Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26356
Título: Sistema FiME associado a aplicação do coagulante Moringa oleifera e do sulfato de alumínio no tratamento de água de abastecimento
Título(s) alternativo(s): FiME system associated with coagulant application Moringa oleifera and aluminum sulfate in water treatment for supply
Autor(es): Vizibelli, Dandley
Orientador(es): Pereira, Edilaine Regina
Palavras-chave: Água - Purificação - Filtração
Filtros e filtração
Coagulantes
Sulfato de alumínio
Moringa oleifera
Water - Purification - Filtration
Filters and filtration
Coagulants
Aluminum sulfate
Data do documento: 17-Set-2021
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: VIZIBELLI, Dandley. Sistema FiME associado a aplicação do coagulante Moringa oleifera e do sulfato de alumínio no tratamento de água de abastecimento. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.
Resumo: Como resultado do crescimento exponencial da população humana nos últimos anos observou-se uma maior deterioração de mananciais e corpos hídricos utilizados para abastecimento, fator este que prejudica em especial populações residentes em locais afastados dos grandes centros urbanos que possuem maior dificuldade no acesso à água tratada. Em vista disto este estudo possui como objetivo encontrar maior empregabilidade para a técnica de Filtração de Múltiplas Etapas (FiME), permitindo que águas com maiores concentrações de partículas possam ser tratadas, através do emprego da etapa de coagulação ao sistema, comparando o não uso de coagulantes (C1) e o uso de coagulantes como o Sulfato de alumínio (C2) e a semente de Moringa oleifera (C3) nas concentrações de 6mg.L-1 e 80mg.L-1, respectivamente, em carreiras de filtração realizadas em um sistema FiME abastecido com água sintética. Tal sistema foi constituído pelas etapas de Pré-filtro dinâmico(PFD), Pré-filtro de pedregulho(PFA) e Filtros lentos, estes diferenciados entre si pela composição da camada suporte composta por não-tecido geotêxtil (FL1) ou material granular (FL2). Os parâmetros observados durante os experimentos foram temperatura, pH, condutividade elétrica, cor aparente, turbidez, sólidos totais, suspensos totais e dissolvidos totais além da perda de carga nos filtros lentos. Dentre estes a temperatura e o pH não apresentaram grandes variações, onde o segundo permaneceu dentro dos limites previstos por legislação; a condutividade elétrica demonstrou alterações apenas em C3. Os dados de cor aparente, turbidez e sólidos demonstraram que a aplicação de coagulantes foi eficiente de modo a reduzir a carga de sólidos na entrada dos filtros lentos. As diferentes configurações da camada suporte dos filtros lentos não proporcionou diferença significativa entre os valores de eficiência registrados nos parâmetros cor parente, turbidez e sólidos. Os dados de eficiência de remoção e cor aparente proporcionados pelos tratamentos não apresentaram diferença significativa entre si, com valores finais permanecendo entre 6,0 e 9,0uH. Os dados de eficiência de remoção de turbidez demonstram que o tratamento C3 apresentou estatisticamente os melhores resultados registrando valores finais de 1,65 ± 0,46 e 1,39 ± 0,47uT, seguidos pelos dados de C2 com 3,07± 0,87 e 2,87± 0,73uT, e C1 com 5,17± 0,77 e 5,08± 0,45uT, FL1 e FL2 respectivamente. Quando observado o parâmetro perda de carga a menor duração do tratamento ocorreu em C3, onde a perda de carga máxima foi alcançada em 15(FL1) e 17(FL2) dias, C1 atingiu a perda de carga máxima em 18(FL1) e 19(FL2) dias. Durante os 21 dias de tratamentos propostos C2 não atingiu o valor máximo de perda de carga de 15 cm, registrando valores finais de 3,4(FL1) e 3,8(FL2) cm. Os resultados comprovaram que a adição de coagulantes contribuiu para a amortização de picos de turbidez e aumento da faixa de turbidez onde os filtros podem ser empregados. Para o emprego do coagulante extraído da semente da Moringa oleifera, onde observou-se melhores resultados de eficiência de remoção de turbidez, ainda é necessário o avanço na redução da carga de sólidos adicionada ao sistema através de sua solução coagulante, de modo a permitir maior duração da carreira de filtração.
Abstract: As a result of the exponential growth of the human population in recent years, there has been a greater increase in the deterioration of water sources and bodies of water used for supply, a factor that especially harms populations residents in places further away from large urban centers, and have greater difficulty in accessing treated water. In this view, this study aims to find greater employability for the Multi-Step Filtration (FiME) technique, allowing water with higher concentrations of particles to be treated through the use of the coagulation step in the system, comparing the non-use of coagulants (C1) and the use of coagulants such as Aluminum sulphate (C2) and Moringa oleifera seed (C3) at concentrations of 6mg.L-1 and 80mg.L-1 , respectively, in filtration rows carried out in a FiME system supplied with synthetic water. This system was constituted by the stages of dynamic pre-filter (PFD), gravel pre-filter (PFA) and slow filters, these differentiated from each other by the composition of the support layer composed of geotextile non-woven (FL1) or granular material (FL2). The parameters observed during the experiments were temperature, pH, electrical conductivity, apparent color, turbidity, total solids, total suspended and total dissolved, in addition to head loss in the slow filters. Among these, the temperature and pH did not show great variations, where the second remained within the limits established by legislation; electrical conductivity showed changes only in C3. The apparent color, turbidity and solids data demonstrated that the application of coagulants was efficient in order to reduce the solids load at the entrance of the slow filters. The difference support layer configurations between the slow filters did not provide a significant difference between the efficiency values registered in the parameters relative color, turbidity and solids. The apparent color removal efficiency data provided by the treatments showed no significant difference between them, with final values remaining between 6.0 and 9.0uH. The turbidity removal efficiency data demonstrate that the C3 treatment statistically presented the best results, registering final values of 1.65± 0.46 and 1.39± 0.47uT, followed by the C2 data with 3.07± 0.87 and 2.87± 0.73uT and C1 with 5.17± 0.77 and 5.08± 0.45uT, FL1 and FL2 respectively. When the pressure loss parameter was observed, the shortest treatment duration occurred in C3, where the maximum load loss was reached in 15(FL1) and 17(FL2) days, C1 reached the maximum load loss in 18(FL1) and 19 (FL2) days. During the 21 days of proposed treatments, C2 did not reach the maximum pressure loss value of 15cm, recording final values of 3.4(FL1) and 3.8(FL2) cm. The results proved that the addition of coagulants contributed to the amortization of turbidity peaks and an increase in the turbidity range where filters can be used. For the use of the coagulant extracted from the seed of Moringa oleifera, where better results of turbidity removal efficiency were observed, it is still necessary to advance in the reduction of the solids load added to the system through its coagulant solution, in order to allow greater length of the filtration run.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26356
Aparece nas coleções:LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
fimemoringasulfatoagua.pdf3,07 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons