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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA RELATÓRIODE ESTÁGIO SUPERVISIONADO MONITORAMENTO E CONTROLE DE QUALIDADE DE ÁGUA NA ETA EXTREMOZ E TRATAMENTO DE EFLUENTES DA ZONA NORTE DE NATAL Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte – CAERN Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte - UTEN Gerência de Operação e Manutenção Natal Norte - GMN Aluno: Luiz de França Filho – Matrícula 2011048042 Orientador: Prof. PhD. Humberto Neves Maia de Oliveira Supervisor: Eng. Quím.M.Sc. Francisco Canindé Moraes Filho Natal, dezembro - 2016
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
RELATÓRIODE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
MONITORAMENTO E CONTROLE DE QUALIDADE DE ÁGUA NA ETA
EXTREMOZ E TRATAMENTO DE EFLUENTES DA ZONA NORTE DE NATAL
Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte – CAERN
Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte - UTEN
Gerência de Operação e Manutenção Natal Norte - GMN
Aluno: Luiz de França Filho – Matrícula 2011048042
Orientador: Prof. PhD. Humberto Neves Maia de Oliveira
Supervisor: Eng. Quím.M.Sc. Francisco Canindé Moraes Filho
Natal, dezembro - 2016
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Luiz de França Filho - Matrícula: 2011048042
Relatório de Estágio Supervisionado
MONITORAMENTO E CONTROLE DE QUALIDADE DE ÁGUA NA ETA
EXTREMOZ E TRATAMENTO DE EFLUENTES DA ZONA NORTE DE NATAL
Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte – CAERN
Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte - UTEN
Gerência de Operação e Manutenção Natal Norte - GMN
Este relatório é parte integrante do componente curricular
referente à atividade acadêmica obrigatória de Estágio
Supervisionado/TCC para obtenção da graduação no
curso de Engenharia Química pela Universidade Federal
do Rio Grande do Norte.
Supervisor: Eng. Francisco Canindé Moraes Filho, M.Sc.
Orientador: Prof. Humberto Neves Maia de Oliveira, PhD.
Natal, dezembro - 2016
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Luiz de França Filho - Matrícula: 2011048042
Aprovado em: ___/___/___.
RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
MONITORAMENTO E CONTROLE DE QUALIDADE DE ÁGUA NA ETA
EXTREMOZ E TRATAMENTO DE EFLUENTES DA ZONA NORTE DE NATAL
Este relatório é parte integrante do componente curricular
referente à atividade acadêmica obrigatória de Estágio
Supervisionado/TCC para obtenção da graduação no
curso de Engenharia Química pela Universidade Federal
do Rio Grande do Norte.
_____________________________________________
Prof. Dr. Humberto Neves Maia de Oliveira - Orientador
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
______________________________________________
Profa. Dra. Magna Angélica dos Santos Bezerra Sousa
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
_________________________________
Prof. Dr. Gilson Gomes Medeiros
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
_______________________________________________
Eng. Quím. Francisco Canindé Moraes Filho, M.Sc. - Supervisor
CAERN – Companhia de Água e Esgoto do RN
Natal, dezembro - 2016
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AGRADECIMENTOS
A Deus,
Por ter criado todas as coisas, inclusive a Ciência para refutar sua existência,
por me ajudar a superar todas as dificuldades que enfrentei nesta caminhada.
À minha e amada Esposa,
Que tantas vezes suportou calada o meu estresse, ouvindo minhas
reclamações por não ter tempo de estudar, por não ter conseguido fazer a prova, por
ter tido um branco na memória. Por me incentivar: “Ah! Você consegue”.
Aos meus filhos
Pelo incentivo que me deram ao dizer, quando passei no vestibular em 2011,
“pai, você é jovem, você é meu brother”. E especialmente a Kátia, por ter me inscrito
no Vestibular sem nada me dizer e por ter me avisado para pegar o Cartão de
Inscrição dias antes das provas.
Aos meus pais e avós,
Por terem me mostrado seus conceitos e princípios que forjaram meu caráter.
Por terem me ensinado que coisas que fáceis vêm, fáceis se vão. Nada se compara
ao prazer de desfrute por meio do labor, mesmo que severamente árduo, que tenha
sido previamente conquistado.
Especialmente ao meu avô Marcelino que pelas madrugadas brincava comigo
o jogo da tabuada, das Microrregiões Potiguares, dos Estados do Brasil e suas
Capitais – Ah! Que saudade!
Aos meus Professores e Professoras,
Àqueles que me ensinaram os primeiros passos acadêmicos, os quais eram
chamados de Mestres, meus mais sinceros agradecimentos. Aos que me mostraram
o alfabeto e os Números de 1 a 10, que me conduziram a soletrar e a silabar com a
consequente formação de vocábulos, me ensinaram a enumeração e,
posteriormente a juntar e separar, foi onde aprendi primeiro a dividir, quando se faz
sabiamente com os conhecimentos que se tem, multiplicam a sabedoria. Vocês
foram de fundamental importância para que eu hoje aqui estivesse. Em especial,
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meu mais profundo agradecimento ao Professor Severino Ramos de Andrade, ao
qual era conhecido por Mestre Severino, um homem humilde e negro, que não teve
direito de ir à Escola em sua época, mas, mesmo assim, aos 18 anos aprendeu a ler
e escrever.
“Não há vitórias sem lutas”, lema da Escola Estadual Joaquim Apolinar,
gravado nas camisas de sua farda, onde cursei maior parte do meu antigo Ginasial,
sou-lhes grato.
Aos que, por várias vezes tiveram que suportar minha letargia e dislexia
recentemente descoberta. Em especial: Adriano Sousa (Departamento de Física)
pelo incentivo e encorajamento no segundo período; Ana Lúcia da Mata, pela
exaltação ao Curso, que tanto me alentou logo nos primórdios desta jornada; aos
demais professores, pelas proveitosas conversas nos corredores pós aula, das quais
muitas idéias absorvi e conhecimentos adquiri; a todos aqueles que serviram de
exemplo de uma forma ou outra, me apoiaram em decisões e ajudaram em minhas
necessidades.
Aos Amigos e Colegas de Curso,
Agradeço pelas oportunidades que tive, mesmo estando “desconexo”,
momentos alegres me proporcionaram, suavizando a dureza que tive que suportar
em muitas vezes servindo de descontração.
Aos Profissionais,
Estes que contribuíram para minha formação acadêmica, em especial os do
Curso de Engenharia Química da UFRN, e aos profissionais da CAERN, em especial
Francisco Canindé, Francisca Ferreira, Luiz Eduardo, Fernando Quirino, que
compartilharam suas experiências nos laboratórios de Análises Química e
Microbiológica; aos operadores João Veloso e Manoelzinho, com suas soluções aos
problemas encontrados durante os processos nessa ETA, e aos demais, pela
receptividade e disponibilidade, que conjuntamente tornaram o estágio agradável,
proveitoso e de suma importância à minha formação profissional.
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SUMARIO
Capa ................................................................................................................... 1
Folha de Rosto .................................................................................................... 2
Ficha da Banca Examinadora ............................................................................. 3
Agradecimento .................................................................................................... 4
1. Resumo ......................................................................................................... 8
Summary ....................................................................................................... 9
2. Histórico e Caracterização da Companhia de Águas e Esgotos do RN ...... 10
3. Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte (UTEN) ................. 10
Gerência de Operação e Manutenção Natal Norte (GMN)
3.1. ETA de Extremoz e o Manancial de Captação ................................. 11
3.2. Localização e Caracterização ........................................................... 11
3.3. O Processo de Tratamento de Água................................................. 13
3.3.1. Coagulação ................................................................................. 14
3.3.2. Floculação ................................................................................... 14
3.3.3. Decantação ................................................................................. 15
3.3.4. Filtração ....................................................................................... 17
3.3.5. Desinfecção Química .................................................................. 18
3.4. O Processo de Tratamento de Esgoto .............................................. 21
i) O Tratamento Preliminar ........................................................... 21
ii) O Tratamento Primário .............................................................. 21
iii) O Tratamento Secundário ......................................................... 22
iv) O Tratamento Terciário .............................................................. 22
a) Desnitrificação .................................................................. 23
b) Remoção de Fósforo ........................................................ 24
c) Desinfecção ...................................................................... 24
3.5. Estações de Tratamento de Esgotos – ETEs ................................... 25
3.5.1. ETE do DIN – Localização e Caracterização .............................. 26
3.5.2. ETE do Beira Rio – Localização e Caracterização ...................... 29
3.5.3. ETE do Jardim Lola I – Localização e Caracterização ................ 31
3.5.4. ETE do Jardim Lola II – Localização e Caracterização ............... 33
3.6. Administração da UTEM/GMN .......................................................... 35
4. Atividades Realizadas ................................................................................. 37
5. Identificação dos Conteúdos Estudados no Currículo ................................. 41
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6. Autoavaliação Para Exercer as Demandas do Estágio ............................... 43
7. Autoavaliação de Retorno do Estágio ......................................................... 43
8. Contribuições Para a Caern ........................................................................ 44
9. Bibliografia e Fontes consultadas ................................................................ 45
10. Anexos ........................................................................................................ 47
10.1. Anexo I ......................................................................................... 48
Projeto de equipamento em formato de cesto quadrado para
remoção de lodo do fundo de lagoa de tratamento de esgoto –
Biguar.
10.2. Anexo II ........................................................................................ 49
Desenho do Biguar.
10.3. Anexo III ....................................................................................... 49
Flutuador do Biguar.
10.4. Anexo IV ...................................................................................... 50
Rampa de acesso para transbordo do lodo.
10.5. Anexo V ....................................................................................... 50
Relação de material e custo.
10.6. Anexo VI ...................................................................................... 51
Ave biguá em seu habitat.
10.7. Anexo VII ..................................................................................... 52
Mapa de Risco da ETA Extremoz.
10.8. Anexo VIII .................................................................................... 53
Procedimento de calibração de medidor de monitoramento
contínuo de cloro livre da DulcoTest.
