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CENTRO UNIVÉRSITARIO DO NORTE UNINORTE DEPARTAMENDO: CIÊNCIAS EXATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA: TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES SEMESTRE: 1ª SEMESTRE/2018 TURMA: EAN07S1 RELATÓRIO TRATAMENTO DE ÁGUA ACADÊMICOS: HIELEM OLIVEIRA DOS SANTOS 15297497 KETLEN SILVA DE ARAUJO 15275647 JULHIE ANNE 15215660 SAULO SOUZA 14332841 PROFESSOR DR. ORIENTADOR: ITALO JORGE TAVARES MANAUS 2018 Índice Lista de símbolos ................................................................................................................. 3 Resumo ................................................................................................................................ 4 Objetivos .............................................................................................................................. 4 1. Introdução......................................................................................................................... 5 2. Metodologia....... .............................................................................................................. 6 2.1. Lista de materiais.............................................................................................................6 2.1.2 .Reagentes......................................................................................................................6 2.2. Métodos ......................................................................................................................6 3. Resultados e Discussões.................................................................................................... 7 4. Conclusão.......................................................................................................................... 9 5. Referencia bibliográfica.....................................................................................................10 6. Anexo................................................................................................................................ 11 7. Assinatura dos membros da Equipe.................................................................................. 12 Lista de símbolos ETA – Estação de Tratamento de Águas Al2(SO4)3.14H2O – Sulfato de Alumínio NaOH – Hidróxido de Sódio OMS- Organização Mundial de Saúde RESUMO Na aula prática desenvolvida no laboratório da UNINORTE/unidade 9, no dia 13 de março de 2018, na disciplina tecnologia de tratamento de água e efluentes, ministrado pelo professor: Ítalo Jimenez. Realizamos um experimento no JAR TEST, com água coletada do Rio Negro o procedimento realizado que teve como finalidade a simulação das condições de uma ETA (ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA), ou seja, a mistura rápida (120 RPM) mistura lenda (FLOCULAÇÃO ORTOSINETICA, 20 RPM), Por este ensaio determina-se a condição ótima para floculação de uma água caracterizada pelo tempo e agitação necessária, para tanto uma vez determinada a dosagem ótima dos coagulantes, deve-se verificar qual o tempo, e qual o gradiente de velocidade ótimo para se flocular a água em estudo. Além disso, deve-se verificar se a floculação obtida fornece uma água que após a sedimentação apresentará uma grande redução de turbidez. OBJETIVO O procedimento realizado no laboratório com o JAR TESTE teve como objetivo mostra a determinação da melhor concentração do coagulante sulfato de alumínio Al2(SO4)3, para o controle da cor e turbidez, o teste mostrou uma simulação das condições de uma estação de tratamento ( ETA), mistura rápida (2 minutos), mistura lenta ( 15 minutos) e a decantação. 1. INTRODUÇÃO A água é essencial para a vida, com 3% do total de água doce, e 0,01% vai para os rios, ficando disponível para uso, ou seja, o que pode ser potencialmente consumido é uma pequena fração. [1] Ao longo do tempo o ser humano vem causando muita poluição e contaminação nos recursos hídricos, fazendo com que as águas de muitos rios, mares e igarapés se tornem inconcebíveis, ela pode ser saudável ou nociva, existem várias substâncias dissolvidas que encontramos nas águas dos rios como o zinco, o magnésio, o cálcio e elementos radioativos, uma água saudável deverá ser livre de substancias tóxicas, vírus, bactérias e parasitos, pois conforme o nível de concentração desses elementos ela pode ser ou não nociva causando prejuízo a saúde humana, tornando-se imprópria para seu consumo.