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    Ambiente

    e

    Mtodos de Anlise de Risco

    do Trabalho

    Mdulo 8

    gua

    Alexandra Nobre

    ver.02 Maro/2012

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    Contedo

    1. A gua.................................................................................................................................. 31.1 Abundncia vs. Escassez ...................................................................................... 31.2 Ciclo Hidrolgico ................................................................................................... 4

    2. Categorias de guas........................................................................................................... 73. Qualidade da gua .............................................................................................................. 8

    3.1. Recolha de amostras de gua .................................................................................... 83.2. Parmetros de qualidade de uma gua ....................................................................... 9

    3.2.1. Parmetros fsicos .............................................................................................. 93.2.2. Parmetros qumicos ........................................................................................ 113.2.3. Parmetros Biolgicos ...................................................................................... 12

    4.

    Parmetros que definem a qualidade de uma gua para consumo humano ............... 14

    4.1. Determinao da acidez de uma gua ...................................................................... 144.1.1. Introduo........................................................................................................ 144.1.2. Determinao................................................................................................... 144.1.3. Exerccio de aplicao ...................................................................................... 15

    4.2. Determinao da alcalinidade de uma gua .............................................................. 164.2.1. Introduo........................................................................................................ 164.2.2. Determinao da Alcalinidade Total ................................................................... 164.2.3. Exerccio de aplicao ...................................................................................... 16

    4.3. Determinao da dureza de uma gua ...................................................................... 174.3.1. Introduo........................................................................................................ 174.3.2. Determinao da Dureza Total (DT) ................................................................... 184.3.3. Determinao da Dureza Clcica (DC) ............................................................... 184.3.4. Exerccio de aplicao ...................................................................................... 18

    4.4. Determinao da oxidabilidade de uma gua............................................................. 194.4.1. Introduo........................................................................................................ 194.4.2. Determinao................................................................................................... 194.4.3. Exerccio de aplicao ...................................................................................... 20

    4.5. Determinao da Carncia Qumica de Oxignio (CQO)............................................. 214.5.1. Introduo........................................................................................................ 214.5.2. Determinao................................................................................................... 214.5.3. Exerccio de aplicao ...................................................................................... 22

    4.6. Determinao do teor em cloretos numa gua ........................................................... 234.6.1. Introduo........................................................................................................ 234.6.2. Determinao................................................................................................... 234.6.3. Exerccio de aplicao ...................................................................................... 23

    4.7. Determinao do teor em nitritos numa gua ............................................................. 245. Origem da Poluio........................................................................................................... 256. Tratamento de guas residuais domsticas e industriais ............................................. 28

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    1. A gua

    1.1 Abundncia vs. Escassez

    Vivemos num planeta de gua, j que cerca de 70 % da sua superfcie est coberta por uma

    camada de gua, na sua maior parte salgada.

    Figura 1: Terra, o planeta azul.

    Embora a gua seja abundante no nosso planeta, s 2,5 % , potencialmente, utilizvel para o

    consumo humano:

    cerca de 2 % est na forma de gelos ou glaciares ou a to grande profundidade que se

    torna invivel, em termos econmicos e a curto prazo, a sua extraco; e

    os restantes 0,5 % so a parte disponvel e pode encontrar-se sob as formas de:o guas subterrneas;

    o lagos e rios; e

    o vapor de gua.

    Figura 2: gua na Terra.

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    gua4

    Usando um modelo comparativo, pode-se afirmar que, para uma reserva total de gua na Terra

    de 100 L, a gua potvel corresponderia apenas a 0,73 L, ou seja, mais ou menos a capacidade

    de uma garrafa.

    Figura 3: Relao gua total, gua potencialmente utilizvel e gua potvel.

    A gua imprescindvel para a manuteno da vida na Terra. A existncia de qualquer ser vivo

    no nosso planeta depende de um contnuo fluxo de gua e do equilbrio entre a gua perdida e a

    gua reposta no organismo.

    1.2 Ciclo Hidrolgico

    A gua transforma-se atravs de um ciclo contnuo em que passa do estado gasoso (vapor de

    gua atmosfrico) ao estado lquido (chuvas, rios, oceanos, ) ou ao estado slido (neve, gelos

    polares) e vice-versa. H sempre tanta gua a evaporar-se quanta a que se precipita, embora

    no no mesmo lugar nem no mesmo exacto momento.

    Figura 4: Ciclo da gua ou ciclo hidrolgico.

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    O motor deste ciclo a energia solar - na fuso dos gelos, na evaporao da gua e na sua

    ascenso na atmosfera. Todas as regies da Terra participam na evaporao da gua.

    Quando a temperatura desce, a gua evaporada condensa, torna-se lquida e comea a

    precipitar sob vrias formas: nevoeiro, chuva, neve, granizo A quantidade de precipitao de

    gua muito importante pois dela depende directamente a disponibilidade de reservas de gua

    doce. A quantidade e a frequncia das precipitaes de gua variam muito de clima para clima.

