TRATAMENTO DE ÁGUA

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA (ETA)

As ETAs destinadas ao consumo humano têm a finalidade de transformar a água denominada bruta (isenta de tratamento e imprópria ao consumo humano) em água denominada potável (tratada e adequada ao consumo humano). Nesse processo, a qualidade da água do manancial abastecedor exerce influência direta no tipo de tratamento a ser adotado pelas ETAs, a fim de que a mesma, ao final do processo, esteja dentro dos padrões de potabilidade adequados ao consumo humano, conforme legislação específica. No Brasil, a atual legislação que regulamenta o padrão de potabilidade de água para consumo humano é a Portaria GM/MS n.º 888, de 04 de maio de 2021, do Ministério da Saúde. Esta Portaria “Altera o Anexo XX da Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, de 28 de setembro de 2017, para dispor sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade”. Torna-se relevante mencionar também a Portaria n.º 320, de 24 de abril de 2014, a qual “Estabelece parâmetros adicionais de agrotóxicos ao padrão de potabilidade para substâncias químicas, no controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano no RS”, da Secretaria da Saúde do Estado do Rio Grande do Sul, e a Portaria n.º 10/1999, a qual “Define teores de concentração do íon fluoreto nas águas para consumo humano fornecidas por Sistemas Públicos de Abastecimento”, da Secretaria da Saúde do Estado do Rio Grande do Sul. Desta forma, a água é considerada potável e, consequentemente, adequada ao consumo humano, quando estiver dentro dos padrões físico-químicos e microbiológicos definidos conforme as portarias (federal e estadual) supramencionadas. Adicionalmente, tem-se o Decreto n.º 5440, de 04 de maio de 2005, da Presidência da República. Este decreto “estabelece as definições e procedimentos sobre o controle de qualidade da água de sistemas de abastecimento e institui mecanismos e instrumentos para divulgação de informação ao consumidor sobre a qualidade da água para consumo humano”. Por meio deste Decreto, os dados relativos à qualidade da água tratada e distribuída são disponibilizados à população sob a forma de um relatório anual denominado “Relatório Anual da Qualidade da Água”.  A Figura 1 mostra uma visão ampla do sistema de tratamento, cujas fases serão explicadas posteriormente, juntamente ao prédio administrativo. 

Figura 1 - Fotografia aérea da ETA, suas unidades operacionais e prédio administrativo.
Fonte: COMUSA, 2023.

Para fins ilustrativos, a Figura 2 representa esquematicamente, de modo simplificado, o processo de transformação da matéria-prima (água bruta – isenta de tratamento e imprópria para consumo humano) em produto final (água tratada ou potável).

Figura 2 - Processo de transformação da matéria-prima (água bruta) em produto final (água tratada ou potável).
Fonte: COMUSA, 2023.

a) Em I tem-se a matéria-prima ou água bruta: águas oriundas de mananciais superficiais (rios, lagos, barragens, entre outros) ou subterrâneos (lençóis freáticos), desprovidas de qualquer tipo de tratamento e consideradas impróprias para o consumo humano. No presente caso, água de manancial superficial – Rio dos Sinos.

b) Em II tem-se o processo de natureza físico-química: conjunto de processos físicos e químicos necessários para transformar a matéria-prima (água bruta) em produto final (água tratada/potável). O processo de tratamento de água ocorre em uma Estação de Tratamento de Água (ETA), a qual é composta por um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos destinados à produção e à distribuição canalizada de água tratada/potável.

c) Em III tem-se o produto final ou água tratada/potável: água apropriada para o consumo humano cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radioativos atendem ao padrão de potabilidade de água destinada ao consumo humano, conforme legislação específica: Portaria GM/MS n.º 888, de 04 de maio de 2021, do Ministério da Saúde (padrão de potabilidade brasileiro), Portaria n.º 320/2014 da Secretaria da Saúde do Estado do Rio Grande do Sul (portaria estadual específica sobre agrotóxicos) e Portaria n.º 10/1999 da Secretaria da Saúde do Estado do Rio Grande do Sul (portaria estadual específica sobre fluoretação), não oferecendo riscos significativos à saúde humana.

