UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE SAÚDE E TECNOLOGIA RURAL UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
JOSLEY MAYCON DE SOUSA NÓBREGA
ÁGUA RESIDUAL DE CONDENSADORES DE AR: PERSPECTIVA DE SUBSTITUIÇÃO À ÁGUA DESTILADA PARA USO EM LABORATÓRIOS
PATOS –PB 2015
JOSLEY MAYCON DE SOUSA NÓBREGA
ÁGUA RESIDUAL DE CONDENSADORES DE AR: PERSPECTIVA DE SUBSTITUIÇÃO À ÁGUA DESTILADA PARA USO EM LABORATÓRIOS
Monografia apresentada ao Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Campina Grande como requisito para obtenção do título de Licenciado Pleno em Ciências Biológicas.
Orientador: Dr. Vicente Queiroga Neto
PATOS – PB 2015
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DO CSTR
N754c Nóbrega, Josley Maycon de Sousa
Água residual de condensadores de ar: perspectiva de substituição à água destilada para uso em laboratórios / Josley Maycon de Sousa Nóbrega. – Patos, 2015.
33f.: il. color.
Trabalho de Conclusão de Curso (Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Saúde e Tecnologia Rural, 2015.
“Orientação: Prof. Dr. Vicente Queiroga Neto” Referências.
1. Água condensada. 2. Sustentabilidade. 3. Água destilada. I. Título.
CDU 556
A minha Mãe Joana Darc, uma verdadeira guerreira e minha maior inspiração.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida e do raciocínio. A minha família, em destaque meus pais Joana Darc e Damião Nóbrega pela educação e a lição de perseverança, a minha única irmã presente pela confiança e parceria nos muitos momentos difíceis que passamos.
Ao meu Orientador Vicente Queiroga Neto pelo exemplo de profissional e conhecimento político, social, teórico e prático construído em nossos encontros formais e informais.
Aos técnicos José Aminthas e Luis Fernando, e em especial ao professor Leonardo Oliveira pelo auxílio nos procedimentos laboratoriais e estatísticos do TCC e aos professores do curso de ciências biológicas por todo o conhecimento transmitido e paciência.
Aos meus mestres em especial os do ensino médio Rosemary, Haroldo Conegundes, Aluízio, Helder Pablo, Mário, José Fábio pela formação cidadã e básica da educação.
Aos meus pais adotivos Josimar França, Clovilda França, Dona Aniete e Antônio (Potência), mãe Maria de Lourdes, Socorro Araújo, Tânia Bizerra, Rejane e Sandra Maria pelas palavras de conforto nos momentos difíceis, pela formação político-social e por me ajudar a traçar meus objetivos e conquistar metas.
Aos meus colegas de turma, em especial a alcateia, João Paulo, Roberto Jorge (Doug), Rodopho, Hildetan, Lucas Silva (Maradona), Emanuelle Brito, Maedy, Vivianne, Beatriz, Géssica, Ginna, John, Viviane Canuto, Ana Paula, Messias e os Danilos por me aturar e auxiliar na árdua estrada a caminho de nossa formação.
Aos meus grandes amigos Geovani, Murilo, Julio, Diego, Herly e esposa Kelly, Thiago Mugumba, Ricardo, Agripino (Carlito), Fernando, os meninos do grupo da matuta, minha galera do São Sebastião e aos meus alunos por sempre acreditarem em meu potencial e pelos muitos momentos felizes de distração e conselhos. E por fim, mais não menos importantes,agradeço todas as farras pelas quais passei e a todos os amores passageiros e permanentes, pois todos foram marcantes em minha vida e necessários para o desenvolvimento de meu ser.
“Quero um amor que resista ao tempo. Uma verdade pra abraçar pra sempre. Caminhada de bons sentimentos.” (Thiago Grulha)
RESUMO
A utilização de aparelhos de condicionadores de ar para garantir um conforto térmico tornou-se atitude necessária por grande parte da população nordestina. O sistema de condicionador de ar modelo Split além de apresentar qualidades como consumo elétricoe ruídos relativamente baixos, libera água de condensação com potencial de utilização em várias áreas de atuação. Para balizar seu aproveitamento, propôs-se no presente estudo caracteriza-la através de alguns índices físico-químicos e químicos para posterior comparação com águas tratada e destilada.Dentre os resultados encontrados temos opH numa faixa de 7,03 – 7,15, cor com índices entre 4,0 e 6,0 uH respectivos a água de condensação e a água tratada, turbidez de 0,35, 0,45 e 0,9 uT para água destilada, de condensação e tratada, respectivamente e condutividade elétrica de 0,28 dS.m-1 para água tratada e 0,07 dS.m-1 para a água
residual de condensadores de ar. Já em relação aos parâmetros químicos analisados foi possível constatar que estão todos de acordo com o que recomenda a legislação vigente. Os resultados demonstram um grande potencial da água residual de condicionadores de ar para utilização em várias atividades, incluindo laboratoriais.