    Ao atingir o solo, as chuvas podem permanecer superfcie sob a forma lquida, originando rios

    e lagos. Mas, dependendo das caractersticas do solo, podem infiltrar-se at s reservas

    subterrneas de gua. Quando estas se formam ou se encontram prximo da superfcie,

    designam-se por depsitos freticos; quando se encontram a maiores profundidades so osdenominados depsitos profundos.

    Fenmenos ocorridos durante o ciclo da gua

    Evaporao

    Por aquecimento provocado pelo Sol, a camada superficial da gua dos

    oceanos, dos rios e dos lagos, evapora-se, isto , passa lentamente do estado

    lquido a vapor de gua. Tambm as plantas e os animais libertam vapor de gua

    e todo este vapor sobe na atmosfera.

    Formao dasnuvens

    Esta subida na atmosfera provoca o arrefecimento do vapor, que assim passa

    novamente ao estado lquido. As pequenssimas gotas de gua resultantes da

    condensao do vapor de gua formam as nuvens.

    Precipitao

    As nuvens so transportadas pelos ventos e podem originar a chuva. Nas

    regies mais frias, as gotas de gua podem passar ao estado slido, formando o

    granizo ou neve, que cai sobre a superfcie terrestre. A gua das chuvas que cai

    no solo pode sofrer trs fenmenos: parte volta a

    evaporar-se, outra parte escorre superfcie formando as guas de escorrncia

    e dirige-se para os lagos, rios e oceanos e a restante infiltra-se no solo, formando

    as guas subterrneas. Estas guas voltam superfcie atravs de poos, de

    furos e nascentes. Parte da gua, durante o trajecto, utilizada pelos seres

    vivos. A outra parte da precipitao cai no mar, nos rios, nos lagos e volta a

    evaporar-se.

    Tabela 1: Fenmenos ocorridos durante o ciclo da gua.

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    gua6

    Efectivamente, a gua est mal repartida pelo Mundo, sendo acentuadas as assimetrias

    existentes entre as vrias regies; os recursos hdricos de que dispem so consequncia

    directa da desigual distribuio da precipitao e dos nveis de escoamento.

    A maior parte do continente africano, o Mdio Oriente, as regies Oeste dos EUA, Noroeste do

    Mxico, certas zonas do Chile e Argentina e quase toda a Austrlia

    debatem-se com problemas graves de escassez de gua.

    O Mundo pode, por isso, ser teoricamente dividido em duas partes: os que tm gua e os que

    no a tm, tornando-se a posse de gua num factor de diferena entre a pobreza e a riqueza.

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    gua7

    2. Categorias de guas

    Segundo o artigo 2 do Decreto-Lei n. 236 / 98, de 1 de Agosto, so definidas, em funo dosseus usos principais, as seguintes categorias de guas:

    a) guas para consumo

    humanoa1) guas doces superficiais destinadas produo de gua para

    consumo humano;

    a2) guas subterrneas destinadas produo de gua para consumo

    humano;

    a3) guas de abastecimento para consumo humano.

    b) guas para suporte da vida

    aqucola b1) guas doces superficiais para fins aqucolas - guas pisccolas;

    b2) guas do litoral e salobras para fins aqucolas - guas conqucolas;

    b3) guas do litoral e salobras para fins aqucolas - guas pisccolas.

    c) guas balneares

    As guas doces lticas e lnticas, comummente designadas de correntes e

    paradas, assim como a gua do mar e as guas estuarinas, que seencontrem classificadas como guas balneares ou, no estando

    classificadas, onde o banho no esteja interdito e seja habitualmente

    praticado por um nmero considervel de banhistas (aproximadamente

    100 / dia, durante a poca balnear).

    d) guas de rega gua superficial ou subterrnea ou gua residual, que vise satisfazer ou

    complementar as necessidades hdricas das culturas agrcolas ou

    florestais.

    Tabela 2: Categorias de guas

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    3. Qualidade da gua

    Uma gua natural pode conter uma grande variedade de impurezas, que surgem naturalmente

    no seu ciclo hidrolgico, da mesma forma que uma gua que vai ser utilizada numa determinadaindstria pode transportar elementos incompatveis com o processo de fabrico.

    Estas impurezas, quando se apresentam como elementos nocivos para o uso a que a gua se

    destina, chamam-se contaminantes.

    , assim, necessrio conhecer a utilizao que se pretende para uma determinada gua, para se

    poderem identificar os parmetros que a caracterizam e lhe conferem o grau de qualidaderequerido e concluir se uma determinada impureza ou no contaminante.

    Actualmente, quando se pretende testar a qualidade de uma gua esta deve ser sujeita a:

    um processo normalizado de recolha de amostras;

    uma caracterizao com base num conjunto de parmetros fsicos, qumicos e

    biolgicos em funo da finalidade pretendida para essa gua;

    um tratamento de forma a eliminar possveis contaminantes e melhorar a suaqualidade.

