domingo, 19 de abril de 2015

Tratamento de Esgoto



Em vista dos acontecimentos nacionais em relação a conservação da água, o estado junto com a sociedade vem discutindo e pensando em maneiras de conservar e tratar tanto a água como o esgoto que produzimos diariamente.
A mais “recente” Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, de 2008, nos relata que 85% dos municípios gaúchos possuíam tratamento zero.  Porto Alegre possui sistema próprio de tratamento de esgoto e mesmo assim,só consegue tratar 11,7% do que produz.


Em 2014 o programa de aceleração do desenvolvimento (PAC) inaugurou a mais recente estação de tratamento de Porto Alegre;
Com capacidade total de tratamento de mais de 4 mil litros de esgoto por segundo e investimentos de R$ 348,4 milhões, foi inaugurado nesta sexta-feira (11/4) em Porto Alegre (RS) o Sistema de Esgotamento Sanitário Ponta da Cadeia, maior obra de tratamento de esgoto do PAC 2.(PAC-2014)

Infelizmente não achei novos dados em relação à porcentagem de esgoto tratado na capital em 2015.
A sociedade já possui consciência da importância de não descartar o esgoto produzido nos córregos, lagoas e rios sem seu devido tratamento. 

Sob a luz da engenharia vamos estudar como é feito este processo tão importante e necessário para a preservação do nosso planeta.

Estação de tratamento
Deixarei um vídeo institucional do canal ITEC CURSOS que demonstra com clareza cada etapa do processo. Focarei em algumas etapas para um maior entendimento do ponto de vista químico.





Primeiramente vamos entender sobre a composição do esgoto.


REATORES RAFA

O esgoto sendo formado por uma grande quantidade de matéria orgânica passa por um processo chamado de Biodigestão Anaeróbica.

Biodigestão Anaeróbica é o processo da decomposição de matéria orgânica por organismos vivos em meio onde há ausência de oxigênio.

Primeira etapa -
A matéria orgânica formada por 65% de proteínas, 25% carboidratos e 10% de gordura é depositada no reator onde as bactérias liberam enzimas que transformam estas moléculas complexas (Proteínas carboidratos e gorduras) em compostos orgânicos mais simples como aminoácidos, ácidos graxos, etc. Este processo chama-se Hidrolise.

Segunda etapa- 
Depois que ocorre a Hidrolise as bactérias transformam os compostos simples em outros ácidos orgânicos como, por exemplo, o ácido propanoico, ácido butanoico, ácido láctico, etc. Também liberam hidrogênio e gás carbônico (H2+CO2)

Terceira Etapa- 
Na Acetogênese as bactérias produzem grande quantidade de hidrogênio e gás carbônico (H2+CO2) e ácido acético.

Quarta Etapa- 
As bactérias da Metanogênese vão transformar o ácido acético, hidrogênio e o gás carbônico em biogás na seguinte composição:

- CH4 de 50% a 70%

- CO2 de 25% a 50%

- H2, NH3, H2O

Lodo de esgoto
A quantidade gerada de lodo de esgoto cresce proporcionalmente ao aumento dos serviços de coleta e tratamento de esgoto, que, por sua vez, deve acompanhar o crescimento populacional. Em 2010, estimativas apontavam uma produção nacional de 150 a 220 mil toneladas de matéria seca por ano, considerando que o tratamento de esgoto atingia apenas 30% da população urbana (PEDROZA et al., 2010).
Em média, estima-se que cada ser humano produza cerca de 120g de sólidos secos diários lançados nas redes de esgoto (METCALF E EDDY, 1991, apud NUVOLARI et al., 2011). O esgoto, quando não contém resíduos industriais, é basicamente composto por 99,87% de água, 0,04% de sólidos sedimentáveis, 0,02% de sólidos não sedimentáveis e 0,07% de substâncias dissolvidas (NUVOLARI et al., 2011).
O tratamento de esgoto por processo biológico resulta em dois tipos de resíduos: o efluente líquido pronto para ser devolvido ao meio ambiente e o lodo (primário e secundário) que é um material pastoso com grande concentração de microorganismos, sólidos orgânicos e minerais (NUCCI et al., 1978).
O aproveitamento do lodo já é feito em outros países há bastante tempo, sendo o reuso agrícola o método mais empregado, no Brasil as alternativas de reuso ainda são pouco utilizadas e a destinação mais comum é o aterro sanitário. A Figura 2 ilustra a atual distribuição da destinação do lodo na região da bacia dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ):
(para maiores informações a respeito do lodo de esgoto, deixarei um link de um artigo para pesquisa)


Resultado Obtido

Depois de tratado, o esgoto  já está pronto para ser despejado nos rios, córregos, etc. Em algumas cidades, a água é usada para a higienização das ruas e para a irrigação de canteiros.

