DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUAS SALOBRAS E SALINAS
POR MEIO DE DESTILAÇÃO SOB VÁCUO
Ariovaldo Nuvolari 1, Wladimir Firsoff 2, Ana Paula Pereira da Silveira3, Francisco Tadeu Degasperi 4
1
Prof. Dr. do Dep. de Hidráulica e Saneamento – DHS – FATEC-SP
2
Prof. Pleno do Dep. De Hidráulica e Saneamento DHS – FATEC-SP
3
Aux. Docente Me. do Lab. Saneamento Ambiental e Química- DHS, FATEC-SP
4
Prof. Dr. do Dep. de Sistemas Eletrônicos FATEC-SP
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Resumo
O problema da escassez de água potável no mundo
gera a necessidade do desenvolvimento de tecnologias
de baixo custo, que permitam o tratamento de águas
para comunidades que não possuem acesso fácil à água
potável. Em várias regiões do planeta, inclusive no
Brasil, a única água bruta disponível é salgada ou
salobra. O objetivo do GEP (Grupo de estudos e
pesquisas) é conhecer os sistemas de dessalinização
existentes, as variáveis envolvidas nos seus projetos e,
futuramente, propor soluções mais sustentáveis para a
dessalinização de águas. Até o momento, além da
revisão bibliográfica, foi construído um protótipo e
coletados dados experimentais em laboratório que estão
permitindo a caracterização de um sistema de
destilação, no qual estão sendo avaliados: o
comportamento do tempo de destilação e da remoção de
sais mediante a utilização de vácuo. Para isto, estão
sendo medidos alguns parâmetros de qualidade da água
produzida. Os resultados aqui apresentados, embora
preliminares, fornecem importantes subsídios para o
prosseguimento da pesquisa.
1. Introdução
A escassez de água de qualidade, para os diversos
usos humanos, quer sejam para: abastecimento público,
industrial ou irrigação de culturas agrícolas, vem
recrudescendo nas últimas décadas. [1]
A situação está se tornando cada vez mais crítica não
só em virtude do aumento populacional nas cidades (que
exige uma produção cada vez maior de água para suprir
a demanda), mas também pelo alto nível de poluição
dos corpos d´água, o que vem diminuindo a qualidade
das águas brutas, exigindo cada vez mais produtos
químicos para se fazer o tratamento, visando a sua
potabilização e distribuição. [1]
Em várias regiões do planeta, onde a disponibilidade
hídrica é baixa, a situação já é tão crítica que a única
solução viável, apesar de ser considerada ainda de alto
custo, é a dessalinização de águas salobras ou salinas.
Não só nas cidades situadas nos países do oriente
médio, mas também em algumas cidades da Austrália,
Singapura, Argélia, Espanha, Israel, diversas ilhas no
mundo todo, algumas regiões costeiras dos EUA,
localidades do nordeste brasileiro e ilhas, como a de
Fernando de Noronha podem ser citadas como
exemplos dessa situação bastante crítica. [1]
Buscando conhecer melhor as questões relacionadas
com a dessalinização de águas, foi criado o grupo de
estudos e projetos denominado: GEP – Dessalinização
de águas salobras e salinas, cujos integrantes estão
vinculados ao Departamento de Hidráulica e
Saneamento da FATEC-SP. O grupo iniciou seus
estudos no ano de 2011, não só com a realização de
revisões de literatura, mas também com a efetiva
montagem de um protótipo para estudo da relação vácuo
versus temperatura, tendo como objetivo estudar
processos de dessalinização por destilação térmica,
aliada à aplicação de vácuo, para futuramente estudar
projetos que sejam ambientalmente sustentáveis,
utilizando, por exemplo, fontes de energia renováveis.
2. Materiais e métodos
Através da revisão bibliográfica, pode-se constatar
que existem duas grandes vertentes nos processos de
dessalinização. Uma delas é a destilação e a outra é a
separação por membranas. Num primeiro momento, o
grupo iniciou os estudos utilizando o processo de
destilação, procurando conhecer melhor os aspectos
relacionados à destilação com aplicação de vácuo.
