Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The production and dissemination of knowledge on environmental issues, considering the social and economic aspects, including the reuse of water used for non-potable purposes meets the assumptions of sustainable planet. As, when properly handled, greywater can be used for non-potable consumption in buildings, for example, discharge of toilets, washing floors, washing sidewalks, watering gardens, ornamental uses such as water features and fountains, since that does not provide health risks to users. In this study was evaluated in laboratory scale the potential treatment of greywater coming from the washing machine, and the possibility of reuse of this water for non-potable purposes in popular residences. The methodology was based on the experimental research, using research strategy involving data collection and analysis parameters, quantifying the production of drinking water, greywater demand, analysis of physical, chemical and microbiological parameters, evaluating the performance of synthetic greywater and chemical process by using coagulation, flocculation, fluctuation and flotation, filtration through granular media and post-treatment by adsorption on activated charcoal. A preliminary step of qualitative characterization of greywater collected from the washing machine, from the point physicochemical and microbiological was carried out in a single-family residence. It were collected 43 samples in the period of six months and carried out at laboratory scale, greywater showed electrical conductivity of 364 ± 196 μScm-1; apparent color of 362±201uC; true color of 157 ± 102uC; total solids of 391 ± 215mgL-l; suspended solids of 40 ± 29 mgL-l; dissolved solids of 347 ± 201 mg L-l; settling solids of 1.0 ± 0.8; temperature of 25 ± 3.5°C; turbidity of 49 ± 36 NTU; pH of 7.4 ± 1.2, COD of 300 ± 142 mg/L, BOD of 101 ± 142 mg/L; surfactants of 0.6 ± 0.5 mg/L; coliforms ranged from ND to 9,6x105 and tolerant coliforms term ranged from ND to 1.8x 105. Treatability tests carried out with jar tests, the best conditions of coagulation are defined concentrations of 160 mg/L of aluminum sulfate (Al2(SO4)3), resulting pH coagulation of 5.0 and turbidity of 14.1 NTU, optimization of rapid mixing, Gf of 1200s-1, time of 8s and optimization of flocculation with better performance Gf 40s-1 and the ti me 6 to 10 min. For the above defined conditions were passed by several granular media, selecting the best material, which was the sand grains 0.42mm (effective size). The results indicate that the system of chemical pretreatment by coagulation, flocculation and flotation with subsequent passage through sand and activated carbon adsorption filter, have been successful for the removal of the evaluated parameters. Comparing the initial parameters of the sample and the results improved efficiency of the treatment, we have respective indexes, remove turbidity, 37 NTU to 0.04 NTU; apparent color 276uC to 20uC; COD 228mg/L to 34mg/L and surfactants 1.09mg/L 0.20mg/L. Results showed the potential of the application of this treatment for greywater reuse in residences. / A produção e disseminação do conhecimento para as questões ambientais, considerando os aspectos sociais e econômicos, entre eles, o reúso de águas, aplicado para fins não potáveis vem ao encontro das premissas de planeta sustentável. As águas cinzas, quando devidamente tratadas, podem ser utilizadas para consumo não potável em edificações como, por exemplo, descarga de vasos sanitários, lavagem de pisos, lavagem de calçadas, irrigação de jardins, usos ornamentais como espelhos d água e chafarizes, desde que não proporcione riscos à saúde dos usuários. Neste estudo foi avaliado em escala laboratorial o potencial de tratamento de águas cinzas oriundas da máquina de lavar roupas e a possibilidade de reúso dessas águas para fins não potáveis em residências populares. A metodologia teve como base a pesquisa experimental, empregando estratégia de investigação envolvendo coleta de dados e análises de parâmetros, quantificando a produção de água potável, demanda de águas cinzas, análises de parâmetros físico-químicos e microbiológicos, avaliação do desempenho da água cinza sintética e real, utilizando processo químico através de coagulação, floculação, flutuação e flotação, filtração em meio granular e pós-tratamento por adsorção em carvão ativado. Foi realizada uma etapa preliminar de caracterização qualitativa de águas cinzas coletadas do efluente da máquina de lavar roupa, do ponto de vista físico-químico e microbiológico, em uma residência unifamiliar. Foram coletadas 43 amostras no período de 6 meses e feitas análises laboratoriais; a água cinza apresentou condutividade elétrica de 364±196 μScm-1; cor aparente de 362±201uC; cor verdadeira de 157±102uC; sólidos totais de 391±215mgL-l ; sólidos suspensos de 40±29 mgL-l ; sólidos dissolvidos de 347±201 mgL-l; sólidos sedimentáveis de 1,0±0,8; temperatura de 25±3,5 oC ; turbidez de 49±36 NTU; pH de 7,4 ± 1,2, DQO de 300±142 mg/L, DBO de 101±142 mg/L; surfactantes de 0,6±0,5 mg/L; coliformes totais variaram de ND a 9,6x105 e coliformes termo tolerantes de ND a 1,8x 105. Através de ensaios de tratabilidade utilizando teste de jarros, foram definidas as melhores condições de concentrações do coagulante, 160 mg/L de sulfato de alumínio (Al2(SO4)3), resultando o pH de coagulação de 5,0 e turbidez de 14 NTU, otimização da mistura rápida, Gf de 1200s-1, tempo de 8s e a otimização da floculação com melhor desempenho Gf 40s-1 com o tempo 6 a 10 min. Para as condições anteriores definidas foram passados por meios granulares diversos, selecionando o melhor material, que foi a areia de grãos 0,42mm (tamanho efetivo). Os resultados indicam que o sistema de pré-tratamento químico através da coagulação, floculação ou flotação com posterior passagem por filtro de areia e adsorção por carvão ativado, foram bem sucedidos para a remoção dos parâmetros avaliados. Comparando os parâmetros iniciais da amostra e os resultados de maior eficiência do tratamento, temos os respectivos índices: remoção de turbidez, 36,6NTU para 0,04NTU; cor aparente, 276uC para 20uC; DQO, 228mg/l para 34mg/L; e surfactantes 1,09mg/L para 0,20mg/L. Os resultados obtidos neste trabalho indicaram o potencial de aplicação desse tratamento visando o aproveitamento de águas cinzas em residências.