21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental · através da eletroflotação, ... (floculação) simultânea com a ... analisaram a eficiência do processo da eletrocoagulação

21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

ABES – Trabalhos Técnicos 1

II-087 – TRATAMENTO ELETROLÍTICO DE EFLUENTES DE EFLUENTES DEREATORES ANAERÓBIOS

Marina de Castro RodriguesEngenheira Civil pela Universidade de Brasília – UnB. Estagiária em pesquisa doDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília – UnB.Rodolfo Siqueira de BritoEngenheiro Civil pela Universidade de Brasília – UnB. Estagiário em pesquisa deDepartamento de Engenharia Civile Ambiental da Universidade de Brasília – UnB.André Luiz Lopes SinotiBacharel em Química pela Universidade de Brasília – UnB. Mestre em Química peloDepartamento de Química da Universidade Federal de São Carlos – UFSCar. Técnico do Laboratório deAnálise de Águas da Universidade de Brasília – UnB.Marco Antonio Almeida de Souza1

Engenheiro Químico pela Universidade Federal do Paraná– UFPr. Mestre em Hidráulica e Saneamento pelaEscola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo - EESC/USP. PhD pela Universidade deBirmingham na Inglaterra. Professor Adjunto da Universidade de Brasília, junto aos cursos de graduação emEngenharia Civil e de Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos (UnB).

Endereço(1): SHIN - QI 08 – Conjunto 09 – Casa 02 (Lago Norte) – Brasília - DF - CEP: 71520-290 – Brasil- e-mail: [email protected]

RESUMO

Ainda não se comprovou a eficácia do processo eletrolítico para o tratamento de águas residuárias, havendomuita polêmica sobre o assunto. O processo foi deixado de lado por ter sido apresentado como um sistema quepossui altos custos de implementação e de manutenção. Entretanto, o tratamento eletrolítico possui algumasvantagens como a não emissão de odores, a ocupação de pequenos espaços e a não suscetibilidade aometabolismo de organismos. Com sua larga utilização no âmbito nacional, o tratamento anaeróbio possuivantagens comprovadas quanto à sua eficiência, baixos custos de implementação e praticidade de operação,adaptado-se muito bem às condições brasileiras. Buscando-se incrementar a eficiência do tratamentoanaeróbio, diversos processos de pós-tratamento vêm sendo testados e utilizados buscando a melhoria de suasqualidades. Este trabalho procurou avaliar os dois processos, o anaeróbio e o eletrolítico, utilizados emconjunto, e, em especial, avaliar a eletrofloculação aplicada a águas residuárias. Com amostras de efluente deum reator do tipo UASB, foram realizados experimentos em escala de bancada, onde um reator eletrolíticorealizava um pós-tratamento em bateladas de 60 minutos cada. Esse sistema foi testado com eletrodos de ferroe com eletrodos de alumínio, e operado com duas voltagens diferentes, de modo a analisar as diversaspossibilidades do tratamento. Foi adicionado, ainda, em algumas bateladas, sal NaCl, para que fosse verificadaa formação ou não de cloro residual por meio da eletrólise. Dentre as diversas características de qualidade daágua testadas, o sistema eletrolítico mostrou-se bastante eficiente quanto à remoção de coliformes, alcançandoresultados excelentes em algumas configurações, e quanto à remoção de turbidez, que foi bastante satisfatóriaem praticamente todas as configurações ensaiadas.

PALAVRAS-CHAVE: Tratamento eletrolítico, Reatores Anaeróbios, Pós-tratamento, Polimento, eletrolítico.

INTRODUÇÃO

Diversos segmentos da sociedade têm-se voltado para a solução de problemas relacionados ao meio ambiente,uns por modismo, outros por conscientização, mas todos envolvidos na busca de técnicas que possammelhorar a sustentabilidade do homem no planeta.

