REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7640076
Silvia Patrícia Balieiro Cardoso1
José Cláudio F. dos Reis Junior2
Manoel Bentes dos Santos Filho3
RESUMO
Tendo em vista que a água é um recurso natural limitado e imprescindível, a busca de alternativas de uso consciente e sustentável deste bem nos leva a práticas de reutilização. O presente artigo é um estudo de análise físico/químico/biológico para a reutilização de efluente de laboratório que utiliza aparelho destilador no processo de obtenção de água destilada do campus Tapajós da Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA) na cidade de Santarém-PA. De início foi feito uma pesquisa bibliográfica de outros artigos que consideram esta possibilidade, realizando os mesmos testes, e a partir daí feito um levantamento do aparelho destilador do laboratório de química e uma avaliação de eficiência do equipamento no qual foi utilizada como critério a quantidade de efluente gerado na produção de um litro de água destilada e o volume de efluente gerado no laboratório. Para melhor indicar a viabilidade do reuso do efluente com as análises físico-químicas e bacteriológicas realizadas, comparou-se aos parâmetros estabelecidos pela portaria n°888/2021, Conama nº357/2005 e nº430/2011 para determinar a qualidade do efluente. Assim nos testes realizados demonstrou-se o uso de grande volume de água potável no processo de destilação e ao mesmo tempo a geração de um grande volume de efluentes. Logo sendo a reutilização de água uma das propostas para a redução do consumo deste insumo dentro da edificação, além de contribuir para a sustentabilidade dos sistemas de abastecimento de água e com base nos resultados desse trabalho recomenda-se a implantação de um sistema de reuso de fins potáveis e não potáveis nos laboratórios do campus Tapajós da UFOPA que possuam aparelho destilador de água.
Palavras chave: Destiladores de água. Efluente. Reutilização.
ABSTRACT
Considering that water is a limited and indispensable natural resource, the search for alternatives for conscious and sustainable use of this asset leads us to reuse practices. This article is a study of physical/chemical/biological analysis for the reuse of laboratory effluent that uses a distiller apparatus in the process of obtaining distilled water from the Tapajós campus of the Federal University of Western Pará (UFOPA) in the city of Santarém-PA. At the beginning, a bibliographical research was carried out of other articles that consider this possibility, performing the same tests, and from there a survey of the distiller apparatus of the chemistry laboratory and an evaluation of the efficiency of the equipment in which the amount of effluent generated in the production of one liter of distilled water and the volume of effluent generated in the laboratory was used as a criterion. To better indicate the viability of effluent reuse with the physicochemical and bacteriological analyses performed, we compared the parameters established by Ordinance nº888/2021, Conama nº357/2005 and nº430/2011 to determine the quality of the effluent. Thus, in the tests performed, the use of a large volume of drinking water in the distillation process and at the same time the generation of a large volume of effluents was shown. Soon being the reuse of water one of the proposals to reduce the consumption of this intake within the building, besides contributing to the sustainability of water supply systems and based on the results of this work it is recommended the implementation of a reuse system of potable and non-potable purposes in the laboratories of the Tapajós campus of UFOPA that have a water distiller apparatus.
Key words: Water distillers. Effluent. Reuse.
1 INTRODUÇÃO
A escassez de água no mundo é agravada em virtude da desigualdade social e da falta de manejo e usos sustentáveis dos recursos naturais. De acordo com os dados apresentados de 2019-2020 no IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) refletem a insistência de que todos os países devem reduzir substancialmente o uso de combustíveis fósseis, ampliar o acesso à eletricidade, melhorar a eficiência energética e aumentar o uso de combustíveis alternativos, como o hidrogênio. (ONU, 2022)
Segundo Machado (2003) Apud Pinto (2015, pág. 1), discute a relação entre a gestão de recursos hídricos e o exercício da cidadania no Brasil. Segundo o autor, hidrólogos estimam que 97,5% da água disponível na terra são salgadas e 2,493% estão concentrados em geleiras ou regiões subterrâneas de difícil acesso; sobram, portanto, apenas 0,007% de água doce para o uso humano, disponível em rios, lagos e na atmosfera. O crescimento populacional e a grande expansão dos setores produtivos, entre os quais a agricultura e a indústria são fatores responsáveis pelo alto e também pela poluição da água em escala exponencial. Além disso, a escassez de água decorrente de causas naturais, como secas prolongadas, e a perda excessiva de umidade por evaporação são fatores que contribuem para baixa disponibilidade hídrica de uma região.
