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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Balanço de massa de um sistema de tratamento convencional e eletrodiálise para dessalinização de água salobra
metadata.dc.creator: Brizola, Leandro Machado
metadata.dc.contributor.advisor1: Széliga, Marcos Rogério
metadata.dc.contributor.referee1: Cestonaro, Taiana
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Jeanette Beber de
metadata.dc.description.resumo: O gerenciamento dos recursos hídricos disponíveis tem se destacado à medida que há uma maior demanda de água pela população e atividades produtivas, em um cenário onde existem períodos de estiagem e desperdício. Além disso, é importante a consideração da qualidade da água disponível, que nem sempre é a qualidade requisitada. Um dos parâmetros que podem dificultar o consumo da água é a presença de sais de meios naturais ou antropogênicos. Surge como uma importante alternativa os processos de dessalinização de água salobra para purificação das águas. Com o objetivo de estudar alternativas para remoção de sais, foi implantado um sistema de dessalinização de água salobra, em escala de bancada, nas dependências da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), no munícipio de Ponta Grossa, no Paraná. Avaliaram-se os sistemas de maneira global e separadamente a partir dos dados de produção e consumo de água, calculando-se o balanço de massa para as diferentes concentrações de sólidos dissolvidos totais (SDT).O sistema foi constituído pelo conjunto de unidades em escala de bancada que compõem o tratamento convencional (TC), seguido da dessalinização por eletrodiálise (ED). A água salobra foi obtida por meio da mistura de água salina e doce, como fonte de água salina foram utilizadas a água residuária de tratamento de osmose reversa (sólidos dissolvidos totais (SDT) = 9000 mg.L-1 ), disponível do Laboratório da UEPG e água do mar (SDT = 23900 mg.L-1 ) da cidade de Camboriú, em Santa Catarina. Como fonte de água doce foram utilizadas águas do Alagados e Rios Pitangui e Verde, no município de Ponta Grossa, Paraná. Ao todo, foram realizados 3 experimentos no TC e 9 na ED, dos quais: o primeiro experimento de TC, foi com concentração de SDT 1000 ± 180 mg.L- 1 , seguido dos 3 ensaios de ED para esta mesma concentração; o segundo ensaio de TC foi realizado com concentração de SDT de 2000 ± 180 mg.L-1 , seguido dos 3 ensaios de ED para esta concentração de SDT; o terceiro experimento de TC foi para concentração de SDT de 3000 ± 180 mg.L-1 , seguido dos 3 ensaios de ED. O volume de água tratado (taxa de recuperação) foi em média no processo global de 38,21% e separadamente da ED de 64,97%. A remoção de SDT na eletrodiálise foi em média maior que 82,71% para as diferentes concentrações. Quanto maior a concentração inicial de SDT no fluxo de água a ser dessalinizada, maior a corrente elétrica inicial, consequentemente, maior descarga mássica na concentração de SDT de 3000 ± 180 mg.L-1.
Abstract: The management of available water resources has been stood out as there is a greater demand for water by the population and productive activities, in a scenario where there are periods of drought and waste. In addition, it is important to consider the quality of the available water, which is not always the required quality. One of the parameters that can hinder water consumption is the presence of salts from natural or anthropogenic means. It appears as an important alternative the desalination processes of brackish water for water purification. In order to study alternatives for the removal of salts, a system of desalination of brackish water, on a bench scale, was implemented in the premises of the State University of Ponta Grossa (UEPG), in the municipality of Ponta Grossa, Paraná. The systems were evaluated globally and separately from the data of water production and consumption, calculating the mass balance for the different concentrations of total dissolved solids (TDS). The system consisted of a set of bench scale units that make up the conventional treatment (TC), followed by electrodialysis desalination (ED). Brackish water was obtained by mixing saline and fresh water, as a source of saline water were used wastewater treatment of reverse osmosis (total dissolved solids (TDS) = 9000 mg.L-1 ), available from the UEPG Laboratory and sea water (TDS = 23900 mg.L-1 ) from the city of Camboriú, Santa Catarina. Water from Alagados, Pitangui and Verde rivers were used as freshwater source in the municipality of Ponta Grossa, Paraná. In all, 3 experiments were performed in TC and 9 in ED, of which: the first TC experiment was with concentration of SDT 1000 ±180 mg.L-1 , followed by 3 DE tests for this same concentration; the second CT test was performed with SDT concentration of 2000 ±180 mg.L-1 , followed by 3 DE assays for this SDT concentration; the third TC experiment was for SDT concentration of 3000 ±180 mg.L-1 , followed by 3 ED assays. The volume of treated water (recovery rate) was on average in the overall process of 38.21% and separately from the DE of 64.97%. The removal of SDT in electrodialysis was on average higher than 82.71% for the different concentrations. The higher the initial concentration of TDS in the water flow to be desalinated, the greater the initial electric current, consequently, the greater mass discharge at the TDS concentration of 3000 ±180 mg.L-1.
Keywords: Água salobra
Eletrodiálise
Tratamento convencional
Balanço de massa
Taxa de recuperação
Brackish water
Electrodialysis
Conventional treatment
Mass balance
Recovery rate
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
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 Engenharia Civil
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental
Citation: BRIZOLA, Leandro Machado. Balanço de massa de um sistema de tratamento convencional e eletrodiálise para dessalinização de água salobra. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa.2022.
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/3808
Issue Date: 5-Oct-2022
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