Muitas técnicas são desenvolvidas, umas são abandonadas, porém outras, por mostrarem inegável eficiência eadequação nesta nova tendência de promoção do desenvolvimento sustentável, passam a ser amplamentedifundidas e aplicadas. O tratamento anaeróbio utilizando reator UASB enquadra-se nesta situação.Intensificando um processo de digestão encontrado na natureza e apresentando diversas vantagens


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relacionadas à sua eficiência, praticidade de operação e baixos custos de implementação, esse processo detratamento mostrou-se muito atrativo sob diversos os aspectos.

Desenvolvido por cientistas holandeses na década de 70, o reator UASB não demorou muito tempo para sepropagar pelo mundo, até que chegasse ao Brasil. Adaptando-se perfeitamente às condições brasileiras, osreatores UASB têm sido utilizados cada vez mais, ratificando a sua importância como processo viável eeficiente para tratamento de esgotos domésticos. Com importância adquirida no cenário nacional, pesquisas eestudos têm sido realizados para maximizar as potencialidades deste tratamento. Estas pesquisam buscamavaliar a associação de outros processos aos reatores UASB, denominados processos de pós-tratamento, que,trabalhando em associação, procuram melhorar a qualidade dos efluentes produzidos por esse tipo de reator.

Como parte dessa busca por alternativas viáveis, este trabalho analisa e discute uma possível alternativa depós-tratamento de efluentes de UASB, o tratamento eletrolítico.

O processo eletrolítico para tratamento de águas residuárias vem sendo reavaliado nos últimos anos, apósquase um século de hegemonia dos processos biológicos. Atualmente, volta-se a discutir a utilização deeletrólise na depuração de águas residuárias, principalmente de indústrias onde a presença de elementosquímicos inviabiliza o uso de tratamento biológico.

A utilização da eletrólise no tratamento convencional ainda não teve sua eficiência comprovada. Sabe-se,entretanto, que o processo tem vantagens sobre os biológicos, tais como: a não emissão de odores, a ocupaçãode pequenos espaços, a não suscetibilidade ao metabolismo de organismos. Entretanto, o tratamentoeletrolítico tem como grande desvantagem a necessidade de um maior número de pesquisas sobre a corrosão,desgaste e custo dos eletrodos, além de análises mais profundas a respeito dos gastos de implementação e deconsumo energético inerentes ao processo.

A fim de analisar alguns pontos sobre o uso da eletrólise em conjunto com processos biológicos paratratamento de águas residuárias, a pesquisa a ser apresentada procura tecer uma análise sobre o funcionamentoe eficiência de um reator eletrolítico alimentado por efluente de reatores anaeróbios do tipo UASB.

Um desses pontos diz respeito à eletroflotação, que é um dos processos decorrentes do tratamento eletrolítico.A comprovação de sua eficiência e da sua viabilidade é de vital importância, pois vários estudos vêm sendofeitos. Um dos mais recentes é a dissertação de mestrado recém realizada por Pinto (1999) que usou acoagulação química para a flotação no tratamento deste mesmo efluente com bons resultados. Porém o usodeste tipo de coagulante é limitado por seu alto custo, de onde advém a importância de tentar obter resultadosatravés da eletroflotação, que tem seu custo associado ao desgaste dos eletrodos e ao consumo de energiaelétrica. O desgaste dos eletrodos poderia ser soprepujado pelo uso de sucata metálica, e o consumo deenergia, pelo uso de fontes alternativas na própria estação de tratamento, como as energias do biogásproduzido pelos reatores aneróbios, ou mesmo a energia hidráulica dos esgotos.

O tratamento eletrolítico possui inúmeras aplicações ainda não exploradas e difundidas, tornando-o umprocesso que necessita de aprimoramento para atingir maior credibilidade, pois ainda existem muitasdificuldades a serem superadas para que este tratamento seja aplicado mais freqüentemente.