Palavras-chave: Água condensada, Sustentabilidade, Análise físico-química, Análise química, Água destilada.
ABSTRACT
The use of air conditioners to ensure thermal comfort has become a necessary attitude for much of the northeastern population of Brazil. The system of air conditioner and qualities of the model Split, not only optimize its consumption power and low noise, but also releases water with potential for various uses. To mark out this use, it is proposed in this study to characterize it through some physico-chemical and chemical indices for later comparison to potable and distilled water. The results found have shown that the pH in the range of 7.15 - 7.03, color with indexes between 4.0 and 6.0 uH its condensation water and drinking water, turbidity of 0.35 and 0.45, 0.9 uT to distilled water, condensation and drinkable, respectively and electrical conductivity of 0.28 dS.m-1 for drinking water and 0.07 dS.m-1 for waste water of air
condensers. Therefore, all the chemical parameters analyzed are adequate according to what is recommended by current Brazilian legislation. The results show that there is a great potential of use for air conditioner residual water, the including laboratory one.
Keywords: condensed water, sustainability, physical-chemical Analysis, chemical analysis, distilled water.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Sistema de condicionador de ar do tipo Split.. ... 20
Figura 2 - Coletas para medição da vazão de água dos condicionadores de ar do tipo Split... 22
Figura 3 - Coletas de água condensada, água tratada que abastece o destilador e água destilada utilizada no laboratório da UFCG ... 23
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Resultado das análises dos parâmetros físico-químicos das amostras de água tratada, destilada e de condensação.. ... 25
Tabela 2 - Resultado das análises dos parâmetros químicos das amostras de água tratada, destilada e de condensação.. ... 27
LISTA DE QUADROS
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 12 2 OBJETIVOS ... 14 2.1 Objetivo geral ... 14 2.2Objetivos específicos ... 14 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 15 3.1 A água ... 15
3.2 Água potável e suas características... 16
3.3 Água destilada ... 16
3.4 Reuso da água ... 17
3.5 Sistemas de ar condicionado ... 18
3.6 Condicionamentode ar ... 19
3.7 Condicionadores de ar tipo Split ... 19
4 MATERIAL E MÉTODOS ... 21 4.1 Amostras ... 21 4.2Métodos físico-químicos ... 24 4.3 Métodos químicos ... 24 4.4 Análise estatística ... 24 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 25 6 CONCLUSÕES ... 30 REFERÊNCIAS ... 31
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1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento sustentável dos recursos naturais é hoje o grande alvo dos pesquisadores ambientais de todo o mundo, o qual vem traçando métodos na busca de uma melhor qualidade de vida para as futuras gerações e o bem estar do planeta. Inserida neste contexto a água traz consigo uma extrema problemática, pois se torna mais valiosa do que qualquer outro bem natural considerando sua escassez, tendendo a possibilidade de um colapso hídrico mundial.
Um dos princípios de desenvolvimento sustentável de aplicação global, citado na Declaração do Rio, conhecida como Agenda 21 (lançada na Rio-92), cita que devido ao aumento do consumo e sua escassez em algumas regiões, a água passou a ser considerado como um bem econômico e uma questão-chave relacionada com o clima mais quente, assim como o aumento da população e da poluição (ROAF, et al., 2009).
O Brasil, em particular, desfruta de grande parte da disponibilidade hídrica mundial, porém, no contexto geral, passa por uma crise oriunda das diferenciadas dimensões geográficas e climáticas, facilmente observadas nos casos de inundações e escassez de água em diversas partes do território nacional.
A diferenciada gestão de recursos hídricos aliada às altas temperaturas encontradas em algumas regiões promove a necessidade da procura de um conforto térmico para ambientes residenciais, administrativos e de laboratórios no serviço público e privado, fato que acentua a procura por condicionadores de ar.
Em laboratórios de pesquisa temos como processo rotineiro a destilação para obtenção da água destilada a partir de água tratada. O processo é caracterizado por apresentar acentuado custo energético e de consumo de água tratada.
A utilização do aparelho de ar condicionado há muito tempo em regiões de clima quente como o da cidade de Patos – Paraíba é de extrema necessidade para conforto térmico em ambientes administrativos, salas de aula, shoppings centers, escritórios e consultórios. Como resultado do funcionamento destes aparelhos, temos a umidade do ar condensada e enviada para o ambiente externo onde é desperdiçada. Essa água uma vez caracterizada através de análise físico-química e química poderá ter um destino voltado para o preparo de soluções, enxágue de utensílios de laboratório e utilização em autoclave, etc. Dessa forma, evita-se a
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utilização da água tratada associada de energia elétrica, utilizadas na produção da água destilada utilizada nos laboratórios onde ela é utilizada.
