PRÁTICA DE FLOCUAÇÃO “JAR TEST” EM EFLUENTE

UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANÁ - UTFPR

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA E BIOLOGIA – DAQBi

BACHARELADO EM QUÍMICA

CLEVERSON CAMPOS SILVA

JESSIKA ARCENO PERANCETTA

RELATÓRIO:

PRÁTICA DE FLOCUAÇÃO “JAR TEST” EM EFLUENTE

CURITIBA, JUNHO DE 2015

1. INTRODUÇÃO

A coagulação é um processo muito utilizado por promover a clarificação de efluentes industriais contendo partículas coloidais e sólidos em suspensão.  Este processo consiste na adição de agentes químicos para neutralizar as cargas elétricas das partículas, ocorrendo ligações químicas e absorção das cargas superficiais presentes, havendo necessidade de aplicação de elevada energia a mistura.

O coagulante mais popularmente utilizado nos dias atuais para o tratamento de águas residuárias é o sulfato de alumínio. Pois para favorecer a coagulação são usados íons de alta valência (Fe3+ e Al3+) pois quanto maior a valência do íon maior será a sua capacidade de coagulação1. O valor do pH exerce um papel muito importante na coagulação. O sulfato de alumínio, encontrado sob a forma química de Al2(SO4)3, pode atuar, tanto para as condições ácidas como básicas. A utilização em condições ácidas exige uma certa alcalinidade para a solução, já nas condições básicas a solução pode apresentar baixa alcalinidade. De todo modo é importante que a água que será submetida a coagulação contenha alguma alcalinidade, para que o sulfato de alumínio possa reagir e formar o precipitado.3

As partículas formadas na coagulação possuem tamanho da ordem de 1µm, porém sob lenta agitação essas partículas tendem a se aglomerar formando flocos visíveis. Um fator físico muito importante para a formação dos flocos é a velocidade moderada proporcionada pela agitação mecânica do meio, formando flocos com tamanho levemente maior que uma cabeça de alfinete, pois turbulência maior pode provocar a ruptura dos flocos em partículas menores que são de difícil decantação dificultando a sua remoção. As melhores condições para a formação dos flocos podem ser determinadas em ensaios laboratoriais, visto que a duração do período de floculação dependerá também das características do efluente, da quantidade de coagulante utilizado e do tipo de floculante. Temperaturas moderadas são mais satisfatórias porque favorecem a rápida formação de flocos, na etapa posterior a coagulação (floculação). O surgimento destes flocos está diretamente relacionado com a concentração de hidrogênio e as relações aniônicas e catiônicas.3

O Jar Test é um método ainda bastante empregado em nossas Estações de Tratamento de Água, para a determinação das dosagens ótimas dos coagulantes que são usados nas ETAs. Entretanto este tipo de ensaio vem sendo empregado também para a determinação de parâmetros básicos na elaboração do projeto de uma Estação de Tratamento de Água. Por este ensaio determina-se a condição ótima para floculação de uma água caracterizada pelo tempo e agitação necessária. Para tanto uma vez determinada a dosagem ótima dos coagulantes, deve-se verificar qual o tempo, e qual o gradiente de velocidade ótimo para se flocular a água em estudo. Além disso, deve-se verificar se a floculação obtida fornece uma água que após a sedimentação apresentará uma grande redução de turbidez e cor.4

1. OBJETIVO

Analisar a espécie e dosagem do coagulante ideal de acordo com a concentração de presentes no efluente através do ensaio de Jar Test.

Medir pH e turbidez do efluente antes e depois do tratamento.

1. MATERIAIS E REAGENTES

Os materiais e reagentes utilizados no experimento foram listados a seguir na tabela 1.

Tabela 1: Materiais e reagentes utilizados

MATERIAIS	REAGENTES
Jar Test Pipeta graduada de 20 mL Balão Volumétrico de 100 mL Becker de 50 mL pHmetro Turbidímetro	Solução de hidróxido de sódio 0,001 mol.L-1 Solução de HCl 0,01 mol.L-1 Sulfato de alumínio P.A. Cloreto férrico P.A.

1. METODOLOGIA

A) Com auxilio de uma proveta foi adicionado 1,5 L da amostra do efluente em cada um dos 6 jarros. Sendo que os jarros de 1 a 3 possuía 1,0 g/L de efluente lácteo e os jarros de 4 a 6 possuíam 0,5 g/L do mesmo efluente.

B) Mediu-se o pH e a turbidez de todos os jarros antes que fosse adicionado o coagulante.

C) Para o jarro 1 foi utilizado uma solução de cloreto férrico 28,595 g.L-1, nos jarros 2 e 3 foi utilizado o mesmo coagulante, porem com concentração 33,11 g.L-1.  Para o jarro 4 foi utilizado uma solução de sulfato de alumínio 28,595 g.L-1, nos jarros 5 e 6 foi utilizado o mesmo coagulante, porem com concentração 33,11 g.L-1.    Os coagulantes foram adicionados simultaneamente aos efluentes de modo que apresentassem concentração equivalente a tabela 2.

Tabela 2: Concentração do coagulante presente no jarro

Concentração do coagulante no jarro (mg.L-1)
Jarro     Coagulante	1	2	3	4	5	6
Sulfato de alumínio Cloreto férrico	0 110	0 95	0 80	110 0	95 0	80 0

D) As amostras foram mantidas sob agitação durante 10 segundos em aproximadamente 1000s-1 (400 rpm), e em seguida abaixou-se a velocidade para aproximadamente 15 s-1 (25 rpm) por 10 minutos.

E) Mediu-se o pH novamente, visando determinar o pH ótimo para a floculação.

F) Após 15 minutos de agitação desligou-se os agitadores e houve um tempo de espera de cerca de 10 minutos a fim de aguardar que a amostra decantar.