    3.1. Recolha de amostras de gua

    Na caracterizao de uma gua, o primeiro problema a ser ultrapassado diz respeito

    amostragem, para que ela possa ser considerada representativa.

    A recolha de uma gua tem de obedecer a requisitos, entre os quais se podem citar os que

    determinam a seleco de:

    local e profundidade adequados a amostra;

    recipientes de recolha apropriados

    Aps a recolha, cada amostra de gua deve ser cuidadosamente rotulada.

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    3.2. Parmetros de qualidade de uma gua

    Os parmetros que caracterizam a qualidade de uma gua podem ser sistematizados em trs

    grandes grupos:

    fsicos qumicos

    biolgicos

    3.2.1. Parmetros fsicos

    Podem ser divididos em duas classes:

    Organolpticos, que so detectados pelos rgos dos sentidos, tal como o sabor e o cheiro,

    e os fsicos propriamente ditos tais como turvao, condutividade, temperatura e slidostotais dissolvidos.

    O saborcaracterstico de algumas guas deve-se presena de alguns ies e compostos que a

    acompanham:

    o sabor salgado obtido pela presena de Cl - para valores superiores a 300

    mg/l;

    o sabor salgado e amargo obtido pela presena de SO42-

    para valoressuperiores a 450 mg/l;

    o gosto picante devido presena de CO2 livre;

    o sabor desagradvel pode ser atribudo presena de fenis ou outros

    compostos orgnicos.

    Nas guas potveis, o cheiro deve estar ausente, denominando-se, por isso, inodoras.

    A corde uma gua pode ser detectada visualmente ou usando um espectrofotmetro.

    A existncia de certas cores na gua um indicativo da presena de determinados

    contaminantes dissolvidos ou coloridos como, por exemplo:

    a cor amarela devida presena de certos cidos existentes nos solos

    vegetais;

    a cor avermelhada pode ser devida presena de ferro;

    a cor negra pode dever-se presena de mangans.

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    gua10

    Em algumas indstrias, a cor de uma gua pode ser impeditiva da sua utilizao como gua de

    processo.

    A turvao traduz-se na dificuldade que uma gua apresenta na transmisso da luz.

    Esta dificuldade deve-se presena de materiais coloidais ou materiais insolveis em

    suspenso, que existem, principalmente, nas guas superficiais.

    A turvao pode ser eliminada por processos de coagulao, decantao e filtrao.

    A condutividade elctrica de uma gua a medida da capacidade que essa gua tem para

    conduzir corrente elctrica.

    O seu valor pode ser considerado como uma medida da matria total ionizante presente numa

    gua, uma vez que a gua pura pouco contribui para essa condutividade.

    A temperatura da gua um parmetro fsico que indispensvel conhecer, uma vez que a sua

    variao interfere com outros parmetros e pode afectar os processos de tratamento dessa

    gua.

    A diminuio de temperatura de uma gua tem como consequncias:

    aumento da densidade;

    aumento da viscosidade;

    aumento da solubilidade dos gases e, em particular, do oxignio;

    aumento do pH.

    A sua determinao deve ser realizada no prprio local de recolha da amostra.

    Os Slidos Totais Dissolvidos (STD) em guas naturais consistem em sais inorgnicos e

    outros materiais dissolvidos.

    Estes sais so constitudos por ies, tais como carbonatos, cloretos, sulfatos, nitratos, potssio,

    sdio, clcio e magnsio.

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    gua11

    Em condies ambientais normais existe um equilbrio nas propores destes compostos; se

    houver uma descarga de slidos no sistema, quer de origem natural quer antropognica, este

    equilbrio alterado e os efeitos deste excesso podem ser medidos.

    3.2.2. Parmetros qumicos

    O Oxignio Dissolvido (OD) um dos parmetros mais importantes na anlise da qualidade da

    gua, uma vez que revela a possibilidade de manuteno de vida dos organismos aerbios

    como os peixes, por exemplo. A escassez de OD pode levar ao desaparecimento dos peixes

    numa determinada gua, pois esses organismos so extremamente sensveis diminuio de

    OD no seu meio. Pode ainda causar mau cheiro.

    A Carncia Bioqumica de Oxignio (CBO) o parmetro usualmente mais utilizado para a

    medida do consumo de oxignio na gua. Representa a quantidade de oxignio do meio que

    consumido pelos peixes e outros organismos aerbios e gasta na oxidao da matria orgnica

    presente na gua.

    So inmeros os sais minerais existentes na gua. O azoto e o fsforo, dependendo da

    quantidade, so importantes pois so responsveis pela alimentao de algas, vegetais e outrosorganismos aquticos. Em dosagens elevadas podem provocar graves problemas como,

    proliferao excessiva de algas, causando o fenmeno conhecido como eutrofizao de lagos e

    represas. Nesses casos a gua tem mau cheiro, gosto desagradvel e d-se uma morte

    generalizada dos peixes.