O Centro de Saúde e Tecnologia Rural da Universidade Federal de Campina Grande, situado no semiárido paraibano, funcionalmente é constituído de ambientes administrativos, de laboratórios, ambientes de professores, biotério e de salas de aula pertencentes aos cursos de graduação e pós-graduação existentes. Praticamente, em todos os ambientes existem aparelhos condicionadores de ar modelo Split proporcionando elevada demanda de água de condensação, que na atualidade, encontra-se sem destino.
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2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Avaliar a qualidade da água residual gerada por condicionadores de ar tipo Split para estabelecer seu potencial de uso em atividades de laboratórios.
2.2 Objetivos específicos
Coletar e dimensionar o volume de vazão da água de condensação em função do tempo;
Caracterizar a qualidade físico-química e química da água de condensaçãoatravés de análises de pH, cor, turbidez, condutividade elétrica, alcalinidade total, dureza, sólidos dissolvidos totais, cloro, cálcio, magnésio, sódio e potássio;
Comparar os resultados desses índices observados na água destilada e tratada coletadas nos ambientes de laboratórios;
Propor sugestões para uso da água residual de condicionadores de ar para atividades em laboratórios, com base nos resultados das análises.
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3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 A água
O planeta Terra possui 1,4 milhões de quilômetros cúbicos de água, mas apenas 2,5%, desse total, são de natureza doce. Os rios, lagos e reservatórios de onde a humanidade retira o que consome só correspondem a 0,26% desse percentual. Daí a necessidade de preservação dos recursos hídricos. Em todo mundo, cerca de 10% da água disponibilizada para consumo são destinados ao abastecimento público, 23% para a indústria e 67% para a agricultura (GOMES, 2011).
Estima-se que o Brasil concentre entre 12% a 16% do volume total de recursos hídricos do planeta segundo Clarke; King (2005). Sua distribuição, porém, não é uniforme em todo o território nacional. A Amazônia, por exemplo, é uma região que detém a maior bacia fluvial do mundo. O volume d’água do rio Amazonas é o maior do globo, sendo considerado um rio essencial para o planeta. Ao mesmo tempo, é também uma das regiões menos habitadas do Brasil (GOMES, 2011).
A distribuição espacial dos recursos hídricos brasileiros não coincide com as demandas da população. A região Norte, com apenas 7% da população brasileira, reúne 68% da água doce do país na bacia amazônica. O Nordeste, com 29% da população, tem apenas 3% da água doce. No Sudeste, a situação é ainda pior: 43% da população e menos de 6% da água doce de superfície (SANASA, 2006).
Aliado a essa má distribuição dos recursos podemos citar a escassez que maltrata há anos os 19 milhões de nordestinos que vivem em áreascom índices pluviométricos que não ultrapassam os 800 milímetros anuais segundo Brasil (2015) e onde se concentra o maior contingente de indivíduos carentes do território nacional.
Em laboratórios das diferentes áreas de química e biologia a água destilada tem ampla utilização, no preparo de soluções volumétricas e reagentes, meios de cultura, em autoclaves, no enxágue de vidrarias e utensílios diversos. Portanto, é um componente essencial nas rotinas laboratoriais. O processo de destilação envolve a utilização de elevadas demandas de energia e especialmente de água tratada. A água tratada que passa pelo processo adquire teores de sais tornando-se salinizada e, não é aproveitada, sendo jogada diretamente no sistema de esgoto. Estima-se que, para produzir 1litro de água destilada, gasta-se em média 21 litros de água potável (MARSARO; GUIMARÃES, 2007).
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3.2 Água potável e suas características
A água potável deve apresentar características apropriadas para ser viável para o consumo humano e na agricultura.
Fernandes (2009) reporta que para atender as características de potabilidade, a água deve apresentar qualidade determinada através de índices qualitativo e quantitativo, físico-químicos e químicos sendo os mais importantes: pH, acidez, alcalinidade, cloretos, dureza, sólidos, condutividade elétrica, elementos e compostos químicos especiais e gases dissolvidos. O mesmo autor informa que o padrão de potabilidade em vigor no Brasil, preconiza uma faixa de pH entre 6,5 e 8,5. Normalmente a água apresenta-se boa para ingestão para pH na faixa de 5,5 a 8,0. A condutividade elétrica depende do tipo de mineral dissolvido, da concentração e da temperatura (FERNANDES, 2009).
Conforme Rhoades et al. (2000), a condutividade elétrica é expressa pelo índice de salinidade. Sugerindo a seguinte classificação: água não salina – CE < 0,7 dS.m -1, ligeiramente salina – CE entre 0,7 e 2,0 dS.m-1, moderadamente salina – CE entre
2 e 10 dS.m-1, altamente salina – CE entre 10 e 25 dS.m-1 e excessivamente salina –
CE entre 25 e 45 dS.m-1.
O padrão de potabilidade no Brasil estabelecido pela Portaria do Ministério da Saúde Nº 2914 de 12/12/2011 prever uma dureza máxima de 500 mgCaCO3/L;
sólidos totais dissolvidos de 500 ppm. Cloretos com índices inferiores a 250ppm; Em relação aos compostos químicos especiais, a Portaria Nº 2914 do Ministério da Saúde tem como água potável aquela que possuir concentrações inferiores a 0,3ppmde ferro e uma concentração máxima de sódio permitida de 200 ppm. Já o sulfato tem seu valor máximo permitido de 250 mg/L.