OBJETIVOS

Esta pesquisa teve o objetivo de analisar o funcionamento e a operação do tratamento eletrolítico utilizadocomo alternativa de pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. Para alcançar este objetivo geral,foram delineados os seguintes objetivos específicos:(1) Concepção, confecção e operação de um reator eletrolítico em escala de bancada, do tipo batelada, para o

tratamento de efluente de reator UASB.(2) Estudo das remoções e eficiências do tratamento eletrolítico, quando tratando efluentes de reatores

anaeróbios em diversos tempos de detenção.(3) Constatação das dificuldades operacionais e suas respectivas soluções.(4) Prescrição de recomendações e parâmetros para o desenvolvimento de reatores eletrolíticos em escala

maior.



TRATAMENTO ELETROLÍTICO

HISTÓRICO

O processo eletrolítico foi utilizado, na prática, pela primeira vez, por Webster em 1889, logo após serconcebido por Leeds no ano de 1888. Foi aplicado no tratamento de esgotos em Crossness, Inglaterra, e faziauso de eletrodos de ferro e da adição de água do mar ao efluente a tratar, operando o sistema a uma tensão de10 volts.

Nos Estados Unidos, na primeira década do século XX, foram desenvolvidos estudos realizados por Harris, em1909, sobre o tratamento eletrolítico aplicado a esgotos, usando-se eletrodos de ferro e de alumínio. Alémdisso, foram colocadas em operação duas estações de tratamento utilizando o processo acima, uma em SantaMônica, que fazia o uso de eletrodos de ferro fundido, e outra em Oklahoma, semelhante à primeira, porémcom eletrodos de ferro revestido de cobre. Na segunda estação conseguiu-se obter altas eficiências na remoçãode microorganismos. Porém, as duas foram abandonadas após pouco tempo de uso, com alegações de “altocusto operacional e eficiência duvidosa’’ (Brito, 1943 apud Wiendl, 1998).

Ainda no início do século, agora no Brasil, Saturnino de Brito, ao perceber as vantagens da eletrólise nadepuração de esgotos, apresentou o processo eletrolítico no IV Congresso Médico Latino-Americano,realizado em 1909. Chegou a propor um sistema que utilizasse água do mar adicionada às águas residuáriasdomésticas, semelhantemente àquele realizado por Webster anos antes. Entretanto, suas idéias foramduramente combatidas.

A partir de então, pouco foi desenvolvido sobre o sistema eletrolítico. Pode-se destacar apenas algunstrabalhos como o de Swinburbe, no ano de 1913, que utilizou o processo em esgotos visando a produção decloro, e os que testaram o uso de anodos de grafite como alternativa ao tratamento, primeiro nos EUA, em1930 e logo depois, em 1937, na Rússia, porém com resultados desconhecidos. Em Oslo, Föyn, em 1964,também trabalhando com esgotos domésticos, analisou a remoção de nutrientes com uso de eletrodos de ferroe de grafite e de 20% de água do mar adicionada ao efluente, obtendo bons resultados quanto a remoção denutrientes, turbidez e coliformes.

Na década de 80, foram retomados os estudos sobre o uso da eletrólise no tratamento de águas residuárias.Foram realizados trabalhos sobre novas possibilidades de desenvolvimento desta tecnologia. “A aplicação daeletrólise resumia-se na estabilização química dos esgotos (eliminação de odores) e na redução dacontaminação bacteriológica. Desconheciam-se, ainda, as primeiras tentativas de utilização de decantadores ea agitação (floculação) simultânea com a eletrólise, em 1919” (Wiendl, 1998). A eletroflotação aplicada àseparação de algas foi testada com sucesso por Alem Sobrinho e Gomes em 1981, que comprovaram suaviabilidade em efluentes de lagoas de estabilização e em esgotos. Outra pesquisa, realizada por Alem Sobrinhoe Zimbardi (1987), evidenciou o uso da mistura de 25% de água do mar ao esgoto, com o propósito de obtersua desinfecção através da eletrólise, tendo-se alcançado níveis de cloro residual em torno de 2 mg/L.

