RELATORIO AULA PRATICA

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Ana Carolina Nunes Ferreira
Ivana 
Thiago Xavier de Arcanjo
3º Ano Noturno
Engenharia Civil
 
Relatório de aula pratica em Laboratório – 2º Bimestre
 Trabalho apresentado à disciplina de Saneamento como requisito parcial para obtenção de média bimestral.
 	Prof. Isabela Bruna de Tavares Machado.
Londrina
2018
Ana Carolina Nunes Ferreira
Ivana 
Thiago Xavier de Arcanjo
Relatório de aula pratica em Laboratório – 2º Bimestre
Trabalho apresentado à disciplina de Saneamento como requisito parcial para obtenção de média bimestral.
 	Prof. Isabela Bruna de Tavares Machado.
Londrina
2018
INTRODUÇÃO
De acordo com Richter (1991) a qualidade de determinada água é avaliada por um conjunto de parâmetros determinados por uma série de análises físicas, químicas e biológicas. A apreciação da sua qualidade, com base em uma ou em algumas poucas análises, frequentemente é a causa de erros, o que exige procedimentos mais rigorosos quanto a realização de testes. 
O processo de coagulação, usado na maioria das estações de tratamento, envolve a aplicação de produtos químicos para precipitação de compostos em solução e desestabilização de suspensões coloidais de partículas sólidas, que, de outra maneira, não poderiam ser removidas por sedimentação, flotação ou filtração.
Em uma acepção abrangente, coagulação é a alteração físico-química de partículas coloidais de uma água, caracterizada principalmente por cor e turbidez, produzindo partículas que possam ser removidas em seguida por um processo físico de separação, usualmente a sedimentação. A coagulação pode ser considerada como um Processo constituído de duas subsequentes: a primeira – a coagulação, propriamente dita – envolve a adição de coagulantes químicos com a finalidade de reduzir as forças que mantêm separadas as partículas em suspenção. A segunda fase da coagulação – a floculação – promove colisões entre as partículas previamente desestabilizadas na coagulação, por efeito de transporte de fluido, formando partículas de maior tamanho, visíveis a olho nu: os flocos.
Para Leme (1990) um dos primeiros processos para tratamento da água do manancial, na entrada da água bruta de uma ETA, é a etapa da coagulação. Dada a importância da coagulação na ETA, tornam-se imprescindíveis estudos mais aprofundados sobre os diversos tipos de coagulantes. Por isso, é uma etapa muito importante, pois caso esta etapa de coagulação não tenha êxito, todas as demais estarão prejudicadas, a ponto de, em certas situações, obrigar o descarte de toda a água efluente da ETA por estar fora dos padrões de potabilidade. (CARVALHO, 2008). 
Diante disso, o presente trabalho mostrar a importância do tratamento de água para o consumo humano, que através de práticas com os testes em bancada, obteve-se com aperfeiçoes na escolha de qual um/ou produto químico deve ser aplicado numa estação de tratamento, levando em consideração que o produto mais indicado com relação ao tempo gasto e o custo que terá para o tratamento. Sobretudo, por se tratar de coagulantes usados em ETA’s para abastecimento público. A pesquisa é uma análise com três diferentes tipos de coagulantes junto a um auxiliar de coagulação, sendo estes os coagulantes: Sulfato de Alumínio Al2(SO4)3, Tanfloc e Cloreto Férrico, sendo os mais usados nos processos de tratamento em águas para abastecimento público, com intuito de verificar e otimizar quais melhores dosagens usadas em Jar-Test para remoção de turbidez. 
No relatório em questão foi comparado apresentaremos uma análise feita com o Cloreto Férrico nas dosagens de 6,0 e 9,0 mg/L 
OBJETIVOS
As aulas práticas de laboratório reforçam o aprendizado teórico visto em sala de aula e complementam de forma relevante a sistemática de ensino e aprendizagem das matérias.
O principal objetivo das aulas de laboratório é desenvolver a capacidade de observação
análise e compreensão de sistemas e técnicas de controle. Como parte deste aprendizado, esperamos melhorar nossas habilidades em expor de forma clara, objetiva e precisa o trabalho realizado nas experiências por meio da elaboração de relatórios.
