Comparação entre eletrocoagulação e coagulação química como alternativas para o tratamento de água de lavagem de filtros visando seu reciclo em estações de tratamento de água
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Data
2024-01-11Primeiro coorientador
Bracher, Gustavo Holz
Primeiro membro da banca
Silva, Salatiel Wohlmuth da
Segundo membro da banca
Nunes, Matheus Augusto Gonçalves
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A lavagem de filtros é uma das etapas de maior produção de resíduos em Estações de
Tratamento de Água (ETA). As águas de lavagem de filtro (ALF) são provenientes do processo
de limpeza dos filtros quando o leito filtrante está saturado. A reintrodução da ALF no
tratamento de água pode ser uma alternativa importante para a destinação adequada deste
resíduo e redução da demanda hídrica em ETAs. Todavia, deve ser assegurado que a
reintrodução da ALF não altere ou prejudique o processo de tratamento, assim como, seja
garantida a qualidade e segurança da água distribuída à população. Dessa forma, o objetivo
dessa dissertação foi avaliar as técnicas de eletrocoagulação (EC) com eletrodos de alumínio e
coagulação química (CQ) com sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) no tratamento da ALF, buscando
as melhores condições operacionais para ambos os processos para o reciclo de ALF em ETA.
As amostras de ALF brutas foram obtidas na ETA de Santa Maria – RS. Os testes foram
realizados com o equipamento de teste de jarros, de recipientes retangulares com capacidade de
2 L. Na EC, foram utilizados 2 conjuntos de eletrodos de alumínio, contendo 8 placas (8cm x
3cm x 0,05cm) em cada e alimentados por uma fonte de alimentação de corrente contínua. A
determinação das melhores condições de tratamento foi realizada por meio de estudo de efeitos
e de delineamento experimental do tipo composto central rotacional. Em ambos os tratamentos,
foi possível obter características de cor e turbidez adequadas para recirculação da ALF ao
aplicar as melhores condições operacionais. Na CQ, foram necessárias altas dosagens de
coagulante e faixas de pH inicial elevadas. Com dosagens de Al2(SO4)3 de 230 mg.L-1 e pH
inicial de 9,5, foi possível obter remoções de 95% de cor e 98% de turbidez, conforme o modelo
de regressão, sendo a floculação por varredura o principal mecanismo de reação. Já na EC, foi
verificado que correntes elétricas na faixa de 1 a 1,8 A e de pH inicial operando entre 6 e 6,5
favoreceram a remoção de cor e turbidez, sendo a adsorção o principal mecanismo de reação.
O modelo de regressão para EC indicou remoção de 96,9% de cor e 98,9% de turbidez quando
aplicado pH inicial de 6,3 e corrente elétrica de 1,25 A que corresponde a uma dosagem
equivalente de 95,56 mg.L-1 de Al2(SO4)3. Em termo de valores absolutos, a ALF tratada por
EC apresentou melhor qualidade de cor e turbidez do que a tratada por CQ. O pH na EC mostrou
ter um comportamento mais estável do que na CQ. Na CQ, a remoção de COT e CT foi
favorecida pela alta dosagem de coagulante, todavia, combinada com o pH ácido da solução
final contribuem para que haja grande quantidade de Al residual. O lodo gerado pela EC flotou
totalmente, favorecendo a drenagem, desidratação e destinação final. Apesar da EC apresentar
custo de operação ligeiramente superior ao da CQ, a EC apresenta-se como uma alternativa
vantajosa no tratamento de ALF para posterior recirculação, devido a menor quantidade de Al
residual, menor concentração de SDT e características do lodo formado.
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