Latinoware 2014 
Hackeando 
as 
Águas 
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55% dos nossos 
municípios –73% da 
demanda total– estão 
sujeitos à falta de água na 
próxima década. 
“Atlas do Abasteci...
http://humortadela.bo l.uol.com.br/charges/33775
85% de todo 
esgoto residencial urbano 
–145 milhões de 
habitantes– despejado 
diariamente "in natura" em 
nossos rios, c...
http://ciencias-mix.blogspot.com.br /2011/07/charges-ambientais-3.html
45% da crianças 
brasileiras com menos de 
14 anos vivem em 
domicílios sem coleta de 
esgoto
http://soldocarajas.blogspot.com.br/2013/04/parauapebas-e-maraba-estao-deriva-na.html
Se perde muita água no país 
em função de vazamentos 
entre a captação e a chegada 
ao consumidor, 
especialmente nas gran...
http://blogs.d24am.com/jrlima/2013/03/22/charge-dia-mundial-da-agua/
71,8% dos municípios não 
possuíam, em 2011, uma 
política municipal de 
saneamento básico e 
48,7% não fiscalizam 
qualid...
Política municipal de saneamento básico
E o que podemos fazer?
Maior Integração
? 
Maior Integração 
Software Livre 
+ 
Hardware Livre
Mas para colaborar, 
para agir de forma 
mais integrada, 
é preciso conhecer mais 
o tema “Água”.
Mas que tipo de informação é importante 
quando se trata de um tema tão 
multidisciplinar?
Onde encaixar o Software Livre e o 
Hardware Livre neste 
Quebra-cabeça?
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Água – O que é? 
É o material mais estudado 
pela ciência. Mas a ciência 
que está por trás de seu 
comportamento e função...
Água – O que é? 
A água líquida é: 
transparente, inodora, 
insípida mas onipresente 
onde há vida! 
E é também uma substâ...
Água – O que é? 
-Ponto de fusão, de ebulição e ponto crítico 
excepcionalmente alto 
-O gelo apresenta uma ampla variedad...
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Água - Onde Encontrar? 
Toda a água do planeta circula através 
de diferentes compartimentos: 
atmosfera, hidrosfera, geos...
Água - Onde Encontrar?
Água - Onde Encontrar? 
Cerca de 97% da água disponível na terra é 
salgada (oceanos e mares), e apenas 3% é água 
doce.
Água - Onde Encontrar? 
E dos 3% de água doce restante, apenas 1% (ou 
0,03% do total) são águas de superfície enquanto 
q...
Água - Onde Encontrar? 
Portanto existe aproximadamente 20 vêzes 
mais água doce no subsolo do que na 
superfície.
Água Subterrânea 
Nos Estados Unidos, quase metade da população é 
abastecida com água extraída dos aquíferos 
subterrâneo...
Água Subterrânea 
No Brasil a extração de águas subterrâneas, para 
abastecimento público, irrigação, tem aumentado 
nos ú...
Água Subterrânea 
Toda a água de abastecimento de Ribeirão Preto (SP) 
vem de um imenso reservatório de águas subterrâneas...
As águas subterrâneas têm sido consideradas 
tradicionalmente uma fonte de água pura, devido à 
sua filtração através do s...
Água Subterrânea 
Na região do Vale do 
Rio Pardo e Rio 
Taquari, RS, a 
ocorrência de fluorose 
dental vem sendo 
diagnos...
Geoquímica e Hidrogeologia 
Por isso a importância 
da integração das 
ciências geológicas 
nos estudos dos fluxos 
e cara...
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Disponibilidade
Disponibilidade = Quantidade
Disponibilidade = Quantidade + Qualidade
Disponibilidade = Quantidade + Qualidade
Análise da Água 
Disponibilidade = Quantidade + Qualidade
Análise da Água 
A caracterização, Química e Físico-Química e 
Microbiológica, é peça fundamental no diagnóstico da 
quali...
PNQA (Programa Nacional de 
Avaliação da Qualidade das Águas) 
Total: 26 estados e 1 distrito federal. 
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Avaliação da Qualidade das Águas) 
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Análise da Água 
No entanto o procedimento tradicional de 
amostragem manual e remoção para análise 
no laboratório (Off-L...
Análise da Água 
Nesse sentido o uso da Automação oferece 
inúmeras vantagens, tanto na etapa de 
amostragem como na análi...
Automação com Amostragem Robótica 
http://nimbus.unl.edu/projects/co-aerial-ecologist-robotic-water-sampling-and-sensing-i...
Automação na Agricultura 
Drone da Embrapa
Automação na Análise da Água 
Barco robótico para análises de: temperatura, 
profundidade, pH, Oxigênio Dissolvido, 
nitri...
Automação no Monitoramento 
www.techrepublic.com/article/how-intel-is-using-iot-and-big-data-to-improve-food-and-water-sec...