METODOLOGIA
Afim de buscar informações para a qualidade da água, foi coletado cinco litros de agua do Lago Igapó em Londrina - PR 
Figura 1 – Local de coleta, Lago Igapó – Londrina PR. Fonte: Google Maps (2018)
PROCEDIMENTO DE COLETA
Para realizar a caracterização da água bruta, a amostra foi coletada na entrada do lago Igapó, próximo a rotatória da Rua Joaquim de Matos Barreto para se ter valores preciso da água bruta quanto ao pH e turbidez. 
Por ser um local de fácil acesso, foi utilizado somente um galão com volume de 5 litros, coletado diretamente as margens do lago.
PROCEDIMENTOS E ETAPAS DO EXPERIMENTO
Nesta etapa, foi realizado um levantamento do coagulante com melhor resposta na remoção de turbidez. Para obtenção, foram testados três tipos de soluções coagulantes, sendo estes: o Sulfato de Alumínio Al2(SO4)3, o Cloreto Férrico FeCl3 e o Tanfloc. Os jarros do equipamento foram preenchidos com 2 litros de água, nos quais foram adicionadas dosagens pré-determinadas de 6,0 a 9,0 mg/L, 
Para os parâmetros de variação de coagulação em mistura rápida, floculação e sedimentação. Valores de 13 (3 minutos variação rápida + 10 minutos na variação lenta), 8 e 5 min. para coagulante com auxiliar. Sendo para gradiente de mistura rápida um único valor sem variação de 150 e 120 rpm. Para floculação lenta foi de 15 e 10 rpm. A sedimentação foi adotada 1 minuto. Os valores adotados para essa variação desses parâmetros foram baseados na norma NBR 12.216/1992 da ABNT para “Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público.
Para chegar as concentrações pré-determinadas ao uso das dosagens, foi pesado 6,0 e 9,0 mg/L do coagulante Cloreto Férrico e dissolvido no jarro.
Após passar o tempo do processo de coagulação floculação e sedimentação no equipamento Jar-Test foram realizadas as leituras de pH e turbidez para assim identificar qual jarro obteve um melhor resultado quanto as concentrações adicionadas. 
Figura 2 – Jar Test. Fonte: Arquivo pessoal
O uso em Jar-Test é o método mais usado, sendo esse o aparelho mais simples para se fazer os ajustes de dosagens dos coagulantes. Principalmente por ser um equipamento onde dará valores correspondentes as eficiências dos coagulantes para ser empregados a uma ETA. Para se ter um resultado de qual coagulante e concentração no uso para tratamento de água, deve ser feito antes teste laboratoriais em um equipamento com jarros assim evita gastos com produtos desnecessário e sem eficiência para o tratamento que será aplicado a uma ETA no processo de coagulação floculação. A decantação é a fase que finaliza o processo feito ao uso dos jarros, uma vez que as sedimentações dos flocos ficaram estáticas e no tempo de espera, permitindo a constatação a olho nu da formação dos flocos sendo sedimentado e assim a clarificação da água ao final.
Foi analisada inicialmente a agua bruta e no decorrer do tempo mais três vezes, o índice de turbidez a amostra coletada, através de um Turbidímetro. 
De acordo com Correia et al. (2008) Turbidez é a medida da dificuldade de um feixe de luz atravessar certa quantidade de agua. A turbidez é medida através do turbidímetro, comparando o espelhamento de um feixe de luz ao passar pela amostra com o espelhamento de um feixe de igual intensidade ao passar por uma suspensão padrão, quanto maior o espelhamento, maior a turbidez. Os valores são expressos em Unidade Nefelometrica de Turbidez (UNT). A figura 3 mostra o turbidímetro da marca HACH, modelo 2100Q, utilizado para realização do teste:
Figura 3 – Turbidímetro HACH, modelo 2100Q. Fonte: Arquivo pessoal
As etapas do procedimento de utilização do turbidímetro:
Ligar o aparelho, aguardar aquecimento;
Calibrar;
Agitar a amostra, dispensando ossólidos;
Aguardar até eliminar bolhas de ar e encher o tubo de vidro quase completamente;
Realizar a leitura.