Para dar início aos trabalhos, no início de 2011, foi
utilizada uma água de poço à qual foi adicionada certa
quantidade de sais marinhos. Foi aqui denominada
amostra 1 e pela quantidade de sais presentes,
classificada como uma água salobra. Nessas amostras
foram feitas as primeiras destilações (com pressões de
700 mm Hg, ou seja, com pressão atmosférica e também
com pressão de 620 mm Hg). O 2º e o 3º ensaios foram
feitos com a bomba desligada até atingir a ebulição,
porém, com esse procedimento o terceiro ensaio teve
que ser abortado em função de ter ocorrido sucção
direta de parte da amostra.
Posteriormente, foi coletada uma amostra de água
marinha no litoral paulista, na região do Guarujá
(amostra 2). Com essa amostra foram feitas destilações
com as seguintes pressões: 550, 500, 450, 400, 350,
300, 250, 200 e 180 mm Hg. Para evitar sucção direta, a
bomba de vácuo começou a ser ligada quando atingida a
temperatura de 50ºC.
Uma vez que os resultados de salinidade, obtidos nas
amostras de destilado dessa primeira série de destilações
foram insatisfatórios na remoção de sais, transformando
a água salina numa água salobra, foi realizada então,
com essa água (denominada amostra 3), uma série de
redestilações, utilizando as seguintes pressões: 600, 500,
400, 300 e 200 mm Hg. Finalmente, juntando as
amostras ainda restantes da primeira série de
destilações, fez-se a correção de pH para valor 8,0 e
feita uma única redestilação com pressão de 200 mm
Hg. Essa foi denominada amostra 4.
A decisão de se fazer a correção de pH dessa água é
decorrente de um fenômeno observado em todas as
amostras destiladas. O pH baixou consideravelmente em
todas elas, ficando geralmente num valor abaixo de 2,0,
ou seja, uma água considerada altamente ácida.
Na caracterização dessas amostras, que foi feita
antes e depois de cada destilação ou redestilação, foram
analisados os seguintes parâmetros: cor, turbidez, pH e
condutividade.
Volume utilizado em cada destilação: 250 mL.
Nos ensaios realizados no ano de 2011, as destilações
foram realizadas até a completa secagem da amostra de
água. Para aumento de temperatura foi utilizada uma
manta de aquecimento, anotando-se a temperatura
medida com um termômetro ao longo do tempo de
ensaio.
Aplicação de vácuo no sistema: O laboratório de
saneamento da FATEC – SP está localizado numa
altitude aproximada de 720 metros. Foi estimada uma
pressão atmosférica de 700 mm Hg. Para diminuir a
pressão no sistema, foi utilizada uma bomba de vácuo.
A pressão foi mantida fixa em cada destilação. Quando
possível, iniciava-se com bomba desligada, até que a
água atingisse 50º C. No entanto, para pressões mais
baixas houve necessidade de se ligar a bomba desde o
início do processo, para evitar a sucção direta. A bomba
de vácuo, atualmente utilizada, consegue baixar a
pressão até um valor de 180 mm Hg.
Primeira etapa: No primeiro ano de ensaios (2011),
não houve preocupação em se fazer diversas repetições,
para depois aplicar métodos estatísticos nos resultados
(obtenção de média, desvio padrão, etc), como é de
praxe em pesquisas dessa natureza. A finalidade inicial
era testar o protótipo, saber até que pressão ele poderia
chegar, se haveria algum tipo de problema, já que o
presente grupo de estudos iniciou as pesquisas em
dessalinização sem nenhum conhecimento prévio do
assunto.
Segunda etapa: Desde o início do ano de 2012, tem
sido utilizado um balão de fundo redondo de 1000 mL,
com um volume de amostra de 500 mL, destilando
então, somente parte do volume inicial (mais ou menos
a metade), ao contrário do que vinha sendo feito no ano
de 2011. O grupo optou por fazer desta forma para
poder ser observado o comportamento da amostra em
relação à condutividade e principalmente ao pH. Para
tanto, foi fixado um tempo de destilação, inicialmente
de 36 minutos, mas que pode vir a ser alterado em
função dos resultados. Agora tendo como objetivo
ensaiar em triplicata com as mesmas pressões utilizadas
nos ensaios do ano de 2011. Até o presente momento,
foram realizados em triplicata apenas os ensaios com
pressão atmosférica, pois ocorreu um problema com a
bomba de vácuo.