Segundo a Unicef (Fundo das Nações Unidas para a Infância) em seu relatório de 2019, mais da metade do mundo não tem acesso a serviços de saneamento seguro. Cerca de 2,2 bilhões de pessoas em todo o mundo não têm serviços de água tratada, 4,2 bilhões de pessoas não têm serviços de saneamento adequado e 3 bilhões não possuem instalações básicas para a higienização das mãos.
A CETESB (2022) relata que a reutilização, reuso de água ou o uso de águas residuárias não é um conceito novo e tem sido praticado em todo o mundo há muitos anos. Existem relatos de sua prática na Grécia Antiga, com a disposição de esgotos e sua utilização na irrigação. No entanto, a demanda crescente por água tem feito do reuso planejado da água um tema atual e de grande importância.
Para Corrêa (2014), Apud Medeiros, 2017 – pág.1), a principal vantagem de utilizar a água de reuso é preservar a água potável, pois substitui o uso desta por outra água já utilizada, sem comprometer o seu destino. Sendo que a água de melhor qualidade pode ser reservada para usos potáveis. Rodrigues (2005) apud Medeiros (2017), a reutilização de água é uma estratégia para reduzir o consumo de água, controlando a demanda e utilizando como um recurso complementar.
Para o uso racional ou eficiente da água, o qual compreende também o controle de perdas e desperdícios, e a minimização da produção de efluentes e do consumo de água, o reuso de água deve ser considerado como parte de uma atividade mais abrangente, o que hoje é limitado. (Cardoso, 2018).
Ao liberar as fontes de água de boa qualidade para abastecimento público e outros usos prioritários, o uso de esgotos contribui para a conservação dos recursos. Por isso os esgotos tratados têm um papel fundamental no planejamento e na gestão sustentável dos recursos hídricos como um substituto para o uso de águas destinadas a fins agrícolas, florestais, industriais, urbanos e ambientais. (CETESB, 2022).
De todas as etapas de um plano de conservação, o reuso de efluentes vem ganhando terreno nos tempos atuais, como forma de economia globalizada, conscientizando as pessoas sobre o uso racional da água. O reuso de efluentes gerados por equipamentos como destiladores utilizados em laboratórios assume grande importância nesse contexto. (Marisco et al., 2014 Apud Mesquita, 2017 – pág. 2).
O processo de destilação de água consiste na retirada de sais minerais e componentes da mesma. Tal procedimento é feito a partir de um destilador por meio de procedimentos físicos. Portanto, tal processo enquadra-se como industrial, sendo o segundo maior responsável pelo consumo de água disponível mundialmente. Nas universidades, os laboratórios de pesquisa utilizam água para realizar diversas atividades. Água destilada é fundamental para realização das análises. De acordo com Medeiros, Storck e Volpatto (2017), a água destilada é importante para preparar experimentos, como também para a lavagem de vidrarias.
Em virtude da crise hídrica ocorrida nos últimos anos, foi desencadeada a necessidade de implantação de programas construtivos e eficientes que permitam fazer o uso racional da água com a consequente conservação dos recursos hídricos. Diversas iniciativas foram implantadas com sucesso em instituições de ensino, visando a minimização do desperdício e aplicação do recurso. As fontes hídricas e o desperdício passaram a ser foco de estudos entrelaçando a missão de conscientização das instituições com o grande problema atual (Fernandes et al., 2014; Abreu et al., 2016).
Diante desta problemática o presente trabalho apresenta um estudo com o objetivo principal analisar a viabilidade de reutilização de água para fins potáveis e não potáveis do aparelho destilador.
2 REFERENCIAL
2.1 Disponibilidade de água
De acordo com Ministério do Meio Ambiente, cerca de 70% do planeta é coberto por água, e deste percentual 97,5% é água salgada e apenas 2,5% é doce. Do volume de água doce, 68,9% encontra-se nas geleiras e calotas polares, 29,9% é água subterrânea, 0,9% representam a umidade do solo e as águas dos pântanos e apenas 0,3% possuem fácil acesso para o ser humano, estando disponível em rios e lagos. Por esta razão, um dos maiores desafios atuais é conservar e manter nossas reservas de água, assim a gestão racional desse recurso torna-se imprescindível para todo planeta, pois é um elemento vital para todos os seres vivos. (Figura:1)
Figura 1 : Percentual de distribuição da água do planeta
O crescimento populacional, a necessidade de produção de alimentos e o desenvolvimento industrial realmente podem gerar sérios problemas no abastecimento de água nos próximos anos, caso a gestão de recursos hídricos não seja praticada de forma plena. Estima-se que por volta de 2050, mais de 4 bilhões de pessoas (quase metade da população mundial) estarão vivendo em países com carência crônica de água (CLARKE, KING. 2005 Apud ANA 2012) e, segundo a Unicef (Fundo das Nações Unidas para a Infância), hoje, menos da metade da população mundial tem acesso à água potável.