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    gua12

    3.2.3. Parmetros Biolgicos

    A quantidade de matria orgnica presente numa gua depende de vrios factores, incluindo

    todos os organismos que a vivem, os resduos de plantas e animais carregados para as guas e

    tambm o lixo e os esgotos nela despejados.

    Se a quantidade de matria orgnica for muito elevada a poluio da gua alta e uma srie de

    processos so alterados. Haver muito alimento disposio e consequentemente proliferao

    dos seres vivos. Havendo, assim, maior consumo de oxignio que ocasionar a diminuio de

    OD e por fim a mortalidade dos peixes.

    Se os processos poluidores no forem controlados ser difcil restabelecer-se o equilbrio dagua.

    Os principais componentes de matria orgnica que se encontram na gua so protenas,

    aminocidos, carbohidratos, gorduras e fenis.

    Outro aspecto importante em termos de qualidade biolgica da gua a presena de agentes

    patognicos e a transmisso de doenas.

    A deteco dos agentes patognicos, principalmente das bactrias, numa amostra de gua

    extremamente difcil por causa das suas baixas concentraes. Assim, a determinao de uma

    gua conter ou no agentes causadores de doenas pode ser feita de forma indirecta, atravs

    dos organismos indicadores de contaminao fecal do grupo dos coliformes.

    Os coliformes esto presentes em grande quantidade nas fezes do ser humano e dos animais de

    sangue quente. A presena destes na gua no representa, por si s, um perigo sade, mas

    indica a possvel existncia de outros organismos causadores de problemas de sade.

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    gua13

    Depois de analisados todos estes parmetros, a gua classificada em classes, como descrito

    no quadro abaixo:

    Classe Nvel de Qualidade

    A sem poluioAguas consideradas como isentas de poluio,aptas a satisfazer potencialmente as utilizaesmais exigentes em termos de qualidade.

    B fracamente poludoguas com qualidade ligeiramente inferior classe A, mas podendo tambm satisfazerpotencialmente todas as utilizaes.

    C poludo

    guas com qualidade aceitvel, suficientepara irrigao, para usos industriais e produode gua potvel aps tratamento rigoroso.Permite a existncia de vida pisccola mas comreproduo aleatria; apta para recreio semcontacto directo.

    D muito poludo

    guas com qualidade medocre, apenaspotencialmente aptas para irrigao,arrefecimento e navegao. A vida pisccolapode subsistir, mas de forma aleatria.

    E extremamente poludo

    guas ultrapassando o valor mximo da classe

    D para um ou mais parmetros. Soconsideradas como inadequadas para amaioria dos usos e podem ser uma ameaapara a sade pblica e ambiental.

    Tabela 3: Classe das guas (Anurio de Qualidade da gua da Regio Alentejo, 1997)

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    4. Parmetros que definem a qualidade de uma gua para consumo humano

    4.1. Determinao da acidez de uma gua

    4.1.1. Introduo

    A acidez a capacidade da soluo para neutralizar uma base.

    A acidez divide-se em:

    a) Acidez Natural presena de CO2 (por incorporao natural do CO2 atmosfrico ou

    pela oxidao da matria orgnica).

    b) Acidez Mineral associada a guas residuais industriais.

    O CO2 no prejudicial para o Homem.

    Acidez elevada pode causar corroso nas tubagens e equipamentos.

    Expressa-se em mg CaCO3/L

    4.1.2. Determinao

    a) Acidez Mineral

    Titulante Hidrxido de sdio (soluo alcalina)

    Indicador Alaranjado de metilo (pto equiv. = 3,7)

    b) Acidez Total

    Acidez Total = Acidez Mineral + Acidez Natural

    Titulante Hidrxido de sdio (soluo alcalina)

    Indicador Fenolftalena (pto equiv. = 8,3)

    ( )a

    Tit

    V

    CV 50000CaCOmg/LTotalAcidez 13

    =

    sendo:

    V1 volume de titulante gasto, ml

    Va volume da amostra, ml

    TitC Concentrao da soluo titulante, eq/dm3

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    gua15

    4.1.3. Exerccio de aplicao

    Considere o quadro seguinte:

    Amostras V1 mdio(ml)

    Va(ml)

    NaOHC (eq/dm3)

    gua da torneira 2,9 10021087,1

    gua engarrafada (gua dasPedras)

    34,4 20

    Determine a acidez de cada uma das amostras.

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    gua16

    4.2. Determinao da alcalinidade de uma gua

    4.2.1. Introduo

    A alcalinidade de uma gua a medida total das substncias presentes numa gua, capazes

    de neutralizar cidos.

    A alcalinidade de uma soluo uma medida da sua capacidade-tampo; esta propriedade

    est associada resistncia da soluo a variaes de pH, por adio de pequenas

    quantidades de cidos ou bases.