Por último foi realizado o teste do pHmetro, como mostra a figura 4, que mede o pH da agua, esse parâmetro representa a concentração de íons de hidrogênio H+, dando uma indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da agua. É importante avaliar o potencial hidrogenionico em diversas etapas de tratamento de agua. O pH pode variar de 1 a 14, indica ser uma agua acida quando o pH for inferior a 7, é neutro quando o pH for igual a 7 ou alcalina se o pH for maior que 7. (BORTOLI, 2017) 
Figura 4 – pHmetro BEL. Fonte: Arquivo pessoal
Procedimento de utilização do pHmetro é a seguinte:
Após ligar o aparelho, colocar o sensor de temperatura no suporte;
Enxaguar bem o sensor de pH, com agua deionizada;
Posicionar o eletrodo de forma que fique imerso na solução cujo pH de deseja medir;
Aguardar o equilíbrio de indicação no display;
Efetuar a leitura;
Devido à instabilidade do aparelho, foi acrescido 1,30.
RESULTADO E DISCUSSÃO
Resultados obtidos
Para caracterização da agua do Lago Igapó, os parâmetros utilizados para análise da qualidade da água foram comparados com a resolução do CONAMA nº 357 de 2005 que dispõe sobre a classificação dos corpos d’água, assim foram considerados os valores máximos permitidos para corpos d’água de classe 2, que são destinados ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional, conforme a tabela 2.
Tabela 1 – Resultados obtidos. Fonte: Arquivo pessoal
	Experimento
	Valores Obtidos
	Unidade de medida
	Turbidimetro
	8,47
	Unidade Nefelometrica de Turbidez (UNT)
	pHmetro
	7,59
	Unidades de pH
Os resultados obtidos nas análises apresentam valores bem satisfatório que estão de acordo com os valores que o CONAMA 357/2005 recomenda para o abastecimento público de água após tratamento convencional, haja vista, que são valores de água bruta. Fatores climáticos são os principais responsáveis pelas alterações nos resultados desses parâmetros, uma vez que a região em questão tem alta pluviosidade e ao mesmo tempo altas temperaturas o que pode contribuir para uma turbidez elevada. A seguir será apresentado a importância dos parâmetros analisados:
Potencial Hidrogenionico - pH é um dos mais importantes parâmetros utilizados no tratamento da água, onde é o indicador da acidez presente na água, que para padrão de potabilidade deve estar na faixa de 6, a 9, para consumo, o Lago Igapó está com o pH dentro dos padrões da resolução 357/2005 do CONAMA/2005. 
Turbidez é causada pela presença de materiais em suspensão, isto é de materiais que não estão dissolvidos no fluido, cuja presença altera as suas propriedades ópticas, segundo a resolução do CONAMA 357/2005, para águas doces da classe 2, os padrões para corpos hídricos de água para consumo de abastecimento público, deve ser tolerado até 40NTU para a turbidez, o valor encontrado apresentou-se dentro dos limites aceito por essa resolução.
Discussão dos resultados
Para a escolha do coagulante ótimo foi levado em consideração os parâmetros Turbidez e pH, por serem os componentes que mais interferem no processo de coagulação e floculação. Uma vez que, o processo de tratamento físico-químicos e de desinfecção, o procedimento convencional inicia-se pelos ensaios de turbidez e pH, que vão influenciar diretamente no resultado das etapas posteriores do tratamento da água. Conforme dito anteriormente. Os valores encontrados nos testes com uso dos coagulantes foram comparados aos estabelecidos pela portaria nº 2.914/2011, a qual dispõe sobre os padrões de potabilidade. Para isso, levaram-se em consideração os valores máximos permitidos por essa portaria. 
Tabela 2 – Faixa do pH ótimo para os coagulantes (modificado). Fonte: WAJSMAN, (2014).
	Reagente
	Faixa Ótima 
	Cloreto Férrico
	5,0 a 11,0
Atualmente, para atender à crescente demanda de água potável, torna-se necessário tratar águas superficiais contaminadas. A utilização do cloreto férrico ajuda na diminuição da turbidez e a DBO, e elimina fosfatos; uma boa parte de metais pesados (mercúrio, chumbo) ou venenosos (arsênio, selênio, bário) também é eliminada, quando a coagulação é realizada em valores elevados de pH (POVINELLI, 2001). 