10.9. Anexo IX ..................................................................................... ‘57
Dados dos testes de calibração dos equipamentos colorímetro,
turbidímetro e clorímetro.
10.10. Anexo X ...................................................................................... 58.
Calibração de cubetas e verificação de emparelhamento.
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1. RESUMO
FILHO, Luiz de França. Relatório de Estágio Supervisionado. 2016.2. Atividade
Obrigatória da grade curricular do Curso de Engenharia Química – Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN.
Este documento relata as atividades realizadas durante o Estágio
Supervisionado/TCC do Curso de Engenharia Química da UFRN. As atividades
foram realizadas na Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte (UTEN),
na Gerência de Manutenção de Natal Norte (GMN) da Companhia de Águas e
Esgotos do Rio Grande do Norte – CAERN.
A orientação foi feita pelo Professor Dr. Humberto Neves Maia de Oliveira, com
supervisão do Eng. Quím. Francisco Canindé Moraes Filho, M.Sc.
A Unidade de Tratamento de Água – ETA, onde foi realizado o estágio, está
localizada na Zona Norte de Natal, Conjunto Habitacional Jardim Progresso, a
margem direita da BR-101, km - 76, sentido Natal - Touros.
O estágio foi realizado no período de 20/07/2016 a 30/11/2016, com carga
horária de 20 h (vinte horas) semanais, totalizando 360 (trezentas e sessenta) horas.
As atividades do estágio estão relacionadas diretamente aos tratamentos de
água na ETA de Extremoz, mais especificamente no monitoramento de qualidade da
água tratada com acompanhamento de parâmetros físico-químicos e microbiológicos
em laboratório; e de esgoto, no acompanhamento, manutenção e melhoramento das
lagoas de tratamento de efluentes e correlacionada com o monitoramento da carga
de materia orgânica, microbiológica e seus parâmetros fisico-químicos.
PALAVRA-CHAVE: tratamento de água, tratamento de esgoto, efluente, Caern, ETA,
ETE.
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1. SUMMARY
FILHO, Luiz de França. Supervised Internship Report. 2016.2. Compulsory Activity of
the curriculum of the Chemical Engineering Course - Federal University of Rio
Grande do Norte, Natal, RN.
This document reports on the activities carried out during the Supervised
Internship / TCC of the Chemical Engineering Course of UFRN. The activities were
carried out at the Natal Norte Sewage and Treatment Unit (UTEN), at the Natal Norte
Maintenance Management (GMN) of the Rio Grande do Norte Water and Sewerage
Company - CAERN.
The orientation was made by Professor Dr. Humberto Neves Maia de Oliveira,
supervised by Eng. Quím. Francisco Canindé Moraes Filho, M.Sc.
The Water Treatment Unit (ETA), where the stage was carried out, is located in
the Northern Zone of Natal, Jardim Progresso Housing Complex, on the right bank of
the BR-101, km 76, towards Natal Touros.
The internship was carried out in the period from 07/20/2016 to 11/30/2016,
with a workload of 20 hours (twenty hours) per week, totaling 360 (three hundred and
sixty) hours.
The activities of the stage are directly related to water treatments in the
Extremoz ETA, more specifically in the monitoring of the quality of the treated water
with monitoring of physical-chemical and microbiological parameters in the
laboratory; And sewage, in the monitoring, maintenance and improvement of effluent
treatment ponds and correlated with the monitoring of the organic matter,
microbiological load and its physicochemical parameters.
KEYWORDS: water treatment, sewage treatment, effluent, Caern, ETA, ETE.
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2. Histórico e Caracterização da Companhia de Águas e Esgotos do RN
A Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (Caern) foi criada
em 2 de setembro de 1969 pelo então Governador Monsenhor Walfredo Gurgel. A
empresa incorpora e põe em prática sua missão de atender toda a população do Rio
Grande do Norte com água potável, coleta e tratamento de esgotos. O objetivo da
empresa é contribuir para a melhoria da qualidade de vida de seus usuários, com
postura empresarial adequada e inovadora, integrada aos demais setores de
saneamento básico e respeitando os fatores sócio-econômicos e ambientais. A
Caern possui 165 sistemas de abastecimento de água distribuídos em 153 sedes de
municípios e 13 localidades. No RN são 40 sistemas de esgoto em 39 municípios e 1
localidade (Praia de Pipa). Apenas 14 cidades do Estado possuem sistemas de
abastecimento de água que não pertencem a Caern. Nascida pelas mãos de
Monsenhor Walfredo Gurgel, a Caern é responsável por tratar e distribuir água,
produto indispensável a saúde humana, cuidando de sua qualidade com esmero e
compromisso. Assim como a distribuição de água, a Caern está investindo em
qualidade de vida através de saneamento básico. O aumento na coleta de esgotos
vem gerando mais saúde e satisfação nos locais que recebem as obras da
Companhia.(Texto extraído e transcrito na integra do sítio eletrônico oficial,
acessado aos 11/11/2016).
3. Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte (UTEN)
Gerência de Operação e Manutenção Natal Norte (GMN)
Sob a administração da UTEN/GMN, estão, além da ETA Extremoz e 35 poços
tubulares que integram o sistema de abastecimento de água, a gerência de 4 ETEs,
sendo elas: DIN – localizada no Distrito Industrial Norte de Natal, JARDIM LOLA I –
localizada na Comunidade Jardim JARDIM LOLA I, JARDIM LOLA II - localizada na
Comunidade Jardim JARDIM LOLA II e Beira Rio – localizada na Comunidade Beira
Rio do Igapó. A ETE do DIN recebe, além do esgotamento doméstico em menor
proporção, os efluentes das indústrias ali instaladas; as demais recebem apenas
efluentes domésticos.
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3.1. ETA de Extremoz e o Manancial de Captação
A ETA Extremoz pertence à Unidade de Tratamento de Água e Esgoto de Natal
Norte (UTEN), na Gerência de Manutenção de Natal Norte (GMN), de acordo do o
Organograma da Empresa.
3.2. Localização e Caracterização
A ETA de Extremoz está localizada no km - 76 da BR-101, margem direita no
sentido Natal - Touros, próxima à Lagoa de Extremoz, fig. 1.
Projetada para comportar duas estações independentes, com vazão de 500 L/s
de água cada, das quais apenas uma foi construída, foi inaugurada em 26 de
setembro de 1992. Posteriormente, foi redimensionada para 750 L/s, hoje operando
com vazão média de 602 L/s. Abastece 70% da demanda da Zona Norte de
Natal/RN, sendo os 30% restantes é supridos por 35 poços que integram o sistema
Natal Norte.
A ETA de Extremoz é do tipo convencional, ou seja, é equipada para realizar o
tratamento completo da água, composto de: coagulação, floculação, decantação,
filtração, desinfecção, fluoretação e correção de pH. No entanto, devido à utilização
do coagulante e das atuais características da água recebida, os equipamentos de
correção de pH estão inoperantes. Por motivos de controvérsia e fragilidade dos
órgãos públicos em fazer cumprir leis e normativos, a prática de fluoretação no
nosso país é praticamente inexistente, e esta unidade não é diferente da maioria.
Toda a água tratada pela ETA de Extremoz é captada na Lagoa de Extremoz.
Figura 1: Lagoa de Extremoz: Localização.
Fonte: Engesoft, 2004.
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Figura 2: Lagoa de Extremoz, Captação
Fonte: Caern
Segundo dados da ENGESOFT – Engenharia e Consultoria S/C Ltda., sediada
em Fortaleza/CE-BR, a Lagoa de Extemoz está localizada na região de tabuleiro
costeiro potiguar, formada pelo afloramento do aquífero Barreiras e recebe
continuamente contribuições de águas dos afluentes Rio Doce e Rio Guajirú.
Conforme levantamento batimétrico, fig. 3, tem uma capacidade máxima de
14.659.848 m3, correspondente ao espelho de 428,4 hectares, uma cota máxima de
11,0 metros, uma profundidade média é de 4,2 metros e extensão de 7,5
quilômetros e um volume morto de 2.792.339 m3;
Figura 3: Lagoa de Extremoz: perfis de profundidade
Fonte: Engesoft, 2004.
Considerando um volume morto de 2.792.339 m3, a capacidade útil é de
apenas 11.867.509 m3, suficiente para abastecer 228 dias a uma vazão de 52.077
m3/dia), ou seja, 7,6 meses. Esse parâmetro serve de alerta para que se preservem
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suas margens e seus afluentes e que sejam restringidos, ou até mesmo impedidos
empreendimentos que venham modificar as condições naturais de reabastecimento
da lagoa, haja vista que, por mais de uma vez, proprietários a montante têm
represado e desviado o curso dos rios, causando considerável diminuição do nível
da lagoa. Fato que tem se repetido hodiernamente.
Para evitar prévio estrangulamento do sistema e até mesmo alertar os órgãos
competentes quanto aos recursos hídricos, naturais e meio ambiente, a CAERN,
desde 01/07/2012, realiza monitoramento sistemático dos níveis da lagoa de
Extremoz no sistema de captação instalado para o abastecimento da Zona Norte de
Natal.
3.3. O Processo de Tratamento de Água
A de ETA Extremoz é do tipo convencional ou completa. Nesse tipo de
tratamento são necessárias seis operações básicas para tornar a água disponível
própria ao consumo humano. Na ETA de Extremoz, o processo é composto por
cinco principais etapas, que são indicadas no fluxograma da fig. 4. Embora esteja
adequada para realizar fluoração, não realiza esse procedimento.
Figura 4: Fluxograma do Processo na ETA Extremoz
Fonte: Caern
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As etapas do tratamento são descritas resumidamente, a seguir.
3.3.1. Coagulação - O coagulante utilizado é o policloreto de alumínio,
previamente diluído, que é aplicado à água bruta junto à calha Parshall,
fig. 5, onde sofre mistura rápida devido à forte agitação na saída desse
equipamento. O policloreto de alumínio adquirido a 23% m/v (PAC-23),
como coagulante, tem a vantagem de realizar a formação rápida de
pequenos flocos e promover a maior limpidez, ou seja, favorece a
redução da turbidez, parâmetro monitorado nas saídas dos filtros, na
saída da ETA e nos pontos finais do sistema de abastecimento.
