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O presente documento aborda os processos utilizados no tratamento de águas superficiais, com ênfase no processo de cloração, em sete lagoas/mg. A pesquisa se justifica no atual cenário, onde indivíduos da região questionam a qualidade da água que chega em suas torneiras, com reclamações sobre a coloração e odor característico de cloro. O documento analisa amostras de água coletadas na região, com o intuito de verificar se a concentração de cloro presente atende à legislação. Além disso, o documento apresenta informações sobre as características do sistema de abastecimento de água de sete lagoas, que possui captação subterrânea por meio de poços profundos, e o tratamento por simples desinfecção através de cloração. O documento também aborda os métodos de determinação do cloro em águas, os efeitos da cloração e a importância das cloraminas no processo de desinfecção.
Tipologia: Esquemas
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Sete Lagoas/MG. Março/2022.
Projeto apresentado como exigência para a obtenção de nota nas disciplinas dos cursos de Engenharia Mecânica e Química, ministrados pela Faculdade Ciências da vida, como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Mecânico e Químico. ORIENTADOR: Julio Cordeiro Guimarães. Sete Lagoas/MG. Março/2022.
O presente projeto abordará os processos utilizados no tratamento de águas superficiais - águas encontradas em rios, riachos, lagos etc. - que devido a facilidade a seu acesso, é a principal fonte de abastecimento do planeta. O principal tema do projeto refere-se ao processo de cloração, que será abordado com maior ênfase devido ao problema identificado. 1.2 PROBLEMA Muitos indivíduos localizados em Sete Lagoas/MG e região, reclamam da coloração e do odor característico de cloro na água que sai de suas torneiras. A partir dessa problematização, o seguinte questionamento torna-se necessário: O teor de cloro presente na água utilizada no abastecimento da população, está dentro dos parâmetros exigidos pela legislação? 1.3 HIPÓTESES O teor de cloro presente na água utilizada no abastecimento da população de Sete Lagoas/MG e região, é menor ou igual ao limite máximo exigido pela legislação. 1.4 JUSTIFICATIVA A pesquisa se justifica no atual cenário, onde, como citado anteriormente, indivíduos de Sete Lagoas/MG e região se questionam sobre a qualidade da água que chegam em suas torneiras. Nesse sentido, pode-se vislumbrar a importância da análise proposta, que trará embasamentos técnicos e científicos para esses questionamentos. 1.5 OBJETIVOS 1.5.1 Objetivo Geral Analisar amostras de água, coletadas na região de Sete Lagoas/MG, com o intuito de verificar se a concentração de cloro presente nessas amostras atende a legislação. 1.5.2 Objetivos Específicos ● Definir a metodologia que será utilizada;
● Identificar os reagentes e materiais que serão necessários para a análise; ● Traçar um roteiro para desenvolvimento da pesquisa; ● Comparar os resultados encontrados para a concentração de cloro presente nas amostras, com o que determina a legislação.
A água para uso humano deve atender a rigorosos critérios de qualidade, de modo a não causar prejuízo à saúde de seus consumidores. Uma água própria para este fim é chamada de água potável e as características a que a mesma deve atender são os chamados padrões de potabilidade (Portarianº2914/11do Ministério da Saúde). Além dos padrões de potabilidade, devemos considerar os critérios de qualidade dos mananciais de água destinada ao abastecimento humano. Esta é a chamada água potabilizável, ou seja, a que pode se tornar potável, após tratamento convencional. Devem ser estabelecidos limites de impurezas para a água potabilizável, de modo que as técnicas convencionais de tratamento possam minimizá-las tornando-a potável. Você consegue imaginar o mundo hoje sem a distribuição em massa de água tratada? Indiscutivelmente, isso transformará a vida cotidiana das pessoas em um verdadeiro caos e terá profundas implicações para as atividades econômicas globais. Primeiramente, cada cidadão deverá percorrer rios, córregos, poços artesianos, lagos e outras nascentes para coletar água bruta. Depois, estes indivíduos ou famílias serão então responsáveis pelo seu próprio tratamento de água para torná-la potável e segura para atender às suas necessidades. Em outras palavras, deve ser fervido, adicionado cloro ou outras substâncias desinfetantes para evitar contaminação, ferimentos e doenças por água imprópria para consumo humano. Por fim, é necessário armazenar essa água saudável em galões, tanques e outros reservatórios que possam ser utilizados para necessidades de curto prazo. Já pensou em implementar todas essas rotinas nos dias de hoje para manter a água em residências, comércios, empresas, hotéis, escolas, bancos, instituições e indústrias? Algo inimaginável e surreal no século XXI.
