Eficiência de um sistema piloto de dessalinização de água salobra / Efficiency of a brackish water desalination pilot system

RESUMO Com a escassez da disponibilidade de água doce e o aumento da demanda de água no mundo e no Brasil, uma das alternativas são os sistemas de dessalinização de água, que removem os sais das águas salobra ou salgada. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema piloto de dessalinização de água salobra a qual foi obtida a partir da mistura de águas do mar e de rio até atingir concentração de sólidos dissolvidos totais (SDT) de 1.500 mg.L-1. O sistema piloto de dessalinização, com capacidade de 1,0 m3.h-1, é composto de ultrafiltração (UF) e abrandamento como pré-tratamento à osmose reversa (OR). Foram realizadas análises de qualidade da água na entrada e saída das unidades de tratamento relativas a SDT, condutividade elétrica, turbidez, pH, cor aparente, alcalinidade, dureza total, cálcio, magnésio, cloreto, sulfato e temperatura. Foram avaliadas a pressão osmótica, o fluxo de filtração e a taxa de recuperação de água no sistema de OR. Com os resultados obtidos, conclui-se que a eficiência de remoção de SDT e condutividade foi de 99%. A UF foi eficiente na remoção de turbidez, enquanto a OR apresentou maiores eficiências de remoção de sais. O sistema piloto de tratamento foi capaz de remover todos os parâmetros estudados. A taxa de recuperação na OR foi de 74,64%.

ABSTRACT Considering the shortage of fresh water availability and an increased demand for water in the world, including Brazil, one of the alternatives for water supply are water desalination systems, which remove salts from brackish or seawater. The objective of this study was to evaluate the efficiency of pilot water desalination system treating brackish water which was obtained mixing fresh water and seawater up to reach 1,500 mg L-1 of total dissolved solids (TDS) concentration. The pilot desalination plant with production capacity of 1.0 m3 h-1 is composed of ultrafiltration (UF) and softener working as a pre-treatment to reverse osmosis (RO). Experiments were performed to analyze some water quality parameters as TDS, electrical conductivity, turbidity, pH, apparent color, alkalinity, total hardness, calcium, magnesium, chlorides, sulfates, and temperature. Osmotic pressure, filtration flow and water recovery rate were also measured for the RO. Analyzing the result obtained, it can be concluded that the efficiency of TDS removal and conductivity were 99%. UF was efficient in removing turbidity, whereas RO reached higher salt removal efficiencies. The pilot plant system could remove all water quality parameters studied. Recovery rate in RO was 74.64%.

Degradation kinetics of organic matter in dairy industry wastewater by flotation/ozonation processes / Cinética de degradação da matéria orgânica nas águas residuárias da indústria de laticínios pelos processos de flotação/ozonização

This study evaluated the adjustment of four kinetic models and their respective parameters on data of dairy wastewater treatment by the physico-chemical process of flotation and ozonation. The experiment was implemented during the year 2014, with all the tests in triplicate. The treatments were carried out at different pH levels (3.6, 7.0 and 10.4), and flotation/ozonation was catalyzed by manganese (Mn2+) in neutral level (pH 7.0). Best removal efficiencies for chemical oxygen demand (COD) were obtained in acidic medium, with removals greater than 75% after 20 min of treatment. There was no significant difference with regards to addition of Mn2+ on COD removal by the physicochemical process. The kinetic models that best fit to the experimental data, for all treatments, were the asymptotic (residual) model and that of Chan and Chu. Treatment in acidic medium showed the highest values of the kinetic parameters for the adjusted model, obtaining a k coefficient equal to 0.2394 min-1 for the asymptotic model and kinetic coefficient 1/ of 0.4816 min-1 for the Chan and Chu model, both presenting a determination coefficient greater than 99%.

Neste estudo, avaliou-se o ajuste de quatro modelos cinéticos (modelo de escoamento pistonado, mistura completa, assintótico ou residual e de Chan e Chu e seus respectivos parâmetros, na degradação da matéria orgânica presente no efluente de laticínios pelo processo físico-químico de flotação e ozonização. O experimento foi implementado durante o ano de 2014, com todos os testes em triplicata, os s tratamentos foram realizados sob diferentes pHs (3,6; 7,0 e 10,4), além da flotação/ozonização catalisada pelo manganês (Mn2+) em meio neutro. Observando que em meio ácido ocorreram as melhores eficiências de remoção da demanda química de oxigênio (DQO), tendo sido obtida uma remoção superior a 75% em 20 min de tratamento. Não houve diferença significativa em relação à adição de Mn2+ ao processo físico-químico. Os modelos que mais se ajustaram aos dados experimentais, para todos os tratamentos realizados, foram o modelo assintótico e o de Chan e Chu. O tratamento em meio ácido foi o que apresentou os maiores valores dos parâmetros cinéticos para os modelos ajustados, obtendo-se para o modelo assintótico, coeficiente k igual a 0,2394 min-1, e para o modelo de Chan e Chu, coeficiente cinético 1/ de 0,4816 min-1, apresentando para ambos os modelos um coeficiente de determinação superior a 99%.

Estudo da descoloração do corante FD&C azul no 2 Indigotina pelo tratamento combinado do fungo Trametes versicolor e processo de filtração lenta / Study of decolorization of FD&C blue # 2 indigotine by fungus Trametes versicolor combined with slow sand filtration

O uso de fungos na descoloração de corantes com métodos economicamente viáveis de produção de água bacteriologicamente segura há muito vem sendo descrito por diversos autores. Este trabalho teve por objetivo investigar a eficiência da remoção de corante artificial FD&C azul no 2 Indigotina, com uso do fungo de degradação branca Trametes versicolor em combinação com a filtração lenta. Para a realização dos trabalhos, foram instalados dois protótipos de filtros lentos denominados FL-A e FL-B - no sobrenadante do filtro FL-A foi inoculado o referido fungo, e o filtro FL-B foi utilizado como controle (sem inoculação do microrganismo). O melhor percentual de remoção do corante pelo fungo Trametes versicolor em combinação com a filtração lenta foi de 44,74% 24 horas após a atividade máxima registrada de lacase. Os resultados mostraram que a filtração lenta combinada com o tratamento com o fungo T. versicolor não apresenta grande potencial para remoção de cor em 21 dias de tratamento, visto que os produtos microbianos gerados interferem no processo de filtração, diminuindo a eficiência do processo físico. Entretanto, restringindo o tempo de tratamento a 24 horas após a atividade enzimática máxima, o tratamento combinado apresentou boa eficiência.

The use of fungi in the decolorization of dyes with economically viable methods of producing bacteriologically safe water has long been described by several authors. This study aimed to investigate the removal efficiency of artificial coloring FD&C Blue no 2 Indigo, using the degradation white fungus Trametes versicolor in combination with slow sand filtration. Two prototype filters slowly termed FL-A and FL-B were installed - the supernatant water of filter FL-A was inoculated with the fungus, while filter FL-B was used as control. The best percentage of dye removal by the fungus Trametes versicolor in combination with the slow sand filtration was 44.74% achieved 24 hours after the maximum laccase activity. The results show that the combination of the fungus T. versicolor with slow sand filtration treatment presents no great potential for color removal at 21 days of treatment, whereas microbial products generated interfere with the filtration process, lowering the efficiency of the physical process. However, with the restriction of the handling time into 24 hours after the maximum enzymatic activity, combined treatment showed good efficiency.