Figura 5: Calha Parshall, Coagulação (PAC)
Fonte: Caern.
3.3.2. Floculação – O processo de formação de floco inicia-se logo após a
aplicação do coagulante na calha Parshall. O PAC 23 previamente
diluído é aplicado na água bruta que, desestabiliza as cargas coloidais e,
a partir daí, incia-se a formação dos flocos. A mistura é conduzida
através de duto aos dois floculadores, fig. 6, munidos de agitadores
mecânicos para promover o maior número de interações possíveis entre
os pequenos flocos formados. Atualmente, com o uso do PAC, não há
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necessidade da agitação com a qual faz-se os flocos desagragarem,
promovendo aumento na turbidez final, nas circusntância atuais de
qualidade da água. Os floculadores se comunicam com os decantadores
através de chicanas verticais, com movimento constante da água. A ETA
foi projetada para conferir à água um gradiente de velocidade
decrescente, dessa forma obtendo o que se chama de floculação
escalona. A floculação se inicia com a mistura rápida causada pela calha
Parshall, onde se tem elevado gradiente de velocidade e, posterior baixa
velocidade nos floculadores, que atualmente estão com os agitadores
mecânicos desligados.
Figura 6: Floculadores com agitadores mecânicos.
Fonte: Caern.
3.3.3. Decantação – A ETA de Extremoz possui dois decantadores, fig. 7, que
recebem as águas dos dois floculadores. Esses equipamentos estão
equipados com grelhas tipo colmeias transversais de modo a aumentar o
percurso a ser feito e auxiliar a deposição dos flocos ao colidirem em
suas paredes. Acima desse estágio, ficam tubos em PVC de grosso
calibre separados por um espaço de 1,20 m (um metro e vinte
centímetros) com furos para coletar água, fig. 8. A água entra pela parte
inferior e flui verticalmente. Os flocos mais densos são depositados ao
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fundo dos decantadores enquanto que a água aparentemente limpa flui
para os tubos furados. Esses tubos canalizam a água coletada para uma
calha, que a distribui em quatro filtros.
Figura 7: Decantadores
Fonte: Caern
Figura 8: Decantadores, tubos furados coletores
Fonte: Caern.
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3.3.4. Filtração – Partículas com diâmetros inferiores ao tamanho crítico são
carreadas pela água ascendente nos decantadores devido suas baixas
velocidades finais. Assim sendo, faz-se necessária a etapa de filtração.
Os filtros são compostos por leitos porosos com diferentes
granulometrias, conforme mostra a fig. 9, e dispostos de maneira
conveniente a apresentar o produto com turbidez e coloração dentro dos
parâmetros estabelecidos pela Portaria 2.914, de 12 de dezembro de
2011, que estabelece Valor Máximo Permitido (VMP) de turbidez = 1,0
NTU (Nephelometric Turbidity Unit) e de Cor = 15,0 uC (unidade de cor).
Figura 9: Filtro, Composição
Fonte: Caern.
A ETA de Extremoz está equipada com 4 (quatro) filtros, cada um com vazão
média de 150 L/s (centro e cinquenta litros por segundo). Um dos filtros é lavado a
cada seis horas; dessa forma, cada filtro é lavado a cada vinte e quatro horas. O
procedimento se dá através da retrolavagem, fig. 10. O lodo removido é escoado até
a casa de lodo por gravidade e, posteriormente é bombeado para as lagoas de lodo.
A água utilizada nesse processo provém de um reservatório elevado dentro da
planta da ETA. A água usada, depois do lodo decantado, se reintegra ao sistema.
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Figura 10: Filtros em operação de retrolavagem.
Fotos: Caern.
3.3.5. Desinfecção química – A desinfecção é realizada em três etapas.
Inicialmente, na entrada da ETA, pela pré-cloração feita a 19 lbm/dia,
fig. 12 (0,095 g/s). Na saída dos filtros é realizada a segunda etapa com
cloração gasosa a taxa de 500 lbm/dia (2,52 g/s), fig. 13. Nestas etapas,
utilização gás cloro acondicionado em cilindros com capacidade de 1
ton, fig. 11. E, finalmente, o dicloroisocianurato de sódio (C3Cl2N3NaO3)
a 60% é dissolvido em água é aplicado junto ao reservatório apoiado na
proporção de 50 kg/dia (0,58 g/s), fig. 14. O objetivo da desinfecção é
combater os microrganismos patogênicos e garantir o alto padrão
sanitário da água. A utilização final do dicloroisocianurato de sódio se
faz por apresentar maior estabilidade de cloro residual no sistema e
menor custo.
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Figura 11: Cilindro de gás cloro, desinfecção Química. Cilindro contruído em aço 1032, tara 640 kg, e capacidade de 1000 kg, pressão de operação de 23,5 kgf/cm2.
Foto: Luiz de França Filho, 2016.
Figura 12: Rotômetro, pré-desinfecção Figura 13: Rotômetro, desinfecção
primária
Fonte: Luiz de França Filho
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Figura 14: Casa de Química, dicloroisocianurato de sódio (C3Cl2N3NaO)
Fonte: Caern
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3.4. O Processo de Tratamento de Esgoto
O tratamento convencional de efluentes é baseado em quatro etapas:
i) O Tratamento Preliminar - com a remoção de grosseiros, como
folhas, galhos, tecidos, pequenos objetos, materiais plásticos, papelões
constituintes de embalagens, partes de equipamentos, areia etc.
Basicamente, utilizam-se grades de barras paralelas, para separar essas
partículas de grandes tamanhos, e tanques desarenadores na
configuração de by pass para possibilitar a operação de retirada da areia
ou particulados a ela semelhante de modo alternadamente. Esse
procediemento que não remove a DBO (demanda biológica de oxigêncio)
e nem a DQO (demanda química de oxigênio), consiste em uma
preparação dos esgotos para o tratamento posterior, evitando obstruções
e/ou danificações a equipamentos eletromecânicos. Podem ainda ser
utilizadas peneiras rotativas e, numa escala menor, trituradores. Para
utilização destes últimos, é necessário conhecer bem o efluentes a tratar e
ter garantia de não haver materiais de alta dureza e alta resistência
mecânica ao cisalhamento e ao esmagamento.
ii) Tratamento Primário - Após o tratamento preliminar, o esgoto
apresenta-se sua heterogeneidade diminuída mas mesmo assim, suas
características poluidoras ainda continuam praticamente inalteradas. Daí,
inicia-se o processo de tratamento propriamente dito. A primeira fase é
denominada de tratamento primário, onde a matéria poluente pode ser
separada da água por diversos processos tais como: sedimentação
espontânea, floculação e decantação dos mais densos ou filtragem dos
menos densos, podendo ainda os flocos sobrenadantes ser desviados por
calhas adequadamente instaladas. Após o tratamento primário, o efluente
ainda apresenta material poluente de reduzidas dimensões, que
permanece na água na forma de colóides (pequenas partículas), não
sendo por isso passível de ser removida exclusivamente por processos
físico-químicos convencionais. Admite-se uma eficiência, nessa etapa, de
até 60% na remoção da DBO. São comuns decantadores primários,
tanque imhoff ou fossa séptica como equipamentos de remoção de
poluentes nessa fase. Um dos processos utilizados na remoção da
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DBO5,20 (demanda biológica de oxigênio para oxidar a matéria durante 5
dias a uma temperatura média de 20°C) faz uso da bi otecnologia. À etapa
seguinte, dá-se o nome de tratamento secundário. O particulado, nessa
primeira etapa, geralmente também é tratado biológico e/ou físico-químico
para se adequar aos parâmetros estabelecidos.
iii) Tratamento Secundário - Nessa etapa do tratamento predomina a
ação biológica para remover a matéria orgânica, através de reações
bioquímicas realizadas pelos microrganismos. Esses reatores são
normalmente constituídos por tanques de grandes dimensões e formas
variadas, tipo lagoa de estabilização que pode utilizar lodo ativado, filtro
biológico e suas combinações, com grande quantidade de microrganismos
aeróbios e anaeróbios. Geralmente, utilizam-se duas lagoas, sendo a
primeira facultativa, com profundidade igual ou superior a 3,00 m, podendo
ser aerada ou aeróbica aerada com mistura completa através de
motoaeradores adequados; a segunda, geralmente, é um reator (lagoa) do
tipo facultativa, com profundidade variando entre 2,00 m a 3,00 m,
podendo ser aerada, mas de modo que na sua parte inferior, haja ação
dos microrganismos anaeróbicos e a sedimentação dos flocos formados.
