Tratamento de águas para abastecimento em instalação piloto de filtração por membranas visando a separação de atrazina, simazina, 17ß-estradiol e microcistinas
Data
2022-01-14
Autores
Galvão, Renan Borelli
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Resumo
Ao longo do século XX e início do século XXI, o aumento acelerado das atividades antrópicas exerceu grande pressão sobre os recursos hídricos, promovendo a degradação da qualidade dos corpos d’água. Dentre os diversos tipos de poluentes, a classe dos contaminantes emergentes inclui agrotóxicos, fármacos, hormônios, toxinas de algas e cianobactérias, entre outros. A maior comercialização de produtos contendo esses compostos, em função do aumento da produtividade agrícola e da automedicação, pode causar a contaminação de mananciais de abastecimento. De difícil degradação química e biológica, são conhecidos por serem persistentes e bioacumuladores e o tratamento de água por técnicas convencionais, como o ciclo completo, não é capaz de efetivamente removê-los. Nesse contexto, a filtração por membranas, que consiste primariamente em um processo de retenção física de partículas, é uma técnica promissora na separação de contaminantes orgânicos presentes em águas. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho da filtração por membranas para a separação dos contaminantes atrazina – ATZ, simazina – SMZ, 17ß-estradiol – E2 e microcistinas – MCs, aplicando-a em escala piloto como uma alternativa: (i) ao ciclo completo – Experimentos C2, a partir da filtração de água bruta de manancial em membranas de Microfiltração – MF, Nanofiltração – NF e Osmose Inversa – OI; (ii) à filtração em meio granular – Experimentos C3, a partir da filtração de água decantada de Estação de Tratamento de Água – ETA em membranas de MF, NF e OI; e (iii) como pós-tratamento – Experimentos C4, a partir da filtração em membranas de NF e OI de água filtrada de ETA. Foram adotadas pressões de alimentação de 0,3; 5,0 e 7,5 bar para MF, NF e OI, respectivamente, e duração de 5 ou 10 horas. As porcentagens de remoção obtidas pela técnica de ciclo completo foram de apenas 38,0; 5,0; 44,2 e 34,1% para ATZ, SMZ, E2 e MCs, respectivamente, o que comprova a limitada eficiência do tratamento convencional e a necessidade de tratamento complementar para a produção de água potável. A técnica de filtração em membrana de MF seguida por NF ou OI foi eficiente como alternativa tanto ao ciclo completo como para a filtração em meio granular, resultando em porcentagens de remoção médias para todos os contaminantes: (i) acima de 98,2% para o Experimento C2-NF; (ii) acima de 98,3% para o Experimento C3-NF; (iii) acima de 99,6% para o Experimento C2-OI; e (iv) acima de 99,5% para o Experimento C3-OI. A filtração em membrana de NF e OI como alternativa técnica de pós-tratamento também apresentou elevada eficiência de remoção dos contaminantes de estudo (>98,9% para o Experimento C4-NF e >99,6% para Experimento C4-OI), tendo o permeado do Experimento C4-OI apresentado a melhor qualidade dentre todas as condições analisadas, com concentrações residuais de 0,08 e 0,11 µg L- 1 para ATZ e SMZ e inferiores a 2,9 ng L-1 para E2 e 3,6 ng L-1 para MCs
Descrição
Palavras-chave
Microfiltração, Nanofiltração, Osmose inversa, Agrotóxicos, Hormônios, Cianotoxinas, Água - Tratamento, Atrazina, Cianotoxina, Engenharia sanitária