O fósforo presente nos esgotos domésticos (5 a 20 mg/l) tem procedência, principalmente, da urina dos contribuintes e do emprego de detergentes usualmente utilizados nas tarefas de limpeza. A sua determinação é um parâmetro fundamental para caracterização de águas residuárias brutas e tratadas, embora por si só sua presença não seja um problema sanitário muito importante no caso de águas deabastecimento (FERNANDES, 2009).
3.3 Água destilada
A água destilada é amplamente utilizada em laboratórios na preparação de soluções para os mais diversos fins, incluindo-se testes bioquímicos e preparação
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de meios de cultura. Apesar de a destilação eliminar os microrganismos da água, os mesmos são encontrados na água destilada devido ao armazenamento. Neste caso, a presença de microrganismos de qualquer espécie poderia causar alterações indesejáveis nos resultados de análise (BELLINCANTA, 1996).
A CETESB em 1985 trata em norma técnica os limites permissíveis para cada teste químico que controlam a qualidade da água destilada utilizada em laboratório, representados no Quadro 1.
Quadro1– Limites permissíveis dos parâmetros e físico-químicos e químicos da água destilada.
QUADRO DE LIMITES PERMISSÍVEIS PARA A ÁGUA DESTILADA
pH 5,5 – 7,5
Condutividade elétrica (unhos/cm a 25ºC) 1 – 2 Carbono Orgânico total (mg/L) 1,0 Amônia/ Aminas (mg/L) < 0,1
Cloro residual Ausente
Metais Pesados (mg/L) < 1,0
Fonte: CETESB, 1985.
De acordo com Nunes et.al (2006), em um destilador de água, apenas uma pequena 19ª parte do montante de água se transforma em água destilada, o resto é usado somente para o resfriamento, sendo totalmente descartado.
A água destilada para uso como água reagente em rotinas laboratoriais, para Clesceri et al. (1998), é classificada através dos valores de condutividade elétrica, sendo de referência para água reagente com alta, média e baixa qualidade: <0,1µS.cm-1; <1 µS.cm-1 e = 10 µS.cm-1, respectivamente
3.4 Reuso de água
Entende-se por reuso a possibilidade de utilização de um “material” no estado em que se encontra, sem que para isto seja necessário submetê-lo a qualquer processo. O reuso pode ser feito dentro ou fora da unidade, e pode ser reusado tanto dentro de suas funções originais como em novas funções (MARSARO; GUIMARÃES, 2007).
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Grandes volumes de água tratada podem ser poupados pelo reuso quando se utiliza água de qualidade inferior para atendimento das finalidades que podem prescindir desse recurso dentro dos padrões de potabilidade (CETESB, 2013).
O reuso de água encontra, no Brasil, uma gama significativa de aplicações potenciais. Cabe, entretanto, institucionalizar, regulamentar e promover o reuso de água no Brasil, fazendo com que a prática se desenvolva de acordo com princípios técnicos adequados, seja economicamente viável, socialmente aceita, e segura, em termos de preservação ambiental e de proteção dos grupos de riscos envolvidos (HESPANHOL, 2002).
Em relação à água a OMS - Organização Mundial da Saúde (1973)apud MANCUSO (2003) classifica o reuso em:
Indireto: ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para uso doméstico ou industrial, é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e utilizada novamente à jusante, de forma diluída;
Direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para certas finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aquífero e água potável;
Reciclagem interna; é o reuso de água internamente às instalações industriais, tendo como objetivo a economia de água e o controle da poluição.
Portanto a água pode ser reutilizada seja para uso agrícola, industrial, doméstico e até público tendo em vista sua rede de utilidades.
3.5 Sistemas de ar condicionado
Como trata em seu trabalho Olgyay (1973), na luta por conseguir equilíbrio biológico, processam-se diversas reações físicas e psicológicas, que determinam a condição de esforço fisiológico do organismo humano para se manter em conforto.O aparecimento dos aparelhos de ar condicionado na primeira década do século XX se deu a partir desta luta na necessidade de um melhor conforto térmico, promovendo assim, influências fisiológicas e psicológicas refletidas numa melhoria do estilo e da qualidade de vida.
Os sistemas de ar condicionado trazem consigo grandes vantagens em diversas atividades. A evolução econômica de grandes corporações comerciais, devido a melhoria no conforto oferecido aos funcionários e clientes; a possibilidade de dotar salas de cirurgia, quartos de hospitais e clinicas com condições ideais para a recuperação de pacientes; a evolução da indústria, com melhorias da classe
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operária, bem como melhor funcionamento de equipamentos; dentre outros benefícios a diferentes setores são exemplos positivos (LEÃO JÚNIOR, 2008).