No mundo, a irrigação responde por 73% do consumo de água, a indústria por 21% e o consumo doméstico por apenas 6%. O consumo de água no Brasil está representado na Figura 2. (ANA 2012)
Figura 2 : Uso da água no Brasil
2.2 Potabilidade
Segundo a Portaria 888/2021 que dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade no art. 4° diz que toda água destinada ao consumo humano proveniente de solução alternativa individual de abastecimento de água está sujeita à vigilância da qualidade da água. No art. 5° relata as seguintes definições:
I – água para consumo humano: água potável destinada à ingestão, preparação de alimentos e à higiene pessoal, independentemente da sua origem;
II – água potável: água que atenda ao padrão de potabilidade estabelecido neste Anexo e que não ofereça riscos à saúde;
III – padrão de potabilidade: conjunto de valores permitidos para os parâmetros da qualidade da água para consumo humano, conforme definido neste Anexo;
IV – padrão organoléptico: conjunto de valores permitidos para os parâmetros caracterizados por provocar estímulos sensoriais que afetam a aceitação para consumo humano, mas que não necessariamente implicam risco à saúde;
V – sistema de abastecimento de água para consumo humano (SAA): instalação composta por um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, desde a zona de captação até as ligações prediais, destinada à produção e ao fornecimento coletivo de água potável, por meio de rede de distribuição;
VI – solução alternativa coletiva de abastecimento de água para consumo humano (SAC): modalidade de abastecimento coletivo destinada a fornecer água potável, sem rede de distribuição;
O Art. 27 da referida portatria relata que a água potável deve estar em conformidade com padrão microbiológico, conforme disposto no Anexo 1 a 8 demais disposições e conforme alguns incisos relatados a seguir:
§ 1º No controle da qualidade da água, quando forem detectadas amostras com resultado positivo para coliformes totais, mesmo em ensaios presuntivos, ações corretivas devem ser adotadas pelo responsável pelo SAA ou SAC e novas amostras devem ser coletadas em dias imediatamente sucessivos até que revelem resultados satisfatórios.
§ 2º Nos sistemas de distribuição, as novas amostras devem incluir no mínimo uma recoleta no ponto onde foi constatado o resultado positivo para coliformes totais e duas amostras extras, sendo uma à montante e outra à jusante do local da recoleta.
§ 3º As recoletas não devem ser consideradas no cálculo do percentual mensal de amostras com resultados positivos de coliformes totais.
§ 4º O resultado negativo para coliformes totais das recoletas não anula o resultado originalmente positivo no cálculo dos percentuais de amostras com resultado positivo.
§ 5º Não são tolerados resultados positivos que ocorram em recoleta, nos termos do § 1º do Art. 27.
§ 6º Quando o padrão bacteriológico estabelecido no Anexo 1 for violado, o responsável pelo SAA ou SAC deve informar à autoridade de saúde pública as medidas corretivas adotadas. § 7º Quando houver interpretação duvidosa nas reações típicas dos ensaios analíticos na determinação de coliformes totais e Escherichia coli, deve-se fazer a recoleta.
2.3 Reuso
O reuso não é um conceito novo, pois existem relatos de sua prática desde a Grécia antiga, onde já ocorria a disposição do esgoto, e sua utilização na irrigação. É uma prática utilizada em todo o mundo há muitos anos (CETESB, 2016).
O reuso de água vem se tornando uma alternativa satisfatória para os problemas de escassez, principalmente para locais com alta concentração de pessoas e baixa disponibilidade hídrica, traz benefícios ambientais significativos, dentre os quais, concedendo que um volume de água maior permaneça disponível para outros usos não potáveis.
A reutilização pode ser de dois tipos, direta ou indiretamente. Reuso indireto é quando o efluente, depois de tratado, é disposto nos corpos de água de forma controlada, onde será novamente utilizada a jusante, atendendo a usos benéficos. Reuso direto é quando o efluente, depois de tratado, segue diretamente para seu local de reuso, não sendo disposto no meio ambiente. Este tipo de reuso tem maior ocorrência, é mais utilizado em indústrias ou na irrigação (CETESB, 2016).