Neste mesmo período, entraram em operação no Brasil algumas estações de tratamento de esgotos utilizando oprocesso eletrolítico. A de Cambuí, Campinas, em 1984, era semelhante àquela de Santa Monica, nos EUA.Foi verificada boa eficiência na remoção de matéria orgânica, nutrientes e sólidos suspensos, porém o mesmonão ocorreu na remoção de bactérias (Giacon,1991 apud Figueiredo et al., 1993). Em 1985, Bezerril e Wiendldescreveram um projeto piloto para tratar esgoto de Iracemápolis, São Paulo. No ano de 1988, começou aoperar uma estação destinada à tratar águas residuárias provenientes do Hospital das Clínicas da UniversidadeEstadual de Campinas, cujo projeto, eficiências obtidas, e dados operacionais, foram descritos por Wiendl(1998). Porém, as estações citadas acima foram desativadas assim que ocorreu o desgaste dos eletrodos.

Junto com o “redescobrimento” da eletrólise quase no fim do século, foram também desenvolvidos trabalhossobre a depuração de águas residuárias industriais. Em 1985, Cenklin e Belevtsev descreveram a utilização deprocessos eletroquímicos para tratamento de efluentes líquidos industriais na Rússia (Cenklin e Belevtsev,1985 apud Giacon,1991). Allegre e Delgadillo (1993) utilizaram eletrodos de ferro e de alumínio para tratarum efluente de refinaria de petróleo e conseguiram obter uma remoção de DQO de até 85%. Também, em1993, Giacon tratou, aplicando o sistema eletrolítico, efluente de uma indústria alimentícia. Guaglione et al.(1995) analisaram a eficiência do processo da eletrocoagulação na remoção de lignina em efluente de indústriade papel e obtiveram bons resultados. No ano de 1997 foi desenvolvido um trabalho na Universidade de



Brasília, que evidenciava a eletroflotação para o tratamento de efluente de indústria de óleo de soja comresultados promissores.

O FENÔMENO DA ELETRÓLISE

A eletrólise é um processo no qual dois eletrodos (condutores metálicos ou de primeira classe) sãointroduzidos numa solução (eletrólito ou condutor de segunda classe) e neste sistema é aplicada uma correnteelétrica contínua, que age ocasionando a decomposição química deste eletrólito. Ao eletrodo que cede elétronsdá-se o nome de anodo, onde ocorre a oxidação, e àquele que recebe elétrons, catodo, onde ocorre a redução.

Os eletrodos devem apresentar grande resistência ao calor, aos eletrólitos presentes a à passagem da correnteelétrica. Quando um eletrodo não sofre alterações na sua estrutura, mesmo sujeito a tais condições, é chamadoeletrodo inerte e sua função é a simples troca de elétrons com a solução. Os eletrodos inertes mais comuns sãoo grafite e a platina. Já o eletrodo ativo, além de transferir elétrons, participa da eletrólise quimicamente, sendotambém modificado pela ação da corrente elétrica, formando ou recebendo íons metálicos.

Para um eletrodo ativo como o de ferro ou de alumínio, ocorrem as seguintes reações:• No anodo ocorre a oxidação. O átomo de ferro ou de alumínio se decompõe em íons:

Fe →→ Fe2+ + 2e-

Al →→ Al2+ + 2e-

• No catodo, o íon H+ formado da eletrólise da água, reduz-se ao gás H2. A reação final da redução será:2H2O + 2e- →→ H2 ää + 2OH-

• A reação de oxi-redução fica então:Fe + 2H2O →→ Fe(OH)2 ↓↓ + H2 ääAl + 2H2O →→ Al(OH)2 ↓↓ + H2 ää

Se houver presença de algum sal como o NaCl, as reações serão:2Cl- →→ Cl2ää + 2e- Anodo 2H2O + 2e- →→ H2 ää + 2OH- Catodo2NaCl + 2H2O →→ H2 ää + Cl2 ää + NaOH Reação de oxi-redução

PROCESSOS DECORRENTES DO TRATAMENTO ELETROLÍTICO

Dentre todos os processos decorrentes do tratamento eletrolítico aplicado a águas residuárias, os maisimportantes para o desenvolvimento desse trabalho são a eletrocoagulação, eletrofloculação e a eletroflotação.