Tabela 3 – Valores obtidos para pH e turbidez. Fonte: Arquivo Pessoal
	FeCl3 (mg/L)
	pH
	Turbidez (NTU)
	pH (T1)
	Turbidez (T1)
	pH (T2)
	Turbidez (T2)
	pH (T3)
	Turbidez (T3)
	6,0
	9,14
	8,47
	7,67
	7,58
	6,61
	8,17
	6,35
	8,78
	9,0
	9,03
	7,57
	6,73
	7,35
	6,49
	6,27
	6,45
	5,67
** T0: análises feitas em agua bruta 
** T1: após 3 minutos (variação rápida) + 10 minutos (variação lenta)
** T2: após 8 minutos (variação lenta)
** T3: após 5 minutos (variação lenta)
A acidez da agua pode ser derivado de poluição atmosférica, provocando o predomínio de precipitações acidas. O intervalo de pH para águas de abastecimento é estabelecido pela Portaria no 1469/2000 entre 6,5 e 9,5. Esse parâmetro objetiva minimizar os problemas de
incrustação e corrosão das redes de distribuição. (SAUDE, 2006)
O resultado obtido através da visualização gráfica, observa-se que o parâmetro de pH nos testes com coagulante FeCl3, está redundante com isso pode se observar, que conforme aumentou os valores de dosagens também diminuiu a acidez da água, portanto é necessário que seja feito a correção do pH após processo de coagulação, caso seja esse o coagulante usado.
Gráfico 1 – Valores obtidos para pH. Fonte: Arquivo Pessoal
** T0: análises feitas em agua bruta 
** T1: após 3 minutos (variação rápida) + 10 minutos (variação lenta)
** T2: após 8 minutos (variação lenta)
** T3: após 5 minutos (variação lenta)
A amostra coletada de agua está abaixo da faixa compreendida de 3 a 500 UNT, para ser considerada potável o resultado deveria ser inferior a 1 unidade, constata-se então que a agua não é potável.
Gráfico 2 – Valores obtidos para Turbidez. Fonte: Arquivo Pessoal
** T0: análises feitas em agua bruta 
** T1: após 3 minutos (variação rápida) + 10 minutos (variação lenta)
** T2: após 8 minutos (variação lenta)
** T3: após 5 minutos (variação lenta)
Já para os testes de Turbidez observou-se que em todos os ensaios, uma vez que mesmo com variação de velocidade e de dosagens manteve no mesmo comportamento de diminuição da turbidez, fato que no teste com 6mg/L a turbidez nos tempos t2 e t3 aumentaram, enquanto no teste com 9mg/L continuou decrescendo até o fim do experimento. Sendo que para o uso deste coagulante todos seus valores não estão de acordo para potabilidade. 
CONCLUSÃO
BIBLIOGRAFIA
ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12216/92. Projeto de Estação de Tratamento de Água para Abastecimento Público. Rio de Janeiro – RJ. 1992. 18 p.
BORTOLI, Jaqueline de. Qualidade Físico-química e microbiológica da água utilizada para consumo humano e dessedentação animal em propriedades rurais produtoras de leite na região do Vale do Taquari/RS. 2016. 152 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Mestrado em Ambiente e Desenvolvimento, Programa de Pós-graduação, Centro Universitário Univates, Lajeado, 2016.
BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Vigilância e controle da qualidade da água para consumo humano/ Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. – Brasília: Ministério da Saúde, 2006.
CAMPOS, J.R, POVINELLI, J. Coagulação e Floculação. In: Técnicas de Abastecimento e Tratamento de Água. Vol II, 2ª edição. São Paulo: CETESB, 1977.
CARVALHO, M. J. H., Uso de Coagulantes Naturais no Processo de Obtenção de Água Potável, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR, 2008.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE - CONAMA. Resolução n° 357/05. Estabelece a classificação das águas doces, salobras e salinas do Território Nacional. Brasília, SEMA, 2005.
CORREIA, Aislan et al. Análise da Turbidez daÁgua em Diferentes Estados de Tratamento. 8. ed. Natal: Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008. 5 p. (VII ERMAC - 8 Encontro Regional de Matemática Aplicada e Computacional).
LEME, P. L. Teoria e técnicas de tratamento de água. 2ª edição. ABES. Rio de Janeiro, ABES, 1990. 
RICHTER, C. & AZEVEDO NETO, J.M. Tratamento de água – Tecnologia atualizada, 1ª Ed, São Paulo, 1991.
WAJSMAN, E. N. Concepção de Estação Piloto de Tratamento de Água no Centro Experimental de Saneamento Ambiental. 77p. 2014. Monografia Curso de Engenharia Ambiental da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.