Remoção de fluoretos em amostras de água utilizando lodo de ETA como adsorvente

Autor: Araujo, Diego Erieudes
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSCARUniversidade Federal de São CarlosUFSCAR.
Druh dokumentu: masterThesis
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Water sludge is a solid waste produced during the water treatment. The volume of sludge produced in a water treatment plant can reach tons of material per month, depending of the quantity of water treated in the plant. Water sludge characteristics can vary depending of the water source and chemical products used in the water treatment. This material is rich in iron oxides, alum oxides, minerals and humic substances. Nowadays all this waste doesn’t have an application, being usually discharged in landfills, after a drying process, or into rivers. On the other hand, fluoride: an ion commonly founded in water samples from drilled wells. According to the current potability standard, administrative order number 2914/11 from Brazilian Govern Health Department, fluoride is necessary for water quality, being indispensable to avoid caries, primarily in children. However, in high concentrations – above 1,5 mg F?.L-1 –, fluoride causes health problems to the consumers, as dental fluorosis and skeletal fluorosis. Moreover, in a high concentration level, fluoride interferes or even hinders the application of this water to public supply, because most of the disposable technologies for fluoride removal have a high financial cost. That said, this work was planned to look for and combine a solution for both problems: utilization for water sludge and an alternative to fluoride removal with low cost. For this purpose, fluoride removal tests were done using fluoride standard samples in a jar-test equipment. These experiments were lead in different pH, to verify the pH influence in the fluoride removal process on the water sludge surface. After the experiments with the fluoride standard samples, a groundwater sample from the city of Capela do Alto, São Paulo state, was used to verify the efficiency of the material in a raw water sample with high fluoride, 2,8 ± 0,02 mg F?.L-1. The maximum adsorption result reached in fluoride standard sample was 0,36 ± 0,02 mg F?/g sludge, in pH 4. The minimum adsorption capacity was reached in pH 6, 0,30 ± 0,02 mg F?/g sludge. In the experiment with groundwater (pH 8,3), the maximum adsorption was 0,34 ± 0,02 mg F?/g sludge, showing the low pH influence in the fluoride adsorption onto water sludge.
O lodo de ETA é um resíduo sólido gerado durante o processo de tratamento da água, cujo volume gerado em uma estação de tratamento pode chegar a toneladas por mês, dependendo da quantidade de água tratada. Apesar de suas características variarem de acordo com a fonte de água utilizada e produtos empregados no tratamento da água, este material é rico em óxidos de ferro, de alumínio, minerais e materiais húmicos. Atualmente todo esse resíduo não possui um uso, sendo frequentemente descartado em aterros sanitários após processo de secagem ou lançado in natura nos corpos d’água. Outra questão comum da área de saneamento, o fluoreto: um íon comumente encontrado em amostras de águas subterrâneas. De acordo com o padrão de potabilidade vigente, Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde, o fluoreto é necessário para a qualidade da água, sendo indispensável no combate às cáries, principalmente em crianças. Entretanto, quando em concentrações acima da máxima permitida, 1,5 mg F?.L-1, pode acarretar em problemas de saúde aos usuários do manancial, como fluorose dentária e óssea. Por este motivo, a concentração deste íon acima dos limites estabelecidos, pode inviabilizar o uso desta água para abastecimento público, visto que muitas das tecnologias utilizadas para sua remoção apresentam um alto custo. Sendo assim, este trabalho foi elaborado como forma de unir e buscar uma solução para ambos os problemas: uso para o lodo de ETA e alternativa de remoção de fluoreto à baixo custo. Para tanto, realizou-se ensaios de remoção em jar-test (teste de jarros) com padrões de fluoreto. Esses testes foram conduzidos em diferentes valores de pH, a fim de que se verificasse o grau de influência deste parâmetro no processo de adsorção do fluoreto pelo lodo de ETA. Após os testes em soluções padronizadas, utilizou-se uma amostra de água com concentração de fluoreto acima da permitida, 2,80 ± 0,02 mg F?.L-1, de um poço da cidade de Capela do Alto, estado de São Paulo, para se verificar o rendimento adsortivo do lodo em uma amostra de água in natura. Utilizando-se a solução padrão, o valor máximo de adsorção obtido foi de 0,36 ± 0,02 mg F?/g de lodo em pH 4. O menor rendimento, experimento em pH 6, foi de 0,30 ± 0,02 mg F?/g de lodo. No ensaio com a amostra de água de poço (pH 8,3), alcançou-se uma adsorção de 0,34 ± 0,02 mg F?/g de lodo. Os resultados sinalizam uma alternativa aos adsorventes utilizados atualmente, que alia eficiência de processo e reuso de um rejeito sólido com pouca, ou nenhuma, utilização.
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