Remoção de contaminantes em águas pela técnica de tratamento de ciclo completo associada à adsorção

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dc.contributor.advisorKuroda, Emília Kiyomi [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorFukumoto, Amanda Alcaide Franciscopt_BR
dc.contributor.bancaCava, Carlos Eduardopt_BR
dc.contributor.bancaTheodoro, Joseane Débora Peruçopt_BR
dc.contributor.bancaBernardo, Luiz Dipt_BR
dc.contributor.bancaCostanzi, Ricardo Nagaminept_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T11:46:37Z
dc.date.available2024-05-01T11:46:37Z
dc.date.created2020.00pt_BR
dc.date.defesa07.08.2020pt_BR
dc.description.abstractResumo: O despejo de efluentes domésticos, industriais e agrícolas nos corpos hídricos, favorece o surgimento de agrotóxicos e medicamentos, bem como o crescimento de cianobactérias potencialmente tóxicas, prejudicando a qualidade dos mananciais utilizados para abastecimento público As estações de tratamento de água utilizam, em sua maioria, o tratamento por ciclo completo, composto por coagulação, floculação, sedimentação e filtração, que são ineficientes na remoção de agrotóxicos, hormônios e toxinas dissolvidas, como a atrazina – ATZ, simazina – SMZ, 17ß-estradiol – E2, 17a-etinilestradiol – EE2 e microcistinas – MCs Dessa forma, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência do tratamento por ciclo completo associado ou não à adsorção em carvão ativado pulverizado – CAP e granular – CAG e nanomateriais – NMs na remoção de ATZ, SMZ, E2 e MCs, adicionados nas formas de produto comercial – PC Dos 16 CAPs, 8 NMs e 9 CAGs amostrados, selecionou-se os CAPs 5 (vegetal, de pinus), 8(*) (mineral) e 16 (vegetal, de babaçu), os CAGs 5 (vegetal, de coco) e 7(*), e o nanotubo de carbono – NTC2 (sem modificação, multiwall) em suspensão, como adsorvedores de maior eficiência A aplicação dos NMs em suspensão, apresentou baixa eficiência comparada aos CAPs e CAGs A condição de coagulação foi definida em ensaios de coagulação, floculação e sedimentação, utilizando cloreto de polialumínio em uma amostra de água do rio Tibagi (dosagem de alumínio = 8 mg L-1 e pH = 6,7) Nos ensaios de tratamento de água as amostras foram fortificadas com os contaminantes de interesse na forma de PC, resultando em concentrações de 46,7; 41,4, 44,4 e 12,4 µg L-1 de ATZ, SMZ, E2 e MCs, respectivamente O tratamento pela técnica de ciclo completo com filtração em areia apresentou porcentagens de remoção de apenas 9,4; 5,8, 11,2 e 11,6% para ATZ, SMZ, E2 e MCs, respectivamente, sendo ineficiente na remoção destes compostos Os CAPs foram aplicados em dois tempos de contato, 3 minutos, simulando à aplicação após a coagulação em estações de tratamento de água – ETA e 6 min simulando à aplicação na captação de água bruta Para remoção de ATZ, SMZ e MCs, foi empregado o CAP5, com dosagens de 6 e 4 mg L-1, e CAP16 com dosagem de 4 e 2 mg L-1 Estas condições apresentaram eficiências de remoção satisfatórias em ambos os pontos de aplicação, resultando em porcentagens de remoção superiores a 91,6% e 1% para ATZ, SMZ e MCs, respectivamente, e de 1% para o E2 Para o tratamento por ciclo completo associado à adsorção em CAGs 5 e 7(*), houve remoção superiores a 98,4% para todos os compostos de interesse, evidenciando a elevada eficiência deste pós-tratamento Devido a baixa eficiência dos NMs em suspensão, os mesmos foram fixados em elementos filtrantes – EFs de polietileno, no qual os NMs de melhor desempenho foram o NTC1 e NTC3-O Para o tratamento por ciclo completo associado à adsorção em EF- NTC1 e EF-NTC3-O ocorreram remoções superiores a 79% para todos os compostos de interesse, apresentando eficiência satisfatória para este pós-tratamento Além disso, os EFs apresentaram capacidade de reativação, podendo ser reutilizados novamente para adsorção dos contaminantes de interesse, após lavagem em NaOH (concentração de 2, mg L-1 e tempo de 3 horas)pt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The