Química Sanitária Ambiental
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Química Sanitária Ambiental, primeira aula 28.02.08
Revisão Química, conceitos de estrutura atômica, tabela periódica, funções químicas, conceitos
de massa atômica, mol e estequiometria.
Foco: Meio água.
Hoje o meio água serve principalmente para: Beber,transporte,higiene,agricultura,geração
energia,lazer, vida aquática.
Quando a água passa ter um valor, torna-se um recurso hídrico.
1. Aspectos de quantidade, olhada pelo ponto de vista da VAZÃO ( m3/s = metro cubico por
segundo)
2. Aspectos de qualidade ( físicos, químicos e biológicos)
CURIOSIDADE: 3,5 bilhões ano surge a vida, surge oxônio (O3), surge as plantas verdes.
( O3 é produzido naturalmente na estratosfera pela ação fotoquímica dos raios ultravioleta
sobre as moléculas de oxigênio. Esses raios são suficientemente intensos para separar os
dois átomos que compõem a molécula de O2 produzindo assim o oxigênio atômico.
A produção de ozônio é realizada numa etapa imediatamente posterior, resultando da
associação de um átomo de oxigênio e uma molécula de O2 na presença de um catalizador.)
Reação fotossíntese: 6CO2 + 6H2O = C6, H12,O6, 6 O2
No Brasil, a água não está onde deveria, pois tem zonas com crescimento urbano, longe das
bacias. Outro ponto é a poluição.
Abaixo do equador, temos menos terra e mais água, portanto a capacidade térmica nos ajuda a
manter temperaturas menos bruscas ( variações). No verão a água segura o calor, e no inverno
solta.
Ciclo hidrológico atrelado a qualidade da água.
Evapotranspiração: Água líquida para gasoso ( enegia solar = energia propusora)
Transpiração: Vegetais transpiram
CURIOSIDADE: No verão vem do oceano atlântico a transpiração, e em época de estiagem, vem da
Amazônia.
Precipitação: Chuva, neve…
Escoamento superficial: Água escoa( chuva) para os rios, que escoa para os oceanos. Parte de
água que não escoa, INFILTRA.
Ajusante: Quando a água fica mais quente ( aquecimento global)
Sulfactantes: Igual Detergente, ocupa mais espaço ( mais volume pela espuma)
Torrenciais: Geleiras (água doce)
Temos 5 ETES (Estação de Tratamento de Esgoto) na Grande São Paulo: Suzano,S. Miguel,Pq.Novo
Mundo,Barueri.
Cada habitante gera 180L/dia esgoto, multiplicado por 20 milhões habitantes ( região
metropolitana), gera 30m3/s, sendo que tratamos 11m3/s.
Ao NORTE somos alimentados pelo sistema Cantareira - 30m3/s.
Ao LESTE, temos Rio Panaiba, que alimenta Rio de Janeiro.
Alto Tietê 11m3/2
Billings 4m3/s
Guarapiranga 13m3/s
Cotia 2m3/s
MODELO TEORIA ATÔMICA
Dalton: modelo da partícula indivisível .
Johnson: Lâmpada não é indivisível – átomo carregado de fluidos positivos.
( mercúrio vapor + feixe eletro = libera energia luminosa)
Rutheford: Estudante de física nuclear, estuda feixe do Raio X.
Chega a conclusão que o átomo não é maciço. Átomo tem um núcleo, e em volta do núcleo tem a
eletrosfera.
Bohr: Mecânica Quântica, comenta que o eletro pode pular de uma outra orbita, com um quanto
de energia.
FALANDO MAIS DO ÁTOMO
Consistem na estrutura fundamental dos materiais, sendo constiuído por prótons,nêutrons e
elétrons. ( elementos). Sua composição tem núcleo + eletrosfera.
Núcleo é constituído de prótons e nêutrons. Possuem aproximadamente o mesmo peso. Os
prótons são carregados positivamente e os nêutrons não possuem carga elétrica. A soma dos
números de prótons e nêutrons que constituem o núcleo de um átomo denominando-se número
de massa.
Eletrosfera é constituída por camadas de elétrons, que se dispõem ao redor do núcleo. São muito
mais leves que os prótons e os nêutrons e são carregados negativamente. O número máximo de
camadas na eletrosfera de um átomo são 7.
Para distribuir os elétrons em camadas eletrônicas, deve-se fazer o seguinte:
Na camada mais próxima ao núcleo, adicionamos o número máximo de elétrons.
Observação 1: Se, numa camada, o número de elétrons for inferior a seu número máximo,
coloca-se nela o número máximo da camada anterior.
K=2
L=8
M= 18
N=32
O=32
P=18
Q=2
Distribuição massa atômica.
Núcleo ) ) ) ) ) ) )
K L M N O P Q
Observação 2: A última camada não pode conter mais que 8 elétrons, os elétrons restantes
devem ser colocados na próxima camada
Átomo de hidrogênio ( número átomico = número de protóns) Ex.: átomo H tem 1 eletrón.
O átomo de hidrogênio não existe na natureza, só na combinação.
Gases nobres não reagem com nada
Os não materiais precisam se ligar
A UNIÃO DE DOIS ÁTOMOS, FORMA UMA MOLÉCULA.
A quantidade de protóns, que define os eletróns.
O cobre (Cu) é bom condutor, pois tem uma camada de eletrón. ( o metal fica na temperatuara
ambiente)
O corpo humano é formado pelo não metal.
Os átomos não existem sozinho na natureza, eles precisam se ligar.
Oxigênio (O2) tem número átomico 8 ( P=8;E=8) Vamos ver a distribuição de eletróns K=2 e L=6
Obs.: Não tendo 8 na última camada não é estável.
TEORIA OCTETO: Necessitamos de mais um átomo de O2 e fazemos o compartilhamento de
eletróns.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Através da formação de ligações químicas, o átomo adquire uma configuração eletrônica estável e
a formação de ligações envolve normalmente os elétrons do nível externo ( elétrons de valência)
Ligação Covalente: Ocorre quando a ligação entre dois átomos de um mesmo não metal formam
pares eletrônicos. É o caso da formação do nitrôgenio gasoso ( N2), a partir de dois átomos de
nitrogênio (N). Os átomos interagem a permanecem ligados constituindo as moléculas. A
substância é dita molecular quando todas as ligações no agrupamento de átomos são covalentes.
Não metal + não metal = Ligação Covalente
Ligação Iônica: É a união de ions – cátions e ânions, isto é, uma espécie adquire e outra cede
elétrons, permanecendo independentes no meio, podendo ou não formar aglomerados. A
substância é dita iônica, quando o aglomerado de átomos tiver pelo menos uma ligação iônica.
SÍNTESE: Cátions e ânions são íons (átomos ou moléculas que perderam ou ganharam elétrons).