O efluente na saída desse segundo reator ainda contém matéria orgânica
remanescente e grande quantidade de microrganismos, sendo muitas
vezes necessário um tratamento terciário. A eficiência de um tratamento
secundário pode chegar a 95%, em casos otimizados e monitorados, ou
até mais que isso, dependendo evidentemente da operação da ETE. As
águas residuais tratadas nessa etapa apresentam elevada remoção da
DBO, ou seja, um reduzido nível de poluição por matéria orgânica,
podendo, na maioria dos casos, serem admitidas no meio ambiente
receptor. Geralmente, na saída do tratamento secundário, os efluentes
possuem carga microbiológica elevada, entre outras, as quais deverão ser
reduzidas a patamares aceitáveis e estabelecidos pela Resolução
CONAMA N° 430, de 13 de maio de 2011. Para isso faz -se necessário o
tratamento terciário.
iv) Tratamento Terciário - Antes de se lançar as águas residuais no
corpo receptor, efetua-se a desinfecção do efluente tratado para remover
23
ou reduzir os microrganismos. Em alguns casos especiais, faz-se
necessária a remoção de determinados nutrientes, tais como o nitrogênio
e fósforo, que, acima de certos limites podem causar a eutrofização de
corpos receptores de efluentes, e separadamente ou em conjunto com
outros fatores, podem causar aumento da produção de matéria orgânica
pela proliferação de algas, degradando os corpos d’água. Essa etapa de
remoção de microrganismos e/ou nutrientes do esgoto pode se dar na
forma de:
a) Desnitrificação - requer condições anaeróbicas e aeróbicas. A
utilização de lagoas facultativas favorece o processo. Há uma
certa sequência a ocorrer. Partindo-se do pressuposto que há
amônia (NH3) no esgoto, a primeira fase se dá pela nitrosação
na presença de oxigênio efetuada por bactérias que pertencem
aos gêneros Nitrossomonas, Nitrosococus e Nitrosolobus, as
quais oxidam em nitrito a amônia dissolvido, conforme equação
química a seguir:
2.NH3 + 3.O2 → 2.H+ + 2.NO2¯ + 2.H2O (1)
Em seguida, ocorre a nitratação, pela ação das bactérias que
oxidam o nitrito a nitrato, conforme a equação química (2):
2.NO2¯ + O2 → 2.NO3¯ + energia (2)
E, finalmente, pela ação de bactérias Pseudomonas
denitrificans, em meio anaeróbico ocorre a desnitrificação, que é
a transformação de nitratos em gás nitrogênio (N2), que se
evapora na forma molecular simples como se vê na equação
química (3):
5.C6H12O6 + 2.NO3¯ + 24.H+ → 30.CO2 +42.H2O + 12.N2 + energia (3)
A desnitrificação é facilitada por um grande número de bactérias
que naturalmente ocorrem nas lagoas tipo facultativas e de
polimento.
24
b) Remoção de Fósforo - O fósforo, em conjunto com o nitrogênio,
é responsável pela eutrofização de corpos d’água receptores. O
fósforo aparece em águas naturais devido, principalmente, às
descargas de esgotos sanitários. A principal contribuição de
fósforo nos efluentes provém dos rejeitos industriais de
empresas fabris de fertilizantes, pesticidas e químicas em geral.
A carga desse contaminante é excessivamente grande. O
fósforo pode se apresentar de três formas distintas: os fosfatos
orgânicos, os ortofosfatos e os polifosfatos ou fosfatos
condensados. Os polifosfatos são facilmente convertidos em
ortofosfatos, e talvez por isso, que não configurem entre os
parâmetros normatizados nem nos estudos de controle de
qualidade das águas. O fósforo, assim como o nitrogênio, é
denominado de macro nutriente por serem exigidos em grandes
quantidades pelas células. Processos físico-químicos em
sistemas de iodo ativado e anaeróbicos são muito usados em
tratamento de esgoto pela sua alta eficiência, mas não tão
eficientes para remoção do fósforo. A precipitação química
através da utilização de sais de ferro (cloreto férrico) ou de
alumínio (sulfato de alumínio) promove a remoção química de
fósforo e requer equipamentos bem menores que os usados por
remoção biológica. A remoção do fósforo por processo biológico
é muito mais complexa e necessita de sistemas anaeróbios e
aeróbios conjuntamente.
c) Desinfecção – basicamente, é aplicado um dos três processos
ou a combinação deles: cloração – é o método de menor custo e
de elevado grau de eficiência em relação aos outros; ozonização
– de elevado custo; e radiação ultra-violeta – tem como grande
vantagem a redução significativa da emissão de odores, além da
simples operação, mas apresenta certa fragilidade, e não é
aplicável em qualquer situação.
Nas ETEs da Caern, a remoção da DBO e DQO é efetuada através de lagoas
tipo facultativa, aeróbica aerada com mistura completa, facultativa aerada,
25
maturação/polimento. As lagoas aeróbicas aeradas com mistura completa têm
profundidades a partir de três metros. Nas facultativas aeradas, a luz solar penetra
na parte superficial, promovendo fotossíntese e, dessa maneira, oxigenando a parte
superior do leito. Aproximadamente a meia profundidade, a luz solar não consegue
mais adentrar, daí os processos biológicos são de maneira anaeróbica. As lagoas de
polimento variam de 0,50 m (cinquenta centímetros) a 2,20 m (dois metros e vinte
centímetros) e tem a finalidade de expor todo o efluente às irradiações solares.
O tratamento dos efluentes da UTEN/GMN – Caern, é do tipo convencional. No
processo, fazem-se os tratamentos preliminar, tratamento secundário e tratamento
terciário. Os resíduos provenientes, com excessão do efluente, das ETEs são
tratados previamente como convém, em leitos de secagem e enviados ao aterro
sanitário.
3.5. Estações de Tratamento de Esgoto - ETEs
As estações de tratamento de esgotos que compõe a UTEN/GMN são
formadas, cada uma, por três lagoas, num total de doze lagoas. As saídas das ETEs
são monitoradas quanto aos parâmetros físico-químicos e biológicos, para posterior
lançamento ao meio ambiente. Todas lançam seus efluentes no Rio Potengi.
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), para cada unidade
monetária investida em obras e serviços de saneamento, evitam-se gastos até cinco
vezes maiores com tratamento de doenças que teriam origem na falta desses
serviços. A OMS elenca como as principais doenças que tanto podem ser contraídas
através da ingestão de líquidos contaminados como por contato epidérmico: a
diarreia Infecciosa, o cólera através da bactéria Vibrio cholerae; a leptospirose,
doença bacteriana transmitida pela água e/ou alimentos contaminados pela urina de
animais, principalmente o rato; hepatite, inflamação no fígado causada por vários
tipos de vírus, com sintomas parecidos com os da gripe e da icterícia, não raras
vezes confundem médicos a proferirem diagnósticos errados; a esquistossomose,
também conhecida como doença do caramujo, provocada pelo verme
esquistossomo, entre outras tantas que podem ser transmitidas pelas águas
contaminadas. Isso justifica os procedimentos de tratamento de efluentes, que têm
como principal objetivo a eliminação de certos contaminantes ou a sua redução a
26
níveis que o meio receptor da carga tenha condições de depurar. Os parâmetros
estão estabelecidos na Resolução do CONAMA 430, de 13 de maio de 2011, Seção
III, Art. 21. Amostras de efluentes em cada ETE são coletadas uma vez a cada dois
meses e enviadas ao Laboratório Central para análises.
3.5.1. ETE do DIN – Localização e Caracterização
A ETE do DIN está localizada no Jardim Progresso, Zona Norte de Natal. É
formado por três lagoas, com larguras de 90 m. A primeira é do tipo aerada aeróbica
de mistura completa, comprimento de 242 m e profundidade de 3,00 m, fig. 15,
Figura 15 – ETE do DIN, imagem do Google Earth há 15 anos.
Fonte: Caern
equipadas com 14 motoaeradores. A segunda lagoa é do tipo facultativa aerada,
equipada com seis motoaeradores, tem 175 m de comprimento e profundidade de
3,00 m. A terceira é do tipo maturação/polimento, com 169 de comprimento e
profundidade de 2,20 m. Sua finalidade é a de reduzir a carga biológica para que os
efluentes possam ser lançados no meio ambiente. A ETE do DIN recebe os dejetos
domésticos e industriais, fig. 16. Menos de 1% (um por cento) de seu volume
27
corresponde ao esgoto doméstico, e quase sua totalidade é industrial, proveniente
de doze empresas ali instaladas.
Figura 16 – Fluxograma do DIN
Fonte: Luiz de França Filho
Entre elas, a que fornece maior volume é a Vicunha Têxtil, cerca de 30% (trinta por
cento), e que também apresenta maiores problemas quanto ao estado termoquímico
de seus rejeitos. Infelizmente, não se dispõem de equipamentos (instalados) para
medição de temperatura, pH, concentração dos principais poluentes, volume e vazão
(por ocasião da reforma, há mais de 15 anos, foram feitas medidas de vazão através
28
de equipamento ultrassônico acoplado a calha Parshal). Observa-se a formação de
névoa proveniente da evaporação de produtos químicos diluídos, a ponto de se
sentir cheiros marcantes de solventes e calor excessivo ao se aproximar das
instalações sanitárias, da calha Parshall ou na caixa receptora na entrada da ETE.
A ETE DIN foi projetada para se conseguir uma eficiência, em termos de DBO
superior a 95,0% (DBO5,20 final inferior a 30 mg/L). Foi concebida para tratar uma
DBO média estimada em até 600 mg/L (efluente bruto após pré-tratamento pelas
indústrias) a uma vazão mínima igual a 6.600,00 m3/dia correspondente a fase inicial
e uma vazão máxima igual a 10.500 m3/dia correspondente à fase final.
A ETE DIN possui tratamento preliminar com grades de barras e
desarenadores. O tratamento secundário do sistema DIN foi projetado e concebido
de três lagoas em série, fig. 16, a primeira lagoa é do tipo aerada aeróbica por
mistura completa, com volume útil de 38.736 m3. Foram instalados 14
motoaeradores de 25 CV cada, montados sob flutuantes (submersos) com admissão
vertical para garantir as condições de mistura completa e os níveis de oxigênio
dissolvido requeridos para o processo de oxidação biológica.
Em seguida, o efluente é lançado numa lagoa aerada facultativa com volume
útil de 40.190 m3, munida de 06 aeradores de 25 CV para garantir as condições de
aerobiose nas camadas menos profundas da lagoa, de modo a permitir a floculação
e a sedimentação do lodo proveniente da primeira etapa. O lodo é acumulado e
estabilizado por processos biológicos anaeróbios, com expressiva redução do
volume do sedimentado, permitindo ser removido a posteriori.
A lagoa de polimento/decantação tem volume útil de 41.659 m3 e profundidade
útil de 2,20 m. Nessa lagoa, o tempo de detenção é suficiente para uma eficiente
remoção de sólidos em suspensão e para promover uma remoção adicional da
carga orgânica e de coliformes fecais, provenientes dos esgotos domésticos. Em
seguida, o efluente final da ETE segue por gravidade até a estação elevatória de
esgoto tratado, de onde é recalcado até o corpo d’água receptor (Rio Potengi). É
considerada saída da ETE o ponto anterior ao recalque, e aí são tomadas as
amostras.