Open ROV 
http://www.openrov.com/
Automação na Análise da Água 
Sistemas de análise em fluxo: 
Análise por Injeção em Fluxo - 
Flow Injection Analysis (FIA)...
Automação na Análise da Água 
Sistemas de análise em fluxo: 
Análise por Injeção Sequencial - 
Sequential Injection Analys...
Automação na Análise da Água 
Sistemas de análise em fluxo: 
Análise em Fluxo por Multicomutação - 
Multicomutation Flow A...
Automação Livre 
“Imagine” todos esses recursos usando 
Software Livre e Hardware Livre!
Projeto “Open Water” 
Projeto do Public Lab que visa desenvolver 
instrumentos analíticos de baixo custo, open 
source, de...
Projeto “Open Water” 
RIFFLE - "Remote, Independent, and 
Friendly Field Logger Electronics"
Hackathon 
Hackathon -> maratona de programação. 
O termo resulta de uma combinação das palavras 
inglesas “hack” (program...
Water Hackathon 
Algumas pessoas resolveram organizar Hackathons 
sobre o tema Água (Water Hackathon) incluindo o 
desenvo...
Water Hackathon – Banco Mundial 
http://water.worldbank.org/node/84165
Water Hackathon – Nasa 
http://open.nasa.gov/blog/2011/09/28/waterhackathon/
Water Hackathon – Public Lab 
http://publiclab.org/notes/donblair/01-22-2014/public-lab-open-water-hackathon-amherst-colle...
Water Hackathon – Hackteria 
http://cooperation.epfl.ch/2014Tech4Dev/WaterHackathon
Water Hackathon – Bangladesh 
http://www.hackathonbd.com/
Water Hackathon 
Garoa Hacker Clube 
Desenvolver sensor 
de baixo custo para 
medir a qualidade de 
água, em código 
livre...
Water Hackathon 
São Paulo 
Contribuir para 
melhorar a difusão de 
informação sobre a 
disponibilidade e 
qualidade de ág...
Software Livre & Hardware Livre
Big Data 
A aquisição 
automatizada de dados 
passa a disponibilizar, 
em pouco tempo, um 
grande volume de dados 
criando...
Big Data &Água 
http://www.govtech.com/data/Denver-Water-Uses-Big-Data-to-Improve-Efficiency.html
Big Data &Água 
http://gelookahead.economist.com/big-data-for-big-water/
Big Data &Água 
www.industrialinternet.com/blog/big-data-big-opportunity-for-water-and-process-chemicals-management/
Big Data &Água 
http://www-03.ibm.com/press/in/en/pressrelease/43242.wss
Quimiometria 
"uma disciplina química 
que emprega métodos 
matemáticos e estatísticos 
para planejar ou 
selecionar exper...
Análise e Interpretação dos Dados 
A análise e a interpretação dos dados gerados pela 
automação demandam o uso de ferrame...
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Qualidade da Água 
A qualidade da água captada no 
ambiente natural depende da sua 
"história", dos caminhos percorridos 
...
Qualidade da Água
Qualidade da Água 
Os processos químicos e físico-químicos 
envolvidos na qualidade da 
água envolvem inúmeras reações: 
-...
Qualidade da Água 
Por isso incluímos a Química Orgânica, Inorgânica 
e Físico-Química para uma melhor compreensão da 
"Qu...
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Como é usada no Brasil? 
Usos da Água no Brasil (Fonte: Agência Nacional de Águas - 2007)
Como é usada no Brasil? 
Usos da Água no Brasil (Fonte: Agência Nacional de Águas - 2007)
Como é usada no Brasil? 
Usos da Água no Brasil (Fonte: Agência Nacional de Águas - 2007) 
Isso significa que uma economia...
Projetos de irrigação com Arduino 
Sistema desenvolvido para a empresa Lumiar Cogumelos 
para o cultivo comercial de cogum...
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http://labdegaragem.com/profiles/blogs/s...
Fertirrigação 
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que utiliza a água de irrigação para levar 
nutrientes ao solo c...
Como é usada na indústria? 
1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, 
higiene pessoal, alimentos e farmacêutica).
Como é usada na indústria? 
1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, 
higiene pessoal, alimentos e farmacêutica). 
2...
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1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, 
higiene pessoal, alimentos e farmacêutica). 
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1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, 
higiene pessoal, alimentos e farmacêutica). 
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Torres de resfriamento 
Muita perda por evaporação e altos custos de tratamento da água 
nas torres de resfriamento utiliz...
Torres de resfriamento 
Portanto existe um grande potencial para projetos de 
monitoramento e controle do uso de água em s...
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pontos da torre para otimizar o consumo de energi...
Ciclo de Uso/Reuso da Água
Tratamento das Águas
Tratamento das Águas 
Pergunta: 
Qual é o melhor tratamento?