Os confortos e vantagens trazidos por estes sistemas promovem o aumento na procura por aparelhos de ar condicionado, aumentando a procura teremos um crescimento proporcional de seu valor de mercado, instalação e manutenção o que hoje é tido como desvantagem financeira. Pode ser ainda agregado aos gastos na compra e com sua instalação, o consumo adicional de energia elétrica que causa forte impacto nas contas de energia.
Outro critério deve ser analisado com maior rigor é a qualidade do ar que pode ser influenciada pela ausência de uma manutenção satisfatória dos aparelhos de ar condicionado.
3.6 Condicionamento de ar
Na região nordeste, caracterizada segundo Brasil (2015) climaticamente por temperatura elevada e umidade relativa abaixo de 70%, o uso de condicionadores de ar vem se massificando com objeto primário voltado para a refrigeração de ambientes. No entanto, ao mesmo tempo em que promove a refrigeração, acontecem os processos de purificação e desumidificação do ar.
No processo de refrigeração o ar do ambiente entra em contato com uma superfície fria, a uma temperatura igual ou superior a sua temperatura de orvalho. Para tal, utiliza serpentina evaporadora (resfriador de expansão direta); serpentina de água gelada (resfriador de expansão indireta); borrifadores de água gelada; serpentina resfriadora com borrifadores de água. O processo de desumidificação do ar procura reduzir o conteúdo de umidade do ar. É obtido por meio de refrigeração, por meios químicos e por absorção.O processo de purificação consiste na eliminação de partículas sólidas (poeiras, fumaças e fumos) e até mesmo liquidas e material em suspensão. Para tal, utiliza câmaras de retenção de pó, filtros secos, filtros de carvão ativado, filtros úmidos, lavadores de ar e filtros eletrostáticos descrito por Costa (1991). No final do processo, a umidade ambiental é condensada e jogada no ambiente sem fins úteis.
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Os aparelhos de ar condicionado hoje são utilizados de forma a exercer a partir de um trabalho mecânico um conforto térmico e qualidade de ar em ambientes internos.
Tendo como objetivo a redução do ruído proporcionado pelo mecanismo do sistema individual ou de janela, nos últimos anos é utilizado o sistema de ar condicionado Split.
O sistema de ar condicionado Split é composto por duas unidades, uma externa e uma interna, sendo ambas as unidades unidas por tubulação de cobre por onde ocorre a passagem do fluído refrigerante. O sistema empregado tem ciclo reverso, ou seja, trabalha de forma a poder refrigerar ou aquecer o ambiente que se quer climatizar. Portanto, se a condição de utilização do ar condicionado for de refrigerar o ambiente, a unidade interna será a evaporadora e a externa a condensadora. Caso a condição de utilização for de aquecimento a unidade interna será a condensadora e a externa a evaporadora. (GRASS, 2013).
O volume médio de vazão da água residual do condicionador de ar tipo Split segundo Carvalho (2012), é de 1.280 mL.h-1.
Fonte: (DEMEC p. 40)
Figura 1 - Sistema de condicionador de ar do tipo Split: onde a unidade evaporadora encontra-se separada da unidade condensadora, que estão interligadas pelas linhas frigoríficas e o compressor fica junto à unidade condensadora.
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4 MATERIAL E MÉTODOS
O estudo deste trabalho é do tipo quali-quantitativo onde a matéria-prima utilizada no desenvolvimento experimental consistiu de amostras de água tratada, destilada e de condensação de condicionadores de ar modelo Split, coletadas no Centro de Saúde e Tecnologia Rural da Universidade Federal de Campina Grande, Município de Patos, Estado da Paraíba, Brasil.
O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Solos e Água do Centro de Saúde e Tecnologia Rural -CSTR - Campus de Patos – Paraíba e no Laboratório de Solo e Água do Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar – CCTA – Campus de Pombal – Paraíba, ambos da Universidade Federal de Campina Grande. As amostras de água foram coletadas no período compreendido entre fevereiro a maio de 2015.
4.1 Amostras
Foramcoletadas nove amostras de água, com aproximadamente 500 ml cada, no período supracitado no horário matutino. Sendo três de água tratada nos locais em que há o abastecimento de destiladores de água instalados nos laboratórios; três de água destilada dos respectivos destiladores e; três de água de condensação eliminadas dos condicionadores de ar tipo Split das centrais de aula I e II do CSTR.
A quantidade da águadestilada foi definida pela capacidade dos destiladores onde a coleta foi realizada, no caso 10 L.h-1. A quantidade de água condensada
coletada foi definida em função do tempo (Figura 2). Todas as amostras foram acondicionadas em garrafas tipo pet de uso em água mineral e mantidas em temperatura de refrigeração até a realização das análises (Figuras 3 e 4).
