CONSUMO DE ÁGUA UTILIZADA PELOS DESTILADORES, UERN, CIÊNCIAS BIOLÓGICAS, MOSSORÓ-RN
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- Mariana Bugalho de Santarém
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1 CONSUMO DE ÁGUA UTILIZADA PELOS DESTILADORES, UERN, CIÊNCIAS BIOLÓGICAS, MOSSORÓ-RN Francisco Fábio Mesquita de Oliveira Técnico de laboratório - UERN ffabiomesquita@gmail.com Louise Duarte Matias de Amorim Pós graduanda em Ciências Naturais - UERN louiseuern@yahoo.com.br Francisca Kelia Duarte Dias Graduanda em Ciência e Tecnologia UFERSA keliamicrobio@hotmail.com Ramiro Gustavo Valera Camacho Prof. Adjunto - Departamento de Ciências Biológicas - UERN ramirogustavo@uern.br Resumo Os sistemas destinados à destilação de água, para uso em laboratório, são imprescindíveis para o sucesso das atividades desenvolvidas nesses ambientes experimentais. Geralmente, os procedimentos desenvolvidos nesses locais consomem quantidades significativas de água. Esta maior necessidade também oferece aos laboratórios maiores oportunidades para implementação de formas de gerenciamento que garantam uma maior eficiência no uso da água, especialmente com relação à quantidade de água que eles usam em processos de destilação. Neste trabalho foram avaliados os consumos de água destilada e água de refrigeração utilizada nos laboratórios do Departamento de Ciências Biológicas, da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. Os resultados obtidos apontam grandes desperdícios desse recurso, principalmente por que os laboratórios que abrigam os destiladores de água não dispõem de sistema de receptação de águas de refrigeração. 1
2 Palavras-chave: Água de Refrigeração, destiladores, laboratórios, INTRODUÇÃO Os laboratórios de pesquisa e ensino utilizam quantidades significativas de água nos mais variados processos, sendo a destilação simples da água um dos mais presentes no cotidiano da maioria dos laboratórios de pesquisa, ensino e em processos industriais. No entanto, instituições de ensino, de fiscalização do governo, empresas de consultoria ou fábricas geralmente têm tido pouca preocupação em relação às águas residuais produzidas em seus processos analíticos e emitidas de modo descontrolado em corpos aquáticos receptores (JARDIM, 1997). O solvente mais utilizado em laboratório é a água. Esta deve ter pureza adequada e, apesar das possíveis alternativas para se alcançar tal qualidade, a destilação convencional é ainda a maneira mais comum. Embora que o seu funcionamento seja bastante simples, esta técnica acaba por consumir uma considerável quantia de energia elétrica e água, além de cuidados constantes de uma ou mais pessoas do laboratório que se responsabilizam por sua operação (NEVES, 1997). No processo de destilação, a água é vaporizada através do aumento de sua temperatura. Dentro do aparelho de destilação, a água vinda da rede de abastecimento entra no aparelho através de uma mangueira, sendo aquecida até seu ponto de ebulição (100ºC), onde evapora. O vapor da água sai por um tubo lateral direto para o condensador (lado esquerdo do destilador), onde o vapor se esfria, se condensa, transformando-se em água líquida, que pinga do condensador e fica armazenada para usos posteriores. Essa é a água destilada. No entanto grande parte da água utilizada no processo de destilação, utilizada como fluido refrigerante, em geral, é completamente descartada. Por exemplo, em um destilador que dissipe em seu sistema de aquecimento potência de 3000 W são descartados aproximadamente 20 litros de água potável, para produzir em torno de 3 litros de água destilada (ASSIRATI, PEREIRA E NUNES, 2011). Os sistemas destinados à destilação de água, para uso em laboratório, são imprescindíveis para o sucesso das atividades desenvolvidas nesses ambientes experimentais. No entanto, os atuais aparelhos de destilação apresentam um grande inconveniente quanto ao seu desempenho, isto se dar porque esses equipamentos desperdiçam elevados volumes de água, principalmente na etapa de condensação do 2
3 vapor, para obtenção de água destilada. Estima-se que, aproximadamente, esse desperdício esteja numa faixa entre 30 e 40 litros de água de refrigeração, por cada litro de água destilada (COSTA; GRILO; SANTOS, 2006). Em ambientes laboratoriais, uma grande preocupação é redução de perdas de água em processos, notadamente na destilação de água (redução de impurezas na água destinada a experiências). A reutilização das águas possibilita, através do tratamento de efluentes, a recuperação de volumes significativos de água, destinados a usos que requeiram padrões menos exigentes de qualidade, favorecendo a manutenção de mananciais adequados para abastecimento humano (SANTOS; MANCUSO, 2002). Tal conduta, uma vez concretizada, através da aplicação de novas tecnologias e formas de utilização, compatibiliza a relação