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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2008.tde-25082009-081851
Documento
Autor
Nome completo
Luís Gustavo Pereira Cavalari
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Vieira, Eny Maria (Presidente)
Azevêdo, Eduardo Ribeiro de
Paschoalato, Cristina Filomêna Pereira Rosa
Título em português
Verficação da formação de trialometanos decorrentes da pré-oxidação com cloro e dióxido de cloro em ensaios de ciclo completo com água contendo substâncias húmicas aquáticas
Palavras-chave em português
cromatografia gasosa
susbstâncias húmicas aquáticas
trialometanos
Resumo em português
No Brasil, a desinfecção e oxidação da água para o abastecimento público, são usualmente feitas com a adição de cloro nas formas de gás cloro, hipoclorito de sódio e hipoclorito de cálcio. A presença de substâncias húmicas em águas destinadas ao abastecimento público tem ocasionado diversos problemas, decorrentes da formação de subprodutos orgânicos halogenados, principalmente quando se emprega o cloro na oxidação e desinfecção da água. Alguns destes subprodutos são compostos carcinogênicos, como é o caso dos trialometanos. Avaliou-se neste estudo a formação de trialometanos em ensaios de ciclo completo, coagulação, floculação, sedimentação, filtração e pós-cloração, com e sem o uso da pré-oxidação com cloro e dióxido de cloro. A água de estudo utilizada nos ensaios foi preparada utilizando água de poço artesiano da Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo, com adição de substâncias húmicas aquáticas extraídas de água coletada do rio Itapanhaú - Bertioga/SP, filtradas em membrana de 0,45µm, resultando cor verdadeira de 100uH. Foi estudada também, a influência do tipo de coagulante, sulfato de alumínio e cloreto férrico, na eficiência de remoção das substâncias húmicas aquáticas por meio de ensaios de coagulação, na qual foram determinadas as dosagens e o pH de coagulação a serem utilizadas nos ensaios finais de ciclo completo. O cloreto férrico teve um desempenho superior ao do sulfato de alumínio, principalmente nas velocidades de sedimentação mais altas. Isso se deve ao fato da floculação da água coagulada com o cloreto férrico ter gerado flocos de tamanhos superiores aos gerados com o sulfato de alumínio, e isso fez com que houvesse maior eficiência na sedimentação. O cloreto férrico, por esse motivo, foi o coagulante usado nos ensaios finais de ciclo completo, os quais foram feitos com e sem o uso da pré-oxidação com cloro e dióxido de cloro. As amostras foram coletadas em todas as etapas do tratamento e nos tempos de contato de 0,5 e 24h após o término da pós-cloração para a avaliação da formação de trialometanos. Os trialometanos foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons (CG-DCE) e os resultados analíticos demonstraram que os ensaios de ciclo completo com pré-oxidação, com dióxido de cloro e com coagulante foi eficiente na redução da formação de trialometanos se comparado com os ensaios de ciclo completo com pré-oxidação com cloro. Os resultados também demonstraram que nos ensaios de ciclo completo sem pré-oxidação houve uma menor formação de trialometanos se comparados com os ensaios de ciclo completo com pré-oxidação. Foi observada a formação de clorofórmio em todas as amostras de água de estudo em uma faixa de concentração de 2,6 a 29,1µg L-1.
Título em inglês
Verification of the formation of thihalomethanes decurrent of the daily preoxidation with chlorine and chlorine dioxide in tests of complete cycle with water contend aquatic humics substances
Palavras-chave em inglês
aquatic humics substances
gas chromatography
trihalomethanes
Resumo em inglês
In Brazil, the water supply disinfection and oxidation is by means of chlorine addition in the form of chlorine gas, sodium hypochlorite and calcium hypochlorite. The presence of humic substances in the drinking water supply has caused many problems due to the formation of halogenated organic by-products, especially when it uses chlorine in the water oxidation and disinfection. Some of these by-products are carcinogenic substances, as for instance trihalomethanes. This study assessed the formation of trihalomethanes in complete test cycles, coagulation, flocculation, sedimentation, filtration and post-chlorination, with and without the use of the preoxidation with chlorine and chlorine dioxide. The water used in the tests was prepared using artesian well water at the School of Engineering of São Carlos - University of São Paulo, with the addition of aquatic humic substances extracted from the Itapanhaú river (Bertioga, SP, Brazil), resulting in a true color of 100uH. The influence of the type of coagulant, aluminum sulphate and ferric chloride was also studied for the efficiency of removing aquatic humics substances by means of coagulation tests, which determined the dosages and coagulation pH to be used in the final complete cycle tests. The ferric chloride indicated a superior performance when compared to aluminum sulphate, mainly in higher settling velocities. This is due to the fact that flocculation of the coagulated water with ferric chloride generated bigger floc sizes than that generated with aluminum sulphate, hence giving rise to greater sedimentation efficiency. Thus, ferric chloride was the used coagulant in the complete cycle final tests, which were used with and without the preoxidation with chlorine and chlorine dioxide. The samples were collected throughout the treatment stages and in the contact times of 0.5 and 24h at the conclusion of after-chloration, in order to evaluate the formation of trihalomethanes. The trihalomethanes were identified and quantified by gas chromatography with electron capture detector (GC-ECD) and the analytical results demonstrated that the complete cycle tests with daily preoxidation, with chlorine dioxide and with coagulant were efficient in the reduction of trihalomethane formation, when compared to the complete cycle tests with daily chlorine preoxidation. The results also demonstrated that in the complete cycle tests without daily preoxidation there was a decrease in trihalomethane formation, when compared to complete cycle tests with daily preoxidation. The chloroform formation was observed in all the studied water samples in a concentration band of 2.6 to 29.1?g L-1.
 
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Data de Publicação
2009-08-26
 
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