Questões de Concursos Públicos - Meio Ambiente

As primeiras equações gerais para o movimento dos fluidos foram desenvolvidas por Leonardo Euler (1707-1793). Mas, segundo Azevedo Netto (1998), “apenas no século XIX, com o desenvolvimento da produção de tubos de ferro fundido, capazes de resistir a pressões internas relativamente elevadas, com o crescimento das cidades e a importância cada vez maior dos serviços de abastecimento de água e, ainda, em consequência do emprego de novas máquinas hidráulicas, é que a hidráulica teve um progresso acentuado”. Principalmente na área de saneamento, a hidráulica é aplicada para o entendimento do escoamento do líquido em tubulações que transportam água ou esgoto. A respeito de escoamento em condutos, considere as seguintes afirmativas: 1. Denominam-se condutos forçados tubulações onde o líquido escoa sob uma pressão diferente da atmosférica. 2. Escoamento de condutos livres é caracterizado por apresentar uma superfície livre, e, em qualquer ponto da superfície livre, a pressão é diferente da atmosférica. 3. Os rios e canais são exemplos de escoamento em condutos livres. 4. De maneira geral, as tubulações de esgoto funcionam como condutos forçados. Assinale a alternativa correta.

O sistema de distribuição de água tratada é constituído por reservatórios de distribuição e redes de distribuição. Os reservatórios de distribuição de água constituem elementos importantes em sistemas de abastecimento de água (SAA), pois têm diversas finalidades. As redes de distribuição levarão a água tratada até os consumidores e deverão funcionar de forma contínua, distribuindo a água tratada em quantidade e pressão suficiente, porém mantendo a sua qualidade para o consumo humano. A respeito do sistema de distribuição de água, considere as seguintes afirmativas: 1. O fornecimento de água para a rede de distribuição pode ser feito por meio de reservatórios de água, que podem ser elevados, apoiados, semienterrados ou enterrados, sendo também classificados como de montante ou de jusante. 2. As redes são divididas em condutos principais e secundários e podem ser classificadas como redes ramificadas, malhadas ou mistas. 3. As pressões dinâmicas mínimas e as pressões estáticas máximas nas redes de distribuição são estabelecidas pela NBR 12218:1994, como sendo 500 kPa e 100 kPa, respectivamente. 4. O diâmetro mínimo a ser adotado, segundo a NBR 12218:1994, é de 50 mm para as tubulações secundárias, não havendo recomendação para as tubulações principais, podendo ser utilizada a antiga PNB 594:77, cuja recomendação é de 150 mm para localidades com densidade superior a 150 hab/ha, 100 mm para núcleos urbanos com população superior a 5.000 habitantes e 75 mm para núcleos urbanos com população inferior a 5.000 habitantes. Assinale a alternativa correta.

Em maio e agosto de 2001, o reservatório de abastecimento de água Iraí, localizado na porção leste da Região Metropolitana de Curitiba, foi tomado por florações maciças de cianobactérias Anabaena sp. e Microcystis sp., as quais comprometeram seriamente a qualidade de água. Isso foi percebido pela população abastecida, tendo em vista que mesmo a água tratada apresentava elevadas concentrações de moléculas organolépticas (isoborneol e metil-geosmina), que lhe conferiam forte odor e sabor (Fernandes e Lagos, 2003). Sobre esse fenômeno, considere as seguintes afirmativas: 1. A drenagem urbana transporta uma carga muito maior de nutrientes do que a agricultura, matas, florestas e esgotos domésticos. Esse aporte de nutrientes contribui para uma elevação no teor de algas na represa. 2. O maior fator de deterioração dos reservatórios de água está associado aos esgotos oriundos das atividades urbanas, que contêm nitrogênio e fósforo, presentes nas fezes e urina, nos restos de alimentos, nos detergentes e outros subprodutos das atividades humanas. 3. Cianobactérias são micro-organismos procarióticos, isto é, têm estrutura celular que corresponde à célula de uma bactéria. São fotossintetizantes, mas sem estar organizados em cloroplastos, como as plantas. Devido à presença desses pigmentos ricos em clorofila, ficocianinas e ficoeritrinas, foram, por muitos anos, chamadas de algas cianofíceas. 4. A eutrofização é o crescimento excessivo das plantas aquáticas e algas, tanto planctônicas quanto aderidas, a níveis tais que sejam considerados como causadores de interferências com os usos desejáveis do corpo de água. Assinale a alternativa correta.

A disponibilidade de água, tanto em quantidade como em qualidade, é um dos principais fatores limitantes ao desenvolvimento das cidades. No Paraná, em grande parte dos municípios, a água é captada em mananciais subterrâneos, pois são menos susceptíveis a flutuações sazonais e secas prolongadas, podem estar próximos dos pontos de abastecimento e não necessitam de tratamento convencional, por apresentarem água de qualidade superior aos mananciais superficiais. Porém, em alguns casos, em função das características do solo, podem apresentar altas concentrações de ferro, cálcio e manganês. Com relação à presença de ferro e manganês em mananciais subterrâneos e superficiais, assinale a alternativa correta.

As águas superficiais contêm partículas orgânicas de diferentes tamanhos, que podem incluir algas, bactérias, cistos de protozoários, mas também outros sólidos orgânicos que foram arrastados para os mananciais. Podem conter partículas inorgânicas, em função das atividades e uso do solo na bacia, que podem resultar, por exemplo, em um processo erosivo, carreando para o manancial areia, argila, silte e óxidos minerais. Para evitar a entrada desses sólidos, que normalmente estão em suspensão na água, areias e outros minerais, são instaladas barreiras físicas de simples construção e operação. Com relação à instalação de barreiras físicas, assinale a alternativa correta.

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.

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.

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.

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.

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)?