As análises de pH, condutividade elétrica, cloro, magnésio, cálcio, sódio e potássio foram feitas no Laboratório de Solos e Água do Centro de Saúde e Tecnologia Rural -CSTR - Campus de Patos – Paraíba, as demais análises de cor, turbidez, dureza, alcalinidade esólidos dissolvidos totais foram realizadas Laboratório de Solo e Água do Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar – CCTA – Campus de Pombal – Paraíba, ambos da Universidade Federal de Campina Grande.
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Figura 2- Coleta para medição da vazão de água dos condicionadores de ar do tipo Split.
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Figura 3 - Coletas de água condensada, água tratada que abastece o destilador e água destilada utilizada no laboratório da UFCG.
Fonte: Autor
Figura 4 - Forma de armazenamento das amostras.
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4.2 Métodos físico-químicos
Foram usados os seguintes métodos físico-químicos: pH – utilizou-se o pHmetro digital calibrado à temperatura de 25º C com sensibilidade de 98%; cor – obtida com o uso de aparelho colorimétrico, o qual faz comparações com a cor desoluções padrão cujos valores são conhecidos; turbidez – determinada por turbidímetro usando método nefelométrico e; condutividade elétrica – obtida através do uso de condutivímetro digital, pelo método condutométrico. Para os procedimentos de análises de cor e condutividade elétrica, foi utilizada a água destilada como referência para calibração dos equipamentos. Como base para os procedimentos de análise dos métodos físico-químicos foi utilizado o Manual de procedimentos de amostragem e análise de água de Parron (2011).
4.3 Métodos químicos
Foram usados os seguintes métodos químicos: alcalinidade total, dureza, cloro, cálcio e magnésio – determinados por titulometria pelo método químico de análise titrimétrica; sólidos totais dissolvidos (STD) –a partir de conversão da condutividade elétrica; sódio e potássio – fotometria na chama. Nos procedimentos de análise de cloro, cálcio, magnésio, sódio e potássio, a água destilada foi utilizada como água de referência na calibração dos equipamentos.
4.4 Análise estatística
Os resultados foram reportados por média e desvio padrão. Foi usado o teste estatístico t de Student para verificar a existência de diferenças significativas entre os resultados das amostras de águas estudadascom nível de significância de p<0,5. Os dados foram analisados pelo programa Prism6 for Windows (GraphPad Software Inc, EUA).
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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O volume médiocoletado de amostras de água de condensação dos condicionadores modelo Split foi de 2.160 mL.h-1, superior ao resultado encontrado
por Carvalho (2012), de 1.280mL.h-1. Essa diferença tem relação com a capacidade
do condicionador, tamanho do ambiente, umidade do ar – esta última, influenciada pela e época de coleta.
A Tabela 1 mostra os resultadosdos parâmetros físico-químicosanalisados - pH, cor, turbidez e condutividade elétrica, nas amostras de água tratada, destilada e de condensação.
Tabela 1 - Resultado das análises dos parâmetros físico-químicos das amostras de água tratada, destilada e de condensação.
AMOSTRAS
PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS
PH COR TURBIDEZ CE
(U.C.Hazen) (UNT) dS.m¯¹
Tratada 7,10 ± 0,1a 6,00 ± 0,001a 0,90 ± 0,001a 0,28 ± 0,03a
Destilada 7,15 ± 0,05a - 0,35 ± 0,001b
-Condensação 7,03 ± 0,06b 4,00 ± 0,001b 0,45 ± 0,001c 0,07 ± 0,02b
Parâmetros: pH, Cor, Turbidez, CE: Condutividade Elétrica. Dados reportados por média e desvio padrão. Diferença significativa para p<0,5 em letras diferentes.
O pH das águas tratada, destilada e condensada foi respectivamente 7,10, 7,15 e 7,03. Verificou-se uma diferença significativa para o pH entre as amostras de água de condensação vs. tratada (t=1,04; p=0,357) e vs. destilada (t= 2,6612; p= 0,056). Já entre as amostras de água destilada e tratada não foi encontrada uma diferença significativa (t= 0,77; p= 0,481). O pH das amostras está no intervalo entre neutro e alcalino como encontrado por Giacchini (2010), uma faixa de pH de 7,03 e 7,88 (para água da chuva armazenada). Com relação a valores de pH, a portaria n° 2.914/2011 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011), recomenda que no sistema de distribuição, o pH da água deve ser mantido no intervalo de 6,0 a 9,5. Dessa forma, observa-se que os valores verificados de pH para as três amostras de água estudadas estiveram dentro da faixa mencionada pela referida portaria.
A cor da água examinada na amostra de água tratada e de condensação foi de 6 uH e 4 uH, respectivamente, assim sendo significativamente diferentes de acordo
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com a estatística (p<0,5), valores inferiores ao encontrado por Silva (2014) de 22 uH. O valor obtido pela análise de cor na água destilada não foi reportado, pois esta foi utilizada como água de referência para calibração dos aparelhos de análise.