    Deve-se presena de carbonatos 23

    CO e bicarbonatos

    ( )

    3HCO , entre outros.

    incua para o Homem.

    gua com elevada alcalinidade pode ter um sabor desagradvel.

    guas que percolam rochas calcrias (CaCO3) geralmente apresentam alcalinidade

    elevada.

    4.2.2. Determinao da Alcalinidade Total

    Titulante cido sulfrico (H2SO4)Indicador Alaranjado de metilo

    ( )a

    SOH

    V

    CV 50000CaCOmg/LTotaldeAlcalinida 42

    1

    3

    =

    sendo:

    V1 volume de titulante gasto, ml

    Va volume da amostra, ml

    42SOHC Concentrao da soluo titulante, eq/dm

    3

    4.2.3. Exerccio de aplicao

    Titularam-se 35 ml de uma amostra de gua com 8,3 ml de cido sulfrico 0,02eq/dm3. Qual

    a alcalinidade da amostra?

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    gua17

    4.3. Determinao da dureza de uma gua

    4.3.1. Introduo

    A dureza a dificuldade de uma gua em dissolver sabo.

    Deve-se presena de metais alcalino-terrosos como +2Ca , +2Mg , +2Sr , +2Mn ,

    +2Zn , +2Fe .

    Podem definir-se dois tipos de dureza: clcica e total.

    A dureza clcica indica-nos a quantidade de ies clcio (Ca2+) presentes em soluo.A dureza total indica a presena de outros caties bivalentes como por exemplo o

    estrncio (Sr2+), o mangans (Mn2+), o ferro (Fe2+) e o magnsio (Mg2+).

    Classificao da gua relativamente sua dureza

    ClassificaoDureza

    (mg/l CaCO3)

    gua Macia 50 100

    gua Mdia 100 200gua Dura > 200

    Inconvenientes da gua muito dura

    Em unidades industriais onde existe produo de vapor ou que envolvam

    aquecimento de gua verifica-se o aparecimento de incrustaes, em tubagens

    e caldeiras, que provocam:

    Dificuldade na transferncia de calor Diminuio da durabilidade dos equipamentos

    Exploses.

    No consumo domstico:

    Provoca incrustaes nos tubos e mquinas de lavar

    Forma, com os detergentes, sais insolveis de +2Ca e +2Mg que

    precipitam na roupa endurecendo-a, isto dificulta a lavagem e consome

    uma maior quantidade de sabo.Porque razo o Homem no deve consumir gua macia?

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    gua18

    4.3.2. Determinao da Dureza Total (DT)

    A Dureza total igual soma das durezas clcica (DC) e magnsica (DM).

    DT = DC + DM

    Titulante E.D.T.A.

    Indicador negro de eriocrmio

    ( )( )OHm

    CV EDTAEDTA

    2

    8

    3

    10CaCOmg/LTotalDureza

    =

    sendo:

    VEDTA volume de titulante gasto, dm3

    EDTAC Concentrao da soluo titulante, mol/dm3

    m(H2O) massa de gua, gramas. (Determinada atravs da densidade da gua)

    4.3.3. Determinao da Dureza Clcica (DC)

    Titulante E.D.T.A.

    Indicador murexide

    ( )( )OHm

    CV EDTAEDTA

    2

    8

    3

    10CaCOmg/LClcicaDureza

    =

    sendo:

    VEDTA volume de titulante gasto, dm3

    EDTAC Concentrao da soluo titulante, mol/dm3

    m(H2O) massa de gua, g . (Determinada atravs da densidade da gua)

    4.3.4. Exerccio de aplicao

    Determine as durezas total, clcica e magnsica da gua da torneira sabendo que:

    Titulante soluo de EDTA 0,01 mol/dm3

    d(amostra) = 0,971 g / cm3

    V (amostra) = 100 ml

    V (EDTA) na presena de negro de eriocrmio = 30,75 ml

    V (EDTA) na presena de murexide = 21,15 ml

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    4.4. Determinao da oxidabilidade de uma gua

    4.4.1. Introduo

    utilizada para avaliar a contaminao orgnica de uma gua.

    A contaminao orgnica deve-se presena de protenas, gorduras, acares e

    vitaminas.

    A matria orgnica resulta do metabolismo dos organismos vivos (plantas, animais,

    microrganismos).

    Normalmente, a maior quantidade de matria orgnica que se encontra nas guas proveniente de actividades antropognicas, como por exemplo resduos diversos

    (agrcolas, urbanos e industriais).

    Expressa-se em mg/l O2 e utilizada para guas que se destinam a consumo humano.

    O agente oxidante utilizado o Permanganato de potssio (KMnO4).

    No representa directamente um risco para a sade pblica mas, ao reagir com os

    compostos halogenados (Cl2, cloro) utilizados na desinfeco da gua pode originar

    produtos txicos.gua com elevados teores de matria orgnica pode indiciar contaminaes

    bacteriolgicas.