A fim de se garantir a eficiência do sistema, estima-se um período de 05 anos
para remover o lodo sedimentado. Há mais de 15 anos que a ETE foi ampliada e
desde aí não ocorreu nenhuma remoção desse lodo. Mesmo não tendo havido a
manutenção operacional nessa ETE, as análises têm mostrado resultados
29
satisfatórios dentro dos parâmetros estabelecidos. Em algumas ocasiões, a
contagem dos coliformes totais tem excedido a 1000 UFC/100mL. Foi discutida a
possibilidade de se instalar na saída da lagoa de polimento/maturação uma unidade
de desinfecção química com cloro gasoso, uma vez que essa dista 390 m por uma
tubulação de 300 mm. Considerando a densidade e a viscosidade do efluente
equivalente às da água para efeito de estimativa do número de Reynolds, temos:
Temperatura do fluido = 27 °C,
Vazão mínima = 6600 m3/dia = 0,0764 m3/s,
Diâmetro do tubo = 0,300 m
Área do tubo = 0,0707 m2,
ρ = 1000 kg/m3,
μ = 8,53x10-4 kg/(m*s)
v = 1,0806 m/s.
Daí, vem que:
Re = �∗�∗�� =
�� � ∗,��
� ∗�,����,��∗���� ��
∗� = 3,8 � 10�. (3)
Tem-se, nessas condições, regime estacionário turbulento. O trajeto é formado
por quatro seções retas e cinco joelhos de 90°. Ess a configuração favorece a
mistura do desinfetante ao efluente. Como dista 390 m e o fluido se desloca a
aproximadamente 1,0806 m/s, tem-se um tempo de contato e mistura cerca de 361
segundos, tempo considerado razoável para promover a mistura e a redução dos
coliformes totais a parâmetros desejados, quando necessário for.
3.5.2. ETE do Beira Rio – Localização e Caracterização
A ETE do Beira Rio está encravada à margem esquerda do Rio Potengi, após a
ponte de Igapó, fig. 17. O portão de entrada está localizado no ponto de
coordenadas planas UTM, E = 251.045m e N = 9.361.172 m, no Meridiano Central
de 33° WGr, Datum WGS 84. Esta ETE atende parcialme nte ao Bairro de Igapó e ao
Norte Shopping da Zona Norte de Natalcom aproximadamente 8.000 habitantes.
A ETE do Beira Rio possui tratamento preliminar, com grades de barras e
desarenadores. O tratamento secundário desse sistema foi projetado e concebido de
três lagoas em série, sendo uma facultativa e duas de maturação. A lagoa facultativa
30
mede 260 m de comprimento e largura de 130 m, com profundidade de 1,50 m; tem
uma área superficial de 33.800 m2 e volume teórico de 50.700 m3, confiome
fluxograma da fig. 18. A ETE recebe uma vazão média de 69,93 m3/h; assim sendo,
o esgoto tem um tempo de residência de aproximadamente 30,21 dias.
Figura 17 - ETE Beira Rio, localização, comunidade do Igapó
Fonte: Caern
As duas lagoas de maturação/polimento medem 130 m de comprimento por 65
m de largura e uma profundidade de 1,00 m. As duas somam uma área superficial
de 16.900 m2 e um volume teórico de 16.900 m3. Essas lagoas incrementam um
tempo de detençao de aproximadamente 10,06 dias. O tempo total de detenção do
sistema é de aproximadamente 40,27 dias.
O sistema tem-se mantido satisfatório. Os dados obtidos das análise estão
dentro dos parâmetros estabelecidos pela Resolução CONAMA 430.
31
Figura 18 – Fluxograma da ETE Beira Rio
Fonte: Luiz de França Filho
3.5.3. ETE do Jardim Lola I – Localização e Caracterização
A ETE do Jardim Lola I está encravada no mangue, à margem esquerda do Rio
Potengi. O portão de entrada está localizado no ponto de coordenadas planas UTM,
E = 250.384 m e N = 9.360.570 m, no Meridiano Central de 33° WGr, Datum
32
WGS 84, com acesso pela ruas João Evangelista ou Ítalo Pinheiro, fig. 19. Esta
atende a comunidade de Lola I, com aproximadamente 5.300 habitantes.
Figura 19 - Localização da ETE Jardim Lola I
Fonte: Caern
A ETE do Jardim Lola I possui tratamento preliminar, com grades de barras e
desarenadores em estado de conservação regular. O tratamento secundário desse
sistema foi projetado e concebido com três lagoas em série, sendo uma facultativa e
duas de maturação, fig. 20. A lagoa facultativa mede 160 m de comprimento e
largura média de 87,5 m, com profundidade de 1,80 m; tem uma área superficial de
14.000 m2 e volume teórico de 25.200 m3. A ETE recebe uma vazão média de 43,59
m3/h; assim sendo, o esgoto tem um tempo de residência de aproximadamente
24,09 dias
As duas lagoas de maturação/polimento medem 160 m de comprimento por
30 m de largura e uma profundidade de 1,50 m. As duas somam uma área
superficial de 9.600 m2 e um volume teórico de 14.400 m3. Essas lagoas
incrementam um tempo de detenção de aproximadamente 13,76 dias. O tempo total
de detenção do sistema é de aproximadamente 37,85 dias.
33
Figura 20: Fluxograma da ETE Jardim Lola I
Fonte: Luiz de França Filho
3.5.4. ETE do Jardim Lola II – Localização e Caracterização
A ETE do Jardim Lola II está encravada no mangue, à margem esquerda do
Rio Potengi. O portão de entrada está localizado no ponto de coordenadas planas
UTM, E = 249.693 m e N = 9.360.685 m, no Meridiano Central de 33° WGr, Datum
WGS 84, com acesso pela rua Aluizio Alves, fig. 21. Esta atende a comunidade de
Loia II com aproximadamente 3.300 habitantes. É formada por três lagoas, sendo
uma facultativa e duas de maturação, fig. 22. A lagoa facultativa mede 112 m de
comprimento e largura média de 62 m, com profundidade de 1,80 m; tem uma área
34
superficial de 6.944 m2 e volume teórico de 12.499,2 m3. A ETE recebe uma vazão
média de 25,92 m3/h, assim sendo, essa lagoa detem o esgoto por
aproximadamente 20,09 dias
Figura 21 – ETE Jardim Lola II, localiozação.
Fonte: Caern
A lagoas 1 de maturação/polimento medem 110 m de comprimento por 25 m
de largura e uma profundidade de 1,50 m; tem uma área a meia secção de 2.750 m2
e volume teórico de 4.125 m3.
A lagoas 2 de maturação/polimento medem 86 m de comprimento por 25 m de
largura e uma profundidade de 1,50 m; tem uma área a meia secção de 2.150 m2 e
volume teórico de 3.225 m3.
As duas soma dos volumes das lagoas de matguração/polimento porta em
7.350 m3, incrementando um tempo de detenção de 11,82 dias, totalizando 30,91
dias de detenção no sistema.
Periodicamente são colhidas amostras nas saídas das ETEs para verificação
dos parâmetros estabelecidos. As médias encontradas sempre estão acima dos
valores mínimos admitidos e sempre inferiores aos valores máximos permitidos em
cada parâmetro.
35
Figura 22 – Fluxograma ETE Jardim Lola II
Fonte: Luiz de França Filho
3.6. Administração da UTEN/GMN
A UTEN/GMN é administrada pelo Eng. Químico Francisco Canindé Moraes
Filho, que conta com uma equipe de um técnico e um assistente de laboratório,
responsáveis pela análise e controle de qualidade da água, nove operadores de
sistema, responsáveis pelo monitoramento e operação da unidade em escalas de 24
por 36 horas, além de uma equipe de limpeza, manutenção e segurança.
Nas ETEs do sistema Natal Norte, contam-se apenas com um operador de
manutenção com carga horária de quarenta horas semanais e serviço de vigilância
vinte e quatro horas.
36
4. Atividades Realizadas
Foram realizadas diversas atividades concernentes a operacionalidade da ETA e da
ETE da UTEN/Caern. Inicialmente, foram conhecidas as instalações, equipamentos,
produtos químicos e procedimentos. Inteirado da rotina da ETA, passei a executar
atividades laborais, sempre buscando adquirir conhecimentos, refutando certos
métodos e sugerindo melhorias ou correções.
A UTEN realiza monitoramento dos parâmetros físico-químicos e
microbiológicos de suas águas. Na saída da ETA, a cada duas horas é coletada uma
amostra e são analisados os parâmetros de cloro residual livre (CL), cor,
temperatura, pH e turbidez; a água bruta é analisada a cada seis horas e, a cada
vinte e quatro horas, as saídas dos quatro filtros. Duas vezes por semana são
coletadas amostras em diversos pontos finais (logo após hidrômetro) para
monitoramento físico-químico e microbiológico.