[2] Segundo a OMS- Organização Mundial de Saúde a poluição das águas ocorre quando a composição ou estado da água são direta ou indiretamente modificados pela atividade humana, tanto na sua propriedade física, química quanto na biológica, tornando-se inutilizável. [3] A água precisa esta em boas condições para o consumo humano, por isso é importante que ela passe por tratamento, nas Estações de Tratamento de Água- ETA um procedimento muito comum e o teste de jarros- Jar Teste, ele é um equipamento para promover a agitação rápida e moderada nas amostras, tornando com maior facilidade o agrupamento dos flocos e matérias orgânica, o Jar teste também ajuda a determinar o ph ótimo de coagulação e a definir uma dosagem ótima de coagulante, para que o processo de coagulação seja eficiente, este deve ser realizado por meio de agitação intensa para que ocorram interações entre o coagulante e a água. [4] Após ocorrer a coagulação a água passa pelo processo de floculação , o qual faz com que as pequenas partículas de sujeira se agrupem, formando uma partícula maior, facilitando a purificação. [5] Para tanto uma vez determinada à dosagem ótima dos coagulantes, deve-se verificar qual o tempo, e qual o gradiente de velocidade ótimo para se flocular a água em estudo. Além disso, deve-se verificar se a floculação obtida fornece uma água que após a sedimentação apresentará uma grande redução de turbidez. [6] 2. METODOLOGIA 2.1. Lista de Materiais Equipamento Jar-teste 6 Jarros de 2L Pipeta de Pasteur; Tubo de ensaio; Balão volumétrico; Cronômetro (celular); Alfakit; Papel indicador de ph escala 0-14; Turbidimetro; Copo Becker; Proveta de vidro; 2.1.1. REAGENTES Solução de sulfato de alumínio – Al2(SO4)3 Hidróxido de sódio (NaOH) 12 L de amostra de água do Rio Negro. 2.2. Métodos No dia 13 de março de 2018, foi realizado em laboratório através do equipamento Jar-teste, o processo de clarificação da água, com o objetivo de mostrar a quantidade ideal para dosagem de sulfato de alumínio [𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3], para o controle da cor e turbidez da água. O procedimento se inicia com 2L de água em cada um dos seis Jarros, posteriormente acrescentamos ao mesmo tempo a solução de sulfato de alumínio em diferentes quantidades, no primeiro não foi adicionado, pois foi utilizado para comparação, no segundo adicionou-se 2,0 ml, terceiro 3,0 ml, quarto 4,0 ml, quinto 5,0ml e no sexto 6,0ml, logo após começa o processo de mistura rápida durante 2minutos, em seguida inicia-se a mistura lenta com tempo de 15minutos, antes de tudo foi feita a medição do pH que resultou entre 6- 7, ideal para que ocorra a coagulação dos sólidos dissolvidos. Na primeira fase do teste ocorreu falha, pois a fita de medição do PH estava vencida, então foi dobrada a quantidade de sulfato de alumínio em cada Jarro, Em seguida houve a medição da turbidez sem nenhuma adição de coagulantes. No final deste tempo não houve a coagulação esperada, se fazendo necessário a correção do pH, adicionando mais 0,5 mL do coagulante hidróxido de sódio (NaOH) em cada recipiente e agitando por mais 15 minutos. No final deste tempo obteve-se o resultado esperado, como mostra a figura 1 (ANEXO), onde foi medido novamente a turbidez de cada recipiente e desta vez a cor. 3. RESULTADOS Os parâmetros analisados foram cor, turbidez e ph natural da amostra eseguem descritos em tabelas os resultados, antes (tabela 1) e depois (tabela 2) do teste. No processo de coagulação feito no primeiro teste percebeu-se que não houve nenhuma alteração, devido o ph está muito baixo. Esse procedimento de coagulação ocorre à desestabilização das partículas coloidais dispersas na solução e a respectiva agregação pela adição do sulfato de alumínio. Posteriormente foi feito uma correção do ph com hidróxido de sódio, começando novamente todo