ELETROCOAGULAÇÃO:

Na eletrocoagulação, os flocos são formados por hidróxidos metálicos no efluente a ser tratado poreletrodissolução de anodos ativos (Gardais, 1991, apud Pouet, 1992). Os íons liberados através da eletrólise deeletrodos não-inertes como a alumínio e o ferro, atuam sobre os colóides de forma semelhante aos coagulantesconvencionais.

ELETROFLOCULAÇÃO

O processo de floculação é utilizado no tratamento de água geralmente associado à coagulação. Sua função épromover encontros entre colóides previamente coagulados, de modo que se transformem em estruturasfloculares. Estes flocos são formados até que possuam tamanho e densidade suficientes para que sejamretirados por sedimentação ou flotação. No tratamento eletrolítico, a eletrofloculação ocorre simultaneamentecom a eletrocoagulação, não havendo necessidade da utilização de mecanismos extras para a promoção destesencontros, visto que os mesmos são realizados através da turbulência produzida pelas bolhas de gás formadaspela eletrólise.



ELETROFLOTAÇÃO

A flotação é um processo utilizado para a remoção de partículas sólidas em suspensão num líquido através dagravidade. O fenômeno ocorre quando estas partículas são aderidas a bolhas de ar inseridas na solução. Comoa densidade destes agregados, formados por partícula e bolha, é menor que a da água, estes sobem à superfície,acumulando-se em forma de uma escuma flutuante. Na eletroflotação, as bolhas de gás são produzidas pelaeletrólise decorrente do tratamento eletrolítico.

APLICAÇÕES DO TRATAMENTO ELETROLÍTICO

Nos últimos anos, diversos autores vêm estudando o tratamento eletrolítico evidenciando principalmente osprocesso de eletrocoagulação e de eletroflotação decorrentes do tratamento. Segue a descrição feita por algunsautores dos elementos utilizados e das eficiências obtidas, decorrentes desses processos.

Alem e Zimbardi (1987) utilizaram uma mistura de 75% de esgoto e de 25% de água do mar como efluente,buscando promover desinfecção através do processo eletrolítico. Fizeram uso de um reator em escala debancada de acrílico com uma câmara de flotação e outra de saída do efluente. Foram utilizados dois eletrodosdispostos ao fundo do reator com espaçamento de 5 milímetros, um de grafite (anodo), e o outro de ferro comperfurações (catodo). O efluente a ser tratado entrava no reator com fluxo ascendente pelo fundo. O tempo dedetenção variou de 30 a 75 minutos e a intensidade de corrente de 3 a 7 ampères. Foram obtidos 2 mg/L decloro residual e remoção de DQO de até 78%.

Figueiredo et al. (1993) estudou o processo eletrolítico aplicado a águas residuárias domésticas visandoprincipalmente a remoção de matéria orgânica. Eles utilizaram um reator tipo batelada com capacidade de 14litros e agitação mecânica. Os eletrodos eram de alumínio, tamanho 15 x 15 cm, espessura de 3 mm eespaçamento entre placas de 1 cm. Os tempos de detenção utilizados ficaram entre 5 e 30 minutos e adensidade de corrente variou entre 21,8 e 65,4 A/m³. Foi obtida uma baixa remoção de DQO (máxima de25,6%), além de uma maior remoção de sólidos suspensos, chegando a 51,8%.

