ESTUDO DE VIABILIDADE DE RECIRCULAÇÃO DA ÁGUA EM SISTEMAS QUE UTILIZAM RESFRIAMENTO.

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Azevedo da Silva, D. (UNIVERSIDADE FEEVALE) ; Heinem Fernandes, L. (UNIVERSIDADE FEEVALE) ; Monteiro de Aquim, P. (UNIVERSIDADE FEEVALE)

Resumo

A água cada vez mais urge por formas de otimizar seu uso. Este trabalho aborda o estudo de redução, em termos de volume de água, como forma de economia e preservação do meio ambiente. Diante disso o foco consistiu em determinar a viabilidade de recirculação da água em sistemas que utilizam resfriamento no laboratório de análises ambientais da Universidade Feevale. Destacando atividades como: identificar e acompanhar processos que utilizam água para resfriamento, determinar o volume de água envolvido, desenvolver projeto e montar um protótipo de um recirculador de água, compreender os parâmetros cuja análise é necessária para averiguação da viabilidade de recirculação e conhecer a legislação referente ao tema. Os resultados foram avaliados e mostrou-se viável a recirculação desta água.

Palavras chaves

Água; Reuso; Meio ambiente

Introdução

O tema água, apesar de aparentemente cotidiano, não esgotou as possibilidades de discussões e novas nuances, muito pelo contrário, está cada vez mais urgente debater formas de otimização do seu uso, controle de poluição, redução de efluentes, entre outros assuntos que auxiliem no combate a crise hídrica que se abate pelo mundo. Daí pode-se citar a palavra água, intensamente, ligada a outras palavras, como: economia, escassez, qualidade, tratamento, desperdício, reúso, e tantas outras pertinentes. Há muito a ser criado e reinventado de modo a assegurar que as gerações futuras do planeta tenham o tão debatido acesso universal à água. Aparentemente desgastada, a abordagem da importância da água, desde as premissas, é atual e ganha ao passar dos anos maior enfoque. Este trabalho revela mais uma destas tentativas de colocar a água em enfoque em um ambiente tão importante para a construção da sociedade que é a universidade. O objetivo geral é determinar a viabilidade de recirculação, em sistemas que utilizam água para resfriamento, no laboratório de análises ambientais da Universidade Feevale, com o intuito de economizar e reduzir o volume de efluente gerado.Para alcançar o objetivo principal, já mencionado, fez-se necessário desdobrar o mesmo em objetivos específicos, sendo eles: Acompanhar e identificar diferentes processos que utilizam água para resfriamento; Determinar o volume de água envolvido no resfriamento; Desenvolver um projeto e montar um protótipo de recirculador de água; Entender os parâmetros cuja análise é necessária para averiguação da viabilidade de recirculação; Conhecer a legislação referente ao tema abordado; Comparar resultados apontando as possibilidades viáveis de recirculação desta água; Avaliar vantagens e desvantagens com a recirculação.

Material e métodos

Os ensaios deste trabalho foram desenvolvidos no laboratório de análises ambientais da Universidade no mês de junho de 2017. Inicialmente determinou- se as análises que utilizam sistema de resfriamento: Demanda Química de Oxigênio – DQO, Óleos e Graxas e Nitrogênio total - Nt. Os parâmetros escolhidos para análise interna da recirculação, seguidos das suas respectivas metodologias, foram: alcalinidade/SM 2320 B, cloretos/SM 45O Cl-, cor/Colorimetria, DQO/SM 5220, dureza/SM 2340 C, turbidez/SM 2130 B, condutividade elétrica/SM 2510 e pH/SM 4500 H+. Os ensaios foram realizados em duplicata, utilizando amostras de água na entrada e saída do sistema. A temperatura foi registrada, utilizando um termômetro por infra vermelho em dois pontos do sistema (entrada e saída) em três momentos, tempo 0 onde Te 21,5°C e Ts 20,5°C, tempo 3600 s onde Te 21,2°C e Ts 24,5°C e tempo 7200 s onde Te 22,1°C e Ts 22,7°C.Os dados obtidos experimentalmente foram avaliados para determinação da viabilidade de recirculação da água no sistema considerando os valores máximos permitidos (VMP) conforme Portaria 2.914 de 09 de dezembro de 2011 do Ministério da Saúde. Já para a montagem do protótipo do recirculador, com peças novas, foram necessários os seguintes materiais: mangueira de silicone (2m) R$12,00, bomba submersa para aquário 110V R$30,00, reservatório tipo bombona (0,02m³) R$12,00, radiador watercooler R$100,00 e cooler para gabinete R$6,00. Totalizando o custo de R$160,00. O volume descartado com a utilização de água de resfriamento foi obtido utilizando o número de analises que deram entrada nos meses de março a outubro de 2016, fornecidos pelo laboratório, as vazões de cada sistema e a média mensal de amostras submetidas a análise.