4.1.→Realizei, nas semanas iniciais e demais, análise físico-química da água
da ETA Extremoz e dos 25 municípios vizinhos, em conjunto, com os
dois técnicos de laboratório, e auxiliei nas análises microbiológicas;
4.2.→Acompanhei operação de manutenção e limpeza da ETA;
4.3.→Visitei a ETE do DIN por ocasião da instalação de aeradores nas lagoas
facultativa e maturação/polimento;
4.4.→Visitei as ETEs de JARDIM LOLA I, JARDIM LOLA II e Beira Rio para
acompanhamento de limpeza dos taludes e remoção da vegetação;
4.5.→Monitorei os níveis dos filtros para determinar a perda de pressão no leito
filtrante, que subsidiaria possível instalação de equipamento para
selecionar o filtro a ser lavado; sugestão acatada para análise com
possibilidade de implementaçãoi;
4.6.→Observei a falta de Mapa de Risco, o qual fui incumbido de elaborar. Por
não encontrar a planta baixa das edificações, inicialmente:
a) georreferenciei o perímetro da Caern,
b) esbocei um croqui das edificações, medi e desenhei a planta baixa e,
subsequentemente elaborei o Mapa de Risco, Anexo VII;
4.7.→Observei ineficiência ou inadequação de alguns equipamentos de
segurança:
37
a) guarda-corpo que deveria ter, no mínimo, 1000 mm, em alguns
trechos tinham apenas 900 mm de altura a partir do piso. A
adequação já havia sido planejada.
b) na casa de lodo, há alto risco de tropeço e queda de altura
considerável, ao descer os degraus de acesso à sala de bombas;
c) estrutura da marquise comprometida da subestação que abastece a
casa de bombas do alto recalque;
d) não uso de EPIs ou negligenciado o seu uso em especial na Casa
de bombas do alto recalque onde há emissões de ruídos em alta
frequência e intensidade;
4.8.→Realizei visitas as ETEs onde foram observadas faltas de manutenção
dos equipamentos tão importantes para adequação dos efluentes. Foi
constatado assoreamento de todas as lagoas ao ponto de ocorrer
formação de canais preferenciais em algumas delas. Foram
apresentadas e discutidas algumas soluções para se recuperar as
lagoas. Entre elas, a contratação, pela Caern de uma empresa
especializada em tratamento de esgotos, remoção e destinação
adequada de resíduos sólidos. Foi solicitado s uma determinada
empresa um orçamento para remoção do lodo, que importou em R$
1.700.000,00 (um milhão e setecentos mil reais) para desassoreamento
das lagoas e mais R$ 2.300.000,00 (dois milhões e trezentos mil reais)
para transportar e depositar em aterro sanitário.
4.9.→Sugeri, que além da análise química e granulométrica do lodo feita pela
empresa Engesoft a serviço da Caern, fosse determinada a sua
quantificação para que se pudesse estimar o montante de lodo a ser
removido e, assim indicar um equipamento manual ou até mesmo
motorizado. A quantificação foi descartada. Fui incumbido de apresentar
o projeto ora sugerido. Esbocei e projetei um equipamento manual para
ser operado por uma só pessoa, com possibilidade de um auxiliar e ainda
podendo ser facilmente adaptado à motorização. Denominei o
equipamento de BIGUAR, em homenagem à ave aquática biguá
(Phalacrocorax brasilianus), ave suliforme da família Phalacrocoracidae.
É uma ave aquática, também conhecida por mergulhão por mergulhar um
bom tempo em busca de peixes, seu alimento (Anexos I a VI).
38
4.10.→Monitorei o consumo de energia elétrica e verifiquei uma disparidade
enorme entre a potência ativa e a potência reativa. Inicialmente tomei os
valores acumulados, no dia 13/10/2016, que foram: consumo ativo de
571.367 kWh, consumo reativo de 819.904 kWh. De imediato, percebi
que havia algo errado com a demanda energética. Considerando
apenas esses dados, o fator de potência ficaria muito baixo, cos(φ) =
0,57. Comuniquei de imediato ao Eng. Canindé, responsável pela
administração da UTEN, que informou ter sido corrigido o problema. No
dia 21/07/2016, foi instalado um par de capacitores de 114 μF trifásico
da subestação que alimenta as bombas de baixo recalque e tomando-se
o consumo diário, verifica-se o fator de potência cos(φ) = 0,92, no limite
inferior permitido pela nossa legislação sem oneração do consumo
reativo.
4.11.→Com auxílio de equipamento rastreador de sinais de satélite, marca
CHC, modelo X90 de alta precisão com 24 canais GNSS (Global
NavigationSatellite System), operando em duas frequências (L1/L2)(L1 =
1575,42 MHz e L2 = 1227,60 MHz), pós-processado, determinei as
coordenadas do ponto de captação (E = 246967,25 m,
N = 9367114,84 m e H = 6,46 m) e do ponto de chegada a ETA
(E = 247184,12 m, N = 9366578,54 m e H = 27,20 m). A menor distância
entre esses pontos é de 578,49m, no entanto seu comprimento é de
737,29 m e uma diferença entre cotas de 24,25 m.
4.12.→Procurei pelo projeto da adutora para me familiarizar com a planta e
transitar do virtual ao real (teórico versus prático), mas não foi
localizado. Anotei e contei as peças que compõem a adutora e refiz os
cálculos para verificar a potência das bombas. Concluí que seria
necessária uma potência útil de 163,9 kW. Considerando um rendimento
de η = 0,60, serão necessários 273,1 kW, ou 370 CV. Atualmente,
existem duas bombas instaladas de 200 CV cada. Segundo operadores,
esses motores foram recondicionados e modificados a operar com
potência majorada. Não souberam quantificar e os dados não foram
encontrados/disponibilizados.
4.13.→Elaborei os Fluxogramas das quatro ETEs, figuras 16, 18, 20 e 22.
39
4.14.→Auxiliei aos laboratoristas na determinação de nitratos, através do
equipamento da Merck, modelo SpectroquantPicco. O método utilizado
é fotométrico. Procedeu-se a seguinte forma: em um tubo de ensaio
foram adicionados 4,0 mL do reagente (NO3)-, acrescido 0,5 mL da
amostra e por último 0,5 mL do reagente (NO3)3-. Agitou-se e deixou-se
reagir por 10 min, enquanto isso calibrou-se o espectrômetro com
amostra de água destilada (ZERO). Decorrido o tempo transfere-se a
amostra para a cubeta apropriada (utilizada para calibrar o
equipamento). Daí realizou-se a leitura no espectrômetro.
4.15.→Realizei destilação de água para uso interno.
4.16.→Participei de um treinamento de manuseio e transporte do CloroGás,
promovido pela SABARÁ Químicos e Ingredientes, ministrado pelo
senhor José Maria, funcionário da BERACA Sabará Químicos e
ingredientes Ltda; empresa fornecedoras de produtos de tratamento de
águas e esgotos.
4.17.→Constatei inobservância quanto aos critérios de eliminação de
interferência nas análises fisico-químicas da água de saída, em especial
a admissão de paridade entre cubetas. Sugeri correção e desuso de um
dos equipamento, Anexo VIII.
4.18.→Observei que o parâmetro de turbidez da água de saída da ETA
oscilava muito rapidamente. Verifiquei a sconsistência dos resultados e
a estabilidade do equipamento. Foi descartada a possibilidade de falha
do espectrômetro. Investiguei os ascessórios e ficou evidenciado que os
cubetas tidos como emparelhados estavam causando discrepância no
resultado, Anexo X.
4.19.→Realizei calibração nos equipamentos da PoliControl e ascessórios. Os
dados estão no ANEXO IX. Concluí que os cubetas não formam pares;
que, com a utilização de um para calibrar o equipamento e outros para
se fazer as leituras, anula-se a calibração, pois um dos elementos que
forma a calibração foi removido; os cubetas são cilíndricos e isso
possibilita encaixá-los em qualquer posição num ângulo de 360°. Mesmo
havendo o cuidado pelo analista em encravá-los observando as marcas
no frasco e no espectrômetro, fica prejudicada a possibilidade de se
obter o mesmo alinhamento da calibração. Realizei alguns testes
40
fazendo micro giros na cubeta e, surpreendentemente, os valores
variaram bastante, o que vem a corroborar a dificultadade de se
posicionar a cubeta na mesma posição ou próximo disso. Realizei testes
com a mesma amostra de ZERO, encaixando e removendo totalmente o
frasco do equipamento, no entanto, por ocasião do encaixe, procurei
encaixá-lo rigorosamente na mesma posição. Apenas uma das dez
leituras ocorreu diferente de 0,00. Conforme ANEXO X.
5. Identificação dos Conteúdos Estudados no Currículo
Os conteúdos estudados que tiveram relação direta com as atividades do
estágio foram vários, entre eles pode-se citar com aplicação direta:
5.1. Química Geral e Inorgânica – uso dos conceitos preliminares,
caracterização do estado da matéria;
5.2. Química Analítica - aplicação direta na análise de água através do
monitoramento dos parâmetros de pH, cor, cloro livre, turbidez,
temperatura, nitrato e nitrito.
5.3. Química Orgânica – uso e aplicação de dicloroisocianurato de sódio.
5.4. Transporte de Quantidade de Movimento (Mecânica dos Fluidos ou
Fenômeno de Transporte) – Mesmo não tendo sido uma atividade
explicita do estágio, procurei elaborar o esboço da adutora que entrega a
água a ser tratada na estação. Foram utilizados princípios e conceitos da
disciplina para se determinar as perdas de cargas ao longo do duto e nas
suas conexões.
5.5. Eletrotécnica Básica – foram aplicados os conteúdos adquiridos neste
componente curricular para determinar o valor da capacitância a ser posta
em paralelo, para se reduzir os efeitos reativos no funcionamento dos dois
motores acoplados às bombas do baixo recalque;
5.6. Qualidade e Segurança na Indústria – os conhecimentos dos riscos à
saúde e à integridade física dos funcionários transmitidos pela disciplina,
foram de fundamental importância para que pudesse perceber na prática
a real existência dos perigos e assim propor adequações. Lastreado nas
normas de segurança, elaborei o Mapa de Risco da ETA-Extremoz;
41
5.7. Introdução ao Desenho Computacional – através do conhecimento e
habilidade adquirida na manipulação gráfica automatizada pelo CAD
(Computer-Aided Design – Desenho Assistido por Computador) Micro
Ustation, fiz a planta baixa do terreno onde se localiza a ETA-Extremoz;
5.8. Operações Unitárias com Sistemas Sólido-Fluido – Ao observar o
comportamento do fluido (água), revivi e internalizei os conceitos
apresentados em sala de aula e nas práticas de laboratórios, que, até
então, eram muito tênues. Nos equipamentos popularmente denominados
de decantadores, na realidade são elutriadores, foram-me enraizados os
princípios da separação sólido-líquido do sistema;
5.9. Transferência de Massa – mesmo sem determinar valores de difusividade,
observei a importância desse conhecimento para elaboração de projeto
onde a velocidade dos processos químicos é de fundamental importância;
5.10. Introdução aos Biocatalisadores – tendo realizado análises
microbiológicas, tive a oportunidade de aplicação direta de relembrar o
metabolismo e a nutrição dos microrganismos através do suposto cultivo
microbiano para determinar a presença ou não de coliformes totais,
coliformes e termotolerantes e ainda quantificando as bactérias
heterotróficas através da contagem das UFCs (Unidades Formadoras de
Colônias);
5.11. Engenharia Bioquímica – na prática de esterilização de equipamento.
5.12. Mecânica dos Sólidos – Ao projetar o removedor de lodo, senti-me bem
confortável e seguro ao usar os princípios aprendidos em sala de aula.