Cátions têm carga positiva e ânions carga negativa. Por que isso? Alguns átomos, para se tornarem
estáveis, liberam ou ganham elétrons, até que sua camada de valência tenha 8 elétrons (teoria do
octeto). Então cátions são aqueles que liberaram elétrons e ficaram carga positiva, pois quando
liberaram um elétron, seu numero de prótons ficou maior que o número de elétrons, e como o
próton tem carga positiva, você bota lá o '+' números de prótons que ele têm a mais que elétrons.
Com os ânions é a mesma coisa. Mas pra ele se tornar estável, ele ganhou elétrons, ficando com
mais elétrons do que prótons, adquirido assim a carga negativa)
Ligação Iônica ( perde) DIFERENTE Ligação Covalente ( 2 + metais)
Partícula Carga Massa
Protón +1 1 unid. Massa atômica Elétron -1 Zero Nêutron 0 1 unid.
DEFINIÇÃO DO MOL
Não pesa unidade de massa atômica, mas conseguimos medir em grama.
( 1 mol de qualquer substância, tem o peso desta massa molecular em gramas)
O MOL representa a quantidade de átomos ou moléculas de uma substância. Com ele, podemos
calcular de forma mais simples quantos átomos tem uma barra de ferro, por exemplo. Para
calcularmos a quantidade de átomos/moléculas de uma substância, usaremos uma constante
chamada CONSTANTE ou NÚMERO DE AVOGADRO, que faz uma relação entre mol e número de
átomos/moléculas; 1 mol equivale á: 6.02.10�� átomos/moléculas.
Ex.: H2O, tem 2H x 1 (O) +16 = 18 UMA >>>>>> 1 molécula (H2O)>>>>>>> 18 gramas
E se fossem 2 moléculas? Simples: 2 X 18 = 36 gramas.
H3PO4 (ácido fosfórico) curiosidade: tem no refrigerante.
Massa molecular: H (1) x 3; P(30) ; O (16) x 4 = 97 UMA ( unidade de massa atômica)
97 é a massa de uma molécula de H3PO4 ( 97 UMA>>>> 1 mólecula>>>> 97 gramas H3PO4)
ESQUEOMETRIA ( lei das medidas) Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.
N2( nitrogênio) + 3H2( hidrogênio)>>>>>>2NH3 (amônia)
UMA>>>>> ( MOL)>>>>> GRAMA
LISTA 1
1) A combustão de 36g de grafite ( C ) provocou a formação de 118,8g de gás carbônico. Qual
foi o rendimento da reação? ( C=12;O=16).
R.: R.: C(g) + O2 (g) >>>>>>>> 1 CO2 (g)
Reagente produto
Balancear: 1 C(g) + 1 O2(g) >>>> 1CO2
1 mol + 1mol>>>>> 1mol (6.10.23�� coisas)
Relação massica: 1 mol de C= 12g
1 mol de O2 (16x2)=36g
1 mol de 1CO2 (12+16+16)= 44g
Regra 3: 12(g) C ____36(g)CO2
44(g) C____ X(g) Co2
12.x = 36.44
X= 36.44/12 = 132(g) CO2
Sendo: 132(g) CO2 _____100%
118,8(g) CO2_____ y
132.y= 100.118,8
Y= 100.118,8/132= 90% rendimento.
2) A decomposição térmica de CaCO3, se dá de acordo com a equação. Quantas toneladas de
óxido de cálcio serão produzidas através da decomposição de 100 toneladas de carbonato
de cálcio com 90% de pureza? ( Ca=40;O=16; C=12)
R.: CaO(óxido cálcio) +CO2 (gás carbônico) >>>>>>>> CaCO3 (carbonato de cálcio)
Reagente reagente produto
Balancear: 1 CaCO3 = 40(g) Ca + 12(g)C+ 3.16(g)O = 100
1 CaO = 40(g) Ca + 16(g)O = 56
Relação massica: 1 mol de CaCo2= 100g
1 mol de CaO=56g
1 tonelada =1000kg = 1.000.000( 10 )gramas
Regra 3: 100(g) ____56(g)
100.10____ X(g)
100.x = 56.100. 10
X= 56. 10 CaO
Sendo, 90% pureza: 56. 10 CaO _____100%
Y ____________ 90%
Y= 56. 10 .90/100
Y= 504. 10 /10
Y= 50,4. 10
Y= 50,4 tonelada CaO
3) 10,00g de ácido sulfurico são adicionados a 7,40g de hidróxido de cálcio. Sabe-se que um
dos reagentes está em excesso. Após completar a reação, restarão:
R.: H2SO4 ácido + Ca(OH)2 cálcio >>>> CaSO4 sal + 2H2O água
Balancear: H2 (1) + S (32) + O4 (16x4) = 98 H2SO4
Ca (40) + O2 ( 16x2) + H (1) = 74 Ca(OH)2
Quem está em excesso aqui mostra que é o Hidróxido de sódio.
Regra 3: 98(g) H2SO4 ______ 74(g) Ca(OH)2
X(g) H2SO4 _______ 7,4 (g) Ca(OH)2
98(g).7,4 = 74.x
725,20 = 74.x
X= 725,20/74 = 9,8(g) H2SO4
A massa do ácido a ser adicionada 10(g) que irá reagir com 9,8 (g) = 0,2 g H2So4 em
excesso.
4) A Sabesp utiliza o sulfato de cobre para o controle do crescimento de algas no
reservatório Guarapiranga. Admitindo-se que diariamente são necessários 1(g) de cobre
por m2, qual seria o consumo mensal de sulfato de cobre (85% puro) no reservatório,
sendo que o mesmo possui um área de aplicação de algicida em 2,2 hectares?
Significado . algicida (algo+i+cida) Substância química, tal como sulfureto de cobre, usada para matar algas.
R.:
Dados de entrada
• Aplicação específica de algicida (Cu) = 1(g) Cu / m2 x dia
( mata a alga, para nós seres humanos não acontece nada até 1mg/L)
• Area do reservatório = 2,2 hec que são 10.000 m2, 1 hectare = 22.000m2
• Grau de pureza do CuSo4 = 85 %
Pergunta-se: O consumo mensa de CuSO4???? O mês neste caso tem 30 dias.
R.: Etapa I ( Quantidade Cu utilizada em todo reservatório)
Regra 3: 1m2__________1(g) Cu
22.000m2______ x (g) Cu
1m2.xg = 1gCu. 22.000m2 ( corta m2 com m2 e grama com grama)
X= 22.0000(g)Cu
1CUSO4 ( produto) >>>>>> 1 Cu+ 1SO4 (reagente)
Etapa II ( Calculo esqueometrico – Determinar a quantidade de CuSO4, isto é converter Cu
em CuSO4)
CuSO4>>>meio aquoso>>>> CU ^+2 ( +) SO4^-2
1 mol ________________ 1 mol
159,5 (g) ______________ 63,5(g)
X____________________ 660.000(g) Cu preciso
159,5.660,000/63,5 = 1.657,795 (g) isto é 1.6 toneladas.