 

ETAPAS PRINCIPAIS DO PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA DA COMUSA

O processo de tratamento de água da COMUSA é do tipo físico-químico completo. As etapas principais do processo de tratamento de água da COMUSA são:

 

I. Gradeamento na captação de água bruta (às margens do Rio dos Sinos): a água bruta é captada às margens do Rio dos Sinos pela Elevatória de Água Bruta (EAB) e bombeada para a ETA através de duas adutoras. Nesta etapa, a água é submetida a um sistema de gradeamento grosseiro para remoção de sólidos (retenção de fragmentos de galhos de árvores, garrafas plásticas, todo e qualquer material sólido particulado indesejado, incluindo pequenos animais como tartarugas e peixes, que podem danificar os equipamentos eletromecânicos do sistema de bombeamento). O objetivo do gradeamento é a retenção/remoção de sólidos do sistema, visando proteger os equipamentos eletromecânicos responsáveis pelo bombeamento da água. Da EAB, a água bruta é conduzida para a Estação de Tratamento de Água (ETA), onde é submetida ao tratamento físico-químico completo. Adicionalmente à limpeza periódica do sistema de gradeamento, a COMUSA monitora os níveis do Rio dos Sinos e os níveis de vibração dos equipamentos de bombeamento na Estação de Captação de Água Bruta ou Elevatória de Água Bruta. A Figura 3 mostra uma vista aérea da localização do ponto onde a água bruta é captada às margens do Rio dos Sinos.

Figura 3 - Fotografia aérea da localização do ponto de captação de água bruta às margens do Rio dos Sinos.
Fonte: COMUSA, 2023.

II. Pré-oxidação (somente quando necessário): a água bruta chegando à ETA, nesta etapa, recebe o material químico de tratamento de água denominado peróxido de hidrogênio (H₂O₂) com o objetivo de destruir quimicamente compostos indesejados que podem estar presentes na água bruta. O peróxido de hidrogênio apresenta elevado poder de oxidação (e contribui também para desinfecção) com a eliminação de matéria orgânica, bactérias e outros possíveis elementos e compostos indesejados, que podem estar presentes na água bruta.

III. Adição de carvão ativado (somente quando necessário): a adição de carvão ativado micropulverizado umectado de origem vegetal à água bruta tem o objetivo de remover, por adsorção, determinados compostos indesejados que podem estar presentes na água bruta. Esses compostos, quando adsorvidos pelo carvão ativado, são retidos nos tanques decantadores da ETA.

IV. Coagulação/floculação: nesta etapa, a água bruta recebe os produtos químicos à base de policloreto de alumínio (PAC) (agente coagulante/floculante principal) e polímero orgânico-catiônico de origem vegetal à base de tanino (agente coagulante/floculante auxiliar). Esses produtos químicos, quando adicionados e misturados à água bruta, são responsáveis pela remoção de cor, turbidez, parte da matéria orgânica e também uma fração de microrganismos (bactérias, por exemplo) presentes na água, ou seja, são responsáveis pela remoção de impurezas, as quais se concentram em pequenos flocos (removidos na decantação). A Figura 4 apresenta uma fotografia da entrada de água bruta na ETA. Percebe-se a calha Parshall (dispositivo para medição de vazão) e tubulações para adição dos produtos químicos para promover a coagulação.

Figura 4 - Fotografia da entrada de água bruta na ETA. Percebe-se a calha Parshall (dispositivo para medição de vazão) e tubulações para adição dos produtos químicos coagulantes.
Fonte: COMUSA, 2023.

Após adição dos produtos químicos ocorre mistura rápida dos mesmos com a água, que segue o fluxo de processo, por meio de canaletas, aos tanques floculadores para a formação dos flocos. A COMUSA apresenta atualmente dois tanques floculadores. A Figura 5 apresenta uma fotografia de um dos floculadores da ETA da COMUSA.

Figura 5 - Fotografia de um dos floculadores da ETA da COMUSA, responsáveis pela formação dos flocos.
Fonte: COMUSA, 2023.