Resultado e discussão

O sistema de DQO foi escolhido para observação pela facilidade de monitoramento devido a localização no laboratório e disposição na bancada. Os resultados obtidos estão listados a seguir. Amostra “E” (água direto da alimentação do sistema): alcalinidade 54,7 mg L-1, cloretos 4,7 mg L-1, cor 2 Pt-Co, DQO "não detectado pelo método", dureza 37,1 mg CaCO3 L-1, turbidez O,2 NTU, condutividade elétrica 112,3 µS cm-1 e pH 8. Amostra “S” (água direto da saída do sistema): alcalinidade 55,0 mg L-1, cloretos 4,4 mg L-1, cor 4 Pt-Co, DQO "não detectado pelo método", dureza 36,7 mg CaCO3 L-1, turbidez O,2 NTU, condutividade elétrica 113,6 µS cm-1 e pH 7,54. Os resultados respeitam os limites de detecção (LD) de cada método, apenas não obtendo resultados para DQO, onde os valores obtidos foram abaixo de LD. Considerando a Portaria 2.914 de 09 de dezembro de 2011 do Ministério da Saúde, onde o VMP para: alcalinidade "não se aplica", cloretos 250 mg L-1, cor 15 Pt-Co, DQO "não se aplica", dureza 500 mg CaCO3 L-1, turbidez 5 NTU, condutividade elétrica "não se aplica" e pH 6,00 a 9,5. Estes resultados demonstram que no sistema atual a água descartada apresenta ainda parâmetros de água potável, além disso o ganho de temperatura é pequeno, mesmo com sistema em operação após 2 horas, tempo que o sistema permanece em aquecimento. O consumo médio de cada análise/mês é de: DQO 3,93 m³, Nt 3,75 m³ e 8,25 m³ OG, totalizando 15,93 m³. Estabelecendo uma troca da água do reservatório a cada 30 dias, a utilização do recirculador abrangendo todos os sistemas gera uma economia de água equivalente a 15,91 m³/mês. Esta implementação deverá ocorrer juntamente com uma sistemática de acompanhamento dos padrões de qualidade da água possibilitando que a troca ocorra com frequência reduzida.

Representação esquemática do sistema utilizado atualmente para resfriamento, fixo na bancada.


Representação esquemática do sistema de resfriamento a ser implantado, substituindo o atual.

Conclusões

Este trabalho possibilitou avaliar a viabilidade de recirculação de água de resfriamento dentro de um laboratório analítico. O estudo de implantação do sistema sugerido demonstrou que há um grande potencial para recirculação de água em laboratórios, gerando economia com o tratamento de água e efluentes líquidos. A água descartada é potável e sua utilização para recirculação viável, já que não apresenta risco de dano aos equipamentos. O investimento necessário é baixo e ocorre a valorização do recurso natural além da preservação do meio ambiente.

Agradecimentos

Referências

FERNANDES, Dayane Cristina da Cunha. Pureza da água para laboratórios exige sistemas de filtragem de alta tecnologia. São Paulo: Revista Meio Filtrante. 2016. Disponível em: http://www.meiofiltrante.com.br/pdf/MF_80_maio-junho2016.pdf Acesso em: 26 mar. 2017.
ONUBR. Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos. Itália. 2015. Disponível em: http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/HQ/SC/images/WWDR2015ExecutiveSummary_POR_web.pdf Acesso em: 24 abr. 2017.