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Type: Monografia
Title: Potabilização de águas subterrâneas em área rural por meio da tecnologia de adsorção em coluna de leito fixo de carvão ativado granular
Author: Back, Lize Elena Kaufmann
First advisor: Alves, Alcione Aparecida de Almeida
metadata.dc.contributor.referee1: Cabrera, Liziara da Costa
metadata.dc.contributor.referee2: Daniel Junior, Jair João
Resume: A água faz parte das necessidades básicas dos seres humanos, porém em virtude da sua poluição e contaminação, comumente faz-se necessário o tratamento das águas de abastecimento, no entanto, a instalação de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) por sistema convencional não é uma realidade das comunidades rurais e propriedades isoladas. Neste sentido, o presente trabalho objetivou analisar a qualidade da água de abastecimento de uma comunidade rural, pré e pós implementação da tecnologia de Coluna de Adsorção em Leito Fixo de Carvão Ativado Granular (CALF-CAG) no local, com intuito de verificar a sua eficiência, bem como o atendimento ao estabelecido na Portaria de Consolidação N° 05/2017 do Ministério da Saúde (MS). Para tanto, foi confeccionada uma CALF-CAG, com tubulação de diâmetro nominal de 100 mm, de volume total aproximado de 18.800 cm3, com taxa de aplicação superficial (TAS) de 1 m3 m-2 d-1, e piezômetros para medição da perda de carga. No fundo da CALF-CAG, foram inseridos 15 cm de seixos rolados que foram adicionados para formar a camada de suporte e, acima desta, 50 cm de CAG, proveniente do epicarpo do babaçu com granulometrias de 2,00 mm; 1,40 mm; 1,19 mm e; 0,425 mm. A CALF-CAG foi instalada a jusante de uma caixa d’água, a qual abastecia a CALF-CAG por meio da ação gravitacional, e uma caixa d’água a jusante da CALF-CAG para fins de coleta da água após o tratamento. A eficiência da CALF-CAG foi avaliada por meio da determinação pré e pós-tratamento considerando os seguintes parâmetros: temperatura, oxigênio dissolvido (OD), condutividade elétrica, salinidade, potencial hidrogeniônico (pH) e perda de carga, a cada 48 h in situ; e para sólidos totais, cor, turbidez, absorbância, coliformes totais e Escherichia coli foram coletadas amostras a cada 48 h e o armazenamento destas sob refrigeração (< 4 ºC) para realizar análises ex situ, no Laboratório de Águas e Ecotoxicologia da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS) Campus Cerro Largo/RS. Sendo assim, percebeu-se que a lavagem do CAG não foi eficiente na remoção de impurezas do mesmo, pois os valores de cor e turbidez na saída da CALF-CAG foram muito maiores que na entrada, este problema, solucionado após se realizar a retrolavagem. Em ambos os períodos de operação, ocorreram variações na perda de carga, em função das variações climáticas. Devido à baixa turbidez a colmatação ocorreu após 92 dias, e após a retrolavagem, a operação teve que ser encerada por ocorrer eutrofização. A água de abastecimento da comunidade rural apresentou-se com qualidade dentro do exigido pela Portaria de Consolidação Nº 05/2017 do MS, exceto para coliformes totais e Escherichia coli. Na primeira etapa após tratamento, ocorreu uma redução de temperatura, OD, condutividade elétrica, potencial hidrogeniônico, absorvância; ocorreu um aumento dos parâmetros, cor aparente, turbidez, sólidos totais; e não tiveram variação para a salinidade. Contundo, após a retrolavagem, teve-se uma redução dos parâmetros OD, condutividade elétrica, potencial hidrogeniônico, sólidos totais e absorvância; um aumento dos parâmetros de temperatura, e não tiveram variação as amostras de salinidade, cor aparente, turbidez. Nas análises em relação à agrotóxicos, as concentrações estavam dentro do permitido pela Portaria de Consolidação Nº 05/2017 e pela Portaria Nº 320/2014 do SES. A CALF-CAG foi eficiente na redução dos compostos de agrotóxicos na maioria das análises. Apesar disso, percebeu-se que a dessorção de agrotóxicos ocorreu conjuntamente com aumento de sólidos totais presentes na água bruta, demonstrando que os mesmos competem com os agrotóxicos mesmo já adsorvidos no CAG. De modo geral podemos concluir que a tecnologia de adsorção foi eficiente na redução dos parâmetros físicos, químicos e de agrotóxicos das águas de abastecimento da comunidade rural. Como perspectivas futuras, sugere-se a realização de da estrutura da camada suporte, como a adição de areia antes do CAG, para verificar se o arrasto de partículas do CAG pode ser reduzido.
