JAR TEST (Reparado)-1

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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA
Disciplina: Laboratório de Processos Industriais I – Curso Modular Noturno – Módulo III – T2 
Prof. Marília
	
 
 Prática:
14/02/2020
Ensaio de coagulação
Jar Test (R1)
Guilherme Augusto S. e Silva
Letícia Sales De Souza
Marina Pereira Assis Silva
Belo Horizonte (MG)
2019
1. Objetivo
Nesse exemplo prático, consideram-se apenas os parâmetros: cor, turbidez, pH e alcalinidade total, já que o objetivo principal do teste é a remoção da cor e maior redução da turbidez da água, analisando-se as dosagens de coagulante.¹
2. Materiais
Provetas de 2000 mL; pipetas graduadas de 5 mL; béqueres; suporte para tubos de ensaio; tubos de ensaio ; aparelho “Jar Test’’(Figura 1), turbidímetro, solução de sulfato de alumínio (10 g/L), solução de hidróxido de cálcio ( 0,5% m/v) e fita de pH.
3. Metodologia
· Inicialmente, coletou-se e determinou-se a turbidez utilizando-se um turbidímetro e o pH da água bruta.
· Com base no valor de turbidez obtido, calculou-se os volumes das soluções de coagulante (sulfato de alumínio - Al2(SO4)3 ) e alcalinizante (hidróxido de cálcio - Ca(OH)2) a serem utilizados em cada jarro baseado na Tabela de referência (anexa) da quantidade de Sulfato de alumínio necessário em função da turbidez da água. Anotou-se os resultados dos cálculos na tabela 1. 
Obs: Para cada mg de sulfato de alumínio utilizado, empregou-se 0,33 mg de solução de hidróxido de cálcio como alcalinizante (BRASIL, 2013)¹
· Colocou-se em 5 cubas do aparelho “Jar Test’’ 1 L de água bruta e iniciou-se a agitação em 100 rpm, mantendo por 1 min.
· Após esse tempo, adicionou-se simultaneamente as dosagens de solução de sulfato de alumínio e de hidróxido de cálcio estabelecidas para teste.
· Continuou-se a agitação por mais 2 min ( tempo de detenção na câmara de mistura rápida).
· Reduziu-se a velocidade para 50 rpm e continuou-se por 10 min ( tempo de detenção de mistura lenta). 
· Interrompeu-se a agitação e deixou os flocos sedimentarem por 5 e 15 min para leitura ( tempo correspondente à velocidade de sedimentação no decantador).
· Determinou-se a turbidez do sobrenadante para os tempos de 5 e 15 min.
· Anotou-se os valores obtidos na tabela 2 nos resultados.
Figura 1 – Aparelho de Jar Test.
4. Resultados e Discussão
A turbidez da água bruta, analisada primeiramente, foi de 100 NTU, em pH igual a 7.
Seguido a determinação das características da água bruta, fez-se os cálculos da quantidade de Al2(SO4)3 e Ca(OH)2, os resultados foram descritos na Tabela 1 abaixo e os cálculos estarão em anexados .
 
 
Após o teste, obteve-se a turbidez da água analisada, os resultados após 5 e 15 minutos estão descritos na Tabela 2 abaixo.
Tabela 2 – Turbidez do sobrenadante obtida no Jar Test.
	Jarro
	1
	2
	3
	4
	5
	Dosagem mg/L
	10
	16
	24
	32
	35
	Tempo de decantação (Min)
	5
	15
	10
	8
	9,5
	10
	
