Medição de Carbono Orgânico Total (COT)

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O que é o carbono orgânico total (TOC)?

O carbono orgânico total é uma medida da quantidade de compostos orgânicos contidos numa amostra de água. Os compostos orgânicos que contêm carbono podem ser dissolvidos em água ou estar presentes na água como matéria não dissolvida, suspensa ou líquida. Esta matéria orgânica pode entrar na água naturalmente e através de fontes/processos criados pelo homem. Exemplos de matéria orgânica incluem substâncias de origem vegetal ou animal, ou substâncias sintéticas que contêm carbono e outros elementos estruturantes de compostos orgânicos. Os compostos que contêm carbono mineral são matéria inorgânica.

Por que motivo se deve medir o TOC?

Embora a matéria orgânica não seja necessariamente tóxica, as concentrações elevadas na água podem afetar significativamente os ecossistemas e danificar o equipamento sempre que esta não é verificada nem tratada.

Evite impactos ambientais

A matéria orgânica pode ser tóxica para o ambiente em rios ou correntes, mesmo que os seus compostos não sejam diretamente tóxicos. Ao diminuir os níveis de oxigénio na água, os resíduos orgânicos podem levar à asfixia dos peixes e afetar os ecossistemas hídricos de muitas outras formas.

Garanta a conformidade com os regulamentos

Os compostos orgânicos são precursores dos subprodutos de desinfeção (DBP), os quais são estritamente regulados na indústria da água potável. Medir o TOC permite implementar o tratamento adequado para reduzir a formação de DBP de modo a estar em conformidade com os requisitos regulamentares. As indústrias e os municípios que não monitorizam devidamente o TOC podem não estar em conformidade com as leis e regulamentos, incorrendo assim em taxas ou coimas. Existem consequências financeiras adicionais por exceder os limites de licenciamento de descarga.

Eficiência e integridade do negócio

Os compostos orgânicos dos produtos podem ter um efeito negativo no sabor, odor, aspeto e nas perceções dos clientes em termos de qualidade. O conteúdo orgânico excessivo na água de nascente pode influenciar o custo de produção, causar contaminação, resultar em custos de tratamento de águas residuais, apresentar desafios para cumprir os regulamentos e ter consequências ambientais negativas que podem prejudicar a reputação de uma empresa.

Tratamento de águas residuais

Os eventos fora do processo normal ou esperado podem afetar a carga orgânica. Estes eventos podem perturbar ou até mesmo ser catastróficos para o processo de tratamento. Monitorizar o TOC em afluentes e efluentes de águas residuais pode permitir que a estação faça a gestão eficiente do processo de tratamento, redirecione a água conforme necessário para retenção e tratamento adicional, e evite violações dos regulamentos relativos à descarga.

Na Hach®, encontre o equipamento de teste, os recursos, a formação e o software de que necessita para monitorizar e gerir com sucesso os níveis de TOC na sua aplicação de processo específica.


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Produtos em destaque para medir o carbono orgânico total (TOC)

Analisadores TOC Biotector

O analisador de TOC da Hach faz uma análise completa das amostras de processo para fornecer resultados fiáveis.

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Analisadores TOC Série EZ

Os analisadores online da série EZ oferecem várias opções para monitorizar o TOC e o carbono total (CT) na água.

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Analisadores de COT/TN XPERT

O XPERT encontra-se disponível como analisador combinado de COT e TNb ou para os parâmetros individuais de COT ou de TNb.

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Teste em cuvete para TOC (método de purga) 3-30 mg/L C, 25 Testes

Os reagentes de TOC LCK e o seu espectrofotómetro da Hach foram concebidos para simplificar a análise de água para obter sempre resultados precisos.

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Espectrofotómetros

O DR6000 é um espectrofotómetro de bancada UV-VIS (190 - 1100 nm) de "split beam" que proporciona o melhor desempenho tanto para tarefas de laboratório de rotina como para aplicações exigentes.

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Que processos requerem a monitorização do carbono orgânico total?

Tratamento de águas residuais

Determinar a carga total de TOC antes de entrar na instalação de tratamento permite à estação preparar-se para o tratamento e otimizar o trabalho. Medir a descarga de TOC no final do tratamento ajuda a garantir que a estação está em conformidade com os regulamentos.

Um tanque de equalização de águas residuais é uma boa fonte para monitorizar a carga total de TOC antes de entrar na estação de tratamento.

Tratamento de água potável

As fontes de água não tratada, como lagos, correntes e reservatórios, contêm matéria orgânica natural (NOM) de conteúdo vegetal ou animal em decomposição. Durante a desinfeção, a matéria orgânica pode combinar-se com cloro e outros desinfetantes para formar DBP nocivos (redução de DBP). Para estar em conformidade com os regulamentos, as estações de água potável que cumprem os requisitos de DBP devem medir o TOC em água tratada e não tratada para calcular a percentagem de remoção do TOC. O teor de carbono orgânico dissolvido na água potável também pode afetar o odor, o sabor e o aspeto.

Uma instalação de tratamento de água monitoriza a presença de matéria orgânica natural em fontes de água não tratada.