Nos ensaios realizados até o momento, foram
utilizados os equipamentos e vidrarias disponíveis no
Laboratório de Saneamento Ambiental e Química,
pertencente ao Departamento de hidráulica e
Saneamento da FATEC-SP, sendo montados protótipos
alternativos, até se chegar ao que foi finalmente
utilizado. Duas primeiras tentativas foram abandonadas
por apresentarem algum tipo de problema operacional.
O protótipo final atualmente utilizado é apresentado nas
Fig. 1 e 2, porém ainda poderá ser alvo de melhorias nas
próximas etapas.
Fig. 01 - Banco de ensaio atual - vista lateral
Fig. 02 - Banco de ensaios atual – vista frontal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Termômetro;
TÊ inclinado a 10°;
Balão de fundo redondo;
Condensador Liebig;.
Condensador Freidrichs;
KITASSATO 500 ml;
Suporte universal;
Fixador de vidraria;
Fixador de vidraria;
Fixador de suportes;
Trava entre suportes;
Rolha;
Mangueira plástica cristal;
Mangueira de borracha látex;.
Mangueira de borracha látex;
Conjunto: motor-bomba de vácuo;
Manta de aquecimento;
3. Resultados e discussões
A amostra 1 foi utilizada apenas nos três primeiros
ensaios de destilação; o 1º com pressão atmosférica, o 2º
com pressão de 620 mm Hg e o 3º com pressão de 550
mm Hg. Foram feitos com a bomba de vácuo sendo
ligada apenas quando ocorria a ebulição. O terceiro
ensaio teve que ser abortado em função de ter ocorrido a
sucção direta de parte da amostra. Os resultados destes
ensaios são apresentados na tabela 1.
Tabela 1. Caracterização da amostra 1 água salobra
COR
TURBIDEZ CONDUTIVID.
pH
(UC)
(UNT)
( S/cm)
AB DEST AB DEST AB DEST. % R. AB DEST.
15/03
700
19
1
1,20 0,19 15.010 1.273 91,5 5,53 2,71
21/03
620
13
14 1,36 0,38 14.800 2.450 83,5 5,72 2,59
28/03 550 (*)
29
1,35
- 12.150
- 7,01
Médias:
20,3 7,5 1,30 0,29 13.987 1.862 87,5 6,09 2,65
OBS: AB = água bruta (amostra 1); DEST. = destilado; % R. = percentual
de remoção de sais
DATA
PRESSÃO
(mm Hg)
A amostra 2 é uma água marinha natural, coletada
próximo ao posto de coleta de amostras da CETESB, na
praia de Pernambuco, no balneário de Guarujá-SP, em
dia normal (sem chuvas). Com a amostra 2 foram feitas
destilações com as seguintes pressões: 550, 500, 450,
400, 350, 300, 250, 200 e 180 mm Hg. Os resultados
destes ensaios são apresentados na tabela 2.
Tabela 2. Caracterização da amostra 2 – água marinha
DATA
COR
(uC)
PRESSÃO
(mm Hg)
AB DEST
TURBIDEZ
(UNT)
AB
DEST
04/04
550
16 1
0,74 1,09
25/04
500
0
0
2,19 0,42
06/05
450
0
0
1,07 0,27
09/05
400
0
0
0,66 0,27
16/05
350
6 21 0,71 0,24
23/05
300
0
0
0,55 0,20
30/05
250
0
0
0,84 0,22
06/06
200
20 11 0,16 0,23
13/06
180
6 12 0,50 0,62
Médias:
5,3 5,0 0,82 0,40
OBS: AB = água bruta (amostra 2); DEST.
remoção
CONDUTIVID.
( S/cm)
AB
pH
DEST % R. AB DEST.