indesejáveis. Esses organismos podem sobreviver na água por várias semanas, em temperaturas próximas a 21ºC e, em alguns casos, por vários meses, em baixas temperaturas (Cubillos, 1981). O uso de cloro na desinfecção da água foi iniciado com a aplicação do hipoclorito de sódio (NaClO), obtido pela decomposição eletrolítica do sal. Inicialmente, o cloro era empregado na desinfecção de águas somente em casos de epidemias. A partir de 1902, a cloração foi adotada de maneira contínua na Bélgica e, em 1909 passou a ser utilizado o cloro guardado em cilindros revestidos com chumbo. De acordo com Rossin (1987), os processos de cloração evoluíram com o tempo, podendo esta evolução ser caracterizada em diferentes décadas:
Em situações em que a contaminação for elevada, o residual do desinfetante atua indiretamente como indicador, pois sua ausência será facilmente verificada. Experimentalmente, o residual situa-se em torno de 0,1 PPM, entretanto, na prática, este valor sobe para a faixa de 0,3 a 0,6 PPM e, dependendo do comprimento da rede de distribuição, devem ser feitas dosagens adicionais. Não se deve esquecer a ação oxidante do cloro, quando se pretende usá-lo como desinfetante, pois em algumas águas, uma parte é consumida na ação desinfetante e outra na ação oxidante. Quando utilizado como oxidante, possui a finalidade de modificar a característica química da água, como é o caso da remoção da amônia e seus compostos, substâncias orgânicas diversas e compostos inorgânicos oxidáveis. Desta forma a cloração de águas impuras que contenham estes compostos, demanda uma quantidade maior de cloro do que aquela necessária para desinfecção. Um efeito secundário resultante da cloração é o da reação do cloro com determinados compostos, como amônio, ferro, manganês, sulfitos ou mesmo algumas substâncias orgânicas sendo que, em águas puras, ocorre ainda um consumo de cloro devido a outros fatores, como, a luz solar. A cloração também pode produzir efeitos adversos, como no caso de águas que contenham fenóis ou outras substâncias orgânicas, pois odor e sabor podem ser significativamente intensificados, vindo a alterar o produto final. Além disso, substâncias potencialmente cancerígenas como o clorofórmio, podem também ser formadas. Existem vários métodos de determinação do cloro em águas, entre os quais se incluem o iodométrico, o amperométrico, o do DPD (volumétrico e colorimétrico – espectrofotométrico) e o colorimétrico da orto-toluidina arsenito (OTA). Este último devido a sua toxidez e pouca precisão vem sendo progressivamente abandonado. Normalmente, os Sistemas de Abastecimento Público de Água fazem a desinfecção com cloro, denominando-se este procedimento como cloração. Este pode também ser empregado nos mananciais como algicida e na pré- cloração, como oxidante do ferro e manganês naturais na água, como oxidante da
de desinfecção da água. Há uma aceleração das reações, proporcional à quantidade de cloro. Entre as substâncias frequentemente contidas na água com as quais o cloro reage, tem significado especial à amônia (NH3) e outros compostos nitrogenados, como proteínas e aminoácidos, com os quais o cloro forma as chamadas cloraminas e outros cloros derivados de menor interesse. A importância das cloraminas na desinfecção da água reside na particularidade de conterem cloro disponível para novas reações, embora menos enérgicas do que as de cloro livre. NH3 + HClO → NH2 Cl + H (monocloramina) NH2CI + HClO → NHCl2 + H (dicloramina) NHCl2 +HClO → NCI3 + H (tricloreto de nitrogênio) Recursos Balões volumétricos de 100 e 1000 ml; Erlenmyer de tamanho adequado; Pipetas volumétricas e graduadas com capacidades adequadas conforme o método escolhido; Garrafa de coleta tipo microbiológica. Bureta de 25 ml com divisão de 0,05 mL; Balança analítica e semi-analítica; Béquer de tamanho adequado; Frasco âmbar; Proveta de 50 e 100 mL Solução Tampão Fosfato EDTA Fosfato ácido de sódio (Na2HPO4) Fosfato diácido de potássio (KH2PO4)
