UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

ALDRIA DIANA BELINI

ALEX BARBOSA CAMPOS SILVA

JÉSSICA LUIZA BUENO TREVISANI

RELATÓRIO SOBRE ENSAIO DE PARÂMETROS FÍSICOS QUÍMICOS

REALIZADOS NO LABORATÓRIO DE SANEAMENTO

CURITBA

2015

ALDRIA DIANA BELINI

ALEX BARBOSA CAMPOS SILVA

JÉSSICA LUIZA BUENO TREVISANI

RELATÓRIO SOBRE ENSAIO DE PARÂMETROS FÍSICOS QUÍMICOS

REALIZADOS NO LABORATÓRIO DE SANEAMENTO

Trabalho apresentado como requisito parcial de nota da disciplina Tratamento de Água do Programa Pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Curitiba - PR

CURITIBA

2015

SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO ............................................................................................ 4

2.PARÂMETROS ANALISADOS – MATERIAIS E MÉTODOS .................... 4

2.1.TEMPERATURA ....................................................................................... 4

2.2.PH – POTENCIAL HIDROGÊNIO ............................................................ 5

2.3.OD (OXIGÊNIO DISSOLVIDO) ................................................................ 6

2.4.TURBIDEZ ................................................................................................ 7

2.5.SÓLIDOS TOTAIS .................................................................................... 8

3.DADOS COLETADOS E CONSIDERAÇÕES .......................................... 10

3.1.TEMPERATURA ..................................................................................... 10

3.2.PH – POTENCIAL HIDROGÊNIO .......................................................... 10

3.2.OD (OXIGÊNIO DISSOLVIDO) .............................................................. 11

3.3.TURBIDEZ .............................................................................................. 11

3.4.SÓLIDOS TOTAIS .................................................................................. 11

REFERÊNCIAS ............................................................................................ 12

4

1.INTRODUÇÃO

A água é o elemento vital para a sobrevivência dos seres vivos que

representa o principal constituinte nos organismos vivos. Há múltiplos usos além do

consumo humano, como: irrigação agrícola, atividades de lazer, produção de

energia elétrica entre outros.

De acordo com Alves et al, (2008) a alta do crescimento demográfico e

industrial aliada com a falta de recursos financeiros em países em desenvolvimento

agrava a qualidade das águas nos mananciais e a falta de recursos impossibilita a

implantação de medidas corretivas para reverter esse quadro.

2.PARÂMETROS ANALISADOS – MATERIAIS E MÉTODOS

2.1.TEMPERATURA

Segundo Sperling, 2007, a temperatura é a medição de intensidade de calor,

tendo como origem natural a transferência de calor por radiação, condução e

convecção (atmosfera e solo). A origem antropogênica por exemplo podem ter

origem de torres de resfriamento e despejos industriais.

Elevações da temperatura aumentam a taxa das reações físicas, químicas e

biológicas e diminuem a solubilidade de gases além de aumentarem a taxa de

transferência de gases. A utilização frequente desse parâmetro é na caracterização

de corpos d’agua e de águas residuárias brutas. Na interpretação de resultados a

temperatura deve ser analisada em conjunto com outros parâmetros, tais como o

oxigênio dissolvido (OD). Usualmente utiliza se como unidade o °C, (Sperling, 2007).

Para aferição direta da temperatura e pH foi utilizado o pHmetro de bancada

da marca phTech modelo 8121(Figura 1).

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Figura 1 - Medidor de pH e Temperatura.

2.2.pH – Potencial Hidrogênio

De acordo com Sperling, (2007) esse parâmetro representa a concentração

de íons de hidrogênio H+ (em escala antilogarítimica), dando uma indicação sobre a

condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água. A faixa de pH é de 0 a 14,

sendo a forma dos constituintes responsáveis os sólidos dissolvidos e gases

dissolvidos. Alguns agentes de origens naturais são: fotossíntese, oxidação da

matéria orgânica e de origem antropogênica os despejos de efluentes industriais.