    4.4.2. Determinao

    Titulante Permanganato de potssio

    ( )

    ( )

    a

    KMnO

    V

    CVV 8000

    Omg/LadeOxidabilid

    401

    2

    =

    sendo:

    V0 volume de titulante gasto para o ensaio em branco, ml

    V1 volume de titulante gasto para a amostra, ml

    Va volume da amostra, ml

    4KMnO

    C Concentrao da soluo titulante, eq/dm3

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    4.4.3. Exerccio de aplicao

    Considere o quadro seguinte:

    Amostras

    V0

    (ml)

    V1

    (ml)

    Va

    (ml)4KMnO

    C

    (eq/dm3)

    gua da torneira0,8

    0,8 25 0,010

    gua do furo 1,1 25 0,010

    Determine a oxidabilidade de ambas as amostras.

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    4.5. Determinao da Carncia Qumica de Oxignio (CQO)

    4.5.1. Introduo

    a quantidade de oxignio existente na gua necessria para oxidar a matria orgnica

    presente.

    Permite avaliar a carga poluente existente na amostra.

    Apenas determinada em guas residuais.

    Carga poluente em excesso pode provocar eutrofizao no meio hdrico.Eutrofizao excesso de nutrientes crescimento excessivo de algas

    decomposio das algasaumento do n. de microrganismos.

    utilizado um oxidante mais forte do que na determinao da oxidabilidade, o Dicromato

    de Potssio ( )722 OCrK .

    Expressa-se em mg/l O2.

    D.L. n.236/98: VLE (CQO) = 150 mg/l O2.

    D.L. n.152/97 (guas residuais): VLE (CQO) = 125 mg/l O2.

    4.5.2. Determinao

    Titulante Dicromato de potssio

    ( )( )

    a

    Tit

    V

    CVV 8000Omg/LCQO 102

    =

    sendo:

    V0 volume de titulante gasto para o ensaio em branco, ml

    V1 volume de titulante gasto para a amostra, ml

    Va volume da amostra, ml

    TitC Concentrao da soluo titulante, eq/dm3

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    4.5.3. Exerccio de aplicao

    Considere o quadro seguinte:

    AmostrasV0

    (ml)V1

    (ml)Va

    (ml)4KMnO

    C

    (eq/dm3)

    gua residualbruta

    10,15,0 20,0

    0,236gua residual

    tratada10,0 20,0

    Determine a carncia qumica de oxignio de ambas as amostras.

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    4.6. Determinao do teor em cloretos numa gua

    4.6.1. Introduo

    A existncia de um elevado teor em cloretos confere gua um sabor desagradvel.

    gua com elevado teor em cloretos pode causar problemas a hipertensos; do ponto de

    vista ecolgico perturba a agricultura e os ecossistemas.

    A partir de 200 mg/l Cl- podem ocorrer efeitos nocivos.

    100 mg/l < [Cl-] < 250 mg/l guas doces

    [Cl-] > 20000 mg/l gua do mar

    4.6.2. Determinao

    Titulante Nitrato de prata (AgNO3)

    Indicador Cromato de potssio (K2CrO4)

    ( ) ( )a

    Tit

    V

    CVV 35450Clmg/LcloretosemTeor 01

    =

    sendo:V0 volume de titulante gasto para o ensaio em branco, ml

    V1 volume de titulante gasto para a amostra, ml

    Va volume da amostra, ml

    TitC Concentrao da soluo titulante, eq/dm3

    4.6.3. Exerccio de aplicao

    Considere o quadro seguinte:

    AmostrasV0

    (ml)V1

    (ml)Va

    (ml)4KMnO

    C

    (eq/dm3)

    gua da torneira

    0,8

    5,6 50

    0,0109gua superficial 28,1 10

    gua do furo 8,3 50

    Determine o teor em cloretos de cada uma das amostras.

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    4.7. Determinao do teor em nitritos numa gua

    O consumo de gua com elevada concentrao de nitritos pode ter consequncias

    bastante graves no organismo doena do beb azul (leva morte por asfixia).

    D.L. n. 236/98: Valor Mximo Admissvel ( )2NO = 0,1 mg /l

    gua da torneira sem purga 0,079 mg/l ( )2NO

    gua da torneira com purga 0,011 mg/l ( )2NO

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    5. Origem da Poluio

    A poluio das guas est directamente associada capacidade que os rgos receptores(poos, lagos, rios, mares...) tm para diluir efluentes, que so despejos de origem diversa.

    Figura 5: Origem da poluio.

    A poluio da gua pode ter vrias origens tais como biolgica, trmica, sedimentar e qumica.

    A poluio biolgica costuma designar-se por contaminao e resulta da presena de

    microrganismos patognicos, potenciais causadores de morte, especialmente na gua para

    consumo. A desinfeco com cloro ou ozono seguida de filtrao promove a purificao destas

    guas.

