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metadata.dc.type: Tese
Title: Pós-tratamento de efluente doméstico de reator anaeróbio utilizando filtração rápida para fins de reúso: estudo físico químico e toxicológico
metadata.dc.creator: Silva, Cleber Pinto da
metadata.dc.contributor.advisor1: Campos, Sandro Xavier de
metadata.dc.contributor.referee1: Daniel, Luiz Antônio
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Jeanette Beber de
metadata.dc.contributor.referee3: Quináia, Sueli Pércio
metadata.dc.contributor.referee4: Tiburtius, Elaine Regina Lopes
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho avalia o uso de uma unidade piloto de dupla e tripla filtração, composta por filtro de pedregulho de escoamento ascendente, filtro rápido de escoamento descendente de areia e filtro de escoamento descendente composto de carvão ativado e/ou zeólita (clinoptilolita) para pós - tratamento de efluente de reator anaeróbio. Como etapa preliminar à dupla e tripla filtração utilizou-se a coagulação/decantação, com o objetivo de auxiliar a remoção de sólidos suspensos totais (SST) e Turbidez, o que diminuiu a sobrecarga nos filtros. Nesta etapa foram utilizadas as concentrações de 20; 50 e 80 mg/L de cloreto férrico, para verificar a possibilidade de diminuir o uso de coagulante. Após os ensaios de tratamento, a eficiência do sistema foi avaliada por meio de carreiras de filtração e, posteriormente caracterização por ensaios físico-químicos e microbiológicos. Em todos os tratamentos feitos na unidade piloto a concentração dos sólidos em suspensão manteve-se < 1,0 mg/L, o que refletiu em reduções superiores a 99% de turbidez. A tripla filtração com carvão ativado (TFca) removeu a demanda química de oxigênio (DQO), demanda biológica de oxigênio (DBO) e carbono orgânico dissolvido (COD) acima de 95%. A tripla filtração com clinoptilolita foi mais eficiente em remover nitrogênio total e nitrogênio amoniacal acima de 99%. As concentrações de íons metálicos foram significativamente menores no tratamento por tripla filtração com carvão ativado Cu (99%), Mn (94%), Cd (99%), Cr (98%) e Ni (98) e no tratamento por tripla filtração com clinoptilolita (TFc) Al (91%), Cu (97%), Cd (99%), Cr (99%) e Ni (98%). As concentrações de nitrogênio amoniacal em relação aos tratamentos de efluente de reator anaeróbio (69,0 mg/L); dupla filtração (44,0 mg/L) e TFca (46,6 mg/L) e TFc (0,33 mg/L) podem ser um fator limitante para o desenvolvimento de embriões e larvas durante os testes de ecotoxicidade, visto que apenas a TFc não apresentou toxicidade. Os tratamentos com a presença do oxidante ácido peracético (APA) e hipoclorito de cálcio demonstraram elevada desinfecção do efluente, não sendo verificado a atividade de indicadores fecais (E. coli e coliformes totais). Considerando as possibilidades de reúso, o efluente de reator anaeróbio pós-tratado por dupla e tripla filtração pode ser utilizado na irrigação paisagística, combate ao fogo, descarga de vasos sanitários, criação e manutenção de corpos de água, reutilizações em sistemas de resfriamento industrial, cultivos de alimentos em geral e potáveis indiretas. De acordo com os resultados das carreiras de filtração, aproximadamente 91% do efluente filtrado pode ser reaproveitado após o tratamento. Estudo realizado com a determinação dos parâmetros da Portaria de Consolidação nº 5, de 28 de setembro de 2017, anexo 7 e 10, mostrou que o efluente pós-tratado por meio de tripla filtração utilizando filtro misto de carvão ativado/clinoptilolita atende os critérios de potabilidade da água.
Abstract: This work evaluates the use of a double and triple filtration pilot unit, consisting of an upflow gravel filter, a fast downstream sand filter and a downward filter composed of activated carbon and / or zeolite (clinoptilolite) for post - effluent treatment from anaerobic reactor. As a preliminary step to double and triple filtration, coagulation / settling used, with the objective of assisting the removal of total suspended solids (TSS) and Turbidity, which reduced the filter overhead. In this stage, concentrations of 20 were used; 50 and 80 mg / L of ferric chloride, to check the possibility of reducing the use of coagulant. After the treatment tests, the efficiency of the system was evaluated by means of filtration careers and, subsequently, characterized by physical-chemical and microbiological tests. In all treatments carried out in the pilot unit, the concentration of suspended solids remained <1.0 mg / L, which reflected reductions greater than 99% in turbidity. The triple filtration with activated carbon (TFac) removed the chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD) and dissolved organic carbon (COD) above 95%. Triple filtration with clinoptilolite (TFc) was more efficient in removing total nitrogen and ammonia nitrogen above 99%. The metal ion concentrations were significantly lower in the triple filtration treatment with activated carbon Cu (99%), Mn (94%), Cd (99%), Cr (98%) and Ni (98) and in the triple filtration treatment with clinoptilolite Al (91%), Cu (97%), Cd (99%), Cr (99%) and Ni (98%). Ammoniacal nitrogen concentrations in relation to anaerobic reactor effluent treatments (69.0 mg / L); double filtration (44.0 mg / L) and TFca (46.6 mg / L) and TFc (0.33 mg / L) can be a limiting factor for the development of embryos and larvae during ecotoxicity tests, since only triple filtration with clinoptilolite showed no toxicity. The treatments with the presence of the oxidizer peracetic acid (PAA) and calcium hypochlorite showed high disinfection of the effluent, and the activity of fecal indicators (E. coli and total coliforms) not verified. Considering the possibilities of reuse, the post-treated anaerobic reactor effluent by double and triple filtration can be used in landscape irrigation, fire fighting, toilet flushing, creation and maintenance of water bodies, reuse in industrial cooling systems, food crops in general and indirect drinking. According to the results of the filtration careers, approximately 91% of the filtered effluent can be reused after treatment. A study carried out with determination of the parameters of Consolidation Ordinance No. 5, of September 28, 2017, annexes 7 and 10, showed that the post-treated effluent through triple filtration using a mixed activated carbon / clinoptilolite filter meets the criteria of drinking water.
Keywords: Efluente doméstico
Dupla Filtração
Tripla Filtração
Ácido Peracético
Cloro livre.
Domestic Effluent
Double Filtration
Triple Filtration
Peracetic acid
Free chlorine
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Química
metadata.dc.publisher.program: Programa Associado de Pós-Graduação em Química - Doutorado
Citation: SILVA, Cleber Pinto da. Pós-tratamento de efluente doméstico de reator anaeróbio utilizando filtração rápida para fins de reúso: estudo físico químico e toxicológico. Tese ( Doutorado em Quimica) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3239
Issue Date: 21-Aug-2020
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