Um tanque de equalização no tratamento de efluentes é uma estrutura que funciona como um amortecedor, armazenando efluentes brutos para uniformizar sua vazão e carga de poluentes. Ao equalizar essas características, ele garante que as etapas seguintes do tratamento, que podem ter capacidade limitada ou serem sensíveis a variações, recebam o efluente de forma estável, otimizando o desempenho e a eficiência do sistema.

Na unidade de tratamento de água e esgoto que você acabou de assumir a responsabilidade técnica tem um tanque de equalização com um tubo despejando água a uma vazão de 20 l/s e outro tubo despejando um efluente de massa específica igual a 700 kg/m3 com uma vazão de 10 l/s. A mistura formada é descarregada por um tubo da área igual a 30 cm². Determine a massa específica da mistura no tubo de descarga e a velocidade de saída.

Dados: (Unidades – SI) ρágua = 1000 kg/m³ e ρefluente = 700 kg/m³; 1m² = 10–4cm²

“O desabamento do lixão operado pela empresa Ouro Verde, em Padre Bernardo, município goiano no Entorno do Distrito Federal, no dia 18 de junho, resultou em impactos ambientais graves. As águas do córrego Santa Bárbara, afluente do rio do Sal, foram contaminadas com centenas de toneladas de resíduo. A tragédia, considerada “anunciada” pela Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável de Goiás (Semad), expôs uma série de omissões judiciais e descaso com as normas ambientais. Segundo laudos divulgados pela Semad, análise realizada com sonda multiparamétrica no córrego identificou alta presença de sólidos totais dissolvidos (TDS), alteração na salinidade e redução do pH da água – indicativos de presença de metais pesados, como mercúrio, chumbo e cádmio, substâncias presentes no chorume. Em um dos pontos analisados a jusante do lixão, o TDS chegou a 1.580 mg/L, mais do que o triplo do limite estabelecido pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), que é de 500 mg/L.”

Fonte: https://www.brasildefato.com.br/2025/06/27/desabamento-de-lixao-em-padre-bernardo-go-contamina-corrego-com-chorume/

Uma das maneiras de avaliar o impacto ambiental no rio mencionado na reportagem será a medição e o controle da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) ao longo do seu corpo hídrico, verificando a carga de poluição orgânica e como a mesma se reduz com o passar do tempo.

A DBO é a quantidade de oxigênio dissolvido consumida por microrganismos para degradar matéria orgânica numa amostra de água, medindo assim a poluição orgânica. É um indicador essencial da qualidade da água e da eficácia do tratamento de efluentes, sendo que valores elevados de DBO indicam alta carga de poluição orgânica, como a de esgotos.

A DBO de uma amostra de efluente industrial ou de água é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por decomposição aeróbia. Quando a amostra é guardada por 5 dias em uma temperatura de 20 °C, ela é referida como DBO5,20 . Esta informação geralmente é utilizada como um dos parâmetros de verificação da qualidade da água.

A seguir apresentaremos a classificação de um curso d’água em função da sua DBO₅,₂₀.

O quadro a seguir apresenta o resultado em diferentes unidades, referente às amostras coletadas em cinco seções/regiões do corpo hídrico em análise.

Considerando que pode ocorrer autodepuração no corpo hídrico, em qual seção dele a água pode ser classificada, como “limpa”?

O tratamento de água é um conjunto de processos físicos e químicos que transformam a água de mananciais, que pode conter impurezas, microrganismos e substâncias químicas nocivas, em água potável segura para o consumo humano e outros usos. Esse processo é vital para a saúde pública, pois elimina vírus, bactérias e parasitas que causam doenças como cólera, hepatite A e esquistossomose, além de remover poluentes que podem afetar a saúde e a qualidade da água. As fases consistem em pré-cloração, pré-alcalinização, coagulação, floculação, decantação, filtração, pós - alcalinização, desinfecção e fluoretação. Durante todo o processo é realizado um rígido controle, por meio de análises laboratoriais para atender os padrões de potabilidade exigidos pelo Ministério da Saúde. Após o tratamento, a água é armazenada em reservatórios, normalmente situados em pontos mais altos para facilitar a entrega à população. Existem também estações elevatórias ou unidades de bombeamento para impulsionar a água e facilitar sua distribuição.