o processo, mistura rápida, mistura lenta e decantação, logo em seguida aconteceu o processo de floculação o qual é a formação de flocos, já desestabilizadas na etapa de coagulação. Foi utilizado o equipamento Jar Test para a realização da floculação, conforme foi observado nesse tempo o processo de decantação, permanecendo ao fundo as impurezas, deixando a água com aspecto mais claro. TABELA 1: Reatores (2L) 1 2 3 4 5 6 Coagulante (ml) 0 2 3 4 5 6 Parâmetros Turbidez 2.82 2.82 2.82 2.82 2.82 2.82 Cor (mg/L) 50 50 50 50 50 50 PH 6-7 6-7 6-7 6-7 6-7 6-7 TABELA 2: Reatores (2L) 1 2 3 4 5 6 Coagulante (ml) 0 4 6 8 10 18 Parâmetros Turbidez (NTU) 0.90 4.00 5.09 3.40 2.50 0.10 Cor (mg/L) 5 5 5 3 3 <3 PH 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 Podemos observar que o tratamento de água realizado no equipamento Jar Test, apresenta baixo grau de turbidez, com ausência de materiais particulados na água. Na etapa de coagulação, primeiro foi adicionado o coagulante para induzir o agrupamento das partículas, que logo após ocorre o processo de decantação em forma de flocos. Na próxima etapa acontece a agitação para o processo de floculação, agrupando os flocos em tamanhos maiores, depositando ao fim dos jarros. Verificou-se que nos jarros 3, 4, 5 e 6 mostraram características semelhantes , os quais apresentam alto grau de sedimentação, no entanto a maior limpidez da água, quantidade de flocos e deposição, apresentam nos jarros 5 e 6 . Conforme os resultados analisados constataram que a concentração ideal de coagulante sulfato de alumino a 10g/L que melhor se adéqua ao tratamento de água em estudo é o da amostra 6 de 18 ml, pois foi a que teve menor valor de turbidez, resultando em uma água mais clara. Figura 4 (ANEXO) 4. CONCLUSÃO: A realização desse experimento foi uma simulação do processo de tratamento de água que acontece nas ETAS- Estações de tratamento de água, o processo a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças, por isso sua grande importância em fazê-la. Todos os procedimentos realizados nos mostra quais as técnicas utilizadas nessas estações e melhor aproveitamento. Conclui-se com sucesso cada etapa realizada, desde a medição do Ph, coagulação e floculação, pois quanto maior a quantidade de solução coagulante, menor valor de turbidez, tornando o tratamento eficaz no processo de coagulação e floculação. 5.REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA [1] Ministério do Meio Ambiente http://www.mma.gov.br/estruturas/sedr_proecotur/_publicacao/140_publicacao0906200902591<Acesso em 26 de Março de 2018> [2] Equipe Ecycle- https://www.ecycle.com.br/component/content/article/63/2945-poluicao-agua-perigos-riscos-saude-meio-ambiente-essencial-quatro-dias-potavel-categorias-pontuais-tipos-sedimentar-biologicas-detergentes-fezes-humanas-restos-alimentos-termica-quimica-fertilizantes-agrotoxicos-doencas-efeitos-humanos-meio-controle.html<Acesso em 27 de Março de 2018> [3] Organização Mundial da Saúde- OMS. Saúde Humana, Editora : Who, 2011. ISBN: 9789241548.https://www.paho.org/bra/<Acesso em 27 de Março de 2018>as 15:00 [4] DI Bernardo, L.; DANTAS, A. D. B. Métodos e Técnicas de Tratamento de Água. 2ª ed., v. 1. São Carlos: Rima. 2005. [5] CPRH, COMPANHIA PERNAMBUCANA DO MEIO AMBIENTE. Roteiro Complementar de Licenciamento e Fiscalização: Tipologia Galvanoplastia. Recife: CPRH/GTZ. 2001. [6] Da Silva. M.F.C Cacheira. C.S,Santos.J.PS, Faria. J.P.N,Varandas. M.M, Costa. M.A.P, Processo de coagulação-floculação. Porto 2012. https://paginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2012_13/files/REL_MIEA102_02.PDF<Acesso em 27 de Março de 2018> as 23:30h 6. ANEXOS: Figura 1 . Jar Test com 6 reatores. XXXXXXXFigura 2. Sulfato de Alumínio. Figura 4. Resultado final Figura 3. Hidróxido de Sódio. 7. ASSINATURA DOS MEMBROS DA EQUIPE: ________________________________________ HIELLEM OLIVEIRA DOS SANTOS ________________________________________ KETLEN SILVA DE ARAUJO ________________________________________ JULHIE ANNE ________________________________________ SAULO SOUZA Local, ____ de _____________ de _____. 6
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