5.13. Instrumentação na Indústria Química – Ao averiguar a precisão e o atraso
de resposta do medidor de cloro livre instalado na parede do laboratório, e
os dos medidores de bancada: cloro livre, pH, cor, turbidez.
Quero citar ainda os componentes curriculares como: Mecânica Clássica,
Eletricidade e Magnetismo, as Matemáticas para Engenharia, Princípios dos
Processos químicos, Cinética e Reatores Químicos. Todos esses componentes
curriculares, dos quais fiz aplicação direta no meu estágio, tiveram subsídios tão
importantes quanto esses.
42
6. Autoavaliação para exercer as demandas do estágio
Em sala de aula, não há como implementar processos industriais, uma vez que
ali não é uma indústria, mas um local onde se vê, se questiona, se formulam e
reformulam princípios de funcionamento e execução de processos.
A Caern, onde foi realizado o estágio, é uma empresa com apenas duas
atividades econômicas: tratamentos de água e esgoto.
O estágio se deu quase na sua totalidade no tratamento de água e, em
especial, no monitoramento dos parâmetros físico-químicos.
No entanto tenho procurado enraizar e amadurecer o que me é apresentado e
não foi diferente quando me deparei diante da indústria de tratamento de água que
me acolheu. Ali estava mais uma oportunidade de sedimentar os conteúdos
aprendidos. Fui tratado como se não tivesse a obrigação de saber, isso é ótimo em
qualquer situação e circunstância, e, sem postergar, estava inteirado das demandas.
Sei que há muito a ser melhorado quanto à grade curricular, mas é impossível se
obter um “super engenheiro” em apenas cinco anos. Entretanto, considero
satisfatória, ou mais que satisfatória, a formação recebida nesses dozes semestres.
7. Autoavaliação de retorno do estágio
É muito gratificante a oportunidade de se aplicar conhecimento teóricos e
observar os resultados aparecerem dentro do estimado. É muito gratificante
perceber que somos capazes de formular soluções aos problemas encontrados, e
que, quando testadas, tem-se o equacionamento resolvido. A oportunidade do
estágio faz desabrochar essa capacidade de apresentar opções às demandas
enfrentadas. Hoje, vejo-me bem mais confiante e ousado a experimentar hipóteses,
a formular alternativas plausíveis. Sem a oportunidade do estágio, seguramente, não
estaria tão dedicado e ávido pela engenharia. O processo de tratamento de água
deu-me a oportunidade de aplicar uma gama bem ampla de conhecimento e
interações entre vários componentes da grade curricular. O estágio é, portanto,
essencial na formação do profissional.
43
8. Contribuições para a Caern
i) Incentivo ao uso de EPIs;
ii) Identificação de eminente colapso de estruturas com potencial risco a
fatalidades;
iii) Monitoramento de consumo de energia e sua eficiência;
iv) Calibração de equipamento e identificação de inaproveitável;
v) Melhoramento do processo de análise físico-química com eliminação de
fatores interferentes;
vi) Análise físico-química de águas da ETA e Região Norte Metropolitana;
vii) Preparação de amostras para análise no Laboratório Central;
viii) Limpeza de equipamentos e esterilização de materiais;
ix) Elaboração de mapa de localização e planta baixa das edificações;
x) Elaboração do Mapa de Risco;
xi) Identificação de estruturas de segurança (guarda-corpo) em
desconformidades com a norma NBR 14718.
xii) Fiscalização dos serviços de melhoramento das ETEs
xiii) Elaboração de Fluxogramas das ETEs;
xiv) Projeto de um equipamento para remoção do lodo (Biguar);
44
9. Bibliografia e Fontes Consultas
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria N° 2914, de 1 2 de dezembro de 2011. Dispõe
sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para
consumo humano e seu padrão de potabilidade.
ARAÚJO, Weslley Morais de. Relatório de Estágio Supervisionado. 2014.2. Atividade
Obrigatória – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN
BRAGA, Benedito et al. Engenharia Ambiental o Desafio do Desenvolvimento
Sustentável. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2007. 2ª. Edição. 3ª.
Impressão.
SKOOG, Douglas A. et al. Fundamentos de Química Analítica. São Paulo: Editora
Thomson Pioneira, 2005. Tradução da 8ª. Edição norte-americana.
POTTER, Merle C. WIGGERT, David C. Mecânica dos Fluidos. São Paulo: Editora
Thomson Pioneira, 2004. Tradução da 4ª. Edição norte-americana.
BASSET, Jennifer et al.Vogel: análise química quantitativa. 6 ed. LTC, 2002.
USP. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia Mecânica. Disciplina:
Mecânica dos Fluídos I. Roteiro de experiência de Laboratório, Perda de carga
distribuída e localizada em escoamento turbulento e medidores de vazão -
http://sites.poli.usp.br/d/pme2230/. Consulta: 08.10.2016.
NILSON, James W. RIEDEL, Susan A. Circuitos Elétricos. São Paulo: Pearson
Education do Brasil, 2009. 8ª. Edição.
CESAN - Companhia Espírito Santense de Saneamento. Apostila Tratamento de
Esgoto. Vitória/ES. – Revisada em julho de 2013.
ENGESOFT – Engenharia e Consultoria S/C Ltda. Quantificação da Oferta Hídrica
da Região da Lagoa de Extremoz - Relatório Final, vol. 1. Secretaria de
Estados dos Recursos Hídricos - SERHID, setembro 2004.
BUZANELLO, Elizandra Bruschi et al. NOTA CIENTÍFICA: Determinação de
Coliformes Totais e Termotolerantes na Água do Lago Municipal de Cascavel,
45
Paraná. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 6, supl. 1, p. 59-60,
set. 2008.
CAERN – Companhia de Águas e Esgoto do Rio Grande do Norte. Apresentação em
PowerPoint da ETA Extremoz. Natal. 2016.
CAERN – Companhia de Águas e Esgoto do Rio Grande do Norte. Diagnóstico e
Proposição de Melhorias para o Sistema de Esgoto da Zona Norte – DIN, Beira
Rio, Jardim Lola I e Jardim Lola II. Fevereiro de 2010.
SEGPLAN – Secretaria de Estado de Gestão e Planejamento/GO. Manual de
Elaboração de Mapas de Riscos, Goiana/GO.
CAERN – Companhia de Águas e Esgoto do Rio Grande do Norte.
http://adcon.rn.gov.br/ACERVO/caern/DOC/DOC000000000017759.PDF.
Acesso: 01.11.2016.
CAERN – Companhia de Águas e Esgoto do Rio Grande do Norte.
http://www.caern.rn.gov.br/Conteudo.asp?TRAN=ITEM&TARG=12037&ACT=n
ull&PAGE=0&PARM=null&LBL=null. Acesso em: 01.11.2016.
CAERN – Companhia de Águas e Esgoto do Rio Grande do Norte.
http://www.caern.rn.gov.br/Conteudo.asp?TRAN=ITEM&TARG=12037&ACT=n
ull&PAGE=0&PARM=null&LBL=null#sthash.X3Hpsfaf.dpuf. Publicado em
29.08.2014. Acesso em: 11.11.2016
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução 57/2005: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. Acesso em: 11.11.2016.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional de Meio Ambiente.
Resolução 30/2011.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional de Meio Ambiente.
Resolução 646. http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646.
Acesso em: 11.11.2016.
46
ANEXOS
47
ANEXO I
PROJETO DE EQUIPAMENTO EM FORMATO DE CESTO QUADRADO PARA
REMOÇÃO DE LODO NO FUNDO DE LAGOA DE TRATAMENTO DE ESGOTO
BIGUAR
Autor: Luiz de França Filho
Estagiário de Eng. Química – UFRN
ETA Extremoz – Natal/RN.
07 de outubro de 2016
48
ANEXO I - Continuação
Aplicação:
Remoção de lodo do fundo da lagoa de tratamento de esgoto com funcionamento
manual por dois operadores.
Dimensões:
A cesta de base quadrada com 60cm x 60cm e altura inclinada de 30°, a partir da
base do lado frontal, considerado o padrão de elevação dos taludes das lagoas de
ETE, ou conforme a inclinação do talude existe de modo a se obter uma capacidade
de 60L (sessenta litros) de lodo a ser drenado.
Características:
A estrutura será construída em vergalhão liso de 12,7mm (meia polegada) em suas
bordas; os seus lados telados com vergalhão liso de 4,76mm (três dezesseis avos
de polegada) com malhas de 10cm (dez centímetros) que darão sustentação as
paredes internas recobertas por telas em nylon do usada em limpeza de piscinas.
O cesto será munido de 04 (quatro) rodas para deslizar no fundo áspero das lagoas,
04 (quatro) manetas para possibilitar erguê-lo e fazer transbordo ao carro de mão.
Acessórios: Flutuador e rampa.
O Biguar será conectado através de uma cordoalha preferencialmente em seda a um
flutuador construído em poliestireno expandido (isopor) com as dimensões:
10cm x 50cm 100cm (50L) e capacidade máxima de flutuação até 48 kg (quarenta e
oito quilogramas). Esse flutuador receberá uma cobertura de reforço em PVC para
não ser destruído em operação normal de trabalho.