45.300 6.580 85,5 6,54 2,35
53.000 5.440 89,7 6,85 1,99
53.900 13.960 74,1 6,94 1,77
53.800 13.960 74,1 6,71 1,77
54.000 16.070 70,2 7,42 1,50
53.700 13.530 74,8 7,22 1,75
54.200 10.460 80,7 7,46 1,94
54.000 17.380 67,8 7,10 1,65
54.400 10.980 79,8 6,67 1,87
52.922 12.040 77,4 6,99 1,84
= destilado; % R. = percentual de
A amostra 3 é o destilado; ou a água resultante da
primeira série de destilações. Com a amostra 3 foram
feitas redestilações com as seguintes pressões: 600, 500,
400, 300 e 200 mm Hg. Os resultados destes ensaios são
apresentados na tabela 3.
Tabela 3. Caracterização da amostra 3 – destilado da 1ª série
PRESSÃO
DATA
(mm Hg)
COR
(uC)
TURBIDEZ
(UNT)
CONDUTIVID.
( S/cm)
Tabela 4. Caracterização da amostra 4 – destilado da 1ª série
COR
TURBIDEZ CONDUTIVIDADE.
pH
(uC)
(UNT)
DATA PRESSÃO
( S/cm)
(mm Hg) DEST DEST DEST DEST DEST DEST % DEST DEST
1
2
1
2
1
2
R.
1
2
04/10
200
6,0 5,0 0,15 0,16 9.530 4.640 51,3 8,0 2,0
OBS: DEST 1 = destilado da 1ª série; DEST 2 = destilado; % R. = percentual
de remoção
Na tabela 5 é apresentado um resumo dos resultados
obtidos nas diversas destilações: pressões aplicadas,
temperaturas (inicial, final e teórica), tempo de início de
ebulição e de secagem completa da amostra (250 mL) e
amostra ensaiada.
Tabela 5. Pressões, temperaturas, tempos: de início de
ebulição e de secagem das amostras
TEMPERATURAS (º C)
TEMPO (minutos)
PRESSÃO
(mm Hg) INICIAL FINAL TEÓRICA
Início de
Secagem da
(*)
ebulição
amostra
700
24,0
96,5
97,5
8,0
60,0
620
23,0
95,0
94,0
13,0
60,0
550
24,0
93,0
91,5
13,0
53,0
500
22,0
91,5
89,0
13,0
56,0
450
22,0
86,0
86,0
13,0
54,0
400
22,0
84,0
83,0
13,0
53,0
350
20,0
80,5
79,5
13,0
54,0
300
21,0
77,0
76,0
13,0
50,5
250
18,0
72,0
71,5
14,0
50,0
200
19,0
67,0
66,0
14,0
48,0
180
19,0
65,0
64,0
14,0
51,0
600
22,0
94,0
93,5
14,5
63,0
500
21,0
90,0
89,0
14,2
62,0
400
22,0
84,0
83,0
13,5
59,0
300
22,0
77,0
76,0
14,0
58,0
200
24,0
67,0
66,0
6,0
52,0
200
19,0
68,0
66,0
11,5
53,0
(*) Temperatura teórica de ebulição em função da pressão
Nº da amostra
ensaiada
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
4
Nas Tabelas 6 a 8 são apresentados os resultados das
três replicações para os ensaios de destilação com
pressão atmosférica realizados no ano de 2012. Foram
analisados os parâmetros: turbidez, pH, condutividade,
densidade, volume ensaiados, tanto para a água bruta,
quanto para o destilado e o concentrado obtidos, além
das diferenças de volume e tempos de início de
ebulição.
Tabela 6. Resultados do 1º ensaio de destilação com pressão
atmosférica
PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESSO
2012 - 1º ENSAIO DA 1ª FASE - PRESSÃO ATMOSFÉRICA = 700 mm Hg
pH
DEST 1 DEST 2 DEST 1 DEST 2 DEST 1 DEST 2 % R. DEST 1 DEST 2
16/08
600
6,0
0,8
1,50
0,42
11.490 8.270 28,0
1,38
1,85
06/09
500
17,0
0,0
0,09
0,27
14.711 11.000 25,0
1,71
1,68
13/09
400
0,0
0,0
0,10
0,19
11.600 10.750 7,3
1,79
1,76
20/09
300
0,0
9,0
0,30
0,27
14.340 9.650 32,7
1,87
1,70
27/09
200
8,0
4
0,59
0,16
10.370 7.460 28,0
1,37
1,75
6,2
4,6
0,52
0,26
12.502 9.426 24,2
1,62
1,75
Médias:
A amostra 4 é resultado da mistura da água
remanescente (destilado) da primeira série de
destilações, sendo que o pH foi corrigido, utilizando-se
54 mL de uma solução de NaCO2 a 1,0%, passando o
pH inicial de 1,76 para o valor 8,0. Com essa água foi
feita apenas uma redestilação com pressão de 200 mm
Hg. Ver resultados na tabela 4.
