Questões de Química da FGV

Sobre o tratamento de água e suas operações, avalie as afirmativas a seguir.

I. A maioria das Estações de Tratamento de Água (ETA) no Brasil operam com ciclo completo, ou seja, por tratamento convencional com coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção/cloração/correção de pH.

II. Para tratar água necessita-se fazer a captação e a adução da água de um manancial que forneça volumes com qualidade e na quantidade necessária para atender a demanda; os mananciais superficiais possuem tipicamente alta concentração de sólidos dissolvidos, e os subterrâneos, alta concentração de sólidos em suspensão.

III. Na coagulação ocorre a clarificação da água pela utilização de coagulantes como o sulfato de alumínio e o cloreto férrico. Esses coagulantes ao serem adicionados à água sofrem hidratação e formam uma série de produtos solúveis, além de precipitados insolúveis de hidróxido de alumínio ou ferro, desde que as condições de alcalinidade e pH sejam adequadas.

Está correto o que se afirma em

No descarte de resíduos contaminados, além do uso de aterros sanitários, pode-se optar pela incineração. Esse processo é útil no gerenciamento de resíduos perigosos como os provenientes de atividades industriais e hospitalares (grupo A e B).

A respeito dessas duas formas de descarte de resíduos, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa:

( ) O processo de incineração ocorre em alta temperatura e com excesso de ar, o que propicia a combustão dos resíduos, sobrando ao fim uma massa de cinzas residuais estáveis que são constituídas majoritariamente por óxidos.

( ) Conforme a composição do resíduo incinerado, serão gerados gases estufa e poluentes atmosféricos, sendo que para os últimos o controle é obrigatório por lei; como vantagens propiciadas pela incineração destaca-se a geração de energia devido ao seu caráter exotérmico, a considerável redução de volume dos resíduos e a possibilidade de dar uso civil para as cinzas residuais.

( ) A incineração é um processo de combustão controlada que pode ser dividida em secagem, decomposição térmica e na combustão em si; na secagem, a umidade do resíduo é vaporizada e ocorre consumo de energia do meio; na decomposição térmica, o resíduo sofre craqueamento e volatilização de gases combustíveis, liberando energia para o meio; na combustão, as substâncias combustíveis gasosas e sólidas, produzidas por secagem e decomposição térmica, entram em contato com o ar do incinerador em alta temperatura e queimam, liberando energia para o meio.

( ) A incineração de resíduos contaminados é uma tecnologia de alto custo, no entanto quando comparada com a disposição final em aterros sanitários apresenta vantagens ambientais em alguns quesitos. Supondo a disposição final de um resíduo orgânico em aterro, no decorrer do tempo ele irá sofrer decomposição e vai gerar gases estufa como o CO₂ e o CH₄, além de lixiviados que são efluentes líquidos de alto potencial poluidor. No caso de uso da incineração, não ocorre a geração de efluentes líquidos, no entanto os poluentes atmosféricos provenientes da queima terão de ser controlados.

As afirmativas são, respectivamente

No tratamento de água, logo após a coagulação, as partículas desestabilizadas necessitam ser aproximadas o suficiente para que ocorra o contato entre elas e o seu progressivo crescimento na forma de aglomerados maiores ou flocos.

Sobre a floculação e seus detalhes, avalie as afirmativas a seguir.

I. A floculação tem sido dada como um processo de transporte e agregação das partículas. Na etapa de transporte, é imposto um gradiente de velocidade induzido na água por meio de unidades mecânicas como turbinas ou unidades hidráulicas com chicanas, operando em mistura lenta. Esse gradiente de velocidade propiciado pela mistura lenta pode permitir a colisão entre as partículas e sua posterior agregação. Esse processo é chamado de floculação pericinética.

II. Um outro tipo de floculação, de menor significância, é a ortocinética. Nesse processo as partículas desestabilizadas são continuamente bombardeadas pelas moléculas de água, o que permite que se movimentem no meio aquoso, dando origem ao movimento browniano. Em movimento browniano as partículas podem se chocar e agregar, formando aglomerados maiores.

III. Na floculação podem ser utilizados produtos químicos auxiliares visando aglomerar os coágulos formados pela ação do coagulante em partículas maiores, mais densas e facilmente sedimentáveis. Esses auxiliares de floculação podem ser polímeros catiônicos, aniônicos e não-iônicos que podem estar na forma de pó ou emulsão.

Está correto o que se afirma em

A sedimentação gravitacional é baseada na separação sólido-líquido e tem como força propulsora a ação da gravidade. Esse processo pode ser classificado de quatro formas diferentes: sedimentação de partículas discretas, sedimentação de partículas floculentas, sedimentação em zona e sedimentação por compressão.

Sobre os tipos de sedimentação, analise os itens a seguir:

I. Na sedimentação em zona, a concentração de partículas é elevada, fazendo com que fiquem cada vez mais próximas umas das outras, sedimentando juntas, como uma espécie de bloco, formando uma interface sólido-líquido. É típica dos decantadores secundários.

II. Na sedimentação de partículas discretas, a dimensão física da partícula permanece inalterada durante o seu processo de sedimentação gravitacional, assim sendo a sua velocidade de sedimentação será constante. É típica da caixa de areia.

III. Na sedimentação floculenta, a velocidade de sedimentação das partículas não é mais constante e tende a aumentar porque elas agregam-se ao longo do processo de sedimentação, mudando seu tamanho e forma. É típica dos decantadores primários.

Está correto o que se afirma em

No processo de desinfecção da água, a tecnologia mais conhecida mundialmente emprega substâncias com cloro por serem desinfetantes eficientes e de baixo custo.

Sobre os fatores que influenciam a eficiência da cloração, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa.

( ) As quantidades de íon hipoclorito e ácido hipocloroso na água são dependentes do pH e representam o que é chamado de cloro residual livre. Após sua aplicação, o cloro faz inúmeras reações, sendo que uma delas pode ser com o nitrogênio amoniacal, formando as cloraminas que são chamadas de cloro residual combinado.

( ) A presença de matéria orgânica particulada no suprimento de água clorada pode levar à formação de trihalometanos como o clorofórmio (CHCl₃) e outras espécies orgânicas cloradas que podem ser prejudicais para saúde humana.

( ) O cloro na forma residual livre possui maior poder desinfetante que sua forma combinada; nos casos de desinfecção da água contendo amônia, deve-se dosar cloro até o ponto de destruição total das cloraminas, o que é chamado de cloração ao “breakpoint”; a partir desse ponto, a dosagem de cloro adicional estará na forma livre.

As afirmativas são, respectivamente,