    A poluio trmica ocorre, muitas vezes, pelo aquecimento local de um curso de gua,provocado pela descarga de guas residuais usadas em processos de arrefecimento industriais

    ou de centrais trmicas.

    A poluio sedimentar resulta da acumulao de material em suspenso, partculas de solo e

    partculas qumicas orgnicas e inorgnicas insolveis, arrastadas pela gua de escorrncia ou

    pela gua das chuvas. Estes sedimentos poluem de diversas maneiras, at pelo simples

    impedimento passagem da luz solar. Estes sedimentos podem ser removidos por tcnicasvariadas, tais como:

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    gua26

    filtrao;

    sedimentao por gravidade; e

    coagulao.

    A poluio qumica, a mais preocupante, causada pela presena de qumicos indesejveis ou

    prejudiciais, sendo ainda mais subtil que os outros tipos de poluio, j que:

    a trmica tem pouco efeito na potabilidade da gua;

    a sedimentar facilmente detectvel vista desarmada;

    a biolgica pode ser eliminada por simples fervura (casos mais simples); e

    a qumica tem efeitos mais subtis e complexos, que podem levar muito tempo a fazer-se

    sentir, com as consequncias que da resultam.

    Figura 6: Poluio da gua.

    Pode-se definir poluio da gua como a introduo directa ou indirecta, por aco humana, de

    substncias ou de calor na gua, susceptveis de prejudicar a sade humana ou a qualidade do

    ambiente e de causar a deteriorao dos bens materiais, ou a deteriorao ou entraves na

    fruio do ambiente e na legtima utilizao da gua.

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    gua27

    Principais agentes poluentes Origem ConsequnciasBactrias, vrus, protozorios, larvas eparasitas.

    Esgotos domsticos, resduos deanimais.

    Doenas diversas.

    Grandes populaes de bactriasaerbias alimentadas por desperdcios

    orgnicos, consumindo o oxigniodissolvido.

    Desperdcios de origem orgnica quepodem ser decompostos por bactrias

    aerbias.

    Carncia de oxignio, matando todos osseres vivos que precisam de oxignio

    dissolvido.

    Substncias qumicas inorgnicassolveis na gua (cidos, sais ecompostos de metais txicos, como omercrio e o chumbo).

    guas residuais de indstrias. Sal comumlanado nas estradas geladas.

    Tornam a gua imprpria para consumo,danificam peixes e outras espciesaquticas. Bioampliao, lesa colheitas eacelera a corroso de equipamentos.

    Nutrientes inorgnicos das plantas, bemcomo pesticidas e herbicidas.

    Fosfatos e nitratos solveis em gua.

    Provocam o crescimento excessivo dasplantas aquticas (eutrofizao) quedepois de morrerem se decompem efazem diminuir a quantidade de oxigniodissolvido. Nveis excessivos de nitratosnuma gua potvel diminuem acapacidade de transporte de oxignio nosangue, podendo matar crianas desde agestao at aos 3 anos.

    Substncias qumicas orgnicas.Petrleo, gasolina, plsticos, pesticidas,solventes de limpeza e detergentes.

    Prejudicam a sade do Homem.

    Danificam toda a vida aqutica.

    Matria sedimentada ou em suspenso. Partculas insolveis do solo, slidos emsuspenso provenientes da eroso dossolos.

    As partculas em suspenso provocam:

    - turvao da gua, reduzindo afotossntese;

    - ruptura das cadeias alimentaresaquticas;

    - transporte de pesticidas e bactrias.

    As partculas sedimentadas provocam:

    - a destruio dos leitos de alimentos edesova de peixes;

    - a obstruo de lagos, reservatriosnaturais, canais e portos.

    Aumento da temperatura das guas.guas residuais da indstria usadas noarrefecimento do processo.

    O aumento da temperatura das guasdiminui a solubilidade de oxignio e temcomo consequncia a diminuio da suaconcentrao na gua, que provoca:

    - morte dos peixes;

    - organismos aquticos mais sujeitos adoenas;

    - aumento de parasitas e substnciastxicas;

    - alterao dos ciclos de reproduo.

    Precipitao cida.Chuvas cidas resultantes de xidos deazoto e enxofre emitidos para aatmosfera.

    Diminuio do pH.

    Tabela 4: Agentes poluentes.

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    gua28

    6. Tratamento de guas residuais domsticas e industriais

    As guas residuais so tratadas em estaes de tratamentos de guas que podem ser

    designadas por:

    Estaes de Tratamento de guas Residuais (ETAR)

    Estaes de Tratamento de Efluentes Industriais (ETEI)

    Estaes de Tratamento de guas Residuais Industriais (ETARI)

    O principal objectivo de uma estao de tratamento de efluentes industriais tratar os efluentes

    para que estes respeitem as normas de descarga em colectores municipais.