discharge of domestic and industrial effluents, and agrochemical compounds in water bodies, enhance the presence of contaminants of emerging concern, such as pesticides and pharmaceuticals compounds, as well as the growth of potentially toxic cyanobacteria, degrading the quality of water resources used for public supply Most water treatment plants use conventional treatment process, consisting of coagulation, flocculation, sedimentation, and filtration, which are inefficient in removing pesticides, hormones, and dissolved toxins, such as atrazine – ATZ, simazine – SMZ, 17ß-estradiol – E2, 17a-ethinylestradiol – EE2 and microcystins – MCs Therefore, this work aimed to evaluate the efficiency of treatment by complete cycle, associated and not with adsorption on pulverized activated carbon – CAP and granular – CAG and nanomaterials – NMs in the removal of ATZ, SMZ, E2 and MCs, added in the forms of commercial product - PC Of the 16 CAPs, 8 NMs and 9 CAGs sampled, CAPs 5 (vegetable, pine), 8 (*) (mineral) and 16 (vegetable, babassu), CAGs 5 (vegetable, coconut) and 7 (*), and the carbon nanotube - NTC2 (without modification, multiwall) in suspension, as the most efficient adsorbents in the selection experiments Also, the application of NMs in suspension presented low efficiency compared to CAPs and CAGs The coagulation condition was defined in coagulation, flocculation, and sedimentation tests, using polyaluminium chloride in a sample of water from the Tibagi river (aluminum dosage = 8 mg L-1 and pH = 67) In the water treatment tests, the samples were contaminated with the compounds of interest in the form of PC, resulting in concentrations of 467; 414, 444, and 124 µg L-1 of ATZ, SMZ, E2, and MCs, respectively The treatment using the complete cycle technique with sand filtration showed removal rates of only 94; 58, 112, and 116% for ATZ, SMZ, E2, and MCs, respectively, evidencing the inefficient of the technique in these compounds removal CAPs were applied in two contact times, 3 minutes, simulating the application after coagulation in water treatment plants – WTP and 6 min simulating the application in the capitation of raw water For removal of ATZ, SMZ, and MCs, CAP5 was used, with dosages of 6 and 4 mg L-1, and CAP16 with a dosage of 4 and 2 mg L-1 These conditions showed satisfactory removal efficiencies at both points of application, resulting in removal percentages greater than 916% and 1% for ATZ, SMZ, and MCs, respectively, and 1% for E2 For the complete cycle treatment associated with adsorption in CAGs 5 and 7 (*), there was a removal greater than 984% for all compounds of interest, showing the high efficiency of this post-treatment Due to the low efficiency of suspended NMs, they were fixed in filter elements – polyethylene EFs, in which the best performing NMs were NTC1 and NTC3-O For the complete cycle treatment associated with adsorption in EF-NTC1 and EF-NTC3-O, removal of more than 79% occurred for all compounds of interest, with satisfactory efficiency for this post-treatment Besides, the EFs showed reactivation capacity, which can be reused again for adsorption of the contaminants of interest, after washing in NaOH (concentration of 2 mg L-1 and time of 3 hours)pt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9052
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameEngenharia Civilpt_BR
dc.relation.departamentCentro de Tecnologia e Urbanismopt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.subjectÁguapt_BR
dc.subjectPurificaçãopt_BR
dc.subjectMicrocistinaspt_BR
dc.subjectProdutos químicos agrícolaspt_BR
dc.subjectÁguapt_BR
dc.subjectPurificationpt_BR
dc.subjectMicrocystinspt_BR
dc.subjectAgricultural chemicalspt_BR
dc.subjectWater - Hormonespt_BR
dc.subjectWaterpt_BR
dc.subjectPurificationpt_BR
dc.subjectAdsorptionpt_BR
dc.titleRemoção de contaminantes em águas pela técnica de tratamento de ciclo completo associada à adsorçãopt_BR
dc.typeTesept_BR

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