	15
	9
	3,5
	2,5
	2,5
	3,5
Com os dados de turbidez obtidos pode-se determinar o ponto ótimo de coagulação\floculação baseado nos valores encontrados de turbidez e comparando-se com os valores máximos permitidos pela Portaria de 2.914 do Ministério da Saúde de 2011, no qual a turbidez aceitável é de 1.0 NTU. Assim o ponto ótimo desde teste foi no jarro 3 de 2,5 NTU com tempo decantação de 15 minutos, por apresentar menor valor de turbidez e utilizar-se uma quantidade menor de reagente comparando-se com o jarro 4 que também apresentou-se 2,5 NTU no tempo de 15 minutos.
O melhor tempo de decantação estudado foi de 15 minutos porque houve uma redução maior dos valores de NTU comparando-se com o tempo de 5 minutos, assim ocorreu maior decantação dos coágulos. 
O ensaio de coagulação é um importante procedimento de rotina nas estações de tratamento de água aplicado para determinar a dosagem dos produtos químicos utilizados no tratamento. O teste visa principalmente a remoção da cor e turbidez da água, aplicando-se uma menor quantidade de coagulante. A turbidez na água dificulta a desinfecção da mesma pois pode agir como uma proteção aos microrganismos quando em contato com os desinfetantes. É também um indicador sanitário e padrão organoléptico da água de consumo humano. ²
 Para acontecer a coagulação dos colóides dispersos na água utilizada para o tratamento se adiciona um agente coagulante que na presença da água sofre hidrólises, mas para a formação do hidróxido de alumínio que envolve as partículas coloidais dispersas e as precipitam para diminuir a turbidez da mesma, foi necessário se utilizar junto com o coagulante um agente alcalinizante que fornece a hidroxila para a formação do hidróxido de alumínio como mostra-se na Equação 1. ³
 Al2(SO4)3 .14 H2O + 3 Ca(OH)2 ⇌ 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 14 H2O Equação 1
Diferentes gradientes de velocidade são utilizados para simular o processo de floculação feito no tratamento de água das ETAS, sendo a velocidade inicial, com maior gradiente de velocidade, para homogeneização, e para que as reações ocorram no sistema. Já com a diminuição do gradiente de velocidade se espera a formação dos flocos com a junção de partículas, sendo uma velocidade baixa o suficiente para que eles não se dispersem, mas ainda não tão lenta para que não decantem.4
A Portaria nº 2.914/2011 do Ministério da Saúde, preconiza como valor máximo permitido, em qualquer ponto (reservatório ou rede de distribuição), 5,0 NUT como padrão organoléptico de potabilidade.5,6 Sendo a turbidez obtida no ponto ótimo (jarro 2) igual a 3,5 NUT, considerasse a amostra processada dentro dos padrões organolépticos de potabilidade. Podendo ser observada a utilização da quantidade mínima, indicada na dosagem de Sulfato de alumínio em mg/L, pelo Ministério da Saúde.4
Através da Resolução n° 357, de 17 de março de 2005, pode-se classificar, através dos resultados obtidos, a amostra de água doce, do jarro 3, como sendo de classe 1, obedecendo os padrões tolerados pela Resolução a respeito da turbidez, sendo o valor máximo permitido de 40 NTU. Observa-se então, que a turbidez da água apresenta um padrão para uso desde irrigação e atividades aquáticas, até o consumo humano após tratamento simplificado. 7
 A eficiência do tratamento é expressa através da seguinte equação:
Eficiência do tratamento (%) = Equação 2
Eficiência do tratamento (%) = [ (100 – 3,5) ÷ 100] ·100
Eficiência do tratamento (%) = 96,5 %
Com isso podemos comprovar a eficiência do ensaio mesmo com a utilização mínima do coagulante indicada para turbidez inicial da amostra de água bruta.
5. Referências
[1] NUNES, G,F, M; et al. Laboratório de Processos Industriais I. Capítulo 1- Tratamento de água. p4. Revisão: Julho 2017. Cefet-MG. Belo Horizonte.
[2] FUNASA. Manual Prático do Tratamento de água. Ensaio de Jar test p76. 4 Ed. Brasília, 2013.
[3] GALTO, M. A.; ROSA, G. Quimica industrial. Série Tekne. Bookman, 2013
[4] BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde. Manual de controle da qualidade da água para técnicos que trabalham em ETAS / Ministério da Saúde, Fundação Nacional de Saúde. – Brasília: Funasa, 2014. 112 p.
[5] BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde. Manual prático de análise de água. 4. ed. – Brasília: Funasa, 2013. 150 p.
[6] Ministério da Saúde. PORTARIA Nº- 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011
Consultado através do endereço eletrônico:
https://www.saude.mg.gov.br/images/documentos/PORTARIA%20No-%202.914,%20DE%2012%20DE%20DEZEMBRO%20DE%202011.pdf
[7] Ministério do Meio ambiente. RESOLUÇÃO N° 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005 
Consultado através do endereço eletrônico: 
http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459
6. Anexos
Tabela 1 – Sulfato de alumínio necessário em função da turbidez da água bruta.
	Turbidez (NTU)
	Sulfato de alumínio ( mg/L)
	
	Mínimo
	Máximo
	Média
	40
	13
	25
	19
	60
	14
	28
	21
	80
	15
	30
	22
	100
	16
	32
	24
	150
	18
	37
	27
	200
	19
	42
	30
	300
	21
	51
	36
	400
	22
	62
	39
	500
	23
	70
	42
Fonte: CETESB (1977)Retirada da apostila Laboratório de Processos Industriais I 
NUNES, G,F, M; et al. Laboratório de Processos Industriais I. Capítulo 1- Tratamento de água. p4. Revisão: Julho 2017. Cefet-MG. Belo Horizonte.