Questões de Química do ano 2022

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

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,

Nas unidades de tratamento biológico ocorrem processos de transformação dos constituintes orgânicos e inorgânicos presentes nos esgotos. As principais reações de transformação são realizadas por microrganismos autótrofos e heterótrofos, os quais se diferenciam pelas fontes de carbono e de energia para constituir novas células.

Nesse contexto, relacione as reações de interesse para o tratamento biológico com a sua respectiva via bioquímica:

1. C₆H₁₂O₆ ? 2C₂H₆O + 2CO₂

2. C₆H₁₂O₆ + O₂ ? 6CO₂ + 6H₂O

3. CO₂ + H₂O + luz ? CH₂O + O₂

4. CH₂O + O₂ ? CO₂ + H₂O

5. NH₃ + 1,5O₂ ? H₂O + HNO₂

( ) Heterotrófica aeróbia.

( ) Respiração celular aeróbia.

( ) Autotrófica fotossintética.

( ) Autotrófica aeróbia.

( ) Heterotrófica anaeróbia.

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada. 

As operações de separação existentes nas Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) geram resíduos em fase sólida como os lodos primários e os secundários. Esses lodos necessitam de operações de remoção de umidade visando a redução dos custos de transporte e disposição final, além de possibilitar que a água removida volte ao processo.

Os processos de desidratação do lodo são realizados de modo natural ou mecânico. A desidratação mecânica ocorre com a utilização de filtros prensa (esteira, parafuso e placas), centrífugas e secagem térmica.

Sobre os processos de remoção da umidade de lodo de ETE, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa.

( ) Levando em consideração a possibilidade de incinerar o lodo, a etapa de desidratação é fundamental porque a presença de água irá atrapalhar o processo; a incineração é exotérmica e, no caso de um lodo muito úmido, inicialmente será necessário fornecer muita energia para o resíduo perder seu conteúdo de água como vapor, um processo endotérmico.

( ) O filtro prensa de placas é composto de um conjunto de placas revestidas pelo elemento filtrante; esse pacote de placas é fechado por um cilindro hidráulico sob com pressão, comprimindo o resíduo que fica depositado entre as placas filtrantes, deixando passar o líquido filtrado que é recolhido, podendo ser recirculado no processo.

( ) A secagem térmica do lodo consiste em aquecê-lo para promover a evaporação da água; esse aquecimento é conduzido até um ponto inferior ao de destruição da matéria orgânica e, desse modo, os sólidos totais presentes são mantidos inalterados, não ocorrendo a destruição dos organismos patogênicos, sendo apenas a água removida.

( ) As centrífugas separam os sólidos do lodo pela aplicação de uma força centrífuga; a força centrífuga é promovida pela rotação em alta velocidade de um tambor rotativo cilíndrico, em cujas paredes internas a fase sólida é concentrada e removida continuamente; a parte líquida é recirculada no processo de tratamento de esgotos.

As afirmativas são, respectivamente,

Nos processos biológicos de lodos ativados a aeração do esgoto é realizada de modo a suprir a demanda de oxigênio necessária para os processos biológicos.

Com relação à aeração no processo de lodos ativados, avalie as afirmativas a seguir.

I. A necessidade de oxigênio dos microrganismos no tanque de aeração deve suprir a demanda carbonácea e a demanda nitrogenada; a demanda nitrogenada refere-se à quantidade de oxigênio que será consumida, na nitrificação, pela oxidação da amônia em nitrato, realizada por bactérias heterótrofas.

II. A aeração por ar difuso é feita pela passagem direta do ar pelo líquido, desde o fundo do reator até sua superfície e é composta por um sistema de pressurização (sopradores) para impulsionar o ar, tubulações e o difusor em si; a difusão pode ser realizada por difusores porosos, não porosos e outros.

III. Os difusores não porosos são compostos de membranas perfuradas, tubos perfurados ou com ranhuras e, em geral, são os mais eficientes, devido à maior transferência de gases do ar para o líquido; como desvantagem, o fenômeno de colmatação diminui sua eficiência ao longo do tempo.

IV. A aeração mecânica superficial é dada por aeradores mecânicos dotados de hélices, os quais podem ser classificados quanto ao eixo de rotação, forma de fixação e velocidade de rotação; na sua operação, conforme for o nível de submergência das hélices em relação ao nível da água, a taxa de transferência de oxigênio pode decair, assim como o consumo de energia.

Está correto o que se afirma em