relatório parametros fisicos-r0
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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).
6
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
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