O artigo 2º da Resolução nº 54 de 28 de novembro de 2005, do Conselho Nacional de Recursos Hídricos – CNRH possui as seguintes definições:
I – Água residuária: esgoto, água descartada, efluentes líquidos de edificações, indústrias, agroindústrias e agropecuária, tratadas ou não;
II – Reuso de água: utilização de água residuária;
III – Água de reuso: água residuária, que se encontra dentro dos padrões exigidos para sua utilização nas modalidades pretendidas;
IV – Reuso direto de água: uso planejado de água de reuso, conduzida ao local de utilização, sem lançamento ou diluição prévia em corpos hídricos superficiais ou subterrâneos;
V – Produtor de água de reuso: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, que produz água de reuso;
VI – Distribuidor de água de reuso: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, que distribui água de reuso; e
VII – Usuário de água de reuso: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, que utiliza água de reuso.
No Art. 10 da Resolução nº 54/05 do Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH) fala que deverão ser incentivados e promovidos programas de capacitação, mobilização social e informação quanto à sustentabilidade do reuso, em especial os aspectos sanitários e ambientais.
Como exemplo pode-se citar a de Rodrigues (2005) Apud Fernandes (2014), na qual apresenta a classificação para o reuso, enfocando conforme ele é realizado, ou seja, considerando se há ou não o descarte das águas nos corpos hídricos, antes do próximo uso.
- Reuso Indireto: ocorre quando a água utilizada é descartada nos corpos hídricos superficiais ou subterrâneos, sendo então diluída, e depois captada para um novo uso, a jusante, conforme ilustra a figura 3.
- Reuso Direto: é o uso planejado de água de reúso, que é conduzida do local de produção ao ponto de utilização, sem lançamento ou diluição prévia em corpos hídricos superficiais ou subterrâneos, como mostra a figura 4.
Figura 3 : Reuso indireto não planejado da água
Figura 4 : Reuso direto planejado da água
A Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES (1992) classificou o reuso de água em duas grandes categorias: potável e não potável, (MORELLI, 2005):
- Reuso potável: existe o direto quando o esgoto recuperado, por meio de tratamento avançado, é diretamente reutilizado no sistema de água potável, prática pouco difundida em nosso País devido aos grandes investimentos necessários para a purificação das águas, e o indireto caso em que o esgoto, após tratamento, é disposto na coleção de águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural e subsequente captação, tratamento e finalmente ser utilizado como água potável, é o caso das cidades onde a coleta para o abastecimento é realizada no mesmo manancial do lançamento dos efluentes de estações de tratamento de esgotos.
- Reuso não potável: este possui um potencial maior de aplicação devido a facilidade de execução, por não exigir níveis elevados de tratamento, se tornando o processo mais viável técnica e economicamente. O reuso não potável possui inúmeras aplicações,
- Reuso não potável para fins agrícolas; Reuso não potável para fins industriais; Reuso não potável Urbano; Reuso para manutenção de vazões; Aquacultura ou aquicultura; Reuso para recarga de aquíferos subterrâneos
O reaproveitamento da água faz-se necessário estudar a demanda e oferta deste tipo de insumo, bem como estabelecer critérios que nortearão as diversas alternativas de implantação de um sistema que não interfira nas atividades cotidianas da edificação e sem que esta água ocasione riscos à saúde de seus usuários. Os sistemas de reuso ou reciclagem são uma das opções de conservação desse insumo, devendo ser contemplado dentro de um estudo de fontes alternativas de um Programa de Conservação de Água (PCA) em uma edificação.
De todas as etapas de um plano de conservação, o reuso de efluentes vem ganhando terreno nos tempos atuais, como forma de economia globalizada, conscientizando as pessoas sobre o uso racional da água. O reuso de efluentes gerados por equipamentos como destiladores utilizados em laboratórios assume grande importância nesse contexto (MARISCO et al., 2014).
2.4 Tratamento de água
Desde a antiguidade o homem procurava mesmo que intuitivamente condicionar a qualidade da água a padrões que evoluíram de aspectos visuais ou organolépticos até a época atual com o controle e definição de limites em níveis de constituintes traços. Há quatro séculos um médico filósofo recomendava a exposição da água à luz solar, filtrá-la em areia e carvão vegetal e armazená-la em recipientes de cobre. Outras formas de condicionamento eram a fervura ou aquecimento pela radiação solar. Atualmente a desinfecção pode ser obtida pela oxidação química, pela ação oligodinâmica de metais e radiação ultravioleta; a remoção de matéria orgânica e compostos químicos pela adsorção em carvão ativado e a remoção de sólidos suspensos por filtração em leito de areia com suporte de pedregulhos seguida de desinfecção (SYMONS, 2006).