V. Decantação: nesta etapa, os flocos já formados e, sob a ação da gravidade, são removidos depositando-se ao fundo dos decantadores. Isto acontece porque os flocos (fase sólida) são mais pesados do que a água (fase líquida). O resultado é uma água razoavelmente clarificada. A Figura 6 apresenta uma fotografia de um dos decantadores da ETA da COMUSA. A COMUSA possui três tanques decantadores.

Figura 6 - Fotografia de um dos decantadores da ETA da COMUSA, responsáveis pela separação das fases líquida (água clarificada sobrenadante) e sólida (flocos sedimentados ao fundo).
Fonte: COMUSA, 2023.

VI. Filtração: nesta etapa, a água dos decantadores é filtrada em filtros de areia e areia/carvão antracito antracitoso com o objetivo de remover os flocos mais finos e leves que não são retidos nos decantadores. O resultado é uma água clarificada. A água residual, proveniente do procedimento de lavagem dos filtros retorna, normalmente, para a entrada de água bruta sendo novamente tratada. A Figura 7 apresenta uma fotografia de um dos filtros de areia da ETA da COMUSA. No total, a COMUSA possui oito filtros de areia revestidos internamente com fibra de vidro.

Figura 7 - Fotografia de um dos filtros de areia da ETA da COMUSA.
Fonte: COMUSA, 2023.

VII. Pós-oxidação (somente quando necessário): a água filtrada recebe o material químico de tratamento de água denominado peróxido de hidrogênio (H₂O₂) com o objetivo de destruir quimicamente compostos indesejados que podem estar presentes na água em tratamento. O peróxido de hidrogênio (H₂O₂) apresenta elevado poder de oxidação (e contribui também para desinfecção) com a eliminação de matéria orgânica, bactérias e outros elementos e compostos indesejados, que podem estar presentes na água em processo de tratamento.

VIII. Desinfecção: a água clarificada, apesar de parecer límpida e cristalina, ainda apresenta muitos microrganismos que podem causar várias doenças. A desinfecção consiste na destruição (inativação) destes microrganismos com a adição de produtos químicos à base de cloro. A COMUSA utiliza, atualmente, como agente desinfetante o cloro gasoso (ou cloro gás). Esse produto químico desinfetante mantém residuais de cloro livre e de cloro combinado na água, que funciona como uma espécie de barreira química que garante o padrão microbiológico da água tratada na saída da ETA, nos reservatórios e na rede de distribuição de água potável. Adicionalmente, a COMUSA pode utilizar o produto químico hipoclorito de sódio solução líquida, para fazer a desinfecção química da água, sendo um sistema reserva de desinfecção, em caso e problemas com o sistema de cloro gás.

IX. Fluoretação: nesta etapa, aplica-se flúor à água tratada através da adição de ácido fluossilícico (H₂SiF₆). É uma exigência do Ministério da Saúde com o objetivo de reduzir a incidência de cárie dentária. Esse produto químico fluoretante mantém residuais de flúor na água tratada que garante o padrão de fluoretação da água tratada na saída da ETA, nos reservatórios e na rede de distribuição de água potável. Finalizada a etapa de fluoretação, a água é denominada potável.

X. Aplicação de orto e polifosfato de sódio (agente complexante, quelante e/ou sequestrante) (somente quando necessário): nesta etapa, tem-se a aplicação de produto químico à base de orto e polifosfato de sódio para remoção de íons metálicos bivalentes, melhorar as condições internas das redes de distribuição de água potável (passivação interna). Esse produto químico promove a complexação de íons metálicos bivalentes que possam estar presentes na água e, adicionalmente, melhora as condições internas das redes de distribuição de água potável.

XI. Reservação/distribuição: a água potável é armazenada em reservatórios de grande porte e distribuída à população de Novo Hamburgo através da rede de distribuição de água.

A Figura 8 ilustra, sob a forma de um fluxograma, as etapas principais do processo de tratamento de água da COMUSA.

Figura 8 - Etapas principais do processo de tratamento de água da COMUSA.
Fonte: COMUSA, 2023.