Se é 100% puro, a compra seria de 1.6 toneladas
Mas como não é, precisamos comprar um quantidade maior 1.657,795 /0,85= 1,9t
5) Quantos gramas de ácido nítrico são necessários para neutralizar 4 moles de hidróxido de
magnésio?
R.: Ácido nítrico ( HNO3) e Hidróxido Magnésio ( Mg (OH)2)
Balancear: H (1) + N(14)+ O3 (16x3) = 63(g)
Mg(24) + O2 (16x2) + H (1x2) = 58(g)
HNO3 + MG(OH)2 >>>>>>>>> Mg(NO3) + 2 H2O
Se 4 moles de Mg(OH)2 são 58 x 4 = 232(g)
Precisaremos de 4 moles de HNO3 = 63 x 4= 252 (g)
6) Num acidente rodoviário foram derrramados 20.000litros de ácido sulfúrico. Quantos
gramas de hidróxido de sódio deverão ser utilizados para neutralizar o ácido antes que o
mesmo atinga o rio. ( Densidade do ácido sulfúrico = 1,835 (g) cm3)
R.:
Entrada dados
• Volume de ácido derramado = 20.000L
• Densidade do ácido = 1,835 g/mc3
• Ácido = H2SO4
Pergunta-se: Qual a quantidade de NaOH (soda) para neutralizar o ácido????
ETAPA I (Reação química da neutralização)
H2SO4 + 2NaOH >>>>>>>>>>>> NaSO4 + 2H2O (equação foi balanceada, nada some)
ETAPAII ( Determinar a quantidade em gramas do ácido derramado)
D= M/V = 1,835(g) / cm3 = M /20.000.000cm3 ( corta cm3 com cm3)
M= 36.700.000gramas
ETAPA III ( Determinar a quantidade de NaOH para neutralizar o ácido)
• Calculo estequeometrico
H2SO4 + 2 NaOH >>>>>>>>>>> Na2SO4 + 2 H2O
1 mol ____________________ 2 mols
98(g)___________________ 2 x 40(g)
36.700.000(g)___________ _X
X= 80. 37.700.000/98= 29.928,644(g)
Segunda aula 06.03.08
Significado Sanitário e Ambiental das Variaáveis Físicas – Parte I Sólidos e Cálculo de
concentrações molar e em massa.
Inorgânicas ( compostos minerais)
Ácidos: H3PO4 ácido fosfórico – HNO3 ácido nitríco – H2S gás sulfurico, cheiro ovo podre – H2SO4
ácido sulfurico, mineral forte– H2CO3 (CO2 + H2O) ácido carbônico – HCL, ácido clorídrico – HF,
ácido fluorídrico
Bases: NaOH, hidroxido de sódio– CA(OH)2 , hidroxido de calcio- MG (OH)2, hidroxido de
Magnésio – FE (OH)2, hidroxido de ferro – FE ( OH)3 hidroxido de ferro III, precipitação– AL ( OH)3
hidorxido de aluminio – NH4(OH) Hidroxido de âmonia
Orgânicos ( compostos de C,H,O,N)
Alcoól = Etánol ( São 5 moleculas de H, 2 C e 1 OH)
Se jogamos na água: HCL = H + CL – ; HF= H+ (+) F- ; H2S = 2H + S^-2 ; H3PO4 = 3H + (+) PO4 ^-3
Todos os ácidos tem que ter H ( hidroxido)
Ácidos: HCL= H + (+) CL- = catión H+ = H2O –
Base: Na(OH) = Na + (+) OH - ( a ligação ionica quebra, adicionando a água)
Sal: ácido + base = sal + H2O Ex.: HCL + NaOH = NaCL + H2Od
As bases sempre vão ter OH - ( hidróxido de alguma coisa)
Quando mistura ácido + base, NEUTRALIZA, porque produz íons H-
Ex.: NaCL ( cloreto sódio – sal de cozinha), quando mistura com água, DISSOLVE ( Na+ é um catión
e não é uma base porque não tem aion hidroxido negativo ( OH -)
Ca(OH) Hidroxido de cálcio + H2CO3 Ácido carbonico, quando joga na água: CaCO^-2 e 2 H2O
H2SO4 ( ácido sulfurico): Tems 2 hidrogênios e para cada hidrogênio que perde na água, ganha
anion.
AL(OH)^3 = AL ^+3 ( +) 3 ( OH)-, hidroxido de aluminio.
Como já citado Ácido + base vira Sal + Água ( Porque o ácido ioniza e a base dissolve)
O sulfato de aluminio é um sal, porque forma H+
Ação de neutralização H + (+) H- , reage e forma água
Catión do ácido, forma H2O
Catión da base, forma sal ( K+, um catión CL-, um anión) = KCL é o cloreto de potássio, que é um
SAL.
Jogar a base na água para neutralizar a ação do H + serve para não baixar o PH, que demonstra o
nível de equilibrio do corpo água e de sua vida aquática. PH potencial hidrogeniônico . O PH da água é neutro ou levemente alcalino ou ácido.
ÁCIDO,H2CO3: 2 (H+) (CO3) ^-2 quem determina a carga do anion (-) é o número de hidrogênios.
BASE, quem determina a carga cátion (+) é o número de hidrogecinas (OH) = hidrogenadas.
PARA NEUTRALIZAR:
HF + FE(OH)- vira 2HF + 1FE (OH)2, vemos abaixo:
Ácido: H+^1 ( +) F – = 2H+ (+) 2F-
Base: Fe^+2 ( +) 2(OH)- = Fe^+2 ( +) 2 (OH)-
Sal: FE^+2 ( +) F2^-1 ( para balancear joga +2 para outro lado negativo.
A água se forma do primeiro Hidrogênio H + OH = H2O
CURIOSIDADE_ A chuva que cai na floresta Amazônica, tem PH<7 , abaixo 5,5 é chuva ácida. ( CO2
+ H2O = H2CO3)
BALANCEANDO com exemplos
NO2+H2O = HNO3
SO2 + H2O = H2SO3
SO3 + H2O = H2SO4 (chuva ácida, PH menor 5,5)
O esgoto tem máterias organicas, metais pesados , óleos e graxas.
TUDO É MATERIAL SÓLIDO
Que pode ser:
• Dissolvido: Quando mistura ( tem mais estabilidade do que suspenso), tamanho menor
que 10^-3 micrometros
• Suspensos: mistura na água com areia, tamanho partícula maior que 1micrometro
Definição Laboratório_ 0,45 micrometros ( menor SD, maior SS)
Oque defini a diferença entre dissolvido, suspenso e o tamanhho da mólecula
SÓLIDOS TOTAIS(ST que é D+S): 720mg/L ( esgoto doméstico)
0,72(g)/1000(g)= 0,00072 x 100= 0,072%
Uma ET, tira 0,072% da água, porque o restante 99,928/ é água.
