Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente 1º Ano/ 1º Semestre

Transcrição

1 Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente 1º Ano/ 1º Semestre Bernardo Sousa/Francisca Santos/João Rodrigues/Leandra Rocha/Mariana Pinto/Miguel Duarte Coordenadora: Cidália Botelho Monitora: Ana Campos Ferreira outubro de

2 Conteúdos 1. Introdução 2. Procedimento de Ensaio 2.1. Instalação Laboratorial 2.2. Material 2.3. Reagentes 2.4. Procedimento Experimental 3. Resultados/Discussão 4. Conclusões 2 de 16

3 97% da água total existente 1. Introdução Cerca de 3% de água potável Cerca 1% da água encontra-se em rios e na atmosfera 3 de 16

4 1. Introdução Deleção do meio ambiente Destruição da camada de ozono Desflorestação Poluição das águas 4 de 16

5 1. Introdução Agregação de partículas Adição de um coagulante Precipitação do hidróxido metálico com impurezas neutralizadas Flocos Processo de coagulação Partículas coaguladas Pontes Floculante Flocos de maiores dimensões Processo de floculação 5 de 16

6 1. Introdução Fig.1: Estação de Tratamento de Águas (ETA) ( 7 de 16

7 2. Procedimento de Ensaio 2.1. Instalação Laboratorial Fig.2 - Jar-Test constituído por seis agitadores em série, da marca ISCO 7 de 16

8 2. Procedimento de Ensaio 2.2. Material Equipamento de laboratório Fig.3 - Jar-Test Fig.4 - Medidor de ph Fig.5-1 proveta graduada de 1000 ml Fig.6-6 gobelés de 800 ml Fig.7 - Vareta de vidro Fig.8 - Pipeta de Pasteur 8 de 16

9 2. Procedimento de Ensaio Fig.9 - Pipetas volumétricas Fig.10 - Proveta de 500 ml Fig.11 - Analisador de carbono orgânico total (TOC) Fig.12 - Conta-gotas Fig.13 - Espetrofotómetro 9 de 16

10 2. Procedimento de Ensaio 2.3. Reagentes Coagulante solução de 50 g/l de sulfato de alumínio Al 2 (SO 4 ) 3.14H 2 0; Floculante solução de 0,5 g/l de Magnafloc 155; Base soluções de NaOH de diferentes concentrações (1,0 N e 0,1 N); Ácido soluções de H 2 SO 4 de diferentes concentrações (1:1, 1,0 N e 0,1 N); Efluente de tinturaria 10 de 16

11 2. Procedimento de Ensaio 2.4. Procedimento Experimental 1ª etapa 6 gobelés com 500 ml de efluente Adiciona-se sucessivamente 1 ml de coagulante em cada um Seleção da concentração de coagulante ótima. Observar minuciosamente, a ação do coagulante e a formação de flocos, através do registo do aspeto do sobrenadante, a dimensão dos flocos e a velocidade da sedimentação. Reservar o gobelé que apresente as características previamente referidas. Medir a absorvância do sobrenadante. Acertar o ph a 7 em todos os gobelés, recorrendo à solução de H 2 SO 4 ou NaOH Os gobelés são colocados no Jar- Test e as respectivas soluções são agitadas a 150 rpm durante 3 min. e depois a 20 rpm durante 15 min., repousando outros 15 min. 11 de 16

12 2. Procedimento de Ensaio 2ª etapa Acrescenta-se 500 ml de efluente num gobelé, a porção de coagulante que melhor se agregou. Medir a cor do efluente inicial Calcular a eficiência da coagulação/floculação, de forma a remover a cor. Acertar o ph a 9 Colher uma amostra do sobrenadante do gobelé detentor de floculante para medir a cor do efluente no espetrofotómetro. Repetir o ensaio no Jar- Test, como se procedeu anteriormente, porém ainda adiciona-se 1 ml de floculante, assim que começar o modo de agitação lenta. Ter em conta o aspeto do sobrenadante de todos os gobelés, a estatura dos flocos e a velocidade a que atua a sedimentação, pelo que deverão ser registadas as propriedades referenciadas. 12 de 16

13 4. Resultados/Discussão Tabela 1: Comparação de resultados de ensaios Volume de coagulante Velocidade de Turvação Tamanho dos Flocos Sedimentação 1 ml Menor Muito turvo Pequeno 2 ml Menor Muito turvo Pequeno 3 ml Média Alguma Turvação Médio 4 ml Máxima Pouca turvação Médio/grande 5 ml Média Pouca Turvação Médio 6 ml Média Alguma Turvação Médio Tabela 2: Comparação de ensaio com ou sem floculante Velocidade de Sedimentação Turvação Tamanho dos Flocos C/ Floculante Maior Límpido Grandes S/ Floculante Menor Alguma Turvação Médios 13 de 16

14 4. Resultados/Discussão Tabela 3: Comparação entre as condições ótimas e condições iniciais Efluente (4 ml de coagulante) Velocidade de Sedimentação Turvação Tamanho dos Flocos ph 7 Menor Límpido Médio/Grande ph 9 Maior Límpido Grande Tabela 4: Indicação dos diferentes valores da absorvância Efluente Absorvância Inicial 0,047 Após Processo de Coagulação 0,003 Após Processo de Floculação 0,000 Determinação da eficiência do processo de coagulação/floculação, através da seguinte fórmula: abs. final Eficiência da cor removida = 1 abs. inicial 100 Eficiência da cor removida da coagulação = 1 0, , 6% Eficiência da cor removida da floculação = 1 0, = 100% 0, de 16

15 4. Resultados/Discussão Avaliamos também o parâmetro de carbono orgânico total tanto no efluente inicial como no efluente final. Efluente Inicial Final TOC 46,20 mg/l 26,03 mg/l Assim, através da seguinte equação medimos a percentagem do TOC no final do ensaio laboratorial: % Remoção do TOC = 100 Efluente final 100 Efluente inicial Concluímos então que a percentagem de remoção do TOC é 43,66% 15

16 5. Conclusões Este trabalho laboratorial consistiu em minimizar a turvação e a cor de um efluente de cor azul, através do procedimento de coagulação/floculação em se adicionaram diferentes quantidades de coagulante. Concluímos que o gobelé que obteve melhores resultados foi o com 4 ml de coagulante e determinou-se um ph ótimo de 9. Adicionou-se o floculante, que fez com que a água ficasse ainda mais límpida e o flocos ainda maiores. Assim, com os resultados obtidos, fica comprovado que existe uma dose ótima de coagulante para conseguirmos remover quase na totalidade o material particulado e coloidal presente e para a remoção total da cor. Fig.14 - Efluente inicial Fig.15 - Efluente final com flocos em suspensão 16 de 16

17 6. Referências Bibliográficas [1] Vida e saúde; Água, o bem precioso; acedido em a setembro de 2012; [2] Universidade da Água; Água no planeta; acedido em setembro de 2012; [3] Repositório Aberto U.Porto; Otimização do processo de coagulação/floculação química na ETA do Ferro; acedido em a outubro 2012; [4] Universo Ambiental; Coagulação /Floculação; acedido em a outubro de 2012; [5] Inag; Lei n.º 58/2005. DR 249 SÉRIE I-A de ; acedido em a outubro 2012; [6] Água Online; Decreto-Lei n. 236/98 de 1 de agosto; acedido em a outubro 2012; [7] Macedo Vitorino & Associados; Alteração à Lei da água; acedido em Ambiente_-Alteracao_a_Lei_da_Agua-.pdf a outubro de 2012; 17

18 OBRIGADO PELA ATENÇÃO 18