Allegre e Delgadillo (1993) fizeram uso do tratamento eletrolítico para depuração de efluentes de refinaria depetróleo. Para tanto, conceberam um reator de vidro com seção quadrada de aresta de 20 cm e 8 litros decapacidade. Utilizaram um par de eletrodos de alumínio ou ferro quadrados de 19 cm de lado e 2 mm deespessura. Os eletrodos eram dispostos no fundo do reator e o superior (anodo), possuía furos eqüidistantes de7 mm de diâmetro que permitiam a ascensão das bolhas. O reator funcionava com fluxo contínuo comdensidade de corrente de 90 A/m². Obtiveram até 100 ppm de remoção de DQO.

Pincovscy e Silva (1996) aplicaram o tratamento eletrolítico a um efluente de uma indústria de óleo de soja.Utilizaram um reator com 8 placas de ferro ou alumínio com dimensões 15 x 25 cm e espaçamento entreplacas de aproximadamente 2 cm, obtendo uma densidade de corrente em torno de 27 A/m². Nesse trabalho,foi obtida uma remoção de DQO de até 81%.

MATERIAIS E MÉTODOS

CONCEPÇÃO E CONFECÇÃO DO SISTEMA ELETROLÍTICO EM ESCALA DE BANCADA

Resolveu-se comparar a eficiência do tratamento utilizando eletrodos de alumínio e utilizando eletrodos deferro. A escolha destes dois tipos de eletrodos foi devido ao fato de sais de ferro e de alumínio seremusualmente utilizados como coagulantes no tratamento de águas em geral, esperando-se assim, que o sistemapromova eletrocoagulação. Para tanto, foram concebidos dois reatores que funcionariam separadamente,alterando-se o tipo de eletrodos.

O sistema concebido para o tratamento eletrolítico em escala de bancada era composto de:• Dois reatores retangulares com 40 cm de comprimento, 30 cm de altura; e 20 cm de largura cada;• Eletrodos compostos por 6 placas de ferro e 6 placas de alumínio com 30 cm de altura, 35 cm de largura,

2 mm de espessura cada placa, e 4,5 cm de espaçamento entre placas;• Fonte Alimentadora de corrente contínua, retificadora, modelo FA 500R da empresa ITALVOLT S.A,

que podia fornecer 12 volts ou 24 volts nominais, conforme ajuste do retificador, e corrente máxima de 30ampères;



• Fiação: Fios e 6 “jacarés” com #10 mm; e• Multímetro digital.

Para que fossem mantidos os espaçamentos entre placas e para prendê-las ao reator, foram feitos dois furos emcada canto superior de cada placa com 1 centímetro de diâmetro e foram confeccionados dois cilindros denylon, também com 1 centímetro de diâmetro, e com largura igual a do reator, formando assim, uma colméiacom seis placas. Foram feitos ainda, dois espaçadores de nylon para serem colocados no fundo do reator paramelhor acomodação das placas.

A Figura 1 mostra o sistema eletrolítico completo com o reator com eletrodos de ferro e o com eletrodos dealumínio um ao lado do outro, sendo que o de eletrodos de ferro está conectado à fonte retificadora pronto parareceber o efluente a ser tratado.

Figura. 1 – Sistema eletrolítico com o reator com eletrodos de ferro pronto para receber o efluente.

O sistema foi construído e montado para ser operado no Laboratório de Análise de Água (LAA) doDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília (UnB).

METODOLOGIA DE TRABALHO

Os procedimentos de rotina para realização do experimento foram os seguintes:• Coleta de amostra na ETE Paranoá;• Lavagem e pesagem dos eletrodos;• Montagem do reator e fixação da colméia;• Montagem do circuito elétrico;• Posicionamento do esquema de coleta das amostras;• Acionamento do circuito;• Retirada, preparação e análise das amostras; e• Monitoramento de fenômenos.

COLETA DE AMOSTRAS NA ETE PARANOÁ

As amostras foram coletadas numa estação de tratamento de esgoto (ETE) localizada no Paranoá, cidadesatélite de Brasília, na ETE – Paranoá. Devido à distância do local e ao início dos ensaios, as amostras foramcolhidas entre 11:30 h e 12:30 h, aproximadamente.



