ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ESTUDO DA ALCALINIDADE EM CARBONATO E BICARBONATO DE CÁLCIO NA ÁGUA DE ALIMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE DESSALINIZAÇÃO VIA OSMOSE INVERSA (OI) SUBMETIDO À PRÉ-TRATAMENTOS FÍSICO-QUÍMICOS
AUTORES: FERREIRA, W. B. (UFCG) ; GURJÃO, K. O. (UFCG) ; MONTEIRO, G. S. (UFCG) ; SILVA, J. N. (UFCG) ; FRANÇA, K. B. (UFCG)
RESUMO: A água estudada neste trabalho é oriunda de um poço tubular que se encontra no Sitio Marinho no município de Campina Grande – PB, onde foi avaliada a variação da alcalinidade na água de alimentação de um sistema de dessalinização (OI), após diferentes tipos de pré-tratamentos (PT) físico-químicos, tendo em vista o estudo da aplicação de um PT adequado para sistemas localizados no semi-árido nordestino. Em relação ao PT filtro de acetato (Ac), filtro (Ac) + HCl e HCl não apresentaram alcalinidade em carbonato de cálcio, todos os PT utilizados indicaram a presença de bicarbonato de cálcio.
PALAVRAS CHAVES: dessalinização, osmose inversa, pré-tratamento
INTRODUÇÃO: Os recursos hídricos existentes desde o inicio da humanidade, do ponto de vista quantitativo, mantêm-se mais ou menos os mesmos. Considerando a água como substância necessária à vida e as atividades humanas atuais, à medida que aumenta a população e os hábitos de consumir água, aumenta consequentemente à sua demanda (SOUSA, 2003).
A osmose é um fenômeno físico-químico natural. Quando dois líquidos com diferentes concentrações de sais em solução são separados por uma membrana semipermeável, naturalmente o solvente da solução mais diluída passa pela membrana em direção da concentração mais concentrada. O processo continua ate alcançar um ponto de equilíbrio, no qual a coluna da solução mais concentrada estará acima da mais diluída, esta diferença de altura entre as colunas se denomina pressão osmótica (ENFIL, 1994).
A OI ou hiperfiltração acontece quando uma pressão mecânica superior à pressão osmótica é aplicada no lado da solução mais concentrada invertendo-se, desta maneira, o sentido do fluxo de soluto que atravessa a membrana, obtendo-se assim uma corrente de água purificada isenta de sais, vírus, bactérias e fungos.
A alcalinidade de uma água se deve principalmente aos carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. Bicarbonato é uma forma iônica de gás carbônico e é o resultado da combinação química que dissolveu CO2 com o íon hidróxido da água. O carbonato de cálcio pode precipitar e se depositar nas superfícies das membranas fazendo com que a mesma perca algumas de suas características tais como: quantidade e qualidade de água permeada, redução do tempo de vida útil e aumento do consumo de energia.
Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência de PT físico-químicos na água de alimentação de um sistema de dessalinização OI.
MATERIAL E MÉTODOS: O sistema utilizado neste trabalho apresenta os seguintes componentes:
Estrutura metálica, dois tanques de fibra de vidro, uma para armazenamento da alimentação e outro para água potável, tubulações de alta pressão (CPVC) e de baixa pressão (PVC), bomba de alta pressão de 1.5 CV monofásico, bomba de retro-lavagem de ½ CV, bomba de auxílio de ¼ CV, tanque de limpeza química de 60 litros, um vaso de alta pressão, três elementos de membranas, mangueiras de plástico com nylon traçado de ¼, suportes para filtros de acetato de celulose.
Onde foram realizados diferentes tipos de pré-tratamento, são eles:
1. Pré-tratamento físico composto de três filtros de acetato de celulose de 5µ;
2. Pré-tratamento físico composto de três filtros de cartucho de acetato de celulose de 5µ e químico com Flocon 100;
3. Pré-tratamento físico composto de três filtros de cartucho de acetato de celulose de 5µ e químico com uma solução de HCl;
4. Pré-tratamento químico com uma solução de HCl.
Em seguida foram realizadas analises físico-químicas com o intuito de determinar as concentrações de carbonato e bicarbonato na água de alimentação do sistema para cada pré-tratamento, sendo as mesmas realizadas no âmbito do Laboratório de Referencia em Dessalinização – LABDES, utilizando o método Titulométrico, cujo procedimento se encontra no Standard Methods (STANDARD METHODS, 1998).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para a água de alimentação foi observado que apenas o pré-tratamento com o filtro de acetato + Flocon apresentou alcalinidade em carbonato como CaCO3. Esse comportamento é causado por uma pequena variação de pH da amostra, onde a amostra apresenta uma característica alcalina.
Observou-se que os pré-tratamentos com filtros de acetato e com os filtros de acetato + Flocon, apresentaram valores de alcalinidade em bicarbonatos como CaCO3 superiores aos pré-tratamentos com filtros de acetato + HCl e apenas HCl. Essas variações ocorreram devido à adição de íons H+, através da solução de HCl, na corrente de alimentação reduzindo o potencial hidrogeniônico e consequentemente reduzindo a formação desses sais de carbonato.
CONCLUSÕES: • Para a água de alimentação, apenas o pré-tratamento com filtro de acetato + Flocon apresentou concentrações de carbonatos.
• Os quatro tipos de pré-tratamentos apresentaram concentrações em bicarbonatos como alcalinidade nas três correntes de águas estudadas.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ENFIL, Linha de Produtos. Osmose Reversa. Disponível em <http://www.enfil.com.br/agua8.asp> Acessado em 11 de julho de 2007.
SOUSA, J. T., Tratamento e Utilização de Esgotos Domésticos na Agricultura, 2° ed. – Campina Grande-PB, EDUEP, 2003.
STANDARD METHODS, For examination of Water and WasteWater, AMÉRICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA, 20ª Edition, Washigton, D.C. ,1998.