Tratamento das Águas 
Pergunta: 
Qual é o melhor tratamento? 
Resposta: 
Depende!
Tratamento das Águas 
As diferentes tecnologias de 
tratamento visam enquadrar a água aos 
diferentes padrões de qualidade...
Tratamento das Águas 
As diferentes tecnologias de 
tratamento visam enquadrar a água aos 
diferentes padrões de qualidade...
Tratamento das Águas 
Portanto: 
O melhor tratamento é aquele capaz 
de atender o requisito de qualidade 
para o uso a que...
Tratamento dos Efluentes 
Considerando os problemas que 
enfretamos pela falta de saneamento e 
lembrando do ditado: 
“é m...
Tratamento dos Efluentes 
Os efluentes vêm de duas fontes 
principais: esgoto sanitário (doméstico) 
e industrial. 
Quando...
Tratamento dos Efluentes 
O lançamento de efluentes nos corpos 
receptores está regido pela resolução 
CONAMA No. 430 de 2...
Toxicologia & Ecotoxicologia 
Portanto a legislação que estabelece limites 
de concentração para diferentes parâmetros, 
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A Toxicologia Ambiental trata da exposição do 
tecido biológico e, mais especificamente, do ...
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baixas concentrações por longos períodos 
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http://butane.chem.uiuc.edu/pshapley/Environmental/L37/1.html 
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Toxicidade Aguda 
Um dos parâmetros indicadores da Toxicidade 
Aguda de efluentes é o CL50, que consiste na 
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Automação
Toxicologia & Ecotoxicologia
Efluentes - Como Tratar? 
Principais etapas no tratamento de efluentes.
Efluentes - Como Tratar? 
O Pré-tratamento tem como objetivo a 
proteção dos equipamentos de uma planta de 
tratamento, co...
Emissário submarino “NÃO” é 
tratamento de esgoto.
Efluentes - Como Tratar? 
O Tratamento Primário promove a 
remoção de sólidos dissolvidos, sólidos em 
suspensão e óleos e...
Efluentes - Como Tratar? 
É importante lembrar que todo o material 
sedimentado, na forma de uma lama, é um resíduo 
que n...
Efluentes - Como Tratar? 
O Tratamento Secundário engloba todos os 
processos biológicos de tratamento de 
efluentes tanto...
Aeróbio X Anaeróbio 
Do ponto de vista energético os processos 
anaeróbios apresentam a grande vantagem da 
produção de Bi...
Tratamento de Efluentes 
Áreas envolvidas: 
Bioquímica e a Microbiologia na compreensão 
dos processos envolvidos no trata...
Tratamento de Efluentes 
Áreas envolvidas
WWW.C2O.PRO.BR
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Fórum: Água – Um Olhar Integrado 
https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/info
AL2A - Automação Livre para 
Laboratórios de Águas 
Uma iniciativa que visa estimular o uso de 
Software Livre e Hardware ...
AL2A - Automação Livre para 
Laboratórios de Águas 
Grande parte dos equipamentos (bombas peristálticas, 
válvulas, espect...
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AL2A – Biorreator 
Sistema de bancada 
para estudos de 
tratabilidade de 
efluentes. 
http://www.c2o.pro.br/automacao/x312...
AL2A - Biorreator 
Sistema de bancada 
para estudos de 
tratabilidade de 
efluentes.
AL2A – Coletor de Frações 
Amostragem automatizada em colunas de carvão 
ativo para estudar o uso de carvão ativo no 
trat...
AL2A – Vazão Gravimétrica 
Aquisição de dados de balança para medidas de 
vazão gravimétrica (ou mássica) em experimentos ...
AL2A – Aquisição com Arduino 
Aquisição de dados de medidor de OD com Arduino. 
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Automação da aquisição de dados de medidores 
multiparâmetro. 
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Sistema para 
medidas de 
respirometria em 
estudos de 
tratabilidade de 
efluentes. 
http://www.c2o....
AL2A - Respirômetro 
Sistema para medidas de respirometria em estudos 
de tratabilidade de efluentes. 
http://www.c2o.pro....
AL2A - Respirômetro 
Sistema para medidas de respirometria em estudos 
de tratabilidade de efluentes.
Água 
"Patrimônio Natural" 
a ser usado com critério e respeito, 
e do qual haveremos de prestar contas 
pelas vidas salva...
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Como o Software Livre, o Hardware Aberto e o movimento "DIY" podem trazer contribuições para minimizar "Crise da Água".