Depois do uso da água geramos o esgoto que é a água residual de uso humano que contém matéria orgânica, produtos químicos, lixo e microrganismos, sendo classificado em doméstico, industrial e pluvial. Esta diferenciação é importante, porque cada tipo possui substâncias diferentes, e são necessários sistemas específicos para o tratamento dos resíduos. A sua não coleta e tratamento adequados são responsáveis pela contaminação de rios e mares, por doenças na população, desequilíbrio ecológico e degradação ambiental. Um sistema de esgoto básico inclui redes de coleta, estações elevatórias e estações de tratamento (ETEs) que processam os efluentes antes do seu descarte seguro.

Os sistemas de transporte de água de abastecimento e de coleta de esgotos sanitários devem ser respectivamente, projetados e calculados como:

Determine o regime de escoamento sabendo que a tubulação apresenta um diâmetro de 100 mm e transporta um efluente para tratamento (viscosidade cinemática (ν) = 10,6x10–5 m2 /s) com uma vazão de 720 m3 /dia. Determine também a perda de carga e fator de atrito sabendo que a rugosidade absoluta do tubo é de 0,04 mm e que a tubulação tem 10 m de comprimento.

A perda de carga em tubulações é a diminuição da energia (pressão) de um fluido ao escoar devido ao atrito com as paredes da tubulação e à presença de componentes, como curvas e válvulas. Existem dois tipos principais: as perdas distribuídas, que ocorrem ao longo de todo o comprimento da tubulação e são causadas pela rugosidade das paredes, e as perdas localizadas, geradas por acessórios como joelhos, tês e registros, que causam turbulência. A perda de carga é um fator crucial no dimensionamento de sistemas hidráulicos, afetando a vazão, o consumo de energia e a eficiência do sistema. Considere uma tubulação de PVC com comprimento (L), diâmetro (D) e rugosidade absoluta das paredes (ε) transportando água á uma vazão (Q). Mantida as características físicas e geométricas de uma área, mesmo material e mesmo fluido, avalie os itens a seguir:

I - A vazão sofre variação com o comprimento.

II - A vazão aumenta com a redução do diâmetro.

III - A vazão diminui com o aumento da rugosidade absoluta.

É correto o que se afirma em:

Os Fenômenos hidráulicos são eventos físicos que envolvem o movimento ou armazenamento de fluidos (líquidos e gases), como os que ocorrem em rios, canais e sistemas de tubulações. Exemplos comuns incluem a cavitação (formação e colapso de bolhas de vapor devido à baixa pressão, causando danos) e o golpe de aríete (ondas de sobre pressão causadas por fechamento súbito de válvulas, que podem danificar a tubulação). O estudo e a compreensão desses fenômenos são cruciais para a eficiência e segurança de sistemas de tratamento de água e geração de energia. Com relação a Fenômenos Hidráulicos podemos afirmar que:

I – Um recipiente formado por diversos ramos que se comunicam entre si constitui um sistema de vasos comunicantes;

II - Vasos comunicantes é um termo utilizado para designar a ligação de dois recipientes através de um duto aberto. Um exemplo de vasos comunicantes é o tubo em U empregado para medir pressões em manômetros.

III – O Golpe de Ariete nas instalações hidráulicas ocorre quando a água, ao descer com velocidade elevada pela tubulação, é bruscamente interrompida, ficando os equipamentos das instalações sujeitas a golpes de grande intensidade o que leva a uma redução de pressão;

IV – A perda de carga é uma perda de pressão, causada pelo atrito entre o fluxo do líquido e as paredes da tubulação, ou pela mudança de direção ou estrangulamento causado pelas conexões ou registros.