demanda/oferta de água. Através desta alternativa firma-se um novo conceito de que a água depois de utilizada não pode ser mais descartada, sua adaptação a um novo uso (mediante um tratamento adequado) pode colaborar na redução de escassez hídrica. METODOLOGIA Com a finalidade de atingir os objetivos descritos acima foi realizado um levantamento, no período de março de 2013, da situação dos laboratórios da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte, em termos de consumo de água destilada e gestão de efluentes líquidos, especificamente águas de refrigeração. O espaço amostral, universo objeto deste estudo, foi de oito laboratórios, reconhecidos no âmbito da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte - UERN, sendo que a maioria abriga atividades de ensino, pesquisa e extensão. Os laboratórios em questão estão vinculados ao Departamento de Ciências Biológicas. O primeiro passo foi a identificação do número de destiladores que estão em funcionamento no Departamento, listando-os com as seguintes informações: localização do equipamento; identificação; produção de água destilada e a quantidade gasta para refrigerar em uma hora. A partir dos dados coletados realizou-se o cálculo do volume de água de refrigeração descartada, sem reuso, tendo como base o tempo de funcionamento e vazão do efluente/hora. A coleta desses dados teve por objetivo demonstrar a importância e a necessidade de implantação de um sistema de reuso nos laboratórios, onde a água descartada poderia ser armazenada em um depósito e por meio de um 3
4 sistema hidráulico ser redistribuída para as torneiras dos laboratórios, com o propósito de ser reutilizada. RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir dos dados obtidos foram identificados três laboratórios que possuem destilador de água, sendo que somente dois funcionam plenamente. Diante disso foram realizados coletas da água de refrigeração e água destilada de cada destilador, determinando em seguida o rendimento da produção da água destilada por hora e comparando com o rendimento teórico fornecido pelo fabricante do equipamento. A tabela 01 apresenta os dados teóricos e reais das águas de refrigeração e os rendimentos teóricos e reais de cada destilador considerado. CONSUMO DE ÁGUA NOS DESTILADORES DA UERN (DECB) QUIMIS MODELO Q QUIMIS MODELO Q Água de Refrigeração Consumo Consumo Teórico (L/h) 10 5 Rendimento Teórico L/h Consumo Real de água de 8,25 5 refrigeração Rendimento Real L/h 2 2 Tempo de Uso Diário - Horas 4 3 Fonte: o autor O destilador de marca QUIMIS, modelo Q , instalado no Laboratório de Biologia II (LABBIO II), tem, conforme especificações do fabricante uma vazão de 240 litros de água refrigerada por 10 litros de água destilada. No entanto o referido aparelho, conforme se encontra instalado, apresente um rendimento de 8,25 litros/hora e consumo de água de refrigeração de 420 litros/hora. 4
5 Fig.01. Destilador do LABBIO II Fig.02. Destilador do LCTV (QUIMIS MOD.Q ) (QUIMIS MODELO Q ) Fig.01. Francisco F. M. Oliveira Fig.02. Francisco F. M. Oliveira Geralmente o destilador do Laboratório de Biologia II é ligado durante duas horas por dia em quatro dias da semana, sendo que isso equivale ao consumo de 3360 litros de água de refrigeração por semana. Já o destilador do Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais (LCTV), o QUIMIS MODELO Q é ligado 2 horas por dia em 3 dias da semana totalizando um consumo de 1020 litros de água por semana. Considerando que um mês tem quatro semanas pode se inferir que os dois laboratórios produzem mensalmente e 4080 litros de água de refrigeração, respectivamente. CONCLUSÃO Com base nos resultados dos dados quantitativos, pode-se concluir que grande quantidade de água de refrigeração é lançada para o esgoto. Através dos resultados obtidos, recomenda-se a concepção de sistemas de receptação das águas de refrigeração. REFERÊNCIAS ASSIRATI, Lucas; PEREIRA, Carlos A. and NUNES, Luiz A. O.. Sistema de refrigeração cíclico para utilização em destilador térmico. Quím. Nova [online]. 5
6 2011, vol.34, n.2, pp ISSN Disponível em: em 02/03/2013. MANCUSO, Pedro C. S.; SANTOS, Hilton F. dos (Eds). Reuso de água. São Paulo: USP/ Faculdade de Saúde Pública. Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, COSTA, D. M. A. da; GRILO, J. A.; SANTOS, A. A. A. dos. Concepção de uma unidade para destilação de água com reciclo do fluido refrigerante. In:. I Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica. 5p. Natal-RN Disponível em: pdf. Acesso em 13/03/2013. JARDIM, W. E. Tratamento de resíduos e preservação ambiental. Campinas: UNICAMP, p.3. NEVES, Carlos A.; GUTZ, Ivano G. R. and LAGO, Claudimir L. do. Automatização de um destilador d'água. Quím. Nova [online]. 1998, vol.21, n.5, pp ISSN Disponível em: Acesso em 19/03/
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