A COMUSA apresenta PLANOS DE AMOSTRAGENS DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO específicos e bem definidos, em conformidade com a legislação específica e autoridade de saúde pública do município de Novo Hamburgo e do estado do Rio Grande do Sul (Vigilância Sanitária municipal e estadual, respectivamente), referentes à Estação de Tratamento de Água, Reservatórios e Rede de Distribuição, Soluções Alternativas Coletivas dos Loteamentos Jardim da Figueira, COOPSERV e Da Lomba. Estes PLANOS DE AMOSTRAGENS são anualmente atualizados.

Conforme descrito anteriormente, o tratamento de água da COMUSA é do tipo físico-químico completo, exigindo a utilização de diversos materiais químicos de tratamento de água. A Tabela 1 apresenta a relação desses materiais químicos, sua respectiva classificação e função específica no processo de tratamento de água da COMUSA.

Classificação do produto / substância química	Produto químico	Função
Agentes coagulantes/floculantes/clarificantes	Policreto de alumínio PAC (principal)	Remoção de cor, turbidez e parte da matéria orgânica e microrganismos presentes na água bruta.
	Polímero orgânico-catiônico de baixo peso molecular de origem orgânica vegetal à base de tanino (auxiliar)
Agente oxidante	Peróxido de hidrogênio (H2O2)	Oxidar (destruir quimicamente) matéria orgânica, microrganismos, elementos e compostos indesejados.
Agente desinfetante	Cloro gasoso ou cloro gás (sistema principal) Hipoclorito de sódio solução aquosa com concentração de 12% de cloro ativo (sistema reserva)	Oxidar (destruir quimicamente) matéria orgânica, microrganismos, elementos e compostos indesejados. Promover residuais de cloro livre e combinado na água tratada para garantir o padrão microbiológico da água tratada.
Agente fluoretante	Ácido fluossilícico em solução à concentração de 20 a 22%	Promover residuais de flúor na água tratada para garantir o padrão de fluoretação (contribuir para a redução da incidência de cárie dentária).
Agente complexante, quelante e/ou sequestrante	Orto e polifosfato de sódio	Promover a complexação de íons metálicos bivalentes e melhorar as condições internas das redes de distribuição de água tratada.
Agente adsorvente	Carvão ativado micropulverizado	Promover a adsorção (e também absorção) de substâncias indesejadas na água bruta.

Tabela 1 - Relação dos produtos químicos usados na ETA da COMUSA contemplando sua classificação e função específica no processo de tratamento de água da COMUSA.
Fonte: COMUSA, 2023.

O Laboratório de Controle de Qualidade (LCQ) da COMUSA apresenta cadastro na Fundação Estadual de Proteção Ambiental do Estado do Rio Grande do Sul (FEPAM – RS), desde o ano de 2008, como Laboratório de Análises Ambientais (Certificado de Cadastro de Laboratório de Análises Ambientais atualizado e em vigor CCLAAM n.º 00008/2020 – DL), contemplando parâmetros físico-químicos e microbiológicos de interesse para controle de águas subterrâneas, controle de águas superficiais e controle de efluentes líquidos. Possui Certificado de Reconhecimento pela Rede Metrológica do Estado do Rio Grande do Sul, por estar de acordo com os requisitos da norma técnica ABNT NBR ISO/IEC 17025:2017, para Ensaios Químicos, Ensaios Biológicos e Amostragem, para os parâmetros monitorados nas amostras de efluentes sanitários e corpos hídricos receptores (Certificados n.º 25801, 25802 e 25803 para Ensaios Químicos, Biológicos e Amostragem, respectivamente; e Certificados n.º 25804 e 25805 para o Laboratório de Produção Ensaios Químicos e Amostragem). Adicionalmente, apresenta Licença Ambiental de Operação (LO n.º 082/2020 – DLA atualizada e em vigor), emitida pela Secretaria Municipal de Meio Ambiente de Novo Hamburgo (SEMAM-NH).

A ETA da COMUSA apresenta Licença Ambiental de Operação emitida pela FEPAM-RS, LO n.º 07808/2019 e Portaria de Outorga de uso da água para abastecimento público emitida pelo Departamento de Recursos Hídricos, Portaria DRH n.º O-000.702/2020.

Informações atualizadas em novembro/2023.