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Hackeando as Aguas

  1. 1. Latinoware 2014 Hackeando as Águas www.c2o.pro.br
  2. 2. 55% dos nossos municípios –73% da demanda total– estão sujeitos à falta de água na próxima década. “Atlas do Abastecimento Urbano de Água" de 2011
  3. 3. http://humortadela.bo l.uol.com.br/charges/33775
  4. 4. 85% de todo esgoto residencial urbano –145 milhões de habitantes– despejado diariamente "in natura" em nossos rios, córregos, lagos e logradouros
  5. 5. http://ciencias-mix.blogspot.com.br /2011/07/charges-ambientais-3.html
  6. 6. 45% da crianças brasileiras com menos de 14 anos vivem em domicílios sem coleta de esgoto
  7. 7. http://soldocarajas.blogspot.com.br/2013/04/parauapebas-e-maraba-estao-deriva-na.html
  8. 8. Se perde muita água no país em função de vazamentos entre a captação e a chegada ao consumidor, especialmente nas grandes cidades. Entre aquelas com mais de 100 mil habitantes, 60% apresentaram de 20% a 50% de perda. (IBGE)
  9. 9. http://blogs.d24am.com/jrlima/2013/03/22/charge-dia-mundial-da-agua/
  10. 10. 71,8% dos municípios não possuíam, em 2011, uma política municipal de saneamento básico e 48,7% não fiscalizam qualidade da água (Fonte: IBGE)
  11. 11. Política municipal de saneamento básico
  12. 12. E o que podemos fazer?
  13. 13. Maior Integração
  14. 14. ? Maior Integração Software Livre + Hardware Livre
  15. 15. Mas para colaborar, para agir de forma mais integrada, é preciso conhecer mais o tema “Água”.
  16. 16. Mas que tipo de informação é importante quando se trata de um tema tão multidisciplinar?
  17. 17. Onde encaixar o Software Livre e o Hardware Livre neste Quebra-cabeça?
  18. 18. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  19. 19. Água – O que é? É o material mais estudado pela ciência. Mas a ciência que está por trás de seu comportamento e função ainda é mal entendida (ou mesmo ignorada).
  20. 20. Água – O que é? A água líquida é: transparente, inodora, insípida mas onipresente onde há vida! E é também uma substância extraordinária apesar da aparente simplicidade.
  21. 21. Água – O que é? -Ponto de fusão, de ebulição e ponto crítico excepcionalmente alto -O gelo apresenta uma ampla variedade de estruturas cristalinas e amorfas -A condutividade térmica de gelo reduz com o aumento da pressão -A estrutura da água (e propriedades) mudam com alta pressão -Efeito “Mpemba”... http://www1.lsbu.ac.uk/water/sitemap.html
  22. 22. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  23. 23. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  24. 24. Água - Onde Encontrar? Toda a água do planeta circula através de diferentes compartimentos: atmosfera, hidrosfera, geosfera e biosfera, no chamado Ciclo Hidrológico
  25. 25. Água - Onde Encontrar?
  26. 26. Água - Onde Encontrar? Cerca de 97% da água disponível na terra é salgada (oceanos e mares), e apenas 3% é água doce.
  27. 27. Água - Onde Encontrar? E dos 3% de água doce restante, apenas 1% (ou 0,03% do total) são águas de superfície enquanto que 20% (ou 0,6% do total) de toda a água doce se encontra no subsolo.
  28. 28. Água - Onde Encontrar? Portanto existe aproximadamente 20 vêzes mais água doce no subsolo do que na superfície.
  29. 29. Água Subterrânea Nos Estados Unidos, quase metade da população é abastecida com água extraída dos aquíferos subterrâneos e uma grande parte da água subterrânea é usada para irrigação. Na Europa, a proporção de água potável pública extraída dos aquíferos chega a quase 100% na Dinamarca, Áustria e Itália e quase dois terços na Alemanha, Suíça e Países Baixos.
  30. 30. Água Subterrânea No Brasil a extração de águas subterrâneas, para abastecimento público, irrigação, tem aumentado nos últimos anos muitas vezes de forma descontrolada. Em Recife por exemplo, o bombeamento excessivo de água subterrânea tem causado a intrusão da cunha salina, permitindo a penetração de água salgada no aquífero comprometendo o seu uso como água potável.
  31. 31. Água Subterrânea Toda a água de abastecimento de Ribeirão Preto (SP) vem de um imenso reservatório de águas subterrâneas chamado Aquífero Guarani. Devido ao rebaixamento que vem ocorrendo no Aquífero Guarani, no município de Ribeirão Preto/SP, objeto de uso abusivo e não racional de suas águas, a Câmara Técnica de Saneamento e Águas Subterrâneas elaborou uma proposta, baseada em critérios técnicos para a autorização de perfuração de poços tubulares profundos no município de Ribeirão Preto. http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/DelibelacaoCBHPARDO002_10.pdf
  32. 32. As águas subterrâneas têm sido consideradas tradicionalmente uma fonte de água pura, devido à sua filtração através do solo e ao longo tempo de residência no solo. Mas... Água Subterrânea
  33. 33. Água Subterrânea Na região do Vale do Rio Pardo e Rio Taquari, RS, a ocorrência de fluorose dental vem sendo diagnosticada como uma patologia associada ao consumo prolongado de água subterrânea com excesso de íons fluoreto. http://aguassubterraneas.abas.org/asubterraneas/article/viewFile/24333/16337
  34. 34. Geoquímica e Hidrogeologia Por isso a importância da integração das ciências geológicas nos estudos dos fluxos e características da água tanto na superfície como na subsuperfície.