CURIOSIDADE_ Detritos humanos constituido por vários poluentes, que pode ser dissolvido ou
suspensos.
O sólido vai ser uma variável muito importante para o sentido sanitário ( ETES)
Para remover sólido suspenso, precisamos sedimentar ( processo físico)
Material Coloidal tem carga negativa ( não adianta aplicar processo físico)
PROCESSO FÍSICO: Coagulação ( energia rápida) – material precipita e Floculação(energia lenta) –
material sedimenta.
Ex.: O aluminio reage com a água, formando óxido de aluminio, que forma a precipitação.
Al2(SO4)3 – sal coagula Fe+ CL-3_______________________Pode ser usado os dois.
Quando começa a precipitar, leva o material coloidal anular as cargas, quando junta 01 mólecula
coloidal com a outra, repele.
DISSOLVIDO
Material pesado como por exemplo: Cl-;Ca+^2;Mg^+2 ( moleculas organicas)
Para remove-las, pois seu tamanho é pequeno, precisamos ULTRAFILTRAÇÃO
ULTRAFILTRAÇÃO_ envolve membrana mais pressão. O diâmetro do poro varia de 0,001 a
0,05mm
NANOFILTRAÇÃO_para materiais dissolvidos <0,001 ( materiais bem pequenos), precisando de
uma pressão de 5 a 35 Bar ( pressão, energia) com MM médio 200(g)/mol.
OSMOSE REVERSA
99% sais e 99,9% virus
Pressão Osmesica_ pega o recipiente com uma membrana semi permeável (deixa passar somente
solvente)
Ex.: Á agua passa para o lado B, deixando no lado A o sal
Se faz uma pressão no A, sendo maior osmose, passando para o lado B, somente água pura, isto é:
tira o Sal da agua do mar, um exemplo de desalinização.
Materiais Suspensos: Algas
Materiais coloidais: virus
Materiais dissolvidos: nutrientes ( aplica-se a osmose reversa)
LISTA 2
1) Em uma casa de química de uma estação de tratamento de água, deseja-se dosar cal
hidratada ( CaOH2) com título igual a 20% e densidade de 1,2g/ml, de forma a resultar em
uma concentração de 20mg/L na água. A estação trata 200L/s de água. Qual o volume
necessário de tanques de preparo e qual a capacidade do sistema de dosagem?
R.: Entrada dados
Ca(40g);O(16g);H(1g);CaOH (74g);H2O(18g)
Q= 200L/s
Solução= CaOH2, sistema dosador =1,29g/ml
Temos estação de tratamento, e desejamos dosar CaOH2
D= 1,29m/L
T= 20%
C3=20mg/L
Fluxograma
Dosagem Cal (2) entra
H2O(rio) entra, (1)>>>>> >>>>Saida ETA (3)
1) Q1= 200L/s
C1= 0mg/L
2) Q2= ?
C2= 0,25g/ml
C= t x d/100= 20 .1,29/100= 0,25g/ml
( dosagem do Cal serve para corrigir PH da água)
3) Q3= ?
C3= 20mg/L
ETAPAI ( Determinar a vazão de saída)
Entrada=saída
Q1+Q2 = Q3
200L/s + Q2= Q3
Da água, pegamos a concentração.
ETAPAII ( Balanço de Cal)
Entrada = saída
Carga1 + Carga2 = Carga 3
Zero + 0,24g/ml , transformar em litros 0,24g/ml x 1.000mg/ml = 2.400mg/ml x 1.000L =
240.000mg/L
Zero + 240.000mg/L x Q2 = Carga 3 ( C3.Q3)
Zero + 240.000mg/l x Q2 = 20mg/L x (200+Q3)
240.000Q2 – 20Q2 = 4.000
4.000/239.980 = 0,017L/S
Capacidade diária é 0,017L/S x 86400 S/D = 1444 L/D
2. Os resultados para a resolução deste exercicio fora obtidos de uma amostra tomada
numa ETE. O Volume da amostra foi de 85mL. Determinar a concentração de sólidos totais
e volatéis expressos em mg/L.
. Tara do prato de evaporação= 22.6435g
. Massa prato evaporação mais o resíduo apos evaporação a 105C = 22.6783g
. Massa prato de evaporação mais resíduo apos queima 550C= 22.6768g
R.:
ST= P1 – P0/V = 22.6783 – 22.6435/85 = 0,0004 g/L = 409.41 mg/L
SV= P1 – P0/V = 22.6783 - 22.6768/85= 0.00002g/ml = 17,65mg/L
3. A determinação de solidos suspensos de um amostra de esgoto foi de 175mg/L. Se os
resultados obtidos neste teste foram:
. Tara do meio filtrante= 1.5413g
. Residuo retido no meio filtrante apos secagem a 105C = 1.5538g
Qual foi o tamannho de amostra utilizada neste teste?
R.: SST = P1- P0 /V = 1.5538 – 1.5413/ 175(0,175) = 0,071L = 71,43 mL
4. Em uma amostra de 100ml de efluente industrial, foram obtidos os seguintes resultados:
. Amostra 100ml ( P1)
. Tara do prato de evaporação= 52.1533g (P2)
. Massa prato evaporação mais o resíduo apos evaporação a 105C = 52.1890g (P3)
. Massa prato de evaporação mais resíduo apos queima 550C= 52.1863g (P4)
. Tara do meio filtrante= 1.5413g ( P5)
. Residuo retido no meio filtrante apos secagem a 105C = 1.5541g ( P6)
. Residuo retido no meio filtrante após queima 550C= 1.5519g ( P7)
Determine a concentração de ST,SVT,SS,SD?
R.:
ST= P2-P1/V= 52.1533 – 100/100 = 0.47847g/L = 478,46mg/L
SV= P2 – P3/ V = 52.1533 – 52.1890/100 = 0.00036g/L = 0,357mg/L
SS= P5 – P4/100 = 1.5413 – 52.1863/100= 0.50645g/L = 506,45mg/L
SSV= P5 – P6 /V = 1.5413 – 1.5541/100= 0.00013g/L =0.128mg/L
SD= ST-SS = 478,46 – 506,45 = - 50,166
Terceira aula 13.03.08
Significado Sanitário e Ambiental das Variaáveis Físicas – Parte II Temperatura, Cor, Turbidez e
Condutividade
Toda máteria sólida total que permanece na minha amostra após aquecimento a 105C, é
removida a água e o que sobra é MATERIAL SOLIDO TOTAL.
Compõe ST: Óleos,Materia organica,Pesticidas,Mateis pesados, Nutrientes, etc.
