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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2016.tde-07102016-103812
Documento
Autor
Nome completo
André Luís Vieira da Silva
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2005
Orientador
Banca examinadora
Reali, Marco Antonio Penalva (Presidente)
Calijuri, Maria do Carmo
Teixeira, Bernardo Arantes do Nascimento
Título em português
Remoção de microcistina de águas para abastecimento em sistema que associa unidades de adsorção por carvão ativado em pó e flotação por ar dissolvido em escala de laboratório
Palavras-chave em português
Adsorção em carvão ativado em pó
Cianobactérias
Cianotoxinas
Flotação por ar dissolvido
Remoção de microcistinas
Resumo em português
A crescente degradação da qualidade dos mananciais que servem os sistemas públicos de abastecimento de água potável faz com que se busquem novas técnicas para remoção de compostos indesejáveis. Os fatores climáticos que predominam no Brasil favorecem o desenvolvimento, em ambientes eutrofizados, de microrganismos conhecidos como cianobactérias que podem ser potencialmente produtores de toxinas. Este trabalho estudou a eficiência de remoção de microcistinas em um sistema que associa coagulação, floculação, flotação por ar dissolvido, adsorção em carvão ativado e filtração, com o intuito de remover a maior quantidade possível de microcistina para minimizar as dosagens de carvão ativado necessárias à remoção de concentrações de microcistinas - hepatotoxinas produzidas por cianobactérias - uma vez que, em uma estação real, uma menor dosagem de carvão ativado representa menores custos. Até o momento, o estado da arte permite afirmar que a aplicação de carvão ativado constitui a etapa final de um sistema de tratamento usualmente utilizado para a eficiente remoção de toxinas. Em escala de laboratório, foram feitos ensaios em equipamentos com alimentação por batelada: jarteste e flotateste. Após a preparação da água de estudo, uma amostra foi submetida à mistura rápida em um equipamento de jarteste, com aplicação de produtos químicos para atingir valores desejados de pH e, em outros ensaios, também foi adicionado o carvão ativado em pó - CAP. Após a coagulação, a amostra ensaiada era transferida para o equipamento de flotateste para a floculação e posterior flotação por ar dissolvido e, em alguns casos, submetido à filtração em papel Whatman 40. Observou-se que o uso dos parâmetros de cor e turbidez não foram suficientes para garantir a também remoção de microcistina. No sistema proposto, a aplicação de CAP antes da mistura rápida apresentou melhor desempenho na remoção de microcistina do que quando aplicado posteriormente a esta etapa; foi necessário dosagem de 60 mg/L de CAP, aplicado a 1,5 hora antes da mistura rápida para que a concentração de microcistina ficasse inferior a 1 μg/L. O sistema que associa coagulação, floculação, flotação por ar dissolvido, adsorção em carvão ativado e filtração mostrou ser capaz de remover microcistina a níveis inferiores a 1 μg/L, conforme estabelecido na Portaria 518/04 do Ministério da Saúde.
Título em inglês
Removal of phytoplankton and microcystin of drinking water in a system that associates units of adsorption in activated carbon, dissolved air flotation and filtration in laboratory scale tests
Palavras-chave em inglês
Adsorption in powdered activated carbon
Cyanobacteria
Cyanotoxins
Dissolved air flotation
Removal of microcystins
Resumo em inglês
The growing quality degradation of the water sources serving the public distribution of drinking water results in the search of new techniques for the removal of undesirable compounds. The brazilian climate factors are in favor of the development of eutrophic environments, and of microorganisms known as cyanobacteria that are potential sources of toxins. This work studied the microcystin removal efficiency in a system that associates, coagulation, flocculation, dissolved air flotation, adsorption in activated carbon and filtration, with the scope to remote the maximum possible quantity of toxins in order to minimize the activated carbon dosage need to the removal of microcystin concentration - hepatotoxins produced by cyanobacteria - taking into accounts that in a real plant, the less the activated carbon, the less the operation costs. So far, the state of art permits the affirmation that the activated carbon characterizes the final step of a treatment system usually used for the efficient removal of toxins. In the laboratory scale tests were done in batch equipments: jartest and flotatest. After the preparation of the water in study one sample was submitted to a quick mixture in a jartest, with the application of chemical products to reach the desired pH levels, and in other assays powder activated carbon PAC was also added. After the coagulation, the tried sample was transferred to the flotatest equipment to achieve flotation and posterior dissolved air flotation, and in some cases, submitted to filtration in Whatman 40. It could be observed that the use of color and turbidity parameters were not sufficient to guarantee the microcystin removal. In the proposed system, the PAC application before the quick mixture presented better performance in the removal of microcystins than the posterior application to this step; a dosage of 60 mg/L of PAC was necessary when applied 1,5 hour before the quick mixture for the microcystin concentration be as low as 1 μg/L. The system which associates coagulation, flocculation, dissolved air flotation, activated carbon adsorption and filtration, exhibits the ability of microcystin removal to levels below 1 μg/L as is established in Portaria 518 - 23/03/05 - Ministério da Saúde - Brazil.
 
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Data de Publicação
2016-10-07
 
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