  35. 35. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  36. 36. Disponibilidade
  37. 37. Disponibilidade = Quantidade
  38. 38. Disponibilidade = Quantidade + Qualidade
  39. 39. Disponibilidade = Quantidade + Qualidade
  40. 40. Análise da Água Disponibilidade = Quantidade + Qualidade
  41. 41. Análise da Água A caracterização, Química e Físico-Química e Microbiológica, é peça fundamental no diagnóstico da qualidade da água definindo os possíveis usos e os tipos de tratamento necessário.
  42. 42. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) Total: 26 estados e 1 distrito federal. https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  43. 43. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  44. 44. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  45. 45. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  46. 46. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
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  49. 49. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  50. 50. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  51. 51. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  52. 52. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  53. 53. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  54. 54. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  55. 55. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  56. 56. PNQA (Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas) https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/conversations/messages/101
  57. 57. Análise da Água No entanto o procedimento tradicional de amostragem manual e remoção para análise no laboratório (Off-Line),introduz incertezas no processo analítico tais como: representatividade, tempo de análise (dificultando a identificação das variações temporais do parâmetro de interesse), perda ou contaminação do analito de interesse e modificação do ambiente da amostra.
  58. 58. Análise da Água Nesse sentido o uso da Automação oferece inúmeras vantagens, tanto na etapa de amostragem como na análise em campo. Mas quais as alternativas?
  59. 59. Automação com Amostragem Robótica http://nimbus.unl.edu/projects/co-aerial-ecologist-robotic-water-sampling-and-sensing-in-the-wild/
  60. 60. Automação na Agricultura Drone da Embrapa
  61. 61. Automação na Análise da Água Barco robótico para análises de: temperatura, profundidade, pH, Oxigênio Dissolvido, nitrito, nitrato e amônia http://phys.org/news81709133.html
  62. 62. Automação no Monitoramento www.techrepublic.com/article/how-intel-is-using-iot-and-big-data-to-improve-food-and-water-security/
  63. 63. Open ROV http://www.openrov.com/
  64. 64. Automação na Análise da Água Sistemas de análise em fluxo: Análise por Injeção em Fluxo - Flow Injection Analysis (FIA) http://www.c2o.pro.br/automacao/x341.html
  65. 65. Automação na Análise da Água Sistemas de análise em fluxo: Análise por Injeção Sequencial - Sequential Injection Analysis (SIA) http://www.c2o.pro.br/automacao/x341.html
  66. 66. Automação na Análise da Água Sistemas de análise em fluxo: Análise em Fluxo por Multicomutação - Multicomutation Flow Analysis (MCFA) http://www.c2o.pro.br/automacao/x341.html
  67. 67. Automação Livre “Imagine” todos esses recursos usando Software Livre e Hardware Livre!
  68. 68. Projeto “Open Water” Projeto do Public Lab que visa desenvolver instrumentos analíticos de baixo custo, open source, de fácil construção, uso e manutenção (RIFFLE). Para tornar as informações sobre a qualidade da água mais acessíveis para as comunidades em todo o mundo. http://publiclab.org/wiki/open-water
  69. 69. Projeto “Open Water” RIFFLE - "Remote, Independent, and Friendly Field Logger Electronics"
  70. 70. Hackathon Hackathon -> maratona de programação. O termo resulta de uma combinação das palavras inglesas “hack” (programar de forma excepcional) e “marathon” (maratona). O Hackathon é um evento que reúne programadores, designers e outros profissionais ligados ao desenvolvimento de software para uma maratona de programação, cujo objetivo é desenvolver um software que atenda a um fim específico ou projetos livres que sejam inovadores e utilizáveis.
  71. 71. Water Hackathon Algumas pessoas resolveram organizar Hackathons sobre o tema Água (Water Hackathon) incluindo o desenvolvimento de Software e Hardware para colaborar na solução de problemas relacionados ao tema Água.