OBS: DEST 1 = destilado da 1ª série; DEST 2 = destilado; % R. = percentual de remoção
PARÂMETRO
NA
ÁGUA
BRUTA
NFM
0,30
7,71
49.900
NO
DESTILADO
COR (uC)
NFM
TURBIDEZ (UNT)
0,47
pH
4,13
CONDUTIVIDADE
151
(mS/cm)
DENSIDADE (g/cm3)
1,01
1,01
VOLUME (mL)
500
280
Diferença de volume
- 80
(mL)
TEMPO DE INÍCIO
11,5
DE EBULIÇÃO (min)
OBSERVAÇÃO: NFM = não foi medido
NO
CONCENTRADO
NFM
55,3
7,61
131.800
1,20
140
Tabela 7. Resultados do 2º ensaio de destilação com pressão
atmosférica
PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESSO
2012 - 2º ENSAIO DA 1ª FASE - PRESSÃO ATMOSFÉRICA = 700 mm Hg
PARÂMETRO
NA ÁGUA
NO
NO
BRUTA DESTILADO CONCENTRADO
COR (uC)
NFM
NFM
NFM
TURBIDEZ (UNT)
0,81
0,37
0,48
pH
6,85
4,36
7,65
CONDUTIVIDADE (mS/cm)
49.700
206
91.600
DENSIDADE (g/cm3)
1,01
1,01
1,20
VOLUME (mL)
500
275
250
Diferença de volume (mL)
+25
TEMPO DE INÍCIO DE
14,5
EBULIÇÃO (min)
OBSERVAÇÃO: NFM = não foi medido
Tabela 1. Resultados do 3º ensaio de destilação com pressão
atmosférica
PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESSO
2012 - 3º ENSAIO DA 1ª FASE - PRESSÃO ATMOSFÉRICA = 700 mm Hg
PARÂMETRO
NA ÁGUA
NO
NO
BRUTA DESTILADO CONCENTRADO
COR (uC)
NFM
NFM
NFM
TURBIDEZ (UNT)
0,78
0,58
4,18
pH
6,7
7,64
7,75
CONDUTIVIDADE (mS/cm)
50.100
98
100.600
3
DENSIDADE (g/cm )
1,01
1,01
1,20
VOLUME (mL)
500
260
200
Diferença de volume (mL)
- 40
TEMPO DE INÍCIO DE
12,5
EBULIÇÃO (min)
OBSERVAÇÃO: NFM = não foi medido
Conforme já explicitado, os resultados obtidos até o
presente momento são preliminares e servirão para
nortear os próximos passos da pesquisa. Os resultados
aqui apresentados permitiram várias observações, como
por exemplo:
Cor e turbidez: para esses parâmetros tanto os
valores iniciais como os finais estão bem próximos dos
padrões de potabilidade estabelecidos na Portaria MS nº
2.914/2011, portanto, não merecendo cuidados
adicionais.
Condutividade: A condutividade média da amostra
nº 01 ficou próximo a 14.000 S/cm, o que a classifica
como uma água salobra. A condutividade média do
destilado (ensaios feitos com pressões de 700 e 620 mm
Hg) ficou próxima de 1.900 S/cm, com uma remoção
média de condutividade na faixa de 87,5 %. Percebe-se
que estas foram as maiores taxas de remoção. Porém,
esse destilado ainda permanece na faixa de água
salobra, o que indicaria a necessidade de uma maior
remoção de sais, havendo, portanto a necessidade de
redestilações. A condutividade média da amostra nº 2
ficou na faixa de 53.000 S/cm, o que a classifica como
uma água salina. A condutividade média do destilado
ficou na faixa de 12.000 S/cm, com uma remoção
média de condutividade de 77,4 %. Os ensaios foram
feitos com pressões de 550, 500, 450, 400, 350, 300,
250, 200 e 180 mm Hg (esta última pressão de 180 mm
Hg é o limite da bomba de vácuo utilizada). Até o
ensaio feito com pressão de 350 mm Hg percebe-se uma
tendência de diminuição do percentual de remoção à
medida que a pressão de ensaio ia diminuindo. No
entanto, os dados posteriores não refletiram tal
tendência de forma pronunciada.