Os valores em relação à cor das amostras estão abaixo do padrão estabelecido pela Portaria n° 2.914/2011 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011), que determina que a água tratada deva possuir índice máximo de 15 uH. De acordo com Marsaro e Guimarães (2007) esse valor pode ser desconsiderado já que a água descartada no processo de destilação é imprópria para consumo humano.
A turbidez está relacionada com a medida da quantidade de materiais em suspensão, agindo na transparência do meio (COSTA, 2010b). A água tratada, destilada e de condensação tiveram médias de 0,90 uT, 0,35 uT e 0,45 uT. O mostrando uma diferença significativa (p<0,5). Com relação ao padrão organoléptico de potabilidade para turbidez, a Portaria n° 2.914/2011 do Ministério da saúde (BRASIL, 2011), especifica o valor máximo permitido de 5 uT. Todos os valores verificados no presente estudo foram inferiores ao mencionado pela referida norma.
Os resultados encontrados para condutividade elétrica nas amostras de água tratada e de condensação foram, respectivamente, de 0,28 ds.m-1 e 0,07 ds.m-1.
Para a condutividade elétrica, constatou-se diferença significativa entre as amostras de água de condensação vs. tratada (t= 10,09; p= 0,0005).
No presente estudo, através dos valores obtidos, a água destilada, foi caracterizada como água reagente de alta qualidade como reporta Clesceri et al. (1998). Em termos de qualidade da água destilada, a CE é um parâmetro indicativo de boa qualidade ou não. De acordo com o mesmo autor, um dos aspectos mais importantes de análises é a preparação da denominada água reagente, a qual será usada no laboratório para preparação de soluções químicas e análises de brancos.
Mostrando uma equivalência nos dados da literatura e os encontrados nas análises, temos a água descartada na saída do condensador com uma média de 0,07 dS.m-1 o que seria transformado para 70 µS.cm-1 caracterizando essa água
como de baixa qualidade para a preparação de água reagente.
A Tabela 2 representa os dados das análises químicas – alcalinidade total, dureza, sólidos totais dissolvidos, cloro, cálcio, magnésio, sódio e potássionas amostras de água tratada, destilada e de condensação.
27 T a b e la 2 - Res u lta d o d a s a n á lise s d o s p a râ m e tr o s q u ím icos d a s a m o st ra s d e á g u a tr a ta d a , d e stilad a e d e co n d e n sa çã o . P AR ÂM E T RO S Q UÍM ICO S P O T Á S S IO --- m m o l.L ¯¹ -0 ,2 3 ± 0 ,0 2 a 0 ,0 ± 0 ,0 0 1 b 0 ,0 ± 0 ,0 0 1 b Pa râ me tro s: AT (Al ca lin id a d e T o ta l), D u re za , ST D (Só lid o s T o ta is D isso lvi d o s), C lo ro , Ma g n é si o , C á lci o , Só d io e Po tá ssi o . D if e re n ça si g n if ica ti va p a ra p < 0 ,5 e m l e tra s d if e re n te s . S Ó D IO 1 ,6 2 ± 0 ,2 6 a 0 ,0 ± 0 ,0 0 1 b 0 ,0 ± 0 ,0 0 1 b C Á L C IO 1 ,1 ± 0 ,1 a 0 ,1 ±0 ,0 0 1 b 0 ,3 7 ± 0 ,0 6 c M A G N É S IO 0 ,6 7 ± 0 ,1 2 a 0 ,0 ±0 ,0 0 1 b 0 ,0 ±0 ,0 0 1 b C L O R O 1 ,0 ± 0 ,2 a 0 ,0 ± 0 ,0 0 1 b 0 ,0 ± 0 ,0 0 1 b S TD ppm 1 2 9 ,9 ± 0 ,0 0 1 a 1 ,3 4 ± 0 ,0 0 1 b 3 2 ,7 3 ± 0 ,0 0 1 c D U R E Z A m g Ca CO 3 .L -¹ 7 0 ,6 7 ± 0 ,0 0 1 a 4 ,0 0 ± 0 ,0 0 1 b 1 2 ,0 0 ± 0 ,0 0 1 c A L C A L IN ID A D E T O T A L HCO 3 -+ CO 3 =+ OH m m o l. L ¯¹ 1 ,8 7 ± 0 ,1 2 a 0 ,1 7 ± 0 ,0 6 b 0 ,4 7 ± 0 ,0 8 c A M O S T RA S T ra ta d a Dest ila d a Con d e n sa çã o
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A alcalinidade total encontrada nas amostras de água tratada, destilada e de condensação foi de 1,87, 0,17 e 0,47 mmol.L-1 mostrando diferença significativa
entre elas (p<0,5). Alguns dos valores diferem dos resultados encontrados encontrado por Pereira (2010) que variam entre 2 e 41 mg.L-1. Algo que está estritamente ligado ao percentual de HCO3 encontrado nessas amostras.