V- O termo velocidade normalmente refere-se à velocidade média de escoamento através de uma seção. Ela pode ser determinada dividindo-se área da seção considerada pela vazão;

VI - Pressão estática é a pressão medida quando a água está parada, sem movimentar nas tubulações. Pressão nominal é a pressão responsável pela escolha do material e a determinação da espessura do material, enquanto que a pressão de ensaio, é a pressão sob a qual o fabricante aplica os ensaios, sempre é maior do que a pressão nominal e a permitida.

Marque a alternativa que corresponde aos itens verdadeiros:

As adutoras são essenciais para o abastecimento eficiente, pois conduzem grandes volumes de água, minimizam perdas e podem funcionar por gravidade ou por recalque com sistemas de bombas. Diferentemente da rede de distribuição, as adutoras não possuem ligações diretas para o consumo doméstico. O diâmetro de um sistema de tubulação de uma adutora que transporta água em regime permanente para um sistema de distribuição de água varia de 400 mm, no ponto A, 8 m acima de um referencial, para 200 mm, no ponto B, 4 m acima do referencial. A velocidade no ponto A é de 4,0 m/s e uma pressão no ponto A de 100 kN/m2 . Desprezando as perdas de carga, determine a velocidade no ponto B e a sua respectiva pressão.

Dados: g = 10,0 m/s² ; ρH2O = 1000 kg/m³ ; уH2O = 10.000 N/m³ ; π = 3,14 (Unidades no SI).

Uma unidade de captação de água em represa é uma infraestrutura que coleta água para abastecimento público, sendo a captação uma etapa inicial do processo de fornecimento de água potável. O sistema geralmente envolve barragens, tubulações e bombas que direcionam a água até uma estação de tratamento, onde ela é purificada e devolvida à população. A represa armazena a água, garantindo o fornecimento contínuo, mas a qualidade da água captada depende da preservação da bacia hidrográfica e do controle de poluentes. Determine qual será a carga de um vertedor retangular sem contrações laterais com 2,0 m de soleira e descarga de 36.760 L/s que foi instalado na unidade de captação de água do munícipio na qual você acabou de ser contratado para ser responsável técnico?

Dados: Q = 1,838 ∙ L ∙ H(³/²); 10³/² = 31,62; 10²/² = 4,64; (Unidades no SI).

O tratamento da água é um conjunto de procedimentos físicos e químicos que tornam a água de fontes naturais segura e adequada para o consumo humano, removendo impurezas, microrganismos patogênicos e substâncias químicas nocivas, de modo a evitar doenças e garantir que a água seja potável, segura, e livre de cores, sabores ou odores indesejados. Em uma destas etapas do tratamento deve-se adicionar e misturar alguns produtos químicos para a garantia do mesmo. Em algumas unidades de tratamento estes materiais já são adicionados nos canais de saída/descarga de orifícios para aproveitar a turbulência que já existe e realizar a mistura destes produtos. Calcule qual a velocidade do jato e qual a descarga de um orifício padrão (Cv = 0,98 e Cd = 0,61), com 20 cm de diâmetro, situado na parede vertical de um reservatório de tratamento de água, com o centro 2m abaixo da superfície da água?
Dados: g = 10m/s2 ; π = 3,14; Q = A.Cd.√ 2.g.H v = Cv.√2.g.H; √ 40 = 6,32. (Unidades no SI)

Um reservatório para tratamento de água, ou reservação, é uma estrutura essencial nas Estações de Tratamento de Água (ETAs) que armazena a água já potável para garantir o abastecimento contínuo da população. Sua principal função é manter o equilíbrio no sistema, regular o fluxo e a pressão, permitindo que a água seja distribuída de forma regular, mesmo em períodos de alta demanda. Determine qual o diâmetro que deve ser dado a uma comporta circular de coeficiente de vazão 0,62 e com o centro a 1 m abaixo do nível do reservatório de tratamento de água, para que a mesma dê uma vazão de abastecimento de 500 L/s?

Dados: g = 10m/s² ; π = 3,14; Q = A.Cd.√2.g.H ; √20 = 4,47; √0,23 = 0,48. (Unidades no SI)