As coletas foram realizadas no vertedor de saída do reator UASB n° 2, que, de acordo com o técnico daestação, era o que estava funcionando melhor. Para a coleta, foi utilizado um amostrador formado por umrecipiente de PVC com capacidade de 1 (um) litro de PVC para encher dois galões de aproximadamente 20litros cada.

Os ensaios eram realizados no mesmo dia das coletas, sendo que a primeira batelada começava às 15 e asegunda às 17 horas.

LAVAGEM E PESAGEM DOS ELETRODOS

Com a finalidade de obter-se o peso real dos eletrodos, ou seja, peso sem a presença de materiais aderidos,realizou-se lavagem dos eletrodos com detergente e palha de aço. Este procedimento extraía os materiaisaderidos nos ensaios realizados anteriormente.

Após a lavagem e a secagem, os eletrodos foram pesados numa balança de precisão, fornecendo o valorreferente ao peso real, podendo-se assim, estimar as variações de massa ocasionadas por cada batelada dotratamento eletrolítico.

MONTAGEM DO REATOR E DA COLMÉIA E DO CIRCUITO ELÉTRICO

O reator era preparado previamente com a colocação de uma barra de "nylon" com frestas no fundo para oencaixe dos eletrodos e instalação da colméia. Esta colméia é o conjunto de todos os eletrodos, unidos por umabarra cilíndrica de “nylon”.

A colméia foi montada e depois transportada para o interior do reator onde se encaixava na barra de "nylon"com frestas.

A Figura 2 mostra um esquema da ligação da fonte retificadora com as placas. Os eletrodos pares estavamconectados ao terminal negativo de saída do retificador, e os eletrodos ímpares estavam conectados aoterminal positivo. Cabos e “jacarés” utilizados para conectar os eletrodos e o retificador.

Figura 2: Esquema de ligação das placas aos terminais positivo e negativo do retificador.

PROCESSO DE COLETA E PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS DO REATOR

Com os frascos previamente preparados, coletavam-se amostras à meia altura do reator, em 7 temposconsiderados como representativos para a análise das alterações provocadas pela eletrólise. Os tempos



estipulados foram numerados de 0 a 6, cada um representando uma variação de 10 minutos no tempo dedetenção. A amostra 0 caracterizava-se pelo efluente bruto do reator UASB, enquanto a amostra 6representava um tempo de detenção de 60 minutos no reator eletrolítico.

A filtração realizada com metade das amostras 0, 3 e 6, foi feita utilizando-se um pedaço de algodão inseridonum funil onde se aplicava a amostra para que fosse filtrada num fluxo descendente. As amostras filtradasforam obtidas para que houvesse comparação entre as curvas de comportamento da turbidez, sólidossuspensos, pH, DQO e condutividade com estas mesmas curvas referentes à amostra não filtrada. A obtençãode volumes filtrados foi imprescindível para a aferição de dados referentes ao COT (carbono orgânico total),de modo a impedir possíveis entupimentos no equipamento medidor desta característica.

ADIÇÃO DE SAL

Adicionou-se sal NaCl no efluente com uma dosagem de 300 mg/L em quatro das oito bateladas realizadas.Este procedimento foi adotado com o intuito de obter formação de cloro residual. A adição de sal era realizadaantes do acionamento do circuito. Após a inserção do sal no efluente, promovia-se uma agitação no reator como auxílio de um homogeneizador.

