de estercos suíno, bovino e avícola. (Andreoli, 2001)

Sobre lodo gerado em estações de tratamento de esgoto, assinale a alternativa correta.

• A. Entre as alternativas de destinação final para o lodo de ETA, a mais utilizada é a disposição em aterros industriais, sendo proibida a aplicação controlada no solo e a reciclagem, em que os resíduos reutilizados podem gerar algum dano à população.
• B. Entre as opções de disposição final do lodo de esgoto, o aterro sanitário é o mais recomendado, pois os usos agrícolas são restritos, por não ser uma solução considerada viável do ponto de vista econômico e ambiental. Também podem ser digeridos em sistemas anaeróbios.
• C. A quantidade de patógenos é alta no lodo, e sempre se recomenda uma desinfecção com cloro.
• D. O estabelecimento de concentrações máximas de coliformes fecais em lodos de esgoto tem sido critério mundialmente utilizado para se permitir o uso agrícola desse material, sendo o critério utilizado pela Portaria CONAMA nº 375/2006.
• E. Para o deságue do lodo de ETE, são mais utilizados os leitos de secagem, e para lodos de ETA são mais aplicadas as lagoas de decantação, principalmente para sistemas pequenos que atendam populações de até 20.000 habitantes. Em ambos os casos podem ser aplicados adensadores, seguidos de centrífugas, prensa desaguadora ou filtro-prensa.

Das características físicas, o teor de sólidos é o de maior importância em termos de dimensionamento e controle de operações das unidades de tratamento de água e de esgoto. A remoção da matéria sólida é fonte de uma série de operações, que no tratamento de esgoto são denominadas de operações unitárias. Destaca-se ainda que a matéria sólida presente no esgoto seja de aproximadamente 0,08% da sua constituição; o restante, 99,92%, sendo água. Nesse contexto, a matéria sólida em água ou esgoto é classificada em função de inúmeros fatores, e a determinação de cada tipo é criteriosamente padronizada, sendo que os procedimentos laboratoriais são revistos periodicamente, tendo o “Standard Methods” como manual de referência. (Jordão; Pessoa, 2011) Com relação à matéria sólida presente na água ou no esgoto, considere as seguintes afirmativas:

1. Os sólidos podem ser classificados quanto ao tamanho (suspensão, coloidal e dissolvido), sedimentabilidade (sedimentáveis, flutuantes ou flotáveis e não sedimentáveis) e composição química (fixos ou voláteis).

2. A matéria sólida total é definida como a matéria que permanece como resíduo após evaporação em estufa a 200 ºC, após 1 hora. A fração de sólidos totais voláteis, que volatizam após calcinação em mufla à temperatura de 600 ºC, apresenta particular interesse, pois indica a matéria inorgânica presente.

3. A matéria sólida em suspensão é a quantidade de sólidos que passa em uma membrana filtrante (com porosidade de 1,2 μm), após filtração de um volume conhecido de água ou esgoto. A fração que fica retida pelo filtro compõe a matéria dissolvida.

4. Para efeito de controle de operação de sistemas de sedimentação, os sólidos são classificados em sedimentáveis e não sedimentáveis, determinados por meio da análise do cone “Imhoff”, onde são adicionados 1 (um) litro de líquido homogeneizado e espera-se a sedimentação dos sólidos em um período de 1 hora. A quantidade sedimentada indica a quantidade de lodo que poderá ser removido nas unidades de sedimentação.

Assinale a alternativa correta.

• A. Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
• B. Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
• C. Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
• D. Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
• E. As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.