Unidade Curricular:Código:
Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuais823TAAR
Ano:Nível:Curso:Créditos:
3LicenciaturaEngenharia do Ambiente7 ects
Período Lectivo:Língua de Instrução:Nº Horas:
Segundo SemestrePortuguês/Inglês91
Objectivos de Aprendizagem:
Na UC estuda-se as operações e os processos mais comuns que integram os sistemas de tratamento de abastecimento público de água e de águas residuais, permitindo a correta interpretação desses processos. Os conhecimentos adquiridos serão aplicados, numa abordagem profissional dos assuntos, na resolução problemas específicos relacionados com sistemas de tratamentos de águas, efetuando algum pré-dimensionamento de equipamentos.
Pretende-se também fornecer competências práticas, em laboratório, para a determinação de parâmetros de qualidade de água.
Serão executados procedimentos experimentais de análises de águas permitindo, através dos resultados, selecionar e interpretar a informação relevante, de forma a, por exemplo, tirar conclusões sobre o cumprimento ou não da legislação ou do melhor ou pior funcionamento de uma determinada etapa de tratamento de águas. Serão executados de estudos de tratabilidade relativos a águas residuais, especialmente de processos físico-químicos.
Conteúdos Programáticos:
Teórico-prática
1. Introdução
1.1. Caudais.
1.2. Parâmetros de poluição. Características dos Efluentes.
1.3. Normas de Qualidade. Legislação.
1.4. Sistemas de tratamento de águas e águas residuais.
2. Operações físicas.
2.1. Medição de caudal.
2.2. Remoção de detritos.
2.3. Trituração.
2.4. Equalização.
2.5. Remoção de areias.
2.6. Mistura/Agitação.
2.7. Flotação.
2.8. Sedimentação.
2.9. Filtração.
3. Processos Químicos.
3.1. Precipitação Química.
3.2. Amaciamento de águas.
3.3. Desinfeção.
3.4. Adsorção.
4. Processos Biológicos.
4.1. Aeróbios.
4.2. Anaeróbios.
4.3. Remoção de nutrientes.
4.4. Processos de lagunagem.
Prática-laboratorial
5.1 Caracterização de águas de consumo e águas residuais.
Determinação do pH, condutividade, oxigénio dissolvido, sólidos totais, sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, voláteis e não voláteis, dureza e CBO5.
5.2. Ensaios de tratabilidade.
Coagulação e Floculação. Sedimentação. Filtração. Outros.
Demonstração da Coerência dos Conteúdos Programáticos com os Objectivos da Unidade Curricular:
Os conteúdos visam proceder à abordagem das matérias e das competências necessárias à compreensão do funcionamento de um sistema de tratamento de águas, pelo conhecimento do “como funciona” e a que situações se aplica. Também são abordadas algumas formas simples de dimensionamento do equipamento usado. Por outro lado, um sistema de tratamento de águas pressupõe a obtenção ou a existência de águas com determinada qualidade, que está regulada através de vários decreto-lei específicos, que são utilizados em exercícios para verificar da conformidade ou não de determinadas amostras de águas face a uma determinada utilização.
O “saber fazer” é reforçado nas aulas laboratoriais, onde são executados diferentes métodos analíticos sobre diferentes águas trazidas pelos estudantes e pelo docente, que servem também para verificar da sua adequabilidade para um determinado uso. Segue-se, nas águas residuais, e em função dos resultados obtidos, a escolha do método de tratamento e a sua implementação.
Metodologias de Ensino (Avaliação Incluída):
Expositiva, interrogativa e demonstrativa durante as aulas TP e nas sessões de orientação do estudo, de modo a permitir interpretar e aplicar os conhecimentos adquiridos a situações reais.
Nas aulas PL, são executados métodos analíticos ou ensaios de tratabilidade.
Na componente TP, a avaliação realiza-se de forma contínua, através da realização de mini-testes (A) e da participação (B). Na componente PL, são avaliadas as fichas sobre protocolos ou de múltipla escolha (D), relatórios sintéticos (C), uma visita de estudo ou participação em evento de ambiente (E) e a desempenho/participação do aluno nas aulas (F).
Classificação final = média aritmética (componente TP e componente PL) (1)
Componente TP = 0,90*A + 0,10*B (2)
Componente prática-laboratorial = 0,50*C + 0,20*D + 0,10*E + 0,20*F (3)
Nas épocas de exame recupera-se a componente TP e aplica-se a fórmula (1), desde que componente PL seja positiva.
Demonstração da Coerência das Metodologias de Ensino com os Objectivos de Aprendizagem da Unidade Curricular:
aplicação prática dos conceitos teóricos apreendidos. Através das metodologias usadas, o tempo de contato do docente nas aulas teórico práticas é, principalmente, usado na transmissão dos conhecimentos principais associados a cada unidade curricular, seguindo-se, por norma, a respetiva aplicação prática, de forma a contribuir para a compreensão da matéria objeto de análise. Ao mesmo tempo, e através de uma plataforma informática, os alunos procuram responder a trabalhos que são disponibilizados e que reforçam a aprendizagem dos estudantes nas temáticas abordadas. Por outro lado, nas aulas práticas, a metodologia usada leva o estudante a analisar os resultados obtidos, a procurar arranjar explicações para os mesmos e a relacionar conceitos diferentes. Também nestas aulas, os procedimentos experimentais permitem ao aluno a aquisição de um “saber fazer” que é só possível com o contato real com a experimentação. Essas metodologias procuram contribuir para que o estudante ganhe competências específicas como, por exemplo: • identificar e compreender um processo de tratamento de águas; • selecionar e analisar informação sobre os processos de tratamento, tecnologias e alguns dos equipamentos a utilizar; • identificar e solucionar alguns dos problemas dos processos de tratamento de águas; • participar na operação e manutenção de processos de tratamento de águas; • efetuar cálculos relativos ao pré-dimensionamento de alguns equipamentos associados aos processos de tratamento de águas; • identificar e analisar a legislação relativa à qualidade das águas de abastecimento e residuais; • poder efetuar um controlo de qualidade ambiental - sistemas de monitorização e vigilância, por exemplo, avaliando a qualidade de água e propor soluções para eventuais anomalias detetadas; • analisar, através de métodos-padrão, as características físico-químicas de uma água; • verificar os valores dos parâmetros dos processos de tratamento, efetuando recolhas de amostras de água nas diversas fases do processo de tratamento e posterior análise; • efetuar ensaios de tratabilidade de águas residuais.
Bibliografia:
[1] Metcalf and Eddy. (2003). Wastewater Engineering, Treatment and Reuse, McGraw-Hill.
[2] Viessman, W., Hammer, M. (1998), Water Supply and Pollution Control, Addison-Wesley.
[3] McGhee, T.J. (1991), Water Supply and Sewerage, McGraw-Hill.
[4] Peavy, H.S., Rowe, D.R., Tchobanoglous, G. (1985), Environmental Engineering, McGraw-Hill.
[5] Kiely, G., Ingeniería Ambiental (2001), McGraw-Hill.
[6] The Nalco Water Handbook (1987), (2ºEd), McGraw-Hill.
[7] AWWA (1998), Water Treatment Plant Design.
[8] AWWA (1999), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed. APHA.
[9] World Health Organization (WHO) (2011). Guidelines for drinking-water quality.
[10] World Health Organization (WHO) (2008). Safer Water, Better Health.
Docente (* Responsável):
Álvaro Monteiro (aamont@ufp.edu.pt)