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Previous issue date: 2006 / A água tem influência direta sobre a saúde, a qualidade de vida e o desenvolvimento do ser humano. A
maioria das enfermidades (80%) que ocorrem em países em desenvolvimento é ocasionada por
contaminação microbiana da água. Em conseqüência, a desinfecção de água de consumo e residuária é
necessária. O uso da Radiação UV-C (= 253,70 nm) como agente germicida data do início do Século
XX. A princípio foi discreto devido aos problemas relacionados com alguns fatores, tais como, o alto
custo de processo e manutenção, o projeto dos fotorreatores, as lâmpadas não-eficientes. Este processo é
limpo, pois não apresenta subprodutos tóxicos ou carcinogênicos, como no caso da cloração, que gera os
trihalometanos quando em presença de substâncias húmicas. O poder germicida da Radiação UV-C devese
a modificações genéticas no DNA dos microrganismos que levam a formação do dímero da pirimidina.
O presente trabalho utilizou a radiação UV-C para desinfetar água destilada e estéril contaminada com a
bactéria Escherichia coli. Desenvolveu-se um fotorreator anular em escala de bancada, especialmente,
apropriado para obtenção da cinética intrínseca do processo. O fotorreator foi acoplado em série a um
tanque de reciclo dentro de um circuito contínuo. Objetivando-se simplificações no modelo desenvolvido
para o perfil de concentração de bactérias ativas, o tanque de reciclo munido de agitação mecânica foi
projetado para ter um volume útil dez vezes superior ao do fotorreator. As simplificações de modelo
matemático permitiram que o ponto de amostragem fosse posicionado a 8 cm após a saída do tanque. As
fontes de radiação UV-C foram as lâmpadas germicidas de baixa potência, TUV HO 75W (alta emissão)
e TUV 36W (baixa emissão). Foram realizados estudos sobre a distribuição do tempo de residência no
tanque de reciclo para sistema sem e com agitação mecânica (250 rpm e 1000 rpm), utilizou-se a técnica
de estímulo resposta (tipo pulso). A agitação mecânica trouxe melhorias na qualidade de mistura do
líquido no tanque de reciclo, assim como levou o comportamento dinâmico a aproximar-se
consideravelmente de um tanque de mistura perfeita, o que possibilitou a aquisição de dados cinéticos na
saída do tanque de reciclo. O modelo utilizado para taxa de reação de inativação de bactérias ativas foi
uma simplificação do proposto por Labas et al. (2006) e apenas um evento de exposição à radiação UV-C
foi considerado. Os modelos desenvolvidos para as propriedades do campo de radiação são semiempíricos,
utilizou-se o modelo radial de incidência para representar a propagação de fótons no espaço
reacional. Os valores obtidos para a energia incidente na entrada ótica do fotorreator foram: 1,34 x 10-9
Einstein.cm-2.s-1 (TUV HO 75W) e 1,36 x 10-9 Einstein.cm-2.s-1 (TUV 36W), estes resultados mostraram
que a lâmpada de 75W encontrava-se com uma emissão inferior à esperada. No processo de desinfecção
de água a concentração inicial de bactérias ativas variou dentro da faixa de 106 a 108 NMP/100 cm3, a
vazão de reciclo e a velocidade de agitação foram 48,30 cm3.s-1 e de 1000 rpm. Em todas as corridas
experimentais a eficiência de inativação foi de 100%, ocorrendo em tempos distintos de processo cujo
máximo foi de 1440 s, o que correspondeu ao tempo efetivo de irradiação de 87,28 s. A inativação das
bactérias não foi observada de imediato em todas as corridas, o que está relacionado com a dose de
radiação UV-C, que depende diretamente da concentração inicial de bactéria e da energia radiante na
entrada ótica do fotorreator. A dose mínima de Radiação UV foi compatível com valores observados na
literatura para 90% de inativação. A avaliação da cinética do processo utilizando a simplificação do
modelo de Labas et al. (2006) forneceu resultados coerentes dentro da faixa de erro de 4,68 5,15%. A
taxa de reação inicial de inativação, a constante de inativação e a ordem de reação foram: a) concentração
inicial de 1,60x 106 NMP/100 cm3: 0,06 NMP/100 cm3.s, 2,24 x 102 s-1(cm3.Einstein-1)m e 0,50; b)
concentração inicial de 1,60 x 108 NMP/100 cm3: 0,13 NMP/100 cm3, 4,01 x 102 s-1(cm3.Einstein-1)m e
0,40
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/6591 |
| Date | January 2006 |
| Creators | SILVA, Andreza Barbosa da |
| Contributors | SARMENTO, Sandra Maria |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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