A condutividade média da amostra nº 3 ficou na
faixa de 12.500 S/cm, o que a classifica como água
salobra, porém com valores de pH bastante baixos, na
faixa de 1,6 (água bastante ácida). A condutividade
média do destilado ficou na faixa de 9.400 S/cm, com
uma remoção média de condutividade de 24,2 %, o que
nos pareceu bastante baixa e provavelmente devido ao
pH baixo, uma vez que ao se corrigir o pH (ver amostra
nº 4), o percentual de remoção subiu para 51,3 %. Os
ensaios na amostra nº 3 foram feitos com pressões de
600, 500, 400, 300, 250 e 200 mm Hg. No ensaio feito
com pH corrigido (amostra nº 4), a condutividade média
ficou na faixa de 9.500 S/cm e para o destilado 4.640
S/cm. Esse ensaio foi feito com pressão de 200 mm
Hg, bem próximo do limite da bomba de vácuo.
pH: Com exceção dos ensaios feitos com a amostra
nº 3, cuja água já era destilada anteriormente e na qual o
valor do pH já era bem baixo, em todos os outros
ensaios houve uma tendência de diminuição do pH final
em relação ao pH das amostras iniciais.
Nos ensaios feitos com a amostra nº 01 (pressões de
700 e 620 mm Hg), o valor do pH médio da amostra
ficou na faixa de 6,1 e do destilado na faixa de 2,7.
Nos ensaios feitos com a amostra nº 02 (pressões de
550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200 e 180 mm Hg), o
valor do pH médio da amostra ficou na faixa de 7,0 e do
destilado na faixa de 1,8.
Nos ensaios feitos com amostra nº 03 (pressões de
600, 500, 400, 300, e 200 mm Hg), o valor do pH médio
ficou na faixa de 1,6 e do destilado na faixa de 1,8.
No ensaio feito com a amostra nº 03 (água
redestilada com valor de pH corrigido para 8,0),
também houve a mesma tendência de redução do valor
do pH, após destilação, obtendo-se no destilado um
valor de pH igual a 2,0.
Os volumes ensaiados foram sempre de 250 mL,
com secagem total da amostra e com recuperação bem
próxima de 100%.
Os tempos de início de ebulição variaram de 6,0 a
14,5 minutos. O menor tempo (6,0 minutos) foi obtido
no ensaio com pressão de 200 mm Hg, na redestilação
(amostra 3) e com temperatura inicial de 24,0º C. O
segundo menor tempo (8,0 minutos) foi obtido para
pressão atmosférica, da primeira destilação (amostra 1)
e com temperatura inicial de 24º C. Para todos os outros
ensaios o tempo de início de ebulição ficou na faixa de
13,0 a 14,5 minutos.
Os tempos de secagem das amostras variaram de
48,0 minutos (pressão de 200 mm Hg – amostra 2, com
temperatura inicial de 19,0º C) até 63,0 minutos (com
pressão de 600 mm Hg – amostra 3 e temperatura inicial
de 22º C).
Deve-se ressaltar certa tendência, já esperada, de
diminuição do tempo de secagem da amostra à medida
que a pressão aplicada foi diminuindo.
Com relação aos ensaios realizados no ano de 2012,
foi utilizado o mesmo protótipo, com alteração apenas
do balão de aquecimento que agora tem o dobro do
volume utilizado até aqui, ou seja, 1.000 mL.