  72. 72. Water Hackathon – Banco Mundial http://water.worldbank.org/node/84165
  73. 73. Water Hackathon – Nasa http://open.nasa.gov/blog/2011/09/28/waterhackathon/
  74. 74. Water Hackathon – Public Lab http://publiclab.org/notes/donblair/01-22-2014/public-lab-open-water-hackathon-amherst-college
  75. 75. Water Hackathon – Hackteria http://cooperation.epfl.ch/2014Tech4Dev/WaterHackathon
  76. 76. Water Hackathon – Bangladesh http://www.hackathonbd.com/
  77. 77. Water Hackathon Garoa Hacker Clube Desenvolver sensor de baixo custo para medir a qualidade de água, em código livre, como alternativa à instrumentação fechada... http://www.meetup.com/Hacks-Hackers-Sao-Paulo/events/203744692/
  78. 78. Water Hackathon São Paulo Contribuir para melhorar a difusão de informação sobre a disponibilidade e qualidade de água na zona metropolitana de São Paulo. http://www.meetup.com/Hacks-Hackers-Sao-Paulo/events/206050432/?_af_eid=206050432&_af=event&a=uc1_te
  79. 79. Software Livre & Hardware Livre
  80. 80. Big Data A aquisição automatizada de dados passa a disponibilizar, em pouco tempo, um grande volume de dados criando outro desafio, o tratamento adequado dos dados para a obtenção de informações úteis.
  81. 81. Big Data &Água http://www.govtech.com/data/Denver-Water-Uses-Big-Data-to-Improve-Efficiency.html
  82. 82. Big Data &Água http://gelookahead.economist.com/big-data-for-big-water/
  83. 83. Big Data &Água www.industrialinternet.com/blog/big-data-big-opportunity-for-water-and-process-chemicals-management/
  84. 84. Big Data &Água http://www-03.ibm.com/press/in/en/pressrelease/43242.wss
  85. 85. Quimiometria "uma disciplina química que emprega métodos matemáticos e estatísticos para planejar ou selecionar experimentos de forma otimizada e para fornecer o máximo de informação química com a análise dos dados obtidos”
  86. 86. Análise e Interpretação dos Dados A análise e a interpretação dos dados gerados pela automação demandam o uso de ferramentas estatísticas.
  87. 87. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  88. 88. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  89. 89. Qualidade da Água A qualidade da água captada no ambiente natural depende da sua "história", dos caminhos percorridos ao longo do Ciclo Hidrológico até o ponto de captação.
  90. 90. Qualidade da Água
  91. 91. Qualidade da Água Os processos químicos e físico-químicos envolvidos na qualidade da água envolvem inúmeras reações: -ácido-base, -oxidação-redução, -complexação, -solubilização -interações interfaciais, dentre outras.
  92. 92. Qualidade da Água Por isso incluímos a Química Orgânica, Inorgânica e Físico-Química para uma melhor compreensão da "Química e Físico-Química das Águas".
  93. 93. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  94. 94. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  95. 95. Como é usada no Brasil? Usos da Água no Brasil (Fonte: Agência Nacional de Águas - 2007)
  96. 96. Como é usada no Brasil? Usos da Água no Brasil (Fonte: Agência Nacional de Águas - 2007)
  97. 97. Como é usada no Brasil? Usos da Água no Brasil (Fonte: Agência Nacional de Águas - 2007) Isso significa que uma economia de apenas 10% no consumo de água para irrigação permitiria um aumento de "~70%" na oferta de água para uso urbano que poderia saltar de 11% para ~18%.
  98. 98. Projetos de irrigação com Arduino Sistema desenvolvido para a empresa Lumiar Cogumelos para o cultivo comercial de cogumelos Shiitak. (http://ravinagre.wordpress.com/2013/01/30/projeto-de-irrigacao- simples-com-arduino/
  99. 99. Projetos de irrigação com Arduino http://arpi.valtio.org/category/raspberry-pi/ http://labdegaragem.com/profiles/blogs/sistema-de-planta-es-inteligentes-spin?xg_source=activity
  100. 100. Fertirrigação A fertirrigação é uma técnica de adubação que utiliza a água de irrigação para levar nutrientes ao solo cultivado. Esta aplicação é feita através de: micro-irrigação (por gotejamento ou por micro-aspersão), aspersão (sob pivô central ou convencional ), entre outras. Pode-se aplicar fertilizantes comerciais diluídos na água de irrigação ou resíduos orgânicos líquidos, como a vinhaça e efluentes oriundos de alguns tipos de indústria alimentícia. (Wikipedia)
  101. 101. Como é usada na indústria? 1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, higiene pessoal, alimentos e farmacêutica).
  102. 102. Como é usada na indústria? 1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, higiene pessoal, alimentos e farmacêutica). 2. Fluido auxiliar (Preparo de suspensões e soluções, compostos intermediários, e operações de limpeza).
  103. 103. Como é usada na indústria? 1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, higiene pessoal, alimentos e farmacêutica). 2. Fluido auxiliar (Preparo de suspensões e soluções, compostos intermediários, e operações de limpeza). 3. Obtenção de energia pela conversão de: -Energia cinética ou potencial (usina hidrelétrica), -Energia térmica (turbinas a vapor).