O fluxograma das estações de tratamento de água é composto através de operações unitárias, as quais são definidas através das características da água bruta, que inclui técnicas de remoção de microrganismos emergentes e micro contaminantes orgânicos. No entanto, deve ser destacado que o padrão de potabilidade exige que toda água destinada ao consumo humano deve atender a condições mínimas de qualidade para que, assim, possa ser ingerida diretamente ou com fins de higienização, sendo necessário passar por processo de tratamento. Considerando um sistema completo ou convencional de tratamento, observa-se que o mesmo é composto por 5 (cinco) principais etapas de tratamento, sendo estas: Coagulação, Floculação, Sedimentação, Flotação, Filtração e Desinfecção. Conforme (figura 5).
Figura 5 : Etapas do tratamento da Água
No Brasil, entende-se que a relação de processos de tratamento com critérios de qualidade de água seja considerada importante para proteção da saúde pública, uma vez que a Portaria MS nº 888/2021 determina os padrões qualidade para água potável (Quadro 1), e estabelece relações com tratamento requerido em seu Art. 24: “Toda água para consumo humano fornecida coletivamente deverá passar por processo de desinfecção ou adição de desinfetante para manutenção dos residuais mínimos, conforme as disposições contidas no Art.
32.” e Parágrafo único: “As águas provenientes de manancial superficial devem ser submetidas a processo de filtração”, estabelecendo também tempo de contato mínimo para desinfecção por cloração, por exemplo. A resolução CONAMA nº 357/2005 também define o tratamento mínimo necessário para abastecimento humano baseando-se na classe especificada; embora as resoluções CONAMA não definam nível de tratamento mínimo para descarte de efluente, mas definem níveis de remoção esperados.
Quadro 1 : Padrões de qualidade da água
Fonte: Portaria 888/21 do MS, Portaria 888/2021 do MS e Resolução CONAMA 357/05 e 430/11
A Resolução CONAMA 357/05 classifica as águas segundo seus usos preponderantes, em nove classes: As águas doces são enquadradas nas quatro primeiras e destinadas: Classe Especial – abastecimento doméstico, sem prévia ou com simples desinfecção; Classe 1 – ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado, à proteção de comunidades aquáticas, à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho) e à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvem no solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; Classe 2 – ao abastecimento doméstico após tratamento convencional, à proteção das comunidades aquáticas, à recreação de contato primário, à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas e à criação natural (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana; Classe 3 – ao abastecimento doméstico após tratamento convencional, à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras e à dessecação de animais; e Classe 4 – navegação, harmonia paisagística e aos usos menos exigentes. O quadro 2 apresenta a classificação das águas em função dos usos.
Quadro 2 : Classificação das águas em função dos usos preponderantes (CONAMA 375/86)
Fonte: Fiori, 2005.
Onde:
(a) significa após tratamento simplificado; (b) após tratamento convencional; (c) hortaliças consumidas cruas e frutas que se desenvolvam rentes ao solo e sejam ingeridas cruas sem remoção de película; (d) hortaliças e plantas frutíferas; (e) culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras.
O grau de tratamento para uso múltiplo de esgoto tratado é definido, como regra geral, pelo uso mais restringente quanto à qualidade de esgoto tratado. No entanto, conforme o volume estimando para cada um dos usos, pode-se prever graus progressivos de tratamento (por exemplo, se o volume destinado para uso com menor exigência for expressivo, não haveria necessidade de se submeter todo volume de esgoto a ser reutilizado ao máximo grau de tratamento, mas apenas uma parte, reduzindo-se o custo de implantação e operação), desde que houvesse sistemas distintos de reservação e de distribuição.
Nos casos simples de reuso menos exigentes (por exemplo, descarga de bacias sanitárias) pode- se prever o uso da água de enxágue das máquinas de lavar, apenas desinfetando, reservando aquelas águas e recirculando para a bacia sanitária, em vez de envialas para o sistema de esgoto para posterior tratamento. Em termos gerais, podem ser definidos as seguintes classificações e respectivos valores de parâmetros para esgotos, conforme o reuso, de acordo com a NBR 13.969/97, como mostra o quadro 3.