O cesto sobre o flutuador será empurrado por um tubo de PVC de 20mm até o ponto
desejado, será tombado do flutuador por um puxão pela corda de arraste,
submergirá até o fundo da lagoa. O Biguar será puxado pela corda que o fará
deslizar no fundo da lagoa arrastando e retendo o lodo, e emergirá tangenciando o
talude com inclinação de 30° (trinta graus). Acessa rá a rampa construída para
erguer o cesto carregado de lodo até uma altura de 50cm (cinquenta centímetros),
05cm (cinco centímetros) mais elevado que a altura do um carro de mão que servirá
de transporte par ao leito de secagem.
49
Anexo I - Continuação
A rampa proporcionará menos desconforto aos operadores e mais segurança
diminuindo o perigo de escorrego uma vez que o talude será banhado pela
drenagem do lodo enquanto se executa a operação. Assim sendo a operação será
minimizada aos operadores proporcionando que seja executada em posição ereta.
Tabela 1: Relação de materiais constituintes do Biguar e Acessórios.
Quant. Unid. Especificação Massa
(kg)
Custo (R$)
6 m Barra Redonda MEC ½” 12,70mm 5,50 25,30
12 m Barra Redonda 1/4 serralheiro 3,00 16,50
8 m Barra Chata 3/16" x 7/8" 6,64 39,61
0,5 m2 Perfil LAM (Forro) PVC Vinc 14m x 200mm 0,36 3,48
25 m Corda Eco Rope 5mm Colorida ArtePlas 25,00
1 Unid Óxido Metálico Preto Fosco Quarto 900 mL 14,00
0,5 m2 Prancha de Poliestireno Expandido (isopor) 0,03 24,00
1 m Tela Mosquiteiro largura = 1,00m 3,27
18 M Tubo PVC 20mm 3,00 9,60
1 Kg Cola PVC 1,00 30,00
1 Unid Fita Adesiva Transparente para Embalagem 0,10 13,50
1 kg Solda Elétrica 13,90 13,90
T O T A I S 19,63 218,16
Modo de Usar:
Instalar previamente a rampa de acesso.
O Biguar será conectado em sua parte traseira ao flutuador por uma corda de seda
ou similar fina com 5,00m (cinco metros) para lagoas de profundidades de 3,5m (três
metros e meio). Essa corda servirá para mantê-los conectados. Ajustar o tamanho
da corda de acordo com a profundidade da lagoa. Uma segunda corda será afixada
na parte frontal para puxá-lo. Os tubos de PVC de 20mm servirão para empurrar o
Biguar sobre o flutuador até ao ponto de mergulho. O Biguar deverá submergir por
sua parte frontal (estreita). Esperar que o Biguar desça até o fundo da lagoa e então
50
deverá ser puxado, emergido na borda da lagoa e guiado à rampa de acesso. Ao
final da rampa, o Biguar deverá ser travado automaticamente para evitar que ocorra
o deslizamento de volta a lagoa, caso isso não ocorra o operador deverá acional
manualmente.
Natal/(RN), 07 de outubro de 2016.
51
ANEXO II
ANEXO III
Flutuador em poliestireno expandido com revestimento em PVC.
52
Anexo IV
Rampa de Acesso ao transbordo
Anoxo V
53
ANEXO VI
Biguá (Phalacrocorax brasilianus) em seu habitat
Biguá (Phalacrocorax brasilianus), ave aquática, mergulha em busca de peixes e permanece um bom tempo debaixo d'água. Também conhecido por Mergulhão.
54
ANEXO VII
55
56
ANEXO VIII
PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO DE MEDIDOR DE CLORO LIVRE
Há vários anos, foi instalado o equipamento de medição de cloro livre munido
da sonda modelo DulcoTest CLE, no laboratório de análise físico-química da
Unidade de Tratamento de Água e Esgoto Natal Norte (UTEN) na Gerência de
Manutenção Norte (GMN) – UTEN/GMN.
Segundo queixas dos operadores, esse equipamento nunca funcionou
corretamente. Observando-se as disparidades entre as leituras feitas pelo
equipamento da DulcoTest e um outro da PoliControl Instrumentos Analíticos,
modelo AquaColor Cloro FE, específico para medição de cloro livre. Depois de
várias visitas do técnico responsável pela calibração do equipamento da BERACA,
sem êxito na obtenção de valores redundantes entre os equipamentos, procurei
analisar o que estava ocorrendo, observou-se os procedimentos de análises
realizados no laboratório onde verificou-se que era utilizado uma cubeta para
produzir o BRANCO e outro para amostra. Esse procedimento embute erros uma
vez que há diferença entre os tubetes e nas circunstâncias, não há como mensurá-
la. Correto seria usar um só cubeta para zerar o equipamento com amostra de
BRANCO e fazer a análise da amostra que se deseja conhecer.
A sonda da DulcoTest está imersa em um dispositivo tubo de PVC onde flui
água de saída da ETA, inicialmente ajustada através de um registro (válvula de
passagem) para uma vazão de 50L/h e com Set Point de 3,10 mg/L de Cloro livre.
Em todas as medições, obteve-se leituras do DulcoTest inferiores ao PoliControl,
variando entre 4% (quatro por cento) e 13% (treze por cento).
Inicialmente, a vazão na sonda foi alterada de modo que no visor do
equipamento DulcoTest aparecesse valores compatíveis com as do PoliControl que
se apresentavam em torno de 3,40 mg/L, obtendo-se o máximo de 3,22 mg/L,
valores esses acima do Set Point no próprio equipamento da DulcoTest.
Segundo informação do técnico responsável pela calibração, a sonda do
DulcoTest está ajustada para operar na vazão em 50L/h. Não foi disponibilizado
57
ANEXO VIII - Continuação
manual de parâmetro de operação da sonda. Tendo-se alterado esse parâmetro,
procedi medição da vazão corrente.
Com auxílio de um cronômetro, um béquer graduado de 600mL e um béquer
graduado de 140mL, foram tomadas cinco amostras, conforme tabela abaixo.
Tabela1 - Medição de Vazão através da Sonda da DulcoTest
Ordem Volume (mL) Tempo (s)
1 500 7,61
2 476 7,49
3 550 8,29
4 570 8,75
5 560 8,50
TOTAL Vt = 2.656 Tt = 40,64
Assim sendo,
"#$ã& = '()( = *.+�+
,�,+, = 0,065354 0/2 = 235,3 0/ℎ, (5)
vazão essa quase cinco vezes superior ao informado pelo técnico responsável.
A seguir, foram feitas análises do cloro livre na água de saída da ETA
utilizando como padrão a utilização do equipamento da PoliControl e como reagente
o DPD1 (N,N-dietil-p-fenilenediamina). Para cada análise de amostra, o equipamento
foi calibrado com amostra de branco. Tomada amostra de saída, lido e anotado o
valor do equipamento da DulcoTest. Obteve os seguintes resultados:
58
ANEXO VIII - Continuação
Tabela - Comparação em Leitura da PoliControl x DulcoTest
Ordem PoliControl (Xi) (Xm – Xi)2 DulcoTest (Xm – Xi)2 Tempo (s)
1 3,16 0,0025 3,20 0,0000 1,15
2 3,07 0,0016 3,19 0,0001 1,19
3 3,02 0,0081 3,21 0,0001 1,09
4 3,02 0,0081 3,20 0,0000 1,21
5 3,29 0,0324 3,19 0,0001 1,12
Média (Xm) 3,11 3,20 1,15
Somatório 0,0527 0,0003
Variancia(6) 0,013175 0,00006
Desvio
Padrão(6) 0,11 0,01
"#56â896# = ∑ (<�=<>)@AB=� (6)
Desvio Padrão = C∑ (<�=<>)@AB=� (7)
Observa-se nessas condições, a superioridade na precisão do equipamento da
DulcoTest, uma que, apresentou valores médios iguais à 3,20 ± 0,01 contrapondo a
PoliControl comvalores médios de 3,11 ± 0,11, nesta circunstância o Equipamento
da DulcoTest seria 11 vezes mais preciso que a PoliControl.
Como os valores médios obtidos em ambos equipamentos estão cima do Set
Point (SP = 3,10 mg/L) é inegável que há erros nas medições conforme
apresentados por ambos clorímetros. Entretanto, observa-se que o PoliControl
apresentou valores em torno do SP, apenas 0,01 mg/L a mais, equivalente a 0,3%;
considerados excelente resultado. Por outro lado, o DulcoTest apresentou precisão
11 vezes melhor mesmo operando acima da vazão nominal de operação.
Em segundo momento, a vazão junto a sonda da DulcoTest foi ajustada para
que a leitura se igualasse ao SP. Antes que se fizesse a medição da vazão sobre a
sonda, testei o tempo de resposta do equipamento DulcoTest. Inicialmente removi a
sonda do seu local de sensoriamento e a coloquei em água destilada. O DulcoTest
apresentou uma variação, saindo de 3,20 para 2,64 em 05 minutos e aí se
estabilizou.
59
ANEXO VIII - Continuação
Retornei a sonda ao seu leito original pois essa estava interligada ao controle de
vazão de cloro que estava sendo injetado no sistema. Verifiquei que o pulso inserido
no sistema de controle não causou mudança drásticas. Esperei por alguns minutos e
repeti o teste. Os resultados se confirmaram. Daí reportei ao Eng. Francisco Canindé
a respeito do que fiz. Fui informado que havia um teste anterior de verificação de
tempo de atraso. O tempo de retardo obtido foi de 48 minutos.
CONCLUSÃO: Diante dos resultados apresentados, inicialmente dá para
acreditar que se trata de um equipamento de medição extremamente preciso haja
vista que, em teste, apresentou resultados bem concatenados com baixíssima
discrepância, valores médios de 3,20 ± 0,01 contrapondo ao da PoliControl com
valores médios de 3,11 ± 0,11, nesta circunstância o Equipamento da DulcoTest
seria 11 vezes mais preciso que a PoliControl. Entretanto, observou-se que sua
reação a mudanças é extremamente lenta com retardo próximo a uma hora; que
estabilizou uma leitura em 3,20 quando seu Set Point estava ajustado para 3,00 no
modo automático, diante de tais circunstância, DESCARTARIA o equipamento.
Natal(RN), 05 de setembro de 2016.
60
Anexo IX
61