Alguns efeitos relacionados a esse parâmetro são: sabor e odor

desagradável, incrustações de tubulações porém não apresenta riscos sanitários.

As reações e equações de maior importância relacionada a esse parâmetro

segundo Speling (2007) são:

OHHOH 2 (1)

]log[ HpH (2)

Para aferição direta do ph foi utilizada um pHmetro de bancada da marca

pHTech modelo 8121 (Figura 1).

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2.3.OD (Oxigênio Dissolvido)

O oxigênio dissolvido é o principal componente para organismos aeróbios.

Durante a degradação da MO (matéria orgânica) as bactérias fazem uso do oxigênio

nos seus processos respiratórios podendo ocorrer a redução da concentração no

meio (Sperling, 2007).

Segundo Sperling (2007), o gas dissolvido é a forma constituinte tendo como

fonte natural a dissolução do oxigênio atmosférico entre outros e como origem

antropogênica a introdução de aeração artificial entre outras formas. A utilização

mais frequente desse parâmetro é na caracterização de corpos hídricos ou no

controle operacional de ETE’s; sendo a unidade usual mg/L.

As reações e equações de maior importância segundo Sperling (2007), são:

Oxidação da matéria orgânica (consumo de oxigênio)

EnergiaOHCOOOHC 2226126 666 (3)

Fotossíntese (produção de oxigênio)

2612622 666 OOHCEnergiaOHCO (4)

A aferição direta do oxigênio dissolvido foi com o aparelho dissolved oxyen

meter da Lutron modelo DO-5519, conforme Figura 2.

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Figura 2 - Medidor de Oxigenio Dissolvido - Lutron DO-5519

2.4.Turbidez

Segundo Sperling (2007), esse parâmetro representa o grau de interferência

com a passagem de luz através da água, conferindo aparência turva à mesma,

sendo que a forma constituinte responsável são os sólidos em suspensão. A origem

natural que são algas, microrganismos e particulados de rocha, silte e argila não

oferecem riscos sanitários diretos, porém a turbidez relacionado a origem

antropogênica como despejos de efluentes, erosão e microrganismos podem estar

associadas a compostos tóxicos e organismos patogênicos.

A unidade de Turbidez (uT), é um parâmetro importante para termos de

tratamento e abastecimento público de água como por exemplo: - numa água com

turbidez igual a 10 uT, ligeira nebulosidade pode ser notada, porém a mesma água

com turbidez igual a 500 uT, a água é praticamente opaca.

A aferição direta da turbidez foi feita através do equipamento turbidímetro da

Policontrol modelo AP 2000, previamente calibrado com água, ver Figura 3.

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Figura 3 - Tubidímetro - marca Policontrol - modelo AP 2000

2.5.Sólidos Totais

Segundo Sperling (2003), todos os contaminantes contribuem para a carga

de sólidos, com exceção das fases dissolvidas. Sendo assim, os sólidos são

analisados separadamente, basicamente os sólidos podem ser classificados de

acordo com suas características físicas (tamanho e estado) e características

químicas.

Sendo que a classificação pelas características físicas são:

Sólidos em suspensão;

Sólidos coloidais;

Sólidos dissolvidos.

E as características químicas são:

Sólidos orgânicos e;

Sólidos inorgânicos.

Para a determinação dos sólidos totais usou se o procedimento do Standard

Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21 st ed. 2005. Método

2540_B, 2540_C e 2540_D, que consistia:

Calcinar a cápsula de porcelana em mufla (ver Figura 4) a 550ºC até

massa constante (neste caso, cerca de 15 minutos) e resfriar em

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dessecador. Determinar a massa M1, em miligramas, em balança

analítica (ver Figura 5);

Transferir um volume de amostra (V1, em mililitros), de tal forma que a

quantidade de resíduo não supere 200 mg, para a capsula conhecida

(M1). Secar a amostra em estufa a 103ºC – 105ºC, até massa

constante (neste caso 24h) e determinar a massa do conjunto após

resfriamento em dessecador (M2, em miligramas):

Calcular ST (sólidos totais) pela equação 5:

mg de sólidos totais/L =)(

1000)(

1

12

mLV

xMM (5)

‘

Figura 4 – Forno Mufla.