MONITORAMENTO DO TRATAMENTO ELETROLÍTICO

O retificador era provido de painéis analógicos de controle para a leitura de medidas de corrente e amperagem,porém não havia a possibilidade de controlar a corrente enviada ao circuito. Este circuito era formado pelosistema eletrodos-efluente-fiação, onde os valores de tensão e corrente variavam conforme a resistência docircuito. Antes de acionar o retificador, escolhia-se a tensão máxima desejada (12V ou 24V); a partir destemomento, o equipamento altera os valores da corrente de acordo com a resistência do circuito, com afinalidade de evitar que a tensão mostrada no voltímetro chegue na tensão máxima previamente estabelecida.Este controle automático interno do retificador foi criado para impedir que em determinadas ligações,realizadas em aparelhos sensíveis a determinadas tensões, fossem enviados excessos de tensão que poderiamacarretar estragos aos aparelhos. Devido a esta característica, a variação da densidade de corrente apresentou-se durante todo o ensaio, sendo necessárias leituras freqüentes de corrente e tensão, a fim de monitorar asalterações referentes à densidade de corrente e ao comportamento do retificador.

A leitura dos valores de corrente, tensão mostrada pelo equipamento e tensão medida em multímetro,conectado em paralelo com o circuito, foram realizadas em cada um dos tempos preestabelecidos de 0 a 6.

ENSAIOS REALIZADOS

Foram avaliadas as seguintes características de qualidade da água:• DQO (Demanda Química de Oxigênio): Medição da carga orgânica presente na amostra. Dentre os

métodos especificados no Standard Methods para a medição da DQO, adotou-se o método da oxidaçãocom dicromato em refluxo aberto;

• COT (Carbono Orgânico Total): Para a obtenção das medidas de COT, utilizou-se o equipamento TOC-5000 A da empresa Shimadzu;

• pH: Foi utilizado para a medição do pH das amostras o pHmetro B221 da empresa Micronal;• Sólidos Suspensos: Foi utilizado o procedimento descrito no Standart Methods;• Turbidez: O princípio do método que foi utilizado no laboratório para este ensaio consiste na utilização de

um equipamento denominado Turbidímetro nefelométrico para a determinação da turbidez. Adotou-se oequipamento modelo B250 da empresa Micronal;

• Condutividade: A condutividade elétrica do efleuente foi ensaiada para determinar a presença desubstâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions. A unidade utilizada foi a do SistemaInternacional de Unidades, o µsiemens/cm, numericamente equivalente ao µohms/cm. Utilizou-se ocondutivímetro digital modelo 6000 da Sprite Industries; e

• Coliformes totais e fecais: Usou-se o método do substrato cromogênico utilizando-se o procedimentopatenteado Colilert. Este método utiliza substrato hidrolizável para determinação simultânea de coliformestotais e coliformes fecais (E-Coli).



RESULTADOS OBTIDOS E ANÁLISE

O tratamento eletrolítico aplicado ao efluente do Reator UASB da ETE Paranoá apresentou diversosfenômenos físico-químicos, os quais foram observados visualmente e através de análises da qualidade da água,avaliando-se o impacto de cada um deles como processos capazes de alterar as características do efluente. Nodecorrer de cada batelada, com duração de 60 minutos, para cada configuração do sistema foi possível notardiversos comportamentos na seqüência dos fenômenos, assim como no tempo de ocorrência dos mesmos.Além dos parâmetros de qualidade da água utilizados como medidores da eficiência do tratamento eletrolítico,observaram-se os instantes em que ocorreram a eletrocoagulação, eletrofloculação e alterações de cor, odor,corrente e tensão para cada configuração diferenciada do reator. Estes instantes e análises dos parâmetros sãode fundamental importância, pois servem como elementos indispensáveis a futuras estimativas para tempos dedetenção em tratamento eletrolítico. O acompanhamento do sistema elétrico foi essencial para o controle daseficiências do tratamento eletrolítico.

Para realizar-se o pós-tratamento eletrolítico com efluente de UASB, foram elaboradas configurações quepudessem variar três parâmetros. Os parâmetros dos reatores a serem variadas durante os ensaios foram asseguintes:• Voltagem nominal fornecida pelo retificador (12 V ou 24 V)• Tipo de eletrodo utilizado (Ferro ou Alumínio)• Acréscimo ou não de NaCl

A fim de dinamizar os experimentos, foram construídos dois reatores, um para os eletrodos de ferro e outropara os eletