No Brasil, a desinfecção e oxidação da água, para o consumo humano, são usualmente realizadas com a adição de cloro nas formas de gás cloro e hipoclorito de sódio. Estudos recentes tem demonstrado que a oxidação e desinfecção da água com o cloro podem ocasionar a formação de trialometanos e outros subprodutos clorados. Alguns destes subprodutos são substâncias carcinogênicas. Neste trabalho estudou-se a influência das substâncias húmicas (SH) extraídas da turfa, com diferentes massas moleculares, na formação de trialometanos e outros subprodutos clorados em decorrência do uso do cloro e dióxido de cloro na etapa de oxidação da água. As frações das SH utilizadas neste trabalho foram caracterizadas por análise elementar, ultravioleta visível, ressonância magnética nuclear de C13 (RMN de C13), ressonância paramagnética nuclear eletrônica (EPR) e infravermelho. Estas caracterizações demonstraram que a fração de menor massa molecular (30-100 KDa), obtidas por ultrafiltração (UF), apresentou um menor grau de condensação de grupamentos aromáticos em relação as frações de SH de massa molecular menor que 0,45 μm e maior do que 100 KDa. Nas análises realizadas por RMN de C13 e análise elementar, constatou-se que a fração de SH de massa molecular entre 30-100 KDa, apresentou uma maior porcentagem de grupos contendo oxigênio. Após as caracterizações das SH, preparou-se três tipos de água, com cor 100 +/ - 5 uH, adicionando-se as diferentes frações de SH na água separadamente. A seguir foram realizados ensaios no equipamento jarteste, para a determinação das dosagens dos oxidantes cloro e dióxido de cloro os quais foram utilizadas nos ensaios de formação dos subprodutos clorados. Estes ensaios foram realizados variando-se as dosagens do oxidante em função do tempo de reação. As concentrações dos oxidantes determinadas foram de 7,0 mg/L para o cloro e de 1,0 mg/L para o dióxido de cloro. Na realização dos ensaios de formação dos subprodutos clorados, considerou-se o tempo de reação em função da dosagem dos oxidantes cloro e dióxido de cloro que foram determinadas anteriormente nos ensaios de demanda. Os subprodutos clorados, formados, foram quantificados utilizando-se a técnica de cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons. O método utilizado foi o do padrão interno. O clorofórmio foi o subproduto majoritário, nos ensaios realizados com todas as frações. Na oxidação da água com o cloro, ocorreu a formação de um maior número de subprodutos clorados em relação aos ensaios realizados com oxidante dióxido de cloro. Nos ensaios realizados com a água preparada com SH de menor tamanho molecular ocorreu uma maior concentração dos subprodutos clorados formados, especialmente para o clorofórmio. / In Brazil, the disinfection and oxidation of drinking water is usually done by the addition of chlorine gas and sodium hypochloride forms. Recent studies have demonstrated that disinfection and oxidation of water using chlorine can cause the formation of trihalomethane and others chlorine by-products, which are carcinogenic substances. In this present work, it has been studied the influence of the humic substance (SH) extracted from peat soil, with different molecular size, in the formation of trihalomethane and others chlorine by-products as results of the use of chlorine and chlorine dioxide in the water oxidation step. The SH fractions used in this were characterized by elemental analysis, visible ultraviolet, C13 nuclear magnetic resonance (C13 NMR), electron paramagnetic resonance (EPR) and infrared spectroscopy. Such characterization showed that the fractions with smaller molecular size (30-100 KDa), obtained by ultrafiltration (UF), presented a smaller degree of aromatic groups condensation with respect to fractions of SH molecular size smaller than 0,45 μm and higher than 100 KDa. C13 NMR and elemental analysis were also used. SH fraction of molecular size between 30-100 KDa presented higher percentage of groups containing oxygen. After characterizations of SH, water was prepared with 100 +/- 5 uH color, with separated addition of different fractions of SH in the water. Tests in the jartest equipment were realized for the determination of dosages of chlorine and chlorine dioxide oxidants, which were utilized in the test of formation of chlorine by-products. These tests were performed studying the oxidation dosage in function of the reaction time. The oxidant concentrations were 7.0 mg/L for the chlorine and 1.0 mg/L for chlorine dioxide. Formation of chlorine by-products was tested considering the reaction of time with respect to the oxidants dosage of chlorine and oxidant chlorine, previously determined. The chlorine by-products resultant were quantified using the gas chromatography with detector of electron capture technique GC-ECD. The method utilized was the addition of internal standard. In the water oxidation by chlorine an higher number of chlorine by-products occurred in comparison of the test performed with chlorine dioxide. In the test performed with the water prepared with SH of smallest molecular size a highest concentration of resultant by-products occurred, specially by chloroform.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-05052016-092347 |
| Date | 30 March 2005 |
| Creators | Sérgio Marcos Sanches |
| Contributors | Eny Maria Vieira, Eduardo Ribeiro de Azevêdo, Luiz Di Bernardo, Valdir Schalch, Carlos Henrique Tomich de Paula da Silva |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências da Engenharia Ambiental, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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