Figura 5 – Balança Analítica.

10

Para a determinação de sólidos totais fixos e voláteis (STF e STV), utilizando

a mesma metodologia devemos:

Após determinação de sólidos totais, calcinar a capsula com a

amostra em forno tipo mufla a 550ºC por tempo suficiente para atingir

a massa constante (nesse caso, 15 minutos para uma única amostra

e no máximo 2h, quando forem várias amostras). Determinar a massa

do conjunto, após o resfriamento em dessecador (M3, em mg) em

balança analítica;

Calcular STF pela Equação 6 e STV pela Equação 3:

mg de sólidos totais fixos/L =)(

1000)(

1

13

mLV

xMM (5)

mg de sólidos totais voláteis /L =)(

1000)(

1

32

mLV

xMM (5)

3.DADOS COLETADOS E CONSIDERAÇÕES

A água selecionada para a determinação dos parâmetros citados

anteriormente foi uma água proveniente de pós destilação, disponível no laboratório.

3.1.Temperatura

A temperatura medida foi de .20,7ºC, medida direta retirada do aparelho,

essa temperatura condiz com a temperatura ambiente e demonstra que a água

analisada, apesara de sofrer um processo de pós destilação é possível que não

ocorra as influencias antropogênicas citadas no item 2.1 como despejos industriais e

recirculações em torres de resfriamento.

3.2.pH – Potencial hidrogênio

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O pH medido diretamente pelo aparelho foi de 6,80, um pH neutro,

considerando que a água anterior ao processo de destilação era proveniente de

abastecimento e o processo de destilação não acrescenta sólidos e nem despejos

industriais como citado no item 2.2, considera se relevante esse valor.

3.2.OD (oxigênio dissolvido)

O valor de OD medido diretamente pelo aparelho dissolved oxyen meter da

Lutron modelo DO-5519, foi de 6,9 mg/L ou 15,6%, de acordo com a resolução do

CONAMA 357/05 o OD dissolvido para rios classes I não deve ser inferior a 6,0

mg/L.

3.3.Turbidez

O valor medido de Turbidez foi de 0,02 UNT no equipamento turbidímetro da

Policontrol modelo AP 2000, fazendo um comparativo com rios classe I, a CONAMA

357/05 estabelece que o valor deve ser até 40 UNT, mais um fator que indica que a

água pós destilação foi proveniente de uma rede de abastecimento.

3.4.Sólidos Totais

Vale salientar que o volume de amostra colocado no Cadinho o V1= 50 mL.

A massa do cadinho inicial medida foi de M1=94,6283 g, aferida na balança analítica,

e a massa M2= 94,6231 g, o que seria impossível após a secagem na estufa o

cadinho ter pedido massa. E a massa M3=94,7241 g, ou seja, depois que foi para a

mufla o cadinho “ganhou” massa, com esses valores fica inviável calcular os sólidos

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totais e sólidos totais voláteis. Porém como somos insistentes usaremos os valores

M3 e M1 na Equação 5 para obtermos a massa de sólidos totais fixos.

Jogando na equação temos uma MTF= 1,916 x 10-3 mg.

REFERÊNCIAS

RESOLUÇÃO CONAMA 357-05 SPERLING, M.V.; PRINCÍPIOS DO TRATAMENTO BIOLÓGICOS DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS Estudos e modelagem da qualidade da água de rios. Belo Horizonte- MG: UFMG, v. 7, 2007 SPERLING, M.V.; PRINCÍPIOS DO TRATAMENTO BIOLÓGICOS DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS Introdução à qualidade da água e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte- MG: UFMG, v. 7, 2003 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21 st ed. 2005. Método 2540 B 2540 C e 2540 D