Projeto Hidráulico para Calibração de Amostradores Passivos do Tipo POCIS sob Diferentes Vazões

Abstract

O monitoramento de agrotóxicos em corpos hídricos enfrenta grandes desafios devido às limitações das coletas tradicionais em registrar contaminações intermitentes. Amostradores passivos do tipo Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) surgem como uma alternativa eficiente para a integração de poluentes ao longo do tempo, porém sua taxa de captação é diretamente influenciada pelas condições hidrodinâmicas do meio. Este trabalho de Iniciação Científica descreve o projeto, a construção e a avaliação do funcionamento hidráulico e da estabilidade térmica de uma bancada experimental piloto em escala laboratorial, desenvolvida no Laboratório de Análise de Potabilização da Água (LAPOA). O sistema opera em circuito fechado de recirculação por meio de caixas d'água centrais e motobombas centrífugas de recalque. A tubulação principal foi dividida em três linhas hidráulicas independentes reguladas por registros de esfera, permitindo testar e comparar diferentes vazões ao mesmo tempo durante os experimentos. Cada linha conta com dois ambientes de teste distintos dispostos lado a lado: uma câmara de aço inoxidável hermeticamente fechada operando sob pressão (conduto forçado) e um canal aberto contendo uma gaiola de inox furada, simulando as condições de campo. Para monitoramento do fluxo, foi integrado um Medidor de Vazão Eletromagnético digital (Incontrol PRO 1000) e piezômetros para controle visual de nível. Devido ao aquecimento contínuo da água gerado pelo funcionamento prolongado das bombas, um sistema híbrido de resfriamento foi implementado, combinando um chiller industrial, um ventilador mecânico externo e um freezer vertical adaptado com duas grandes serpentinas de cobre integradas ao circuito. Os ensaios preliminares demonstraram excelente estabilidade hidráulica, estanqueidade das câmaras sob pressão e fixação rígida das membranas do POCIS em seus suportes internos. O sistema híbrido de troca térmica mostrou-se eficaz, quebrando o ciclo de aquecimento e estabilizando a temperatura do fluido na faixa operacional segura, abaixo de 25 °C. Conclui-se que a bancada piloto se mostrou calibrada e termicamente estável, possibilitando próximas etapas de ensaios com agrotóxicos.