O Tamnho do ST, conhece o que é dissolvido e suspenso, para saber como tratar
STV (sólidos totais voláteis): Faz um processo de queima ( 550C), oque transforma em gás
( materia organica) eo que fica, chama-se fixo ( materia inorganica, que são sais) SAL = NaCL
TEM DOIS TIPOS DE DIVISÕES : TAMANHO E TEMPERATURA
SST ( Sólidos Suspensos totais): Sólido ficou retido na membrana, na queima a 550C, fica somente
SSF e SSV.
COMO FAZER ANÁLISE SÓLIDO TOTAL: Colocar na capsula porcelana, queima e fica ST.
SSV( Sólido Supenso Volatil): Para manter o tanque otimizado, precisa ter uma relação ideal da
materia organica com numero de bacterias. Poderia fazer uma análise DNA ( mais caro).
SÓLIDOS
1. Sólidos Sedimentados ml/L _CONE INHOFF
2. Sólidos Totais: mg/L ( 104C, capsula)
3. Sólidos Suspensos: mg/L (0,8micro=porosidade do filtro = meio filtrante)
4. Sólidos Vólateis totais: mg/L ( 550C, capsula – solido partido)
5. Sólidos fixos totais: mg/L ( 550C, capsula – sólido residual)
6. Sólidos Suspensos Vólateis: mg/L ( meio filtrante + 550C)
7. Sólidos Dissolvidos Totais: mg/L ( complemento SST, passa pela membrana 0.8nm)
Vai dizer se a água é doce ( H2O doce < 1.000mg/L) (H2O mar = 33g/L)
ANÁLISES SÓLIDOS_Ex.: Para saber distinguir SST do SDT, tem que ver o tamanho.
MISTURA DE SOLUÇÕES
Importante entender o Balanço de Massa
C1, V1 ( I) entra C2,V2(II)
I,II são fontes mananciais sendo jogadas no mesmo tanque.
Meio entre 1e 2 resultante da mistura
1. Volume antes = M, mistura depois
2. Controle de tempo (pega a mesma quantidade de I e II)
3. Presservação da massa antes e depois da mistura.
MA (mistura antes) = MD (mistura depois)
V1.V2 = V3 ; C1.V1 = C2.V2 = C3.V3 (V1+V2)
C3= C1.V1 + C2.V2 / V1+V2
VAZÃO : Volume / Tempo
CARGA: Massa/Tempo
CONCENTRAÇÃO: Massa/Volume
Vazão x Concentração = Carga (mg/L)
M3= unidade de medida, comprimento ( Largura x comprimento = area)
Nosso esgoto, jogamos na Sabesp para tratar e depois e jogado no rio.
Mas se a indústria joga algo tóxico, quebra o esquema da Sabesp. ( neste caso a industria quando
descoberta, é punida)
SISTEMA ( descobrir carga da saida Q3)
Entrada = Saida de Niquel ( Ni)
C1 = 50kg/m3
Q1= 2m3/h
C2= 10kg/m3
Q2= 5m3/h
Entra>>>> Q1.C1 + Q2.C2 = Qs ( Q1+Q2) .CS
2m3/h . 50kg/m3 + 5m3/h . 10kg/m3 = 7m3/h.CS
Corta m3 com m3
100kg/h + 50kg/h = 7m3/h. CS
150kg/h = 7m3/h. CS
CS= 150kg/7m3 = 21,4kg/m3
A concetração de saida é de 21,4kg/m3. Precisa saber a vazão do rio, para saber se esta
concentração pode ser jogada. Trabalhar média vazão.
Carga Saida= Qs.CS = 7.21,4 = 149,8Kg/h
A carga de saida tem que ser igual a carga de entrada ( PROVA REAL)
A concentração de saida não precisa ser igual a entrada, pois é uma média. A concentração é uma
caracteristica do sistema. Quando mistura duas correntes com a mesma concentração, fica tudo
igual.
Exemplo exercicio Controle de Poluição
Entrada dados
Q corrego= 5L/S
C corrego= 50mg/L
Qrio= 45L/S
Crio DBO= 5mg/L
Fazer balanço DBO
Qc.Cc + Qr.Cr = Qs.Cs
5L/S . 50mg/L + 45L/S.5mg/L = (Qc+Qr). Cs
55mg/S + 50mg/S = 50L/S. CS
105mg/S = 50L/S.CS
Cs=105mg/50L
CS= 9,5mg/L concentração saída, dado final da mistura da DBO
TEMPERATURA (20.03.08)
A água recebe energia solar e esquenta, sendo característica física. O Sol manda radiação
eletro magnética.
. ponto de vista ecológico o que interessa faixa do visível (radiação)
. parte da radiação do sol, é perdido na atmosfera
. tem duas radiação visíveis direta ( reflexão partícula gás/poeira) e difusa (bate
atmosfera)
.parte da radiação que chega na água é ABSORVIDA e parte REFLETIDA.
Transformações da Radiação quando chega atingir o corpo d´agua
Absorção
1. transforma energia calorífica
2. Causa aquecimento
3. Fotossintese para algas ( transformação energia luminosa em energia química)
Reflexão
1. Sólidos Suspensos
2. Sólidos, bate a luminosidade e reflete
VARIAÇÕES
Latitude: Afasta do equador, incide 90 graus . O lago esta em uma latitude abaixo do
equador, parte desta incidência é refletida ( perda de calor)
Altitude: Aumenta, diminui a temperatura do corpo d´agua
Sazonalidade: Verão, mais águas quentes
Hora do dia: 14horas, mais quente
Cobertura de nuvens: Menos calor corpo d´agua
Vazão: A temperatura água do lago, depende da vazão do rio.
Profundidade: Quanto mais profundo, menos calor
FONTES DE CALOR >>>>>>> SOL>>>>>>ANTRÓPICAS.
O2, CO2 e H2S(gás sulfirico) – DBO aumenta, pois cai O2.
LAGOS TEMPERADOS, tem a temperatura mais fria, portanto mais O2.
Tratamento Anaerobico ( sem oxigênio)
Menor eficiência, trabalhando a 25C. Se aumenta para 35C, aumenta a velocidade
decomposição. Aumenta temperatura, dobra a velocidade de decomposição. DBO
600mg/L, passa 60mg/L
Tratamento Aerobico ( Com oxigênio)
Mais eficiente. Para aerar, precisa gastar energia. Consegue chegar DBO 25 a 20
TEMPERATURA INFLUE NA DENSIDADE DA AGUA.
. Ponto densidade máxima água e 4C
.Conforme diminui a temperatura, a densidade aumenta, facilita a formação claster
(diminui distancia das moléculas – estado liquido)
A densidade do gelo, menor que a densidade da água. ( Agua 4C e Gelo OC).
Densidade maior no fundo, por ser mais frio e este fenômeno chama-se ESTRATIFICAÇÃO
TERMICA ( verão)
As algas ficam na superfície (zona fótica) que produz O2.