Cloreto de mercúrio Solução indicadora DPD (N,N Dietil - Fenilenodiamina) Sulfato de DPD penta-hidratado; Solução de ácido sulfúrico 25% (H2SO4); EDTA Solução Titulante de Sulfato Ferroso Amoniacal (Fe(NH4)2.6H2O) Sulfato ferroso amoniacal Solução de ácido sulfúrico (H2SO4) 25%; Água potável é toda água segura para consumo humano. Em outras palavras, é uma água que não possui cor, sabor, odor ou quaisquer substâncias que possam causar doenças, como microrganismos. Para ser considerada potável, a água precisa atender certos parâmetros estabelecidos por lei. No caso do Brasil, esses parâmetros são definidos e descritos no Capítulo V (“Do padrão de potabilidade”) da Portaria nº 888 do Ministério da Saúde, de 4 de maio de 2021. Alguns dos fatores a serem considerados, incluem: pH; turbidez; cor; quantidade de coliformes totais; presença de Escherichia coli; concentrações de componentes como ferro, manganésio, cobre e outros; cloração.
dosagem é regulada seguindo normas da OMS – Organização Mundial de Saúde, que determina um residual ativo de cloro entre 0,2 a 2,0 ppm. Sete Lagoas/MG estão localizada numa região cárstica (região calcária) e a água subterrânea possui o flúor natural do subsolo (conforme análises realizadas periodicamente) e os valores encontrados variam de 0,20 a 0,44 mg/L. (SAAE, 2013) Outra situação específica de Sete Lagoas/MG é o fato de que, além da maioria dos sistemas serem interligados, existe também o caso da “injeção direta” na rede de distribuição de água, cuja forma de desinfecção por cloração é feita através de bombas dosadoras de cloro em 56 UTs – Unidades de Tratamento Simplificado, também chamadas de Casas de Químicas, junto aos poços e espalhadas por toda a cidade inclusive na zona rural. (SAAE, 2022) Possuindo laboratório próprio, o SAAE realiza o controle da qualidade da água distribuída. Esse monitoramento é feito por amostragem nos sistemas, poços artesianos, e redes de distribuição, através de um rodízio cujo resultado é enviado mensalmente à Secretaria Municipal de Saúde.
Apesar das dificuldades inerentes ao tipo de Abastecimento e Distribuição (captação subterrânea, 105 poços, 20 sistemas, 56 injeções diretas na rede, 55 reservatórios), o SAAE vem cumprindo as determinações legais da OMS e da Portaria 2914/2011 – MS considerando os parâmetros relativos ao tratamento por simples desinfecção que é o indicado para o caso de Sete Lagoas/MG, onde, o último relatório de parâmetros da água apresenta os seguintes dados:
DE TRIHALOMETANOS E OS RISCOS POTENCIAIS À SAÚDE PÚBLICA BRASIL. PORTARIA Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011- DISPÕE SOBRE OS PROCEDIMENTOS DE CONTROLE E DE VIGILÂNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO E SEU PADRÃO DE POTABILIDADE. ROSSIN, A. C., 1987. DESINFECÇÃO. IN: TÉCNICA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA (TRATAMENTO DE ÁGUA), VOL. 2, SÃO PAULO: CETESB/ASCETESB. E Y RECURSOS NATURALES RENOVABLES, AR 14). https://www.neowater.com.br/post/agua-potavel http://www.saaesetelagoas.com.br/ http://www.saaesetelagoas.com.br/agua/controle-de-qualidade/category/40-
