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%.

Avaliação de estação de tratamento de esgoto com reator anaeróbio recebendo lodo de estação de tratamento de água Actiflo® / Evaluation of wastewater treatment plant with anaerobic reactor receiving sludge from water treatment plant Actiflo ®

RESUMO O objetivo deste trabalho foi analisar a disposição do lodo do decantador de uma estação de tratamento de água (ETA) com sedimentação lastreada por microareia (Actiflo®) em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) composta de upflow anaerobic sludge blanket (UASB) e lagoa de polimento, em Ponta Grossa, Paraná. A ETE Verde operou em condição estável, com uma vazão média afluente de 213,14 L.s-1. Os UASBs operaram com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 9,9 horas, carga hidráulica volumétrica de 2,4 m3.m-3.d-1 e carga orgânica volumétrica (COV), em função da demanda química de oxigênio (DQO), variando entre 0,75 e 1,66 kgDQO.m-3.d-1. A lagoa operou com TDH de 4,5 dias, com taxa de aplicação superficial variando entre 765 e 2.872 kgDQO.ha-1.d-1 e COV variando entre 19 e 72 gDQO.m-3.d-1. A eficiência na remoção de DQO e sólidos suspensos totais (SST) foi mantida, mesmo com o lançamento do lodo da ETA. A eficiência da ETE variou entre 80 e 86% para a remoção de DQO e entre 92 e 96% para a remoção de SST. Concluiu-se que o lançamento na rede de esgotos é uma alternativa viável de disposição do lodo do decantador da ETA Actiflo®.

ABSTRACT The objective of this paper was to analyze the disposal of decanter's sludge from a WTP with microsand ballasted sedimentation (Actiflo®) in a WWTP containing UASB reactors and polishing pond, in Ponta Grossa - PR. The WWTP Verde operated in stable condition, with an average flow tributary of 213.14 L.s-1. The UASBs operated with HRT in 9.9 hours, VHL in 2.4 m3.m-3.d-1 and OLR ranging from 0.75 to 1.66 kgCOD.m-3.d-1. The polishing pond operated with HRT in 4.5 days and OLR ranging from 765 to ­2872 ­kgCOD.ha-1.d-1, which corresponds from 19 to 72 gCOD.m-3.d-1. The efficiency of COD and TSS removal was maintained even with the release of WTP sludge. WWTP's efficiency ranged between 80% and 86% for COD removal and between 92% and 96% for TSS. It was concluded that the release in the sewage collection network is a viable alternative to disposal of the decanter's sludge from WTP Actiflo®.

Estudos de Reaeração com Velocimetria por Imagens de Partículas - Sistema S-PIV-3D / Rearation Studies with Particle Image Velocimetry - S-PIV-3D System

Particle Image Velocimetry (PIV) é uma técnica recente de medição não-intrusiva de campos de velocidades em escoamentos. Neste trabalho, foi desenvolvido um equipamento de medição com características similares aos convencionais, porém com algumas características exclusivas, como o método óptico de aquisição de imagens e a calibração de coordenadas, que resultaram na utilização de uma única câmera convencional para obtenção de imagens e dados tridimensionais em escoamentos de baixa turbulência, proporcionando significativa economia na implantação. Foi desenvolvido um software específico e os resultados consistem em campos de velocidades tridimensionais. A aplicação destinou-se à medição de velocidades na superfície do escoamento em um tanque de grades oscilantes de forma a correlacionar a turbulência superficial com a capacidade de reaeração dos corpos da água.

Particle Image Velocimetry (PIV) is a recent technique of flow measurement labeled as a non-intrusive methodology. The system developed in this paper used principles similar to conventional systems including some exclusive characteristics as the optical method of image acquisition and the calibration process of the coordinate system. The measurement system, resulted from these characteristics, uses a single conventional digital video camera to obtain three-dimensional data in low turbulence flow, which provided significant economy in the system implantation. A specific software was developed and the results consist of fields of three-dimensional velocities obtained from the digital video file. The application was destined to the measurement of velocities on the flow surface in a tank of oscillating grids in order to correlate the surface turbulence with the rearation capacity of the bodies of water.