Indústria de lacticínios

Em cada fase de transformação de produtos lácteos (à medida que o leite é convertido em produtos como queijo ou manteiga), um analisador de TOC pode indicar uma potencial perda de produto para o efluente, auxiliando no controlo de processos. Medir o TOC no final dos processos permite que a instalação confirme se está em conformidade com o respetivo limite de descarga regulamentar. Monitorizar as matérias gordas lácteas que saem da estação em efluentes pode reduzir a perda de produtos e os custos de tratamento de águas residuais, resultando num aumento das receitas.

Um trabalhador dispõe embalagens de queijo em montes numa produtora de lacticínios. Na indústria de lacticínios, os analisadores de TOC podem ajudar na monitorização de resíduos orgânicos de efluentes e na redução da perda de produtos.

Caldeiras industriais

Nas caldeiras, os condensados dos permutadores de calor têm de ser monitorizados em termos de TOC. Se os níveis de TOC nos condensados forem demasiado elevados, os condensados devem ser desviados da caldeira de forma a evitar danos. A monitorização contínua de TOC permite que os operadores façam ajustes rapidamente, evitando danos no equipamento, tempo de inatividade da produção e perdas de receitas.

Caldeiras industriais numa fábrica. Os níveis de TOC têm de ser monitorizados aqui para reduzir a matéria orgânica que pode causar danos nos condensados

Torres de refrigeração

Medir o TOC da fonte e da água de compensação antes de entrar nos permutadores de calor garante que este não contém matéria orgânica que possa danificar o equipamento. Verificar o TOC da água após o processo de refrigeração garante que o permutador de calor não derramou contaminantes para a água que entra na massa de água recetora.

As torres de refrigeração de água numa estação de tratamento funcionam melhor com água livre de matéria orgânica, a qual pode causar acumulação e danos no equipamento.

Tratamento de águas pluviais

Os níveis de TOC orientam o tratamento de águas pluviais. Se os níveis de TOC estiverem normais, a água é descarregada diretamente para um canal. Se os níveis de TOC forem demasiado elevados, a água pluvial é desviada para uma bacia de retenção e, em seguida, tratada por uma estação de tratamento de águas residuais. Monitorizar o TOC ajuda as instalações industriais a manterem-se em conformidade com os regulamentos relativos a águas pluviais.

Este bueiro desvia a água para bacias de retenção onde os níveis de TOC podem ser monitorizados.

Como é medido o TOC?

O TOC é medido através de um processo composto por 3 passos:

  1. A amostra é adicionada ao tubo de reação que contém ácido. Em seguida, o frasco é colocado no dispositivo agitador de TOC X5 para libertar a porção de carbono inorgânico total (CIT) da amostra.
  2. Depois de libertar o CIT, o frasco de reação é acoplado ao frasco do indicador de pH através de uma tampa de dois lados com membrana permeável a gases.
  3. A combinação de frascos é então colocada no bloco de digestão DRB200 durante 2 horas a 100 °C.

Teste em cuvete para TOC (método de purga) 3-30 mg/L C, 25 testes

Testes de laboratório

As amostras individuais são testadas no laboratório e os resultados podem ser registados para identificar tendências.

Reagentes de TOC LCK385

Analisadores de TOC/TN XPERT


Analisador de TOC BioTector da Hach

Testes de processos online

Os analisadores online podem ser colocados em toda a instalação para monitorizar continuamente os níveis de TOC e registar automaticamente os resultados para identificar tendências.

Família de analisadores de TOC BioTector

Perguntas mais frequentes

Os reagentes de TOC LCK da Hach estão aprovados por algum regulamento?

Sim, os reagentes TOC de purga LCK385, LCK386 e LCK387 estão em conformidade com o padrão anterior DIN (38409-H3) e também com EN 1484.

Como pode medir a NOM em aplicações de água potável?

Gerir a matéria orgânica natural (NOM) é importante para produzir água potável segura. A NOM, medida como TOC, pode reagir com cloro para formar DBP. A NOM, que é o precursor da formação de DBP, pode ser medida através de análise do TOC. O analisador de TOC online BioTector B3500dw da Hach, desenvolvido especificamente para a indústria da água potável, otimiza a monitorização e a remoção de matéria orgânica com base em medições de TOC em tempo real. O BioTector utiliza uma tecnologia de oxidação avançada, que é um método aprovado pela EPA dos EUA, e fornece uma deteção precisa e fiável de matéria orgânica, ajudando e garantindo um processo de tratamento de água ideal.

Qual é a relação entre CBO, CQO e TOC?

A carência bioquímica de oxigénio (CBO) pode ser calculada a partir de medições da carência química de oxigénio (CQO), caso seja estabelecida uma correlação. Isto requer dados do histórico de medições de CBO e CQO realizadas ao longo de um período de tempo. Normalmente, o resultado médio de CBO é dividido pelo resultado médio de CQO para encontrar um "fator de conversão" entre os dois parâmetros. Em seguida, multiplicar-se-ia os resultados de CQO por este fator para calcular a CBO.

Os valores de CQO são quase sempre mais altos do que os valores de CBO para a mesma amostra. Como resultado, o fator de multiplicação será geralmente menor que um.

Uma vez estabelecida, a correlação só se aplicará à amostra usada para a criar (não foi possível utilizar a correlação com amostras colhidas de outras fontes de água). Se a composição da amostra mudar significativamente (devido a variações de temperatura ou sazonais), poderá ser necessário estabelecer uma nova correlação. As medições de TOC também podem ser utilizadas para calcular a CBO através de uma correlação. Aplicam-se os mesmos métodos e considerações.