Bibliografia                                                                                                                     

sábado, 14 de março de 2015

Fim da idade média

Fim da idade média



Além das crises, guerras, enfraquecimento do feudalismo e acessão do governo absolutista, o fim da 
idade média foi marcado por invenções extraordinárias que literalmente mudaram o percurso da 
humanidade e contribuíram para a formação do pensamento da nossa sociedade atual. As principais 
invenções que irei destacar com base no livro do escritor Joaquim Silva-História Geral- são;

1-A pólvora

2-A Bússola

3-A Imprensa

1- Carvão, enxofre e salitre, compõem uma das principais invenções já criadas pelo homem. Atribui-se a 
descoberta da pólvora pelos chineses, porém eles a usavam para o preparo de fogos de artifício. Mas foram 
os árabes que tiveram a ideia de utilizar a pólvora como combustível propulsor para o lançamento de 
projéteis.
Seu uso na guerra como arma data de 1346 na batalha de CRECY com a Bombarda. Os ingleses a utilizaram 
contra os franceses.

A arma de fogo entrava na guerra mudando radicalmente a história militar.
 (Para maiores informações da batalha de Crecy acesse o link abaixo

2- A Bússola, invento que inspirou Albert Einstein a navegar pelos mares da física, invento que 
revolucionara a era das navegações permitindo ao homem se aventurar pelos oceanos. 
Este invento incrível já era conhecido pelos chineses. Eles colocavam uma agulha em cima de uma 
folha sobre a água ou óleo para ajudá-los a tomar decisões e fazer profecias. Porém foram os 
franceses que a tornaram mais prática para o uso em suas navegações.


3-      Foi Johannes Gutenberg que revolucionou a imprensa reinventando a prensa acrescentando caracteres móveis de chumbo que podiam ser usados indefinidamente. Também desenvolveu uma nova tinta para a impressão.


Em 1455 Gutenberg imprimira seu primeiro livro, a Bíblia. O reinvento de Gutenberg abrira um novo rumo para literatura. Pessoas desprovidas economicamente conseguiam ter acesso a livros que antes eram apenas de consumo da classe mais favorecida.
Foi graças a este evento que a cultura e a informação foram disseminadas pelo mundo todo nos afetando até hoje. Ainda utilizamos livros como principais fontes de pesquisa, revistas e jornais para divulgar a informação, mesmo com a era da informática.

FONTE:



sexta-feira, 13 de março de 2015

PRODUÇÃO DE ETANOL ANIDRO E HIDRATADO

PRODUÇÃO DE ETANOL ANIDRO E HIDRATADO
O Brasil é um dos maiores produtores de ETANOL do mundo, nós produzimos, exportamos e lideramos o ranking de biocombustíveis. Porém é necessário conhecermos os conceitos de álcool anidro e hidratado.
Álcool Anidro: o álcool anidro possui no mínimo 99.6% de etanol puro em sua fórmula. Sua nomenclatura (a= não hidro= água) já nos diz respeito de sua composição. Um de seus usos é na mistura com os combustíveis fósseis (gasolina). O etanol é misturado à gasolina para aumentar a sua octanagem, cerca de 25% da gasolina é etanol.
Álcool Hidratado: o álcool hidratado é composto por uma porcentagem elevada de água. O etanol utilizado nos postos de combustíveis possui em torno de 95.1% de etanol puro sendo que o restante é água.
A maior diferença do álcool anidro e hidratado é em relação a porcentagem de água presente em sua fórmula. Seus valores atualmente circulam na faixa de;
Etanol Anidro 1l = R$ 1,55 (FEVEREIRO DE 2015)
Etanol Hidratado 1l = R$ 1,38(FEVEREIRO DE 2015)
A produção do etanol anidro e hidratado é praticamente a mesma. Sua diferença se dá no final da produção de etanol anidro como veremos a seguir.

O Brasil usa como matéria prima principal a cana-de-açúcar na produção do etanol. A cana-de-açúcar é uma cultura semiperene, ou seja, você não precisa plantar uma nova planta após o seu ciclo para se ter outra pois ela se rebrota. Mas vamos deixar este lado da produção para nossos colegas agrônomos. Para maiores informações acesse o link http://www.novacana.com/cana/aspectos-plantio-cana-de-acucar/.