Adotou-se um volume inicial de amostra de 500 mL
e destilação até próximo de 50,0 % da amostra. Com
isso buscou-se reproduzir o que é geralmente feito na
prática de dessalinização nas grandes usinas. Com essa
metodologia foi possível obter informações sobre os
parâmetros anteriormente relatados para três tipos de
águas: água bruta inicial (cerca de 500 mL); água
destilada (cerca de 250 mL) e água concentrada em sais
(cerca de 250 mL). Far-se-á 3 repetições para cada
pressão de ensaio; Cabe ressaltar que até o momento
foram realizados os três ensaios com pressão
atmosférica.
Uma primeira mudança que chamou atenção nesta
segunda etapa dos ensaios, foi a redução na
condutividade do destilado, que foi muito superior aos
ensaios realizados no ano de 2011, assim como a não
ocorrência da queda brusca do pH.
Já se tem uma explicação para a questão do pH;
descobriu-se que, ao se destilar o volume completo da
amostra bruta, ocorre o aumento da concentração de sais
desta água, até a sua saturação, o que faz com que os
íons antes dissolvidos nessa água passem a ficar em
estado de suspensão. Esses íons em suspensão acabam
sendo carreados com o vapor de água para o produto
final da destilação (destilado). Estes íons, quando em
estado de vapor são altamente energizados, podendo
através de hidrólise da água, resultar na formação de
HCl com a junção dos íons H+ e Cl-. Assim, para que tal
fenômeno não ocorra, é necessário realizar a destilação
de volume tal, que não transforme o concentrado em
uma solução saturada de íons, e o grupo conseguiu isto,
destilando apenas metade do volume inicial da amostra
bruta, que resultou numa menor condutividade da água
destilada e pH mais próximo de neutro.
4. Conclusões
Os resultados até aqui obtidos são preliminares e
servirão apenas para nortear os próximos passos da
pesquisa. Deve-se ressaltar que os ensaios, nessa
primeira fase, foram feitos uma única vez (sem
repetições). Portanto não houve tratamento estatístico
dos mesmos e a sua validade deverá ser comprovada
numa 2ª fase em que essas repetições serão feitas. Os
resultados até aqui obtidos podem, embora não
definitivamente, induzir às seguintes conclusões:
Para os parâmetros cor e turbidez não houve
preocupação em se saber percentuais de remoção, uma
vez que as amostras utilizadas já se encontravam dentro
de padrões bem próximos da potabilidade;
Os percentuais de remoção de condutividade foram
diminuindo à medida que a pressão aplicada foi
diminuindo. Porém em nenhum momento foi atingida a
faixa desejável de condutividade da água doce, ou seja,
todos os destilados de primeira e de segunda fase
ficaram na faixa de condutividade de águas salobras, o
que nos leva a concluir que haveria necessidade de
outras redestilações.
Excetuando-se a primeira destilação (pressão
atmosférica de 700 mm Hg, utilizando a amostra nº 1 e
com temperatura inicial de 24ºC), e a quinta redestilação
(pressão de 200 mm Hg, utilizando a amostra nº 3 e
temperatura inicial de 24ºC), respectivamente com
tempos de 8 minutos e 6 minutos, os demais ensaios
apresentaram tempos de início de ebulição bem
próximos, na faixa de 13,0 a 14,5 minutos,
independentemente da temperatura inicial, concluindose (preliminarmente), que a temperatura inicial não tem
grande influência no tempo de início de ebulição.
Quanto ao tempo de secagem das amostras, apesar
dos valores obtidos não terem apresentado total
coerência, houve uma diminuição do tempo de secagem
com a diminuição da pressão aplicada.
Em função da revisão bibliográfica até aqui
elaborada, decidiu-se por uma mudança de metodologia
de ensaio, passando a não mais permitir a secagem
completa da amostra e sim trabalhando com um volume
de destilado de 50 % da amostra inicial. Com essa
providência resolvem-se dois problemas: o da alta
condutividade e do baixo pH do destilado.
Referências Bibliográficas
[1]
NUVOLARI;
FIRSOFF;
SILVEIRA.
Dessalinização de Águas Salobras e Salinas. Relatório
interno do GEP – Grupo de Estudos e Pesquisas. Dep.
de Hidráulica e Saneamento – FATEC-SP. São Paulo,
2011.