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Tipo do documento: Dissertação
Título: ESTUDO COMPARATIVO DE REMOÇÃO DE FERRO E MANGANÊS DE SOLUÇÃO AQUOSA POR OZONIZAÇÃO SEGUIDA DE FILTRAÇÃO UTILIZANDO AREIA, ZEÓLITA E CARVÃO ATIVADO GRANULAR
Autor: Emboaba, Débora Garcia 
Primeiro orientador: Souza, Jeanette Beber de
Primeiro coorientador: Souza, Kely Viviane de
Resumo: Frequentemente encontrados em águas de poços de captação do Estado do Paraná, o ferro e o manganês podem alterar as características estéticas e organolépticas da água, bem como causar situações inconvenientes para seus consumidores. Nesse sentido, este problema demanda a concepção de um tratamento específico para garantir disponibilidade hídrica de qualidade para a população a ser abastecida. Com este propósito, este trabalho investigou a eficiência da ozonização seguida de filtração no tratamento de águas com estes metais, observando a remoção de cor aparente, cor verdadeira, turbidez, ferro total e manganês total, objetivando confirmar se este tipo de tratamento viabiliza que as concentrações de tais parâmetros se adequem ao padrão de potabilidade da água. O estudo foi conduzido em duas etapas. Primeiramente, na etapa de otimização, dois tipos de amostras com diferentes proporções de Fe/Mn, A (1 mgFe L-1 + 4 mgMn L-1) e B (3 mgFe L-1 + 4 mgMn L-1), preparadas a partir de água destilada e concentrações pré-determinadas de sulfato ferroso e sulfato manganoso, foram submetidas a três diferentes faixas de pH (ácida, neutra e alcalina) e ozonizadas sob três níveis de produção de ozônio (mínima, média e máxima produção do equipamento), sendo cada ensaio realizado em triplicata. Verificou-se que a ozonização em pH neutro e produção mínima de ozônio proporcionaram os melhores resultados de oxidação de Fe e Mn, para ambas as amostras. Posteriormente, novas amostras A e B foram preparadas, ozonizadas sob condições ótimas e submetidas à filtração em três diferentes meios granulares: areia, zeólita e carvão ativado granular (CAG). Os resultados evidenciaram que, para a amostra A, nenhum dos materiais testados possibilitou o alcance dos padrões de potabilidade dos parâmetros avaliados; já para a amostra B, os três materiais filtrantes proporcionaram suficiente eficiência de tratamento para que os resultados de turbidez e ferro atendessem aos limites estabelecidos pela legislação, enquanto que em relação à cor aparente e à concentração de Mn, só foi possível o enquadramento ao valor máximo permitido pela legislação (VMP) quando a amostra foi filtrada em CAG. O ozônio confirmou-se um excelente oxidante de metais solúveis, por não demandar alta alcalinidade para agir com eficácia, principalmente em águas com elevadas concentrações de Fe e Mn, ainda que ocorrendo simultaneamente. A amostra B foi favorecida pelo tratamento devido às reações autocatalíticas provocadas pelos óxidos metálicos, presentes em maior quantidade nesta amostra do que na amostra A. Entre zeólita, areia e CAG, este último demonstrou ser o melhor material suporte para filtração. O sistema de tratamento proposto, de ozonização seguido de filtração, é mais vantajoso para o tratamento de águas com maiores concentrações de Fe e Mn (amostra B).
Abstract: Iron and manganese, which are often found in groundwater in the state of Paraná, can dramatically change the aesthetic and organoleptic characteristics of water, and cause inconvenient situations for its consumers. Thus, this problem requires the design of a specific efficient viable treatment to ensure the availability of quality water for the population to be supplied. Therefore, this study investigated the efficiency of ozonation and filtration in the treatment of water containing iron and manganese, regarding to the removal of color, turbidity, total iron and total manganese, comparing three types of filter materials. The study aimed to confirm if this kind of treatment allows that the concentrations of such parameters to suit the drinking water standard. First of all, in the optimization stage, two samples with different Fe/Mn proportions, A (1 mgFe L-1 + 4 mgMn L-1) and B (3 mgFe L-1 + 4 mgMn L-1), were submitted to three different pH scale (acid, neutral and alkaline), and it was ozonated under three levels of ozone (minimum, medium and maximum concentration produced by the apparatus), and each test was performed in triplicate. It was found that ozonation at neutral pH and minimum ozone level shows the best Mn oxidation results for both samples. Subsequently, new samples A and B were prepared, ozonized under the optimum conditions and submitted to filtration in three different granular media: sand, zeolite and granular activated carbon (GAC). The results showed that, for sample A, with any of the filter media tested, it was not possible to reach the potability standards of the evaluated parameters; in the other hand, for sample B, the three filter materials provided suitable treatment efficiency for the concentration of turbidity and iron to comply with the limits established by the legislation. Whereas, regarding to the apparent color and manganese, it was only possible to fit the maximum allowed value (VMP) when the sample was filtered in GAC. In this way, ozone has been confirmed as an excellent oxidant of soluble metals, once it does not require high alkalinity to act effectively, especially in waters with high concentrations of Fe and Mn, although occurring simultaneously. Sample B was favored by the treatment, due to the autocatalytic reactions caused by the metal oxides present in a larger quantity in this sample than in the sample A. Between zeolite, sand and granular activated carbon, this last one showed to be the best material support for filtration, although its greater efficiency in relation to the other materials was not statistically significant; and the proposed treatment system of ozonation followed by filtration is more advantageous for the treatment of water with higher concentrations of Fe and Mn
Palavras-chave: metais
carvão ativado granular
zeólita
adsorção
ozonização
metals
granular activated carbon
zeolite
adsorption
ozonization
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental (Mestrado / Associação Ampla com UEPG)
Citação: Emboaba, Débora Garcia. ESTUDO COMPARATIVO DE REMOÇÃO DE FERRO E MANGANÊS DE SOLUÇÃO AQUOSA POR OZONIZAÇÃO SEGUIDA DE FILTRAÇÃO UTILIZANDO AREIA, ZEÓLITA E CARVÃO ATIVADO GRANULAR. 2019. 84 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental - Mestrado / Associação Ampla com UEPG) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1106
Data de defesa: 22-Feb-2019
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental (Associação com Universidade Estadual de Ponta Grossa)

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