  104. 104. Como é usada na indústria? 1. Matéria-prima (Ex: Bebidas e refrigerantes, higiene pessoal, alimentos e farmacêutica). 2. Fluido auxiliar (Preparo de suspensões e soluções, compostos intermediários, e operações de limpeza). 3. Obtenção de energia pela conversão de: -Energia cinética ou potencial (usina hidrelétrica), -Energia térmica (turbinas a vapor). 4. Fluido de aquecimento (caldeiras) ou resfriamento (torres de resfriamento) (chega a 70% do uso em muitas indústrias)
  105. 105. Torres de resfriamento Muita perda por evaporação e altos custos de tratamento da água nas torres de resfriamento utilizadas nos processos industriais e nos sistemas de climatização de prédios comerciais. http://www.meiofiltrante.com.br/materias.asp?action=detalhe&id=72
  106. 106. Torres de resfriamento Portanto existe um grande potencial para projetos de monitoramento e controle do uso de água em sistemas de resfriamento vizando a redução do consumo e dos custos de tratamento. Como o Software Livre e Hardware Livre podem contribuir?
  107. 107. Torres de resfriamento Arduino monitorando as temperaturas em diversos pontos da torre para otimizar o consumo de energia dos aeradores. (http://forum.arduino.cc/index.php/topic,26458.0.html) O alto custo e a escassez de água em algumas regiões do país têm estimulado projetos de reuso de água em torres de resfriamento. (http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/3841 1/000823845.pdf?sequence=1)
  108. 108. Ciclo de Uso/Reuso da Água
  109. 109. Tratamento das Águas
  110. 110. Tratamento das Águas Pergunta: Qual é o melhor tratamento?
  111. 111. Tratamento das Águas Pergunta: Qual é o melhor tratamento? Resposta: Depende!
  112. 112. Tratamento das Águas As diferentes tecnologias de tratamento visam enquadrar a água aos diferentes padrões de qualidade aplicáveis aos respectivos usos.
  113. 113. Tratamento das Águas As diferentes tecnologias de tratamento visam enquadrar a água aos diferentes padrões de qualidade aplicáveis aos respectivos usos. Esses padrões podem definir limites para propriedades físicas, físico-químicas, químicas e biológicas.
  114. 114. Tratamento das Águas Portanto: O melhor tratamento é aquele capaz de atender o requisito de qualidade para o uso a que se destina.
  115. 115. Tratamento dos Efluentes Considerando os problemas que enfretamos pela falta de saneamento e lembrando do ditado: “é melhor prevenir do que remediar”, vamos nos concentrar no: Tratamento de Efluentes.
  116. 116. Tratamento dos Efluentes Os efluentes vêm de duas fontes principais: esgoto sanitário (doméstico) e industrial. Quando os efluentes são lançados diretamente no meio ambiente os corpos hídricos receptores ficam poluídos e tornam-se meios de disseminação de doenças de veiculação hídrica.
  117. 117. Tratamento dos Efluentes O lançamento de efluentes nos corpos receptores está regido pela resolução CONAMA No. 430 de 2011, cujo objetivo é manter os padrões de qualidade dos corpos hídricos. Essa resolução estabelece concentrações máximas de poluentes nos lançamento e considera mais de trinta parâmetros químicos, físico-químicos, microbiológicos nos aspectos toxicológicos e ecotoxicológicos.
  118. 118. Toxicologia & Ecotoxicologia Portanto a legislação que estabelece limites de concentração para diferentes parâmetros, está fundamentada em princípios de Toxicologia. A toxicologia tem se desenvolvido em vários aspectos mas para as questões de tratabilidade das águas destacam-se a Toxicologia Ambiental e a Ecotoxicologia.
  119. 119. Toxicologia & Ecotoxicologia A Toxicologia Ambiental trata da exposição do tecido biológico e, mais especificamente, do homem a produtos químicos, basicamente poluentes de seu ambiente e de seus alimentos. É o estudo das causas, condições, efeitos e limites de segurança para tais exposições. Enquanto a Ecotoxicologia é o estudo dos efeitos tóxicos de produtos químicos dentro de um ecossistema, um indivíduo, população ou comunidade.
  120. 120. Toxicidade Crônica e Aguda O(s) efeito(s) tóxico(s) observado(s) com baixas concentrações por longos períodos de exposição é chamado de Toxicidade Crônica. Enquanto que o(s) efeito(s) tóxico(s) observado(s) em curto intervalo de tempo é chamado de Toxicidade Aguda.
  121. 121. Toxicidade Crônica http://butane.chem.uiuc.edu/pshapley/Environmental/L37/1.html Possíveis efeitos de Toxicidade Crônica!
  122. 122. Toxicidade Aguda Um dos parâmetros indicadores da Toxicidade Aguda de efluentes é o CL50, que consiste na concentração de efluente que causa efeito agudo (imobilidade ou letalidade) a 50% dos organismos teste, num determinado período de exposição, 48-96 horas. Os organismos mais usados são: algas, microcrustáceos, peixes, nematóides e plantas aquáticas.
