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Previous issue date: 2012-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Usually, conventional water purification technology with eutrophic waters (high density of
cyanobacteria and dissolved toxins) does not guarantee that the water produced is within the
maximum allowable concentration of 1.0 µg/L of microcystin (Decree 2914/2011). Additional
processes are needed, and the use of activated carbon is considered effective to reduced or
eliminate those toxins. The present study aimed to evaluate in a bench-scale the removal of
microcystin-LR in water supplies using conventional treatment followed by adsorption with
granular activated carbon. The experiment was conducted in two stages. In the first stage
coagulation assays were performed with the evaluation of five coagulants (with and without
the use of polymers as auxiliaries) in order to select the most appropriate coagulant and its
concentration to the water under investigation. The second stage were coagulation /
flocculation tests and sedimentation using the conditions defined in the first step with raw
water with an addition of a defined concentration of microcystin-LR extract. The extracted
was obtained from the culture of a toxigenic strain of Microcystis aeruginosa. The final
effluent was decanted in the jar test and stored. Two peristaltic pumps adduced the reserved
water to the sand filters; the sand filter effluent was distributed to two columns of granular
activated carbon with different particle size (0.42 to 1.40 and 0.60 to 2.36 mm). The results of
coagulation assays showed the best results of removal of apparent color, turbidity,
phytoplankton and particular true color, which is a strong competitor for the adsorption sites
of activated carbon, with the polyaluminum chloride (dosage of 9.92 mg L -1 of Al 3 + and pH
between 5 and 6, without the addition of alkalizing or acidifying). The conventional treatment
steps were not efficient for microcystin-LR removal while the granular activated carbon from
coconut showed high percentages of removal (80 to 100%). Although no statistically
significant differences were observed in the removal of MC-LR between the different particle
size, the had breakthrough coal to the smaller particle size (CC2) occurred in a shorter contact
time (2 hours) which eventually reflected in a lower qe (2.1 µg/g) and a higher rate of use
(8.09 gCAG / Lwater) when compared to the smaller particle size (CC1) that showed the best
performance both in terms of qe (8.9 µg/g) as the rate use of (1.93 gCAG / Lwater) confirming
its use in actual scale, since it ensures an effluent concentration below the Decree 2914/11 for
a longer time and using a smaller quantity of coal. / Usualmente, a potabilização de águas eutrofizadas com alta densidade de cianobactérias e
toxinas dissolvidas pela tecnologia convencional não garante que a água produzida esteja
dentro dos valores máximos permissíveis de 1,0 µg/L de microcistina (Portaria 2914/2011).
Processos adicionais são necessários, e o uso de carvão ativado é considerado medida eficaz
na solução deste problema. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal
avaliar em escala de bancada a remoção de microcistina-LR em água para abastecimento,
utilizando tratamento convencional seguido de adsorção por carvão ativado granular. O
experimento foi realizado em duas etapas. Na primeira, foram realizados ensaios de
coagulação com avaliação de cinco coagulantes (com e sem o emprego de polímeros como
auxiliares) para o estabelecimento do mais apropriado para a água em estudo. Na segunda
etapa, foram realizados ensaios de coagulação/floculação e sedimentação de acordo com as
condições definidas na etapa supracitada, utilizando água bruta com adição de uma
concentração definida de extrato de microcistina-LR proveniente do cultivo de Microcystis
aeruginosa. O efluente final decantado nos jarros do jar test foi armazenado, e em seguida
aduzido a filtros de areia cujo efluente se distribuía para duas colunas de carvão ativado
granular de diferentes granulometrias (0,42 - 1,40 e 0,60 - 2,36 mm). Os resultados dos
ensaios de coagulação mostraram que o cloreto de polialumínio, na dosagem de 9,92 mg.L-1
de Al 3+e pH entre 5 e 6 (sem adição de alcalinizante ou acidificante), apresentou os melhores
resultados em termos de remoção da cor aparente, turbidez, fitoplâncton e em especial da cor
verdadeira que se apresenta como forte competidora pelos sítios de adsorção do carvão
ativado. As etapas que compõem o tratamento convencional se mostraram pouco eficientes na
remoção da microcistina-LR, enquanto que o carvão ativado granular de casca de coco
apresentou elevados percentuais de remoção (entre 80 a 100%). Apesar de não ter sido
observada diferenças estatisticamente significativas na remoção da MC-LR entre as diferentes
granulometrias, o transpasse no carvão de maior granulometria (CC2) ocorreu em um menor
tempo de contato (2 horas) o que acabou refletindo em um menor qe(2,1 µg/g) e uma maior
taxa de uso (8,09gCAG/Lágua) quando comparado ao de menor granulometria (CC1) que
apresentou melhor desempenho tanto em relação ao qe(8,9 µg/g) como pela taxa de uso de
(1,93gCAG/Lágua) confirmando seu uso em escala real, uma vez que garante um efluente com
concentração inferior ao que estabelece a Portaria 2914/11 por mais tempo e utilizando uma
menor quantidade de carvão.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/1808 |
| Date | 30 May 2012 |
| Creators | Guerra, Alaine de Brito |
| Contributors | Ceballos, Beatriz Suzana Ovruski de, Libânio, Marcelo, Aquino, Sérgio Francisco de, Lopes, Wilton Silva |
| Publisher | Universidade Estadual da Paraíba, Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental - MCTA, UEPB, BR, Tecnologia Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB, instname:Universidade Estadual da Paraíba, instacron:UEPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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