Abstract: The water is part of the basic needs of human beings, but due to its pollution and contamination, it is usually necessary to treat the water supply, however, the installation of a Water Treatment Plant (ETA) by conventional system is not a reality for rural communities and isolated properties. In this sense, the present work aimed to analyze the water quality of a rural community, pre and post implementation of the Granular Activated Carbon Adsorption Column (CALF-CAG) on the site, in order to verify its efficiency, as well as the compromise with what is established with the Ministry of Health (MS) Consolidation Ordinance Nº 05/2017. For this purpose, a CALF-CAG was fabricated, with a nominal diameter of 100 mm, an approximate total volume of 18.800 cm3, a surface application rate (TAS) of 1 m3 m-2 d-1, and piezometers for cargo loss. At the bottom of the CALF-CAG were placed 15 cm of rolled pebbles to form the support layer and, above this, 50 cm of CAG, coming from the babassu epicarp with granulometries of 2,00 mm; 1,40 mm; 1,19 mm e; 0,425 mm. CALF-CAG was installed downstream of a water tank, which supplied the CALF-CAG by gravitational force, and a water tank downstream from CALF-CAG for the purpose of collecting water after treatment. The efficiency of the CALF-CAG was evaluated by pre and post-treatment considering the following parameters: temperature, dissolved oxygen (DO), electrical conductivity, salinity, hydrogenation potential (pH) and loss of load, every 48 h in situ; and for total solids, color, turbidity, absorbance, total coliforms and Escherichia coli samples were collected every 48 h and stored under refrigeration (< 4 ºC) for ex situ analysis in the Laboratory of Water and Ecotoxicology of the Federal University of the Southern Frontier (UFFS) Campus Cerro Largo / RS. Thus, it was observed that the CAG washing was not efficient in removing impurities, since the color and turbidity values at the exit of the CALF-CAG were much larger than in the entrance, this problem, after the backwashing, was solved. In both periods of operation, there were variations in the loss of load, due to climatic variations. Due to the low turbidity the clogging occurred after 92 days, and after backwashing, the operation had to be waxed because of eutrophication. The water without any treatment of the rural community present quality within the required by the Consolidation Ordinance Nº 05/2017 of the MS, except for total coliforms and Escherichia coli. In the first step after treatment, there was a reduction in temperature, OD, electrical conductivity hydrogenation potential, absorbance; there was an increase in the following parameters: apparent color, turbidity and total solids; and for salinity the lowest variation occurred. After the backwashing, there was a reduction of OD, electrical conductivity, hydrogenation potential, total solids and absorbance; an increase in parameters temperature and salinity; apparent color and turbidity were not variable. In the agrotoxic analyzes, the concentrations were within the limits allowed by Consolidation Ordinance Nº 05/2017 and by Ordinance Nº 320/2014 of SES. The CALF-CAG was efficient in reducing pesticide compounds in most analyzes. However, it was observed that the desorption of agrochemicals occurred together with the increase of total solids present in the raw water, demonstrating that they compete with the pesticides even already adsorbed in the CAG. Thus, it can be said that, in general, the adsorption technology was efficient in reducing the physical, chemical and agrochemical parameters of the supply waters of the rural community. However, it is suggested that the structure of the carrier layer, such as the addition of sand prior to CAG, be performed to verify if the trawl of CAG particles is reduced.
Keywords: Abastecimento de água
Tratamento de água
Adsorção ( tratamento de água)
Poluição da água
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Cerro Largo
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/2342
Issue Date: 12-Dec-2018
Appears in Collections:TCC Engenharia Ambiental

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