    5%

    25%

    24%

    46%

    Uso domsticoIndstria

    Agricultura Centrais elctricas

    Figura 7. Provenincia das guas residuais

    As guas que circulam num colector municipal so constitudas por guas pluviais, residuais

    domsticas e residuais industriais.

    As descargas de guas pluviais apenas aumentam o volume do caudal, havendo unicamente

    problema na capacidade de escoamento para os colectores.

    Os efluentes domsticos tambm aumentam o caudal de guas residuais e, normalmente s

    necessitam de tratamentos primrios e secundrios.

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    gua29

    J os efluentes industriais ocasionam problemas mais graves, uma vez que as suas descargas

    no so uniformes e dependem do tipo de indstria e da existncia, ou no, de estao de

    tratamento sada da fbrica.

    Uma estao de tratamento de efluentes tem como objectivo remover:

    Slidos (matria orgnica, metais pesados, pedras, areias, folhas entre outros)

    Compostos orgnicos biodegradveis

    Organismos patognicos

    Os tratamentos so agrupados em trs conjuntos de operaes designados por:

    Tratamentos primriosTratamentos secundrios

    Tratamentos tercirios

    Tratamento primrio (mecnico): tem como principal funo a remoo mecnica da maior parte

    da matria orgnica, atravs da sedimentao. A sua eficcia de remoo de

    aproximadamente 50%.

    Tratamento secundrio (fsico e biolgico): a sua principal funo obter uma maior

    sedimentao de slidos e, remover bacteriologicamente outros slidos e poluentes. A sua

    eficcia de remoo de aproximadamente 65%.

    Tratamento tercirio (fsico e qumico): tem como principal funo remover os slidos residuais e

    nutrientes como o fsforo. A sua eficcia de remoo de aproximadamente 80%.

    Poder haver ainda, a necessidade de um tratamento preliminar, onde se removem os slidos

    maiores atravs de uma gradagem do efluente. Esta gradagem consiste em passar o efluente

    por crivos onde o material fica retido. Depois desta operao, o efluente passa por um ciclone

    onde a areia e a gravilha ficam retidas. Assim, evitam-se possveis danos nas tubagens dos

    tratamentos seguintes.

    Tratamento Primrio

    Este processo consiste numa srie de tanques de sedimentao que permitem o assentamento

    dos slidos.

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    gua30

    Quando o efluente entra na estao de tratamento passa por um conjunto de filtros que retm os

    slidos de maiores dimenses. Em seguida, passa por um leito de areia e gravilha e, por fim,

    entra num grande tanque de sedimentao onde os slidos em suspenso vo assentar e formar

    lamas primrias.

    Figura 8. Tratamento primrio seguido de secundrio

    Tratamento Secundrio

    Neste processo, o objectivo remover a maior parte da matria orgnica biodegradvel

    (tanto sedimentada como dissolvida) fazendo borbulhar ar na gua (da mesma maneira que

    rpidos e quedas de gua arejam uma corrente natural).

    Figura 9. Equipamento de ventilao

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    gua31

    Micrbios e outros organismos microscpicos so estimulados a consumir a matria orgnica

    biodegradvel em grandes tanques de arejamento.

    So, ento, usados uns segundos tanques de sedimentao de forma a permitir que a maior

    parte dos micrbios, slidos, materiais pesados e qumicos orgnicos sedimentem. Alguns

    destes slidos sedimentados so novamente recirculados para o tratamento secundrio, de

    forma, a manter o equilbrio do crescimento das bactrias, enquanto os restantes so

    adicionados s lamas do tratamento primrio anterior.

    Este conjunto de lamas, provenientes dos dois tratamentos, conduzido para biodigestores

    anaerbios (passo biolgico que ocorre na ausncia de oxignio) onde se produz o gs metano

    que, na maioria das situaes, se utiliza para a produo da energia elctrica da prpria estaode tratamento. O material slido, no digerido anteriormente, prensado de forma a retirar-lhe

    a gua e armazenado at ser utilizado na produo de adubos ou lanado directamente no solo.

    Por fim, procede-se desinfeco da gua residual tratada antes da descarga nos colectores.

    Tratamento Tercirio

    O tratamento tercirio inclui uma variedade de processos que se adicionam ao tratamento

    secundrio para poder responder a alguns problemas particulares de qualidade de gua.

    As tecnologias utilizadas nesta fase dependem das caractersticas das guas residuais.

    Podem, assim, ser removidos alguns slidos suspensos remanescentes, azoto e fsforo.

    Existem tambm tratamentos mais avanados que podem remover alguns metais, produtos

    qumicos e outros tipos de contaminantes.

    Como acontece nos tratamentos anteriores, a gua antes de ser lanada no ambiente deve

    sofrer desinfeco, por clorao, por ozono ou por raios UV.

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    Figura 10. Tratamentos tercirios

    Figura 11. Esquema de uma ETAR