Estudo da colmatação biológica através da atividade enzimática em colunas de simulação de sistema de filtração em margem
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Date
2021-02-09Author
Martins, Marcelle 
Primeiro orientador
Soares, Marcus Bruno Domingues
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A filtração em margem (FM) se estabelece como um método simples e viável para o tratamento de água,
contudo, apresenta condicionantes de operação que se relacionam com a qualidade e quantidade de água
produzida, sendo o processo colmatativo uma delas. O estudo buscou avaliar e relacionar a colmatação
biológica do meio filtrante com a atividade microbiológica em colunas de simulação de FM. Utilizou-se nove
filtros preenchidos por 30 cm de areia como meio filtrante. Estes foram divididos em triplicatas e preenchidos
com areia fina (d10 = 0,16 mm), areia média (d10 = 0,44) e areia grossa (d10 = 1,33 mm). O processo de
filtração foi operado por 34 dias a uma taxa de filtração inicial de 1,94E-4 m.s-1, contando com análise diária
de turbidez, cor aparente, cor verdadeira, pH, condutividade elétrica, temperatura e oxigênio dissolvido da
água bruta e filtrada, além de registro de vazão e leitura de perda de carga. Após o fim da operação, as colunas
foram drenadas e abertas para a coleta de meio filtrante em profundidade. Realizou-se análise enzimática do
meio filtrante através da hidrólise de Diacetato de Fluoresceína (FDA) e degradação de Cloreto de
Trifeniltetrazólio (TTC), além de análise do teor de matéria orgânica. Houve redução de K10 na ordem de 6%
e 7% nos primeiros 5 cm de leito filtrante em todas as colunas, bem como maior teor de matéria orgânica e
atividade enzimática, refletindo o processo colmatativo biológico e maior interceptação de sólidos nos
primeiros centímetros do leito filtrante. A areia grossa (d10 = 1,33 mm) apresentou maior colmatação interna
se comparada com a areia média (d10 = 0,44 mm) e fina (d10 = 0,16 mm), que apresentaram maior colmatação
externa. A areia fina (d10 = 0,16 mm) evidenciou um teor acumulado de 0,37% de matéria orgânica,
concentração acumulada de 12,19 μg.g-1 de fluoresceína e 2,37 μg.g-1.h-1 de desidrogenase. A areia média
(d10 = 0,44 mm) correspondeu a um teor acumulado de 0,15% de matéria orgânica, concentração acumulada
de 33,77 μg.g-1 de fluoresceína e 3,50 μg.g-1.h-1 de desidrogenase A areia grossa (d10 = 1,33 mm) apresentou
um teor acumulado de 0,29% de matéria orgânica, concentração acumulada de 38,37 μg.g-1 de fluoresceína
e 8,60 μg.g-1.h-1 de desidrogenase. O teor de matéria orgânica não apresentou relação proporcional à atividade
enzimática Meios filtrantes homogêneos de maior porosidade específica parecem favorecer a presença e
distribuição de frações orgânicas e atividade enzimática. O processo de filtração proporcionou remoção de
turbidez (≤84%), cor aparente (≤50%) e cor verdadeira (≤27%) na água filtrada. Demais parâmetros físicos
e químicos da água filtrada se mostraram favoráveis para a formação da colmatação biológica observada.
Conclui-se que os métodos de análise enzimática e orgânica foram úteis na avaliação da colmatação biológica
e sua influência sobre os parâmetros hidráulicos. Contudo, ainda existe a necessidade de determinar
condicionantes à atividade enzimática como presença oxigênio dissolvido e nutrientes ao longo do meio
filtrante. A determinação dessa e outras questões possibilitam a ampliação de conceitos que compreendem a colmatação biológica em sistemas de filtração em margem.
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