Quadro 3 : Classificação e parâmetros do efluente conforme o tipo de reúso
A NBR 13.969/97 comenta ainda sobre os sistemas de reservação e de distribuição. O reuso local de esgoto seguro e racional tem como base um sistema de reservação e de distribuição. Ao mesmo tempo, todo o sistema de reservação e de distribuição para reuso deve ser identificado de modo claro e inconfundível para não ocorrer uso errôneo ou mistura com o sistema de água potável ou outros fins.
3 OBJETIVOS
3.1 Objetivo Geral
➢ Estudar a viabilidade de utilização de efluentes de aparelhos destiladores para fins potáveis e não potáveis
3.2 Objetivos Específicos
- Estimar o volume de efluente descartado na utilização de destiladores de água;
- Analisar parâmetros físicos, químicos e biológicos do efluente de destiladores de água;
- Alternativas de uso de efluentes.
4 METODOLOGIA
Área de estudo foi o laboratório de Química Aplicada da Universidade Federal do Oeste do Pará – Campus Tapajós, localizado na Rua Raimundo Fona, s/n – Bairro Salé na cidade de Santarém – PA. (Imagem 1), neste ambiente encontra-se um equipamento destilador da Marca SOLAB tipo Pilsen Mod. SL71.
Imagem 1: Localização do ambiente estudado – Laboratório de química
4.1 Procedimento de coleta dos dados
Foi realizado o teste de vazão para verificar a demanda de efluente gerado e a eficiência do aparelho. Todo o processo aconteceu em três dias consecutivos 28, 29 e 30 de novembro de 2022, onde tivemos a colaboração da técnica do laboratório Mila Canto em todo o processo de coleta dos dados.
A água destilada torna-se um insumo essencial e sua produção normalmente é feita dentro do próprio laboratório por destilador, onde o sistema é alimentado pela fonte de água principal do edifício. Sua alimentação depende exclusivamente da rede de abastecimento de água ou por um sistema interno de obtenção de água, como os poços artesianos. O funcionamento desses destiladores se dá por meio de uma resistência que aumenta a temperatura da água contida na cuba até seu ponto de ebulição, condensa o vapor e recolhe a água destilada (desmineralizada) em um recipiente adequado, externo ao equipamento. A parte da água admitida no sistema para condensar o vapor e refrigerar o destilador normalmente é descartada no sistema de esgoto. A parte elétrica possui um sistema de segurança que só permite que a energia seja ligada quando existe água suficiente na cuba para cobrir a resistência, por isso o aparelho só pode operar de forma manual, assim como a entrada de água, pois mesmo com a resistência desligada a água continua fluindo pelo sistema e sendo descartada. Esse sistema só permite um desligamento manual da energia, onde se controla a quantidade de água destilada ao qual se deseja fabricar.
Avaliação preliminar dos equipamentos destiladores de água, visa estimar a quantidade de água destilada e o efluentes gerado neste processo observando o tempo de produção de um litro de água destilada e quanto de efluente foi gerado (teste de vazão). Os materias e equipamentos utilizados neste teste foram, 01 (um) cronômetro digital, 01 (uma) caixa d´agua de polietileno com capacidade para 100 litros, 01 (um) balde milimetrados com capacidade para 10 litros.
No laboratório o equipamento existente é um aparelho destilador da Marca SOLAB tipo Pilsen Mod. SL71. Foi levantado, os respectivos volumes de água destilada produzida, de efluente gerado por litro de água destilada e efluente total gerado durante o funcionamento do equipamento. Esta análise quantitativa dirá o quanto de efluente é gerado durante todo processo de destilação da água, com isso é estimado o volume lançado de efluente no esgoto, levando em consideração as vezes em que destila água no laboratório investigado. O armazenamento do efluente dos aparelhos destiladores será disponibilizado em uma caixa d’água de 100L. Conforme fluxograma (Figura 6)
Figura 6 : Etapas do tratamento da água
Com todas as coletas realizadas, a etapa seguinte será das análises laboratoriais, assim é avaliado os parâmetros físico/químicos/biológico que irão ser comparados com os seguintes padrões:
- Portaria 888/2021 do Ministério da Saúde – Altera o Anexo XX da Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, de 28 de setembro de 2017, para dispor sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade;
- Resolução CONAMA 357/05 – Refere-se aos padrões ambientais ou os padrões microbiológicos para o lançamento de efluentes nos corpos d’água do Brasil, ou às águas brutas destinadas a diversos usos;
- Resolução CONAMA 430/11 – Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução no 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA;
Assim, obtivemos as características do efluente gerado em termos quantitativo e qualitativos através das análises físico-químicos-biológicas. Para as análises fisico químico foi levantado os seguintes parâmetros: pH, sólidos totais, cor verdadeira, cor aparente, cloreto total, oxigênio dissolvido, cloro residual, DBO, DQO, alcalinidade, nitrito, nitrato, nitrogênio e análise microbiológica para determina a qualidade do efluente. A metodologia utilizada para as análises microbiológicas foi baseada na SMWW – 23ª Ed. – 2017 – Método 9215 B e SMWW
– 23ª Ed. – 2017 – Método 9223 B, nas análises fisíco química foi usado SMWW – 23ª Ed. – 2017 – Método 4500 – CL G. Ambos são usualmente utilizado como padrão, pois são amplamente preconizado pela vigilância sanitária. (Figura 7).