Em relação aos valores de dureza das amostras observados na Tabela 2, todos se encontram abaixo do valor máximo permitido no padrão de potabilidade da portaria n° 2.914/2011 (BRASIL, 2011) que especifica o valor máximo para dureza 500 mg.L-1 de CaCO
3. Os valores das amostras de água tratada (70,67 mg de
CaCO3.L-1), água destilada (4,0 mg de CaCO3.L-1) e água de condensação (12,0 mg
de CaCO3.L-1) apresentam diferença significativa entre as amostras de água de
condensação vs. tratada (t= 71855,7; p= 0,0001) água de condensação vs. destilada (t= 9797,9; p= 0,0001) e de água destilada vs. tratada (t= 81653,7; p= 0,0001).
O valor de encontrado de STD na amostra da água residual do condensador de ar teve uma média de 12 mg.L-1 de CaCO
3, índice maior do que o encontrado por
Carvalho (2012) que foi de 9,3 mg.L-1 de CaCO 3.
Assim, observa-se na Tabela 2, que o referido valor de STD não foi ultrapassado em nenhuma das medições realizadas nos três fluxos de água do destilador estudado. Na comparação das análises feitas em torno dos valores de sólidos totais dissolvidos, verificou-se diferença significativa entre as três amostras de água de condensação vs. tratada (t= 119008,5; p= 0,0001) de água de condensação vs. destilada (t= 38444,7; p= 0,0001) e de água destilada vs. tratada (t= 157453,2; p= 0,0001).
A concentração de STD relacionadoao padrão organoléptico de potabilidade especificado pela referida portaria n° 2.914/2011 (BRASIL, 2011) se refere a um valor máximo permitido (VMP) 1000 mg.L-1. Água com teor de sólidos superior a
1000ppm torna-se inadequada para consumo humano e possivelmente será corrosiva e até abrasiva (Fernandes, 2009).
Constatou-se diferença significativa apenas entre as amostras de água de condensação vs. tratada e tratada vs. destilada para as concentrações de Cloro (t= 8,66; p= 0,0010), (t= 8,66; p= 0,0010) e Magnésio (t= 9,66; p= 0,0006), (t= 9,66; p= 0,0006). Para as concentrações de Cálcio, observou-se diferença significativa entre as amostras de água de condensação vs. tratada (t= 10.8421; p= 0,0004) água de condensação vs. destilada (t= 7.7931; p= 0.0015) e água destilada vs. tratada
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(t=17.3196; p=0,0001). Por fim, verificou-se diferença significativa apenas entre as amostras de água de condensação vs. tratada e tratada vs. destilada para as concentrações de Sódio (t= 10,79; p= 0,0004), (t= 10,79; p= 0,0004) e Potássio (t= 19,89; p= 0,0001), (t= 19,89; p= 0,0001).
Comparando os valores dos resultados das amostras de sódio com o valor máximo, permitido no padrão de potabilidade da portaria n° 2.914/2011 (BRASIL, 2011) que é de 200 mg.L-1, estando de acordo com as análises de água utilizadas no
trabalho.
Como era de se esperar por serem amostras que passaram por um processo de condensação, as análises das águas de destilação e condensação no que diz respeito à salinidade possuem índices próximos a zero, algo não observado na amostra de água tratada onde foram encontrados índices maiores de sais como sódio (1,62 mmol.L-1) e potássio (0,23 mmol.L-1).
Nos resultados das análises de cloro, magnésio, sódio e potássio é possível constatar uma semelhança entre as amostras de água condensada e destilada com valores iguais ou bem próximos a zero. O que pode ser considerado satisfatório tendo em vista o que comenta Basques (2010) que o cloro utilizado na água servida a população, na concentração em torno de 1,0 mg.L-1, pode introduzir erros de até
25% na determinação de cloretos e interfere com vários procedimentos em bacteriologia e enzimologia.
No elemento cálcio, foi observado nos valores obtidos das análises da água de condensaçãoe destilada, uma diferença considerável, podendo ser explicada pela eventual contaminação da água condensada ocorrida no caminho de sua saída pela mangueira até o recipiente de coleta.
Portanto ao comparar os resultados das análises da água residual dos aparelhos condensadores de ar com os parâmetros estabelecidos pelo padrão de potabilidade da portaria n° 2.914/2011 (BRASIL, 2011) foi possível constatar que os valores para pH, turbidez, cor, cloro, sódio, dureza e STD estão todos de acordo com o que recomenda a portaria. O que demonstra que mesmo sabendo que a referida água é imprópria para consumo humano, ela apresenta um grande potencial para reuso com outros fins.
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6 CONCLUSÕES
Os resultados observados no presente estudo permitiram expor as seguintes conclusões em relação às potencialidades para utilização da água residual de condicionadores de ar modelo Split:
1. Uso na irrigação;
2. Substituição da água destilada em atividades de laboratório, tais sejam: a. Enxágue de vidrarias;
b. Uso em autoclave;
c. Preparação de solução reagente para estudo em reações de identificação;
d. Preparação de meios de cultura biológicos. 3. Uso em radiadores automotivos;
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