Sem O2 no fundo, passa a ser rico em ferro, manganês e fósforo.
Temperatura do ar esfria muito, o calor evapora, a água da superfície abaixa (densidade
aumenta), acontece uma inversão, que chama QUEBRA DA ESTRATIFICAÇÂO TERMICA (
inverno).
LAGO TEMPERADO:
Primeiro processo ( primavera) descongela
Segundo processo (verão) estratificação
Terceiro processo (outono) Mistura
Quarto processo (inverno) Quebra estratificação
Oxigênio Dissolvido, Estratificação – superfície quente O2 9, fundo frio O2 zero
COR
Fala-se Platina Cobatto por litro ( cor azulado), para alterar a cor + concentração de sais, +
cloloração.
A COR SE ASSOCIA DIRETAMENTE AO SOLIDOS DISSOLVIDOS E A TURDIBEZ AO SOLIDOS
SUSPENSOS.
A cor é formada por partículaos que absorve calor ( partícula -)
A turbidez formado por particulados que refletem calor ( partícula +)
FONTES (causas)
Ferro/Maganes: coloração marron ( inorgânicas)
Ácidos fulvico: decomposição vegetais ( orgânicas)
Ácidos humicos: solúvel, passa pela ETA
Este ácido,combinado com cloro, pode causar câncer ( THM), portaria 518 de potabilidade
impõe como parâmetro consumo de até 100mg/L.
Para evitar a formação de acido humicos, podemos usar outra forma para desinfetar (sem
cloro), outra manancial(época de chuva),medir pela cor a manancial ( medida indireta).
A cor medida indireta, pois tem várias atenuantes. QUAL A MELHOR MEDIDA, DIRETA OU
INDIRETA??????
OQUE É?
Quando determina qual substância e esta sendo única, medida DIRETA. Com várias
atenuantes, como a mortalidade de peixes, é medida INDIRETA.
Nas medidas indiretas, iremos analisando, para ver quais as medidas diretas. Uma puxa a
outra da analise do processo.
GOSTO E ODOR
ALGAS ANABINA ( grupo ciano bactérias) tem gosto
FENOIS (clorofenois) tem cheiro de ovo pobre. ( OH + CL2) – 0,003 ppm não tem cheiro.
Para pré-cloração, pega-se a água bruta, adiciona CL+ para oxidação. Poderiamos
substituir o cloro por Maganes ( +caro).
As moléculas causam cheiro ( orgânicas) sendo estruturas complicadas, difícil de fazer
análise química.
MÓLECULAS PROTEÍNAS ( Enxofre e Nitrogênio) – Dá cheiro.
TRANSPARÊNCIA
É composto de turbidez ( indireta)
Disco Sechi, é uma circunferência, pintada preto, que mergulhamos na água, e o
observador no ponto de apoio, precisa enxergar o disco. É uma medida barata para medir
a transparência do corpo hídrico. A luz que penetra no corpo hídrico sofre uma reflexão e
assim é possível medir as metragem de transparência. Simples e barata esta técnica.
TURBIDEZ
Temos vários tipos de turbidez, mais a mais interessante, envolve um angulo de 90graus.
Fonte de luz bate no corpo hídrico e reflete em 90graus.
FONTES: Areia,Argila (fina),Algas, Bacterias,Detritos Organicos ( presente esgoto),Detritos
inorgânicos(presente solo).
Para ETA, a turbidez é uma importante medida de análise ( Coagulação,Flotação, Filtração)
Ambiente aquático pobre, causa mais turbidez, por ter menos penetração da luz e assim
realizando menos fotossíntese.
Cloriforme – Tem nas águas minerais, que são tóxicos para as algas (Sabesp).
CONDUTIVIDADE
Facilidade condução corrente elétrica pela água.
A passagem da corrente elétrica se dá pelos cátions/anions ( presentes efluentes
industriais/domésticos).
CATIONS: Na+;H+;Ca++;Mg++;Fe++
ANIONS: Sulfato,nitrato,OH-,Fosfatos,Cloretos(CL-)
Medidas de Condutividade (MS/CM)
Condutividade é a mistura de vários íons, sendo uma medida indireta.
LISTA 3
1. Numa determinação de DBO5, 6 mL de esgoto foram misturados com 294 mL de água de
diluição contendo 8,6 mg/L de oxigênio dissolvido. Após 5 dias de incubação a 20oC, o
oxigênio dissolvido da mistura foi 5,4 mg/L. Calcule a DBO do esgoto, assumindo que o
oxigênio dissolvido inicial do esgoto tenha sido zero.
R.: Entrada dados
Volume amostra= 6ml
H2O diluição = 294ml
6ml esgoto + 294ml agua diluição ___ OD mistura
OD Zero + OD 8,6ml = 0+ Vol. Amostra + 8.6 x 294 / Vol. Amostra + Vol. H2O diluida
8.6 x 294/300= 8.428mg/L
DBO5,20= Odinicial – Odfinal x Vol. Frasco/Vol.amostra
DBO5,20= 8.428 – 5,4 x 300/6 = 151,4 mg/L
2. A DBO5 de uma amostra de esgoto forneceu o valor de 40 mg/L. A concentração inicial da
água de diluição era igual a 9 mg/L, o OD medido após a incubação foi igual a 2,74 mg/L e
o tamanho da amostra utilizada foi de 40 mL. Se o volume do frasco de DBO utilizado foi
igual a 300mL, estime a concentração inicial de OD na amostra de esgoto?
R.: Entrada dados
DBO5,20= 40mg/L
OD H2O diluido= 9mg/L
ODfinal= 2,74mg/L
Vol. Amostra = 40ml
Vol. Frasco = 300ml
DBO5,20= Odinicial – Odfinal x Vol. Frasco/Vol.amostra
40= Odinicial – 2,74 x 300/40
1.600/300 = Odinicial – 2,74
Odinicial= 5,33 + 2,74 = 8,07mg/l
OD amostra esgoto
Odinicial = ODH2Odil + Vol. Amostra + Odamostra x Vol. Amostra/Vol.Amostra
8,07 = 9 ( 300 – 40=260) Odamostra x 40 /300
2421 = 2340 + Oda x 40
2421 / 2340 = 81
81= ODA x 40
ODA = 80/40 = 2mg/L
Sexta aula 03.04.08
Redes de Monitoramento de Qualidade de Águas
DBO – oxigenio dissolvido
DQO – Oleos e graxas
TOC – Sulfactantes
Carbono Orgânico Total (COT ou TOC) - O nível de COT, é um indicador amplo e importante do
nível residual de contaminantes orgânicos na água purificada. Faz a queima e transforma em CO2,
seu aparelho faz a leitura fotométrica, infra vermelho. Não tem legislação.
TUDO MATERIA ORGANICA
Chegar no litoral e medir o oxigenio dissolvifo 8,3 mg/L ( OSAT = Oxigenio Dissolvido Saturado)
O Rio esta totalmente limpo ( não tem nada que consuma O2) estará com DBO 9,1 ( nivel oxigenio
dissolvido que é ODSAT)
Oque aumenta o OD na agua: ATMOSFERA
Rio muito limpo(muito): 9,1mg/L
Rio encachoeirado ( mais aeração pela movimentação), tem acima 9,1mg/L
Quando existe algas ( existe realização de fotossintese) fica mais aerado, DBO mais alta.
PLANTAS CONSOMEM CO2 e LIBERAM O2, para relembrar….
Curiosidade_ Corrego do Sapateiro ( Vila Mariana) pega lagos Ibirapuera que corre em baixo da
Juscelino, que desagua na marginal pinheiros, onde tem todo o esgoto urbano deposito. Que
pena!
PUTREFAÇÃO = Podre
Ocorrências de materiais anaerobicos, acontece odor e escurecimento ( S^-2) sulfeto que reage
com metais. Quando é aerobico produz SO4 ( sulfato).
Caracteristicas importantes OD na água, faz base importante para análises para DBO.
Oximetro: Membrana que permite a passagem de O2 e transforma em impulsos eletricos.
MATERIA ORGANICA DA AGUA ( carbono,O2,H, Fosforo, Proteinas)
Os ingleses desenvolveram a DBO ( medida indireta da quantidade materia organica)
O esgoto domestico é formado em uma boa parte por proteinas (50%, aminoacidos =amina que é
uma molecula de N com duas moleculas de 02)
ESGOTO DOMESTICO: 50% proteinas, 35% carboidratos,10% oleos e graxas e sulfactantes.
A proteina tem peso molecular muito grande, massa atomica pesada, tendo nitrogenio na
decomposição, causando problemas de odor.
Carboidratos( açucar) fermenta (fácil decomposição)
No ambiente aquatico, dificil degradar celulose.
O importante da DBO é fazer um ensaio indireto ( medida indireta)
A materia organica tem um ensaio da bacterias (aerobicas) para decompor e transformar
inorganica ( Co2,N, PO43- que é o fosfato). Para fazer a decomposição as bacterias irão usar o OD,
então uma DBO40 mostra o consumo de muito O2.
DBO5,20
5 significa o periodo de analide do ensaio
20 significa a temperatura que estará sendo exposto este ensaio ( as bacterias tendo mais temperatura, tem maior eficiencia, logicamente tendo seu limite de saturação, acima 40C frita bacteria,rs!).
A DBO É A MATERIA ORGANICA BIODEGRADAVEL (bacteria consegue decompor).
DBO é uma analise imprecisa.
Quando diluir, precisa corrigir, pois a agua nova interfere na amostra e para consertar pega ml total e divide pelo valor da amostra.
Ex.: 300ml, sendo 2 ml amostra ( 300/2)
Semente aclimatada_bacteria que está acostumada a comer celulose
Semente não aclimatada_Amostra esgoto, consome menos bacteria organica.
Se tiver uma substancia toxica na amostra, mata a bacteria, portanto a Odi 6,5 e a Odf 6,5.
A DBO é para degradar demanda CARBONADA ( CO2)
Qual a importancia do estudo controle da qualidade das águas????
Ver a carga especifica ( Esgoto Domestico são 54g/hab./dia ( razoavel)
TEM QUE ANALISAR A EFICIENCIA REMOÇÂO DBO, entende!
Achar a carga 54g x 60.000
PARA CALCULAR A EFICIENCIA DE UMA ESTAÇÃO ESGOTO, v amos:
Eficiência= DBOantes – DBOdepois / DBO antes ( eficiência da flotação)
EFICIENCIA ETE ( dboantes/dbodepois) diferente EFICIENCIA MUNICIPIO(60.000hab., 50% coleta, 10% tratado, então são 30.000coleta, sendo 3.000tratados).
AUTODEPURAÇÃO
A formula magica e natural, da revitalização de um corpo hidrico.
DBO baixa, O2 alto
O2 baixo, DBO alta.
DQO – Demanda Quimica do Oxigênio, vem a ser a queima quimica oxidante, reagindo com toda a materia organica ( biodegradavel e não biodegradavel)
Os laboratorios não querem mais fazer DQO, porque este processo gera mercurio e cromo ( sub produtos toxicos)
DQO demora 3 horas para queima, a DBO são 5 dias.
A DQO não consta na legislação ( sem parametros) brasileira, pelas ETES. As ETES somente removem materia organica. Biodegradavel.
Sexta aula 10.04.08
Significado Sanitário e Ambiental das Variáveis Químicas – Parte 2: Fósforo Total, Série de
Nitrogênio, Óleos e Graxas e Surfactantes
Óleos = Líquidos (apolar) Graxas = Sólidas ( apolar)
Sabões ( sais de ácidos graxos) - Vinagre ( ácido acético, C-C =O – OH)
CURIOSIDADE_Um parte molecular é polar e a outra apolar, tendo uma grande vantagem para a gordura dissolvida, que é a parte apolar se dissolve na parte polar de molécula.
Oléos vegetais ( triésteres de glicol)
Oléos Minerais ( hidrocarbonetos)
CURIOSIDADE_ A agua é polar, tendo envolvidas cargas eletricas, isto é eletrons ficam positivos ( H+ perto oxigênio que fica negativo O-).
Meio Aquático: Fisiologia das diversas éspecies, efeitos diversos.
Tratamentos Biólogicos: Neutralidade, Ecossistemas diversificados e tratamento mais estável. Tratamento Anaeróbico, bactérias são acidificadoras.
OLÉOS VEGETAIS
Glicol: mólecula ôrganica, ligada ao álcool.
Reação do álcool mais o ácido carbonico. É um triester de glicol ( H2 – OH – C- OH-C- OH – H2)
São 3 grupos de OH + ácido com + de 12 a 15 carbonos)
CURIOSIDADE_ para fazer sabão, use óleo com soda ( Na+) O sabão não dá DBO, pois não é biodegradável.
Glicol: Glicerina ( na segunda guerra mundial, usavam para TNT)
TRANSTERIFICAÇÃO: Quando reage a cobertura vegetal, trocando o álcool por etanol ou metanol, temos o biocombustível.
Ao reagir óleo com álcool, forma a glicerina, que forma o biocombustivel.
Molécula metanol: H3C – OH ( etanol são 2C)
Fontes de óleos e graxas: petroquímicas, oléos comestivéis, frigoríficos.
O padrão para lançamento na rede de tratamento esgoto: Doméstico 50 a 100mg/l; Industrial < 150mg/l
Oléo é menos denso do que a água, ficando na superficie ( está é fácil!!!!, tudo mundo sabe.)