Figura 7 : Fluxograma das análises
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Teste de vazão
O teste de vazão ocorreu nas dependências do laboratório de química aplicada do Campus Tapajós da UFOPA – Santarém, todo processo foi elaborado para verificar a demanda de efluente gerado e a eficiência do aparelho. O processo aconteceu em três dias consecutivos iniciando no dia 28 de novembro de 2022, onde aferiu-se três tipo de vazão mínima = 0,017 l/s ; vazão média = 0,083 l/s e vazão máxima 0,056l/s onde foram obtidos os resultados da tabela 1, 2 e 3:
Tabela 1: Valores para produção de 1 litro de água destilada (Qmin = 0,017 l/s)
Tabela 2: Valores para produção de 1 litro de água destilada (Qméd = 0,083 l/s)
Tabela 3: Valores para produção de 1 litro de água destilada (Qmáx = 0,056 l/s)
Gráfico 1: Quantidade Média obtida para três tipos de velocidade
Levando em consideração a produção diária de água destilada informada pela técnica do laboratório que é estimada em 02 (dois) litros/dia x 05 (cinco) dias por semana e também a quantidade gerada de efluente na vazão máxima, temos a produção de efluente mensal seguindo a fórmula:
(Med. A.d) x (Med. Ef.) x 22
2 x 113 = 226 x 22 = 4. 972 L/mês ≅ 5.000 L/mês
Assim, é possível afirmar que neste laboratório no processo de destilação da água para fins laboratoriais, se lança no esgoto em torno de aproximadamente 5.000 litros/mês de água; isso levando em consideração a fabricação de 02 (dois) litros de água destilada/dia.
5.2 Análises Físico-Químico
Nos parâmetros químicos/biológicos que são as análises qualitativas obtivemos os resultados conforme tabela, em comparação com a legislação vigente Portaria: M.S 888/21 e CONAMA 357/430).
Tabela 4: Resultados qualitativos para os efluentes – Físico/Químico
- VPM da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, de acordo com a Portaria MS 888/2021.
- Limites da Resolução CONAMA 357/05 para classe 2 – águas destinadas à recreação de contato primário (tais como natação e mergulho, conforme Resolução CONAMA 274/00), irrigação de hortaliças e plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto, e à aquicultura e à atividade de pesca. Se não tiver contato humano, ou então a irrigação for para culturas arbóreas, cerealíferas ou forrageiras, a classe será 3 e o limite de coliformes termotolerantes 4000/100ml e de DBO é 10 mg/l; ou classe 4, uso em navegação e harmonia paisagística.
Os resultados físico-químicos, pode-se constatar que o efluente gerado, possui aproximadamente uma certa compatibilidade com a Portaria 888/2021 e também com o CONAMA 357/430 estando um pouco abaixo do limite máximo permitido. O pH teve a faixa 5 não se enquadrou na portaria, mas lembrando que a faixa do pH do aquífero Alter do Chão varia de 4,06 a 5,9 (CPRM 2012) o efluente está dentro dos padrões naturas da nossa região o que permite afirmar que pode ser aproveitado em um sistema de reuso de água não potável sem danos à saúde humana. Para um possível padrão de potabilidade as amostras que foram testadas, apresentaram aptidão para consumo humano, somente precisamos analisar mais amostras e também visitar outros laboratórios para realizar as mesmas análises, aí sim podemos afirmar concretamente que esse efluente não causará danos à saúde humana.
5.3 Análise Microbiológica
A Tabela 5 apresenta os resultados obtidos nas análises realizadas para a determinação dos parâmetros microbiológicos: coliformes fecais, coliformes totais, contagem bacteriológica e cloro residual livre, eles determinam o padrão de potabilidade da água tendo como referência os valores máximos permitidos pelas legislações analisadas.
