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Título: Pré e pós-tratamento por eletro-oxidação associada à fotocatálise heterogênea em uma ETA por filtração direta visando a redução dos precursores dos compostos organoclorados
Título em inglês: Pre and post-treatment by electro-oxidation associated with heterogeneous photocatalysis on an ETA for direct filtration aiming to reduce precursors of organochlorine compounds
Autor(es): Abdala Neto, Eliezer Fares
Orientador(es): Aquino, Marisete Dantas de
Palavras-chave: Saneamento
Engenharia ambiental
Água - Tratamento
Data do documento: 11-Out-2012
Citação: ABDALA NETO, E. F. (2012)
Resumo: O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho da fotocatálise heterogênea associada à eletro-oxidação compondo um fotoreator híbrido (tempo de contato: 2,75; 5,5 e 11 min.) pré-tratando água eutrofizada, comparando com o uso do cloro (5 e 10 mg.L-1) e dióxido de cloro (1,2 mg.L-1), submetidas à filtração direta descendente (hidroxicloreto de alumínio a 5,4 mg.L-1 e polímero polyDADMAC a 2,0 mg.L-1). Também foi avaliado o fotoreator pós-tratando água pré-oxidada com cloro e dióxido de cloro. O fotoreator foi equipado com fontes UV-Vácuo/UV-C (fotoativando TiO2 imobilizado) e conjunto de eletrodos metálicos (7,33 mA.cm-2). Avaliou-se a qualidade da água tratada, no que se refere à redução de concentração para os precursores dos organoclorados, principalmente: DQO, Clorofila “a” e a formação dos trihalometanos totais (TTHM) e ácidos haloacéticos totais (AHAT). As análises seguiram as diretrizes do Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005). O fotoreator como alternativa de pré-oxidação proporcionou melhores resultados médios de remoção, alcançando para turbidez 99,50%, cor aparente 97,5%; clorofila “a” 98,89% e para DQO a remoção foi de 65,47%. Enquanto que, com pré-oxidação química a remoção de cor aparente foi de 85,94% e 92,19%, cloro e dióxido de cloro, respectivamente. Para turbidez o resultado com o uso do cloro foi de 95,57% e 96,23% com dióxido de cloro. Em termos de DQO a remoção foi de 37,45% para o cloro e, 49,45% com dióxido de cloro. Em termos de clorofila a remoção foi de 91,94% e 94,04%, com o uso do cloro e dióxido de cloro, respectivamente. Para as concentrações remanescentes dos TTHM, considerando os algarismos significativos, tal como consta no padrão de potabilidade vigente no Brasil, Portaria no 2914 (BRASIL, 2011), com valor máximo permissível de 0,1 mg.L-1, todas as condições de pré-tratamento (fotoreator, cloro e dióxido de cloro), atenderam a este limite e, estatisticamente não apresentaram diferenças significativas entre os valores obtidos. Para a formação média dos AHAT, também não houve diferenças significativas entre os valores obtidos nas diferentes condições estudadas, porém, todos os valores se apresentaram acima do limite de potabilidade, alcançando para águas pré-oxidadas com o fotoreator 0,164 mg.L-1, com cloro 0,151 mg.L-1, e para águas pré-oxidadas com dióxido de cloro 0,139 mg.L-1. O emprego do fotoreator pós-tratando água pré-oxidada com cloro ou dióxido de cloro, não apresentou redução significativas nas concentrações de TTHM e AHAT, apresentando-se acima dos limites da Portaria no 2914.
Abstract: This study evaluated the performance of the heterogeneous photocatalysis combined with electrooxidation compounding a hybrid photoreactor (contact time: 2.75; 5.5 and 11 min.) to pre-treat eutrophic water, comparing the use of chlorine (5 and 10 mg.L-1) and chlorine dioxide (1.2 mg.L-1), subjected to descending direct filtration (aluminum hydroxychloride at 5.4 mg.L-1 and polymer polyDADMAC at 2.0 mg.L-1). It was also evaluated the photoreactor in the post-treatment of water pre-oxidized with chlorine and chlorine dioxide. The photoreactor was equipped with Vacuum-UV sources (photoactivating immobilized TiO2) and set of metal electrodes (7.33 mA.cm-2). The quality of the treated water was analyzed regarding the reduction in concentration of organochlorine precursors, especially COD, chlorophyll-a, and the formation of total trihalomethanes and total haloacetic acids. The analyses followed the guidelines of the Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005). The photoreactor as an alternative for pre-oxidation has promoted the best mean results of removal reaching for turbidity 99.50%, 97.5% for the apparent color, 98.89% for chlorophyll-a, and 65.47% for COD. Meanwhile by using the chemical pre-oxidation, the removal of apparent color was 85.94% and 92.19%, with chlorine and dioxide chlorine, respectively. As regard with turbidity, the result with the use of chlorine was 95.57% and 96.23% with chlorine dioxide. For the COD, the result was 37.45% for chlorine and 49.45% with chlorine dioxide. In relation to chlorophyll, the removal reached 91.94% and 94.04%, with chlorine and dioxide chlorine, respectively. For the remaining concentrations of total trihalomethanes, considering the significant digits as given by the current potability standards in Brazil, Ordinance # 2914 (BRASIL, 2011), with maximum allowable value of 0.1 mg.L-1, all pre-treatment conditions (photoreactor, chlorine and chlorine dioxide) have met this limit, and presented no significant difference between obtained values. As for the average formation of total haloacetic acids, no significant difference was detected between values obtained under different conditions studied, but all values were above the potability limit, reaching for water pre-oxidized with the photoreactor 0.164 mg/L, for water pre-oxidized with chlorine, 0.151 mg/L, and for water pre-oxidized with dioxide chlorine, 0.139 mg/L. The use of the photoreactor in the post-treatment of water pre-oxidized with chlorine or dioxide chlorine has not significantly reduced the concentrations of total trihalomethanes and total haloacetic acids, which were above the limits set by the Ordinance # 2914.
Descrição: ABDALA NETO, E. F. Pré e pós-tratamento por eletro-oxidação associada à fotocatálise heterogênea em uma ETA por filtração direta visando a redução dos precursores dos compostos organoclorados. 2012. 239 f. Tese(Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4040
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