Otimização do tratamento de água de manancial com baixa turbidez e cor elevada utilizando filtração direta e dupla filtração

dc.contributor.advisorMoriyama, André Luis Lopes
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.authorBarbalho, Bruno Castro
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Araújo, André Luis Calado
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees2Pinho, André Luis Santos de
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees3Santiago Júnior, Aristides Felipe
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees4Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.date.accessioned2020-06-22T16:55:05Z
dc.date.available2020-06-22T16:55:05Z
dc.date.issued2020-03-02
dc.description.abstractStudies and research carried out in Rio Grande do Norte show an increasing and continuous increase in the eutrophication of surface water sources by residues from anthropic activities that entail several risksto human health. Forsuch a situation, it is essential that the studies be carried out in the choice of a configuration of water treatment technologies capable of guaranteeing the quality of the water offered to the local population. With this, it is important to obtain more conditions,such asthose that are not major changes during the treatment process, with an ability to cover changes in the water quality of management. In this way, the present work is reproduced, on a pilot scale, as treatment techniques for double filtration and direct filtration, with pre-oxidation and coagulation for the treatment of reservoir water with a high density of cyanobacteria, low turbulence and color seeking to obtain the most robust, that is, more stable in the process. The control factors studied were the filtration rate and particle size of the descending and rising filters that had the filtering time considered as a noise factor in the process. In order to carry out and analyze the experiments, two experimental plans were used, being a split plot design for direct filtering and a split plot design for double filtration. In response to the treatment, the parameters of turbidity, apparent color, true color, pH, temperature, absorbance at 254 nm, natural organic matter and filter leakage were applied. For configurations such as studied configurations there were no turbidity values in accordance with Annex XX of Consolidation Ordinance No. 5 of 2017, while the pH showed the alkaline level value without being statistically influenced by the studied control factors and the temperature is influenced by climatic conditions during the tests. For direct filtration, the most robust and longest condition of the filtration row corresponds to a rate of 280 m3 / m2.day, with the FDA 3 filter being the most indicated for longer filtration rows. While for double filtration, the most robust condition along the filtration row corresponds to a filtration index of 340 m3 / m2.day with the FAP filter 3, with the FDA filter 2 or more being the FDA filter 2 or more indicated by test results in accordance with legislation. Therefore, the subdivided plot design is an important tool for determining the conditions of the most stable control factors over the filtering time.pt_BR
dc.description.resumoEstudos e pesquisas realizados no Rio Grande do Norte evidenciam tendência crescente e contínua de eutrofização dos mananciais superficiais por resíduos oriundos das atividades antrópicas acarretando diversos riscos para a saúde humana. Para tal situação, é essencial que estudos sejam realizados à escolha de uma configuração de tecnologias de tratamento de água capaz de garantir a qualidade da água oferecida à população local. Com isso, é importante obter condições mais estáveis, as quais não sofram grandes variações durante o processo de tratamento, com a capacidade de abranger as mudanças na qualidade da água do manancial. Desse modo, o presente trabalho avaliou, em escala piloto, as técnicas de tratamento de dupla filtração e filtração direta, com pré-oxidação e coagulação para o tratamento de água de reservatório com elevada densidade de cianobactérias, baixa turgidez e cor elevada buscando obter a condição mais robusta, ou seja, a mais estável no processo. Os fatores de controle estudados foram a taxa de filtração e as granulometrias dos filtros decendentes e ascendentes tendo o tempo de filtração sido considerado o fator de ruído do processo. Para a realização e análise dos experimentos foram utilizados dois planejamentos experimentais, sendo um delineamento split-plot para a filtração direta e um delineamento split-spli-plot para a dupla filtração. Como resposta ao tratamento foram avaliados os parâmetros de turbidez, cor aparente, cor verdadeira, pH, temperatura, absorbância em 254 nm, matéria orgânica natural e vazão dos filtros. Para ambas as configurações estudadas não foram obtidas valores de turbidez em conformidade com o anexo XX da Portaria de Consolidação nº 5 de 2017, enquanto o pH apresentou valor levemente alcalino sem sofrer, estatisticamente, influência dos fatores de controle estudados e a temperatura é influenciada pelas condições climáticas durante os ensaios. Para a filtração direta a condição mais robusta ao longo da carreira de filtração corresponde a taxa de 280 m3 /m2.dia, com o filtro FDA 3 sendo o mais indicado por proporcionar maiores carreiras de filtração. Enquanto para a dupla filtração a condição mais robusta ao longo da carreira de filtração corresponde a taxa de filtração de 340 m3/m2.dia com o filtro FAP 3, sendo o filtro FDA 2 o mais indicado por apresentar resultados em conformidade com a legislação. Portanto, o delineamento split-plot consistiu em uma ferramenta importante para obtenção das condições dos fatores de controle mais estáveis ao longo do tempo de filtração.pt_BR
dc.identifier.citationBARBALHO, Bruno Castro. Otimização do tratamento de água de manancial com baixa turbidez e cor elevada utilizando filtração direta e dupla filtração. 2020. 114f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29319
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTratamento de águapt_BR
dc.subjectDelineamento splitplotpt_BR
dc.subjectFiltração diretapt_BR
dc.subjectDelineamento splisplitplot e experimentos robustospt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleOtimização do tratamento de água de manancial com baixa turbidez e cor elevada utilizando filtração direta e dupla filtraçãopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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