Depois que é feita a colheita, a transportadora leva a matéria prima até a indústria onde passa por uma balança para ter um controle da matéria prima e de toda logística da indústria.
A cana-de-açúcar passa por uma análise onde os técnicos em química verificam o teor de açúcar e outros fatores como;

INDICADORES
VALORES RECOMENDADOS
POL
>14
Pureza(POL\Brix)
>85%
ATR (Sacaroze, glicose,frutose)
>15% maior impossível
AR(Glicose, frutose)
<0.8%
Fibra
11 a 13%
Tempo de Queima\ Corte
< que 35h para cana com corte manual
Terra na Cana
<5kg/t cana
Contaminação da cana
<5,0 x 105 bastonetes / ml no caldo
Teor de álcool no caldo da cana
<0,6% ou < 0,4% Brix
Acidez Sulfúrica
<0,80
Dextrana
<500ppm/Brix
Amido da cana
<500ppm/Brix
Broca da cana
<1,0%
Índice de Honig - Bogstra
>0,25
Palhiço na cana
<5,0%
Ácido aconítico
<1.500 ppm/Brix




Após o processo de limpeza, a cana-de-açúcar triturada passa por vários moinhos, o que permite que o caldo, que é rico em açúcar, seja separado da parte fibrosa, conhecida como bagaço.


Depois de passar pelos moedores, o caldo retirado da cana-de-açúcar é tratado por meio de processos de aquecimento como podemos vislumbrar na imagem acima. O caldo da cana-de-açúcar é clareado, filtrado e, depois de ter sido misturado com o melaço residual da fábrica de açúcar, o mosto é obtido. Em seguida, essa mistura rica em açúcar é fermentada e então destilada para obter o etanol. O processo de fermentação é essencialmente conduzido em três estágios. Primeiramente, ocorre a separação e recuperação do leite de levedura do mosto fermentado (vinho bruto) na centrífuga. A seguir, o leite de levedura é preparado e tratado com água e ácido sulfúrico. Por fim, o mosto é misturado com o leite de levedura e a fermentação começa. Depois de aproximadamente oito horas, quase todo o açúcar do mosto é transformado em etanol. Quando essa transformação ocorre, o dióxido de carbono é liberado junto com energia na forma de calor.
Para obter álcool puro ou anidro, deve-se retirar a água excedente, o processo utilizado consiste em adicionar cal vivo à mistura, reage com água, formando hidróxido de cálcio.
CaO (óxido de cálcio) + H2O(água )  Ca (OH)2 (hidróxido de cálcio).
Como o hidróxido de cálcio não é solúvel em álcool etílico ocorre a formação de uma mistura heterogênea.
Cada litro de álcool obtido na destilação produz cerca de 12 litros de resíduos do mosto fermentado e recebe o nome de vinhaça ou (vinhoto) cujo o aproveitamento é utilizado como fertilizante aumentando a produtividade e sendo útil ao canavial.
Para aprofundar seus conhecimentos na produção do álcool anidro e hidratado, deixarei os links que eu utilizei para este resumo facilitador.
2-http://www.cepea.esalq.usp.br/



segunda-feira, 9 de março de 2015

Sejam bem vindos ao Blog Engenhando O Saber

Imagem Guilherme De Aguiar Sparremberger



Sejam bem vindos ao Blog Engenhando O Saber, um blog dedicado aos assuntos envolvendo todas as ramificações do fantástico curso de Engenharia Química. Neste blog iremos tratar de tópicos como:

-Produção;

-Plantas Químicas;
-Produtos em desenvolvimento;
-Projetos de extensão;
-Sociologia/Filosofia (pois fazemos parte da sociedade como um todo);
-Tendências dos ramos industriais;
-Inovações e produtos;
-Testes Laboratoriais;
-Livros.

Estes são apenas alguns tópicos que serão abordados no decorrer deste projeto que visa ser um facilitador na busca por informações relacionadas com esta área da ciência.

Apresentações:

Me chamo Douglas Ryan e sou acadêmico do curso de Engenharia Química da Universidade do Extremo Sul Catarinense/UNESC. www.unesc.net
Engenhando o Saber é uma iniciativa minha nascida da dificuldade de achar assuntos acadêmicos em sites e blogs. No final de cada post eu irei colocar todas as minhas fontes de pesquisa para que o acadêmico/leitor possa ter acesso a informação completa. Desde já agradeço a visita e a atenção a todos os leitores!
Obrigado!