Tabela 5: Resultados qualitativos para os efluentes – Microbiológico
Pelos resultados obtidos nas análises microbiológicas, pôde-se verificar que os efluentes gerados podem ser utilizados nos processos que envolvem o uso de água não potável e também para uso potável dentro dos laboratórios onde são gerados, uma vez que estão dentro do exigido pelas padronizações analisadas: CONAMA 357/430 e Portaria M.S. 888/21, o que permite afirmar que podem ser considerados como não potável e por seguinte demonstra a sua capacidade de ser aproveitados também em um sistema de reuso de água para fins potáveis.
6 CONCLUSÃO
O estudo realizado no laboratório do campus Tapajós da UFOPA, sobre a demanda de água e a geração de efluente em aparelhos destiladores, demonstrou o consumo de um grande volume de água potável no seu processo de funcionamento e ao mesmo tempo a geração de um grande volume de efluentes.
Várias soluções podem ser elaboradas para evitar esse desperdício, mas para que sejam adotadas, os gestores e responsáveis pelas instalações devem ser convencidos de que são social e economicamente desejáveis. Esse convencimento passa por um estudo técnico e econômico da situação específica da instituição e da apresentação das alternativas possíveis, com análises dos prós e contras de cada uma delas. Neste contexto, este trabalho se propôs a avaliar o desperdício de água causado por aparelho destiladores e assim verificar a viabilidade de reuso, para fins potáveis e não potáveis.
O reuso de água é uma das ações de conservação de água que minimizam o consumo deste insumo dentro das edificações, além de contribuir para a sustentabilidade dos sistemas de abastecimento de água.
Através das análises físico-químicas e biológica do efluente do destilador pôde-se observar uma total capacidade de seu reuso em um sistema de água não potável. E esta água poderia ser reutilizada em atividades como lavagem de pisos e de vidrarias, irrigação de jardins, limpeza de ambientes, entre outras.
Com base nos resultados desse trabalho recomenda-se a implantação de um sistema de reúso para os laboratórios do Campus Tapajós da UFOPA que possuam aparelho destilador de água, afim de reduzir o consumo de água potável para esta destinação e realizar pesquisas futuras de tratamento com fins potáveis para este efluente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
NBR – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14724: Informação e documentação – Trabalhos acadêmicos – Apresentação. Rio de Janeiro, 2011.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legal. A
Caminho da Agenda 21 Brasileira: Princípios e Ações 1992/97. Brasília, 1997 – cap. 18
BRASIL, Resolução CONAMA n°357, de 17 de março de 2005 – Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Publicada no DOU nº 053, de 18/03/2005, págs. 58-63
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução nº 430/11, de 13 de maio de 2011 Publicadas no DOU nº 92, de 16/05/2011, pág. 89 Correlações: Complementa e altera a Resolução nº 357/2005. Dispõe sobre as condições e padrão de lançamento de efluentes complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA.
PORTARIA 888/2021 do Ministério da Saúde– Altera o Anexo XX da Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, de 28 de setembro de 2017, para dispor sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.
AZEVEDO, F. G. P. et al. Avaliação da qualidade da água descartada pelos destiladores. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GESTÃO AMBIENTAL, VII, 2016. Anais eletrônicos.Campina Grande: 2016.
SILVA, D. B. Avaliação do potencial de aproveitamento de água de refrigeração de um destilador de água laboratorial. 2014. 42 f. Monografia (Graduação em Ciência e Tecnologia) – Universidade Federal Rural do Semiárido. Mossoró, 2014.
PINTO, C. A. Gestão de água no laboratório: recuperação da água descartada dos aparelhos destiladores. 2º Congresso internacional gestão de água e monitoramento ambiental – RESAG – Universidade de Aracaju – SE, 2015.
MARISCO, L. V.; FERNANDES, V. C.; CAVAGNI, M. V.; FERNANDES, L. C.; FERNANDES, J. C. Reúso de efluentes provenientes de aparelhos destiladores. Revista CIATEC – UPF, Passo Fundo.
ABREU, C. L. L.; Reutilização da água usada no processo de destilação. Revista Meta – Belo Horizonte, Vol.1, nº1, pág. 323-339 – 2016.
MESQUITA, S. L. M.; Análise de efluentes gerados por destiladores de água para reuso na irrigação. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará – IFCE, 2017
¹Discente do Curso de Bacharelado em Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal do Oeste do Pará – Campus de Santarém.
2Orientador – Universidade Federal do Oeste do Pará – UFOPA
3Coorientdor – Universidade Federal do Oeste do Pará – UFOPA