  123. 123. Automação
  124. 124. Toxicologia & Ecotoxicologia
  125. 125. Efluentes - Como Tratar? Principais etapas no tratamento de efluentes.
  126. 126. Efluentes - Como Tratar? O Pré-tratamento tem como objetivo a proteção dos equipamentos de uma planta de tratamento, com pouco efeito na redução da carga orgânica. Implica apenas na redução de sólidos em suspensão e no condicionamento dos efluentes para posterior tratamento. Pode incluir as seguintes etapas: gradeamento, peneiramento, trituração, desarenação e equalização.
  127. 127. Emissário submarino “NÃO” é tratamento de esgoto.
  128. 128. Efluentes - Como Tratar? O Tratamento Primário promove a remoção de sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão e óleos e graxas dos efluentes. Podem ser removidos 50-60% de sólidos em suspensão e aproximadamente 35% de DBO, dependendo do processo adotado. Os processos mais usados são sedimentação e flotação (com coagulação e floculação).
  129. 129. Efluentes - Como Tratar? É importante lembrar que todo o material sedimentado, na forma de uma lama, é um resíduo que necessita de um tratamento adequado.
  130. 130. Efluentes - Como Tratar? O Tratamento Secundário engloba todos os processos biológicos de tratamento de efluentes tanto aqueles de natureza aeróbia quanto os de natureza anaeróbia e visam, essencialmente, converter a matéria orgânica dos efluentes em materiais inorgânicos (carbonato, sulfato etc).
  131. 131. Aeróbio X Anaeróbio Do ponto de vista energético os processos anaeróbios apresentam a grande vantagem da produção de Biogás como pode ser observado pelo balanço de DQO entre os dois processos:
  132. 132. Tratamento de Efluentes Áreas envolvidas: Bioquímica e a Microbiologia na compreensão dos processos envolvidos no tratamento biológico de efluentes. E a Engenharia Química e Engenharia Civil utilizando esses conhecimentos no desenvolvimento e otimização de sistemas de tratamento.
  133. 133. Tratamento de Efluentes Áreas envolvidas
  134. 134. WWW.C2O.PRO.BR
  135. 135. WWW.C2O.PRO.BR
  136. 136. WWW.C2O.PRO.BR
  137. 137. WWW.C2O.PRO.BR
  138. 138. WWW.C2O.PRO.BR
  139. 139. Fórum: Água – Um Olhar Integrado https://br.groups.yahoo.com/neo/groups/agua-olhar-integral/info
  140. 140. AL2A - Automação Livre para Laboratórios de Águas Uma iniciativa que visa estimular o uso de Software Livre e Hardware Livre (Arduino) para os laboratórios que trabalham com Águas e Efluentes. http://www.c2o.pro.br/automacao/index.html
  141. 141. AL2A - Automação Livre para Laboratórios de Águas Grande parte dos equipamentos (bombas peristálticas, válvulas, espectrofotômetros, potenciômetros, balanças, dentre outros) já saem de fábrica com recursos para comunicação serial via RS232 ou USB.
  142. 142. AL2A
  143. 143. AL2A – Biorreator Sistema de bancada para estudos de tratabilidade de efluentes. http://www.c2o.pro.br/automacao/x3121.html
  144. 144. AL2A - Biorreator Sistema de bancada para estudos de tratabilidade de efluentes.
  145. 145. AL2A – Coletor de Frações Amostragem automatizada em colunas de carvão ativo para estudar o uso de carvão ativo no tratamento de efluentes. http://www.c2o.pro.br/automacao/x3200.html
  146. 146. AL2A – Vazão Gravimétrica Aquisição de dados de balança para medidas de vazão gravimétrica (ou mássica) em experimentos de bancada.
  147. 147. AL2A – Aquisição com Arduino Aquisição de dados de medidor de OD com Arduino. http://www.c2o.pro.br/automacao/x5440.html
  148. 148. AL2A – Aquisição de Dados Automação da aquisição de dados de medidores multiparâmetro. www.c2o.pro.br/automacao/x5209.html www.c2o.pro.br/automacao/x4456.html www.c2o.pro.br/automacao/ x5291.html
  149. 149. AL2A - Respirômetro Sistema para medidas de respirometria em estudos de tratabilidade de efluentes. http://www.c2o.pro.br/en/automation/x73.html
  150. 150. AL2A - Respirômetro Sistema para medidas de respirometria em estudos de tratabilidade de efluentes. http://www.c2o.pro.br/en/automation/x73.html
  151. 151. AL2A - Respirômetro Sistema para medidas de respirometria em estudos de tratabilidade de efluentes.
  152. 152. Água "Patrimônio Natural" a ser usado com critério e respeito, e do qual haveremos de prestar contas pelas vidas salvas ou perdidas em decorrência do bom ou mau uso que dela fizermos!

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