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Type: Monografia
Title: Emprego de reator de leito fixo bi-fluxo contínuo® para a potabilização de água de abastecimento público em área desassistida por companhia de tratamento de água
Author: Ferreira, Júlia Villela Toledo
First advisor: Alves, Alcione Aparecida de Almeida
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Tones, Aline Raquel Müller
metadata.dc.contributor.referee1: Chiquim, Milena Santiago
Resume: O abastecimento e a potabilização de água em áreas rurais é deficitário no Brasil, havendo quando existente, somente o processo de desinfecção que não é considerado eficaz para tornar a água potável dependendo da fonte de abastecimento,conforme o estabelecido pela Portaria de Consolidação n° 5/2017 alterada pela Portaria n° 888/2021. Assim sendo, fazem-se necessários estudos utilizando novas tecnologias com soluções alternativas no tratamento de água em áreas desassistidas seguindo os padrões de potabilidade descritos na Portaria nº 888/2021. Nesse sentido, o objetivo deste estudo consistiu em analisar e avaliar a construção de um Reator de leito fixo bi-fluxo contínuo (RLF-BFC) empregado para fins de potabilização de água para abastecimento em áreas desassistidas, bem como analisar a qualidade da água pré e póstratamento. O RLF-BF foi confeccionado em material inox, contendo dois leitos, um leito filtrante (descendente) e um leito adsorvente (ascendente), operando em sentido bi-fluxo. O leito filtrante foi constituído de areia média (0,25 mm) e o leito adsorvente de carvão ativado granular (CAG), ambos alocados acima de camada suporte de seixos rolados. Na operação doRLF-BF foram utilizadas taxas de aplicação superficial (TAS) de 120 m³ m-2 d-1 para o leito filtrante e leito adsorvente, sendo alocado a seu montante um reservatório de água de 200 L que abastecia o Reator. A eficiência do RLF-BF foi avaliada por meio de amostras de água bruta (AB) coletadas na saída do reservatório e tratada por filtração (ATF), bem como água tratada por filtração e adsorção (ATF-A), ambas amostradas a cada 20 min de tratamento sendo analisados os seguintes parâmetros: cor aparente, cloro residual livre, pH, turbidez, coliformes totais e termotolerantes e glifosato+AMPA, considerando valores máximos permitidos (VMP) pela Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, de 28 de setembro de 2017 do Ministério da Saúde (MS) e suas alterações na Portaria nº 888, de 4 de maio de 2021 do MS. Parâmetros não preconizados nas Portarias comoabsorbância (λ – 254 nm), alcalinidade, condutividade elétrica e perda de carga do leito filtrante e do leito adsorvente também foram analisados. O estudo ocorreu nas dependências do Laboratório de Águas e Ecotoxicologia de Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Cerro Largo – RS. A operação do RLF-BFC sucedeu em 22 amostragens. Constatou-se a eficiência de remoção em relação aos parâmetros analisados na amostragem água tratada por filtração e adsorção (ATF-A): absorbância λ – 254 nm (22,4 %), condutividade elétrica (6,8 %), cor aparente (94,6%), pH (7,2 a 8,9) e turbidez (63,22 %), glifosato+AMPA (27.2 %), sendo que apenas um dos parâmetros analisados, cloro residual livre, ficou em desacordo com o estabelecido pela portaria nº 888/2021 do MS. Pode-se então concluir que a operacionalização do RLF-BFC é capaz de contribuir para a potabilização deágua para consumo humano. Sugere-se para estudos futuros: i) operacionalização do RLF-BFC por um maior período de tempo, a fim de determinar o tempo de operação até a completa colmatação do leito filtrante e colmatação e a saturação do leito adsorvente; ensaios de retrolavagem; realização da operação em diferentes vazões e TAS.
Abstract: The supply and potability of water in rural areas is deficient in Brazil, with only the disinfection process, when existing, which is not considered effective to make water potable depending on the supply source, as established by Consolidation Ordinance nº 5 /2017 amended by Ordinance nº 888/2021. Therefore, studies are needed using new technologies with alternative solutions for water treatment in underserved areas, following the potability standards described in Ordinance nº. 888/2021. In this sense, the aim of this study was to analyze and evaluate the construction of a continuous bi-flow fixed bed reactor (RLF-BFC) used for purifying water for supply in underserved areas, as well as to analyze the quality of the water before and posttreatment. The RLF-BF was made of stainless steel material, containing two beds, a filtering bed (descending) and an adsorbent bed (ascending), operating in bi-flow direction. The filtering bed consisted of medium sand (0.25 mm) and the adsorbent bed of granular activated carbon (GAC), both allocated above the support layer of rolled pebbles. In the RLF-BF operation, surface application rates (TAS) of 120 m³ m-2 d-1 were used for the filtering bed and adsorbent bed, with a 200 L water reservoir being allocated upstream to supply the Reactor. The efficiency of the RLF-BF was evaluated using samples of raw water (AB) collected at the reservoir outlet and treated by filtration (ATF), as well as water treated by filtration and adsorption (ATF-A), both sampled every 20 min of treatment, the following parameters being analyzed: apparent color, free residual chlorine, pH, turbidity, total and thermotolerant coliforms and glyphosate+AMPA, considering maximum values allowed (VMP) by Ordinance GM/MS Consolidation nº 5, of September 28 of 2017 of the Ministry of Health (MS) and its amendments in Ordinance nº 888, of May 4, 2021 of the MS. Parameters not recommended in the Ordinances such as absorbance (λ – 254 nm), alkalinity, electrical conductivity and head loss of the filtering bed and adsorbent bed were also analyzed. The study took place on the premises of the Water and Ecotoxicology Laboratory of the Federal University of Fronteira Sul, Campus Cerro Largo – RS. The RLF-BFC operation succeeded in 22 samplings. The removal efficiency was verified in relation to the parameters analyzed in the sampled water treated by filtration and adsorption (ATF-A): absorbance λ – 254 nm (22.4 %), electrical conductivity (6.8 %), apparent color ( 94.6%), pH (7.2 to 8.9) and turbidity (63.22%), glyphosate+AMPA (27.2%), and only one of the analyzed parameters, free residual chlorine, was in disagreement with the established by MS Ordinance nº 888/2021. It can then be concluded that the operationalization of the RLFBFC is capable of contributing to the potability of water for human consumption. It is suggested for future studies: i) operating the RLF-BFC for a longer period of time, in order to determinethe operating time until complete clogging of the filtering bed and clogging and saturation of the adsorbent bed; backwash tests; carrying out the operation at different flow rates and TAS.
Keywords: Tratamento de água
Zona rural
Abastecimento de água
Filtração
Adsorção (Tratamento de 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/6836
Issue Date: 2023
Appears in Collections:Engenharia Ambiental

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