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Previous issue date: 2012-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate at bench-scale the removal of microcystin-LR from water for public supply using Fenton's reagent, coagulation, flocculation, sedimentation and filtration by columns of granular activated carbon (GAC). The water used in this study was prepared by adding 20 mL of microcystin-LR extract
(obtained from a pure culture of Microcystis aeruginosa after three consecutive freeze / thaw cycles), in 1L of untreated water from the Acauã reservoir and which corresponded to a concentration of microcystin-LR of aproximately 19 µg.L
. The experiments were conducted in three stages. The first step was to determine the best conditions for coagulation obtained via diagrams of coagulation based on remaining turbidity and apparent colour after treatment with Fenton's reagent at concentrations between 5 mg.L-1 and 100 mg.L-1 f eSO4.7H2O and 1.83 mg.L-1 to 36.70 mg.L of H2O and pH varying between 3 and 9 at a settling time of 5 min. In the second stage the fastest sedimentation time was determined after coagulation based on the control parameters of remaining turbidity, apparent colour and microcystin-LR concentration. The third stage evaluated the adsorption of microcystin-LR in columns of GAC (particle size between 1.40 mm and 0.42 mm) after the conditions defined in steps I and II. The GAC columns were constructed from PVC tubing with an internal diameter of 21 mm and a functional height of GAC of 15 cm and 20 cm, corresponding to two different contact times. The fixed flow rate for each GAC column was 2 L.h2-1. The optimum conditions for coagulation were 15 mg.L FeSO4.7H2O and 5.5 g.L-1 H2O, at pH 8.4 and coagulation and sedimentation times of 15 min. After coagulation, flocculation and sedimentation turbidity decreased from 5.8 to 3.0 uT, apparent color of 115 uH to 81 uH and a reduction in microcystinLR concentration from 18.52 µg.L2-1 to 9.59 µg.L-1, with percentage removals of 48%, 30% and 48%, respectively. Break-through occurred in the shorter length column of GAC with the shorter contact time (CC1) after 2 hours of operation, resulting in a smaller q
e (1.85 μg.g-1) and higher usage rate (3.82 g.L-1) compared o the GAC column with the greater contact time (CC2), with a break-through after 6 hours operation. Thus the longer GAC column (CC2) gave a better performance both in terms of q
e (4.15 μg.g-1) and rate of use (1.70 g.L-1), ensuring effluent oncentration below the maximum allowable value of 1 µg.L-1
required by Ordinance 2914/11, Ministry of Health, with a longer operational life and an economy in GAC usage. / Este trabalho teve como objetivo avaliar em escala de bancada a remoção de microcistina-LR de água destinada ao abastecimento público utilizando coagulação com reagente de Fenton, floculação, decantação e filtração seguido de colunas de carvão ativado granular (CAG). A água de estudo foi preparada pela adição de 20 mL de extrato de microcistina-LR (após congelamento/descongelamento por três vezes consecutivas da cultura pura de Microcystis aeruginosa) em 1 L de água bruta do reservatório de Acauã, que correspondeu a concentração de microcistina-LR em torno de 19 μg.L-1
. O experimento foi realizado em três etapas. Na primeira etapa foi definida a melhor condição de coagulação através de diagramas de coagulação para turbidez remanescente e cor aparente remanescente com concentração de reagente de Fenton entre 5 mg.L-1 - 100 mg.L-1 de FeSO4.7H2O e 1,83 mg.L de H2O para pH de coagulação entre 3 e 9 com tempo de sedimentação de 5 min. Na segunda etapa foi definido o melhor tempo de sedimentação conforme as condições de coagulação estabelecidas na etapa I e os parâmetros de controle foram turbidez remanescente, cor aparente remanescente e microcistina-LR remanescente. Na terceira etapa foi avaliada a adsorção da microcistina-LR em colunas de CAG (granulometria entre 1,40 mm e 0,42 mm) utilizando as condições definidas nas etapas I e II. As colunas de CAG foram construídas com tubos de PVC com diâmetro interno de 21 mm e altura útil de CAG de 15 cm e 20 cm, correspondendo a dois tempos de contato distintos. A vazão fixada para cada coluna de CAG foi de 2 L.h2-1-1. A melhor condição de coagulação foi 15 mg.L de FeSO4.7H2O; 5,5 mg.L-1 de H2O
, pH de coagulação de 8,4 e tempo de sedimentação de 15 min. Após a coagulação, floculação e sedimentação a turbidez reduziu de 5,8 uT a 3,0 uT, cor aparente de 115 uH a 81 uH e concentração de microcistina-LR de 18,52 µg.L-12 a 9,59 µg.L-1, com percentuais de remoção de 48%, 30% e 48%, respectivamente. O transpasse na coluna de CAG de menor tempo de contato (CC1) ocorreu após 2 horas de funcionamento do sistema, refletindo em menor qe (1,85 μg.g-) e maior taxa de uso (3,82 g.L-1) quando comparada a coluna de CAG de maior tempo de contato (CC2), que ocorreu o transpasse após 6 horas de funcionamento do sistema, a qual apresentou melhor desempenho tanto em relação ao qe (4,15 g.g-1) como em relação a taxa de uso (1,70 g.L), garantindo efluente com concentração inferior ao valor máximo permitido de 1 µg.L exigido pela Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde por mais tempo e utilizando uma menor quantidade de CAG. - 36,70 mg.L
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/1783 |
| Date | 27 August 2012 |
| Creators | Buriti, Josué da Silva |
| Contributors | Lopes, Wilton Silva, Vieira, Fernando Fernandes, Julio, Marcelo de, Ceballos, Beatriz Suzana Ovruski de |
| 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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