PONTO DE VISTA AMBIENTAL: Impede a troca gasosa, isto é O2 não vai para atmosfera
PONTO DE VISTA ESTÉTICO: Tomar banho de mar com óleo, não é agradavél.
Quando a gordura estiver misturada com a água, jogar ácido clori para fazer a emulsão.
SULFACTANTES OU DETERGENTES
O detergente é uma mólecula de carbono ramificada ( 8 carbonos), depois dos anos 80, conseguimos tornar a mólecul de detergente biodegradavel, tirando a tal da ramificação. ( LAS- Linear Auquil Sulfonato que não tem a ramificação).
Para degradar o detergente, precisamos de bácterias ( aerobicas), isto é precisamos de O2.
Com espuma, fica dificil ter O2 na água, portanto fica dificil degradar o detergente.
Esta espuma está contaminada, pois concentra metais pesados e poluentes.
As indústrias jogam PO4-3(fosfato) nos detergentes para anular (remover) a ação da dureza da água. Ca+2 e Mg+2 = precipitado.
O Fosforo tem a função de remover a dureza e evitar a reposição de sujeira no tecido.
Acaba sendo responsável pela EUTROFIZAÇÃO e além de matar as bactérias que mata as algas.
DBO RIO LIMPO MÉDIA 8
DBO RIO TIÊTE 30, O2 zero por isto não degrada sulf actantes.
pH – MEDIDAS DA CONCENTRAÇÃO ÍONS H+´ ( Geradores s ão os ácidos)
Parte da água ioniza H2O = H+ (+) OH –
Kequilibrio (se muda a temperatura, muda constante equilibrio) : (H+) x (OH-) / H2O
Esta constante de equilibrio, serve para constatar se a água esta ionizada.
Kw( Kágua) = ( H+) x ( OH-) = a 25C Kw= 10 ^-14
A água pura tem 10^-7.10^-7 = 10^-14
O pH é corrigido conforme temperatura da água.
Alteração de pH ( elevar joga-se base e baixar joga -se ácido)
(H+)= 10^-7 = pH= 7
(H-)= 10^-2=pH= 2
CO2 + H2O = H2OCO3 ( causa a acidificação da água)
pH para meio aquático: Para os organismos aquáticos é ideal ter um pH neutro, isto é em torno de 7. Eventualmente tem lançamento de metais, que precipita
pH básico (+OH-), mais que 7
Encrusta ou seja encrustante
ph ácido é menor que 7 (-OH+)
Corroe ou seja corrosão
IDEAL, levamente acalino, isto é entre 7,5 a 8
Aqui deveria ter a lista de exercícios, número 4.
Oitava aula 24.04.08
Significado Sanitário e Ambiental das Variáveis Químicas – Parte 3: Metais Pesados, Potencial
Formação de THMs e Compostos Orgânicos.
H2S – Inibi aos metanos bactérias
Tratamento Anaeróbico(sulfato) – Efluentes industriais
Se tiver matéria orgânica (M.O.), tem muito sulfato, isto vai formar H2S ( que mata as bactérias)
TRATAMENTO ANAERÓRIBICO DA ÁGUA
MO ==(bactérias acidulantes) ==== H2C _ C=O_OH ( ácido acético)
Depois tem a ação da metano bactérias ( CH4)
CURIOSIDADE_ Este processo é muito usado na China ( eles tratam o esgoto e depois usam Ch4 nas residências) – Sobra o gás metano, isto pode ser canalizado e utilizado como gás natural.
SO^-2,4 _( bactéria sulfato)___H2S ( Se for formato de concentração alta , é tóxico para as metanos bactérias)
Dependendo da concentração de Fe que tem no meio, pode precipitar
Fe^2 + H2S ________ FeS ( precipitado)
I etapa: Reducao Sulfato ( para sulfeto)
II etapa: Precipitacao do sulfeto ( normal com Fe)
III etapa: Tratamento da M.O.
Para remoção do sulfato: Ion estável NO-3(nitrato)
Cl –
SO^-2,4
Ex.: Para tirar o PO^-3,4 , somente reagir com Fe.
Osmose Reversa, troca Iönica
CLORETO
Uma cidade de 100.000hab. lança seus efluentes sem tratamento num corpo hídrico, cuja a vazão na época de estiagem é de 100L/s. Assumindo que a concentração de cloreto do rio antes do lançamento da cidade seja de 5mg/l e que cada habitante gera 160L/s dia. Determine a concentração de cloreto do rio apos a cidade?
R.:
DADOS DE ENTRADA
Corpo hídrico ( montante)
Vazão = 100L/s - Ponto Montante
Cl- = 5mg/l – Ponto Montante
Fonte poluidora: 6g/dia (cloreto); Vazão de cada hab 160L/dia (vazão) – Lançamento cidade .
Ponto jusante? Vazão = ? ( 285 L/s)
Concentração = ?
Balanco de massa de quantidade de água ( achamos a vazão)
Entrada= Saida
Q1 + Q2 = Q3 ( vazão do rio, apos receber o lançamento da cidade)
100L/s + 160L/dia por hab. ( 160Lx 100.000/hab) – transforma em dia.
86.400s/dia
100+160x100.000/86.400
Q3= 285 L/S
Balanco de massa do cloreto
Agora não é mais só vazão, mas incluir a carga
Entrada= Saida
Carga1 + Carga2 = Carga3
( Ex.: O rio recebe 5L + 10L = 15L)
Q1xCarga2 = Q3xCarga3
? Se multiplicar 6g/dia pelo 100.000, teremos a Carga2, assim falta somente a Carga3, que é oque estamos buscando….
100L/s x 5mg/L ( corta LcomL) + 6g(6.000mg)/hab.,dia x 100.000hab/86.400s/dia
(corta habitante com habitante e dia com dia)
Ficamos:
500+ 6.944
7444mg/s = 285L/s. C3
C3= 7444mg/s / 285L/s = 26mg/L ( Concentração cloreto aumentou)
CLORETO ( Cl-)
Efluentes( esgoto, industrias (ácido cloreto), petróleo, curtumes)
CURIOSIDADE_ Run-Off, 7 problemas na América do Norte
Sal para derreter gelo, a água passa do estado sólido para o líquido em uma temperatura menos do que o ambiente, isto è o ponto de fusão.
TREINANDO: Um laudo oponta fósforo total de 1,5mg/L
Cloreto termo tolerante 2NMP/100ml
Cloreto < 2mg/L ( indica esgoto domestico)
Pergunta: Concentração de fósforo elevada é acarretada por que tipo de efluente?Industrial ou Domestico? – EFLUENTE INDUSTRIAL
Um exemplo de esgoto domestico
FT= 1,5mg/L
CT= 2.000 ( alto)
CL= 26mg/L ( alto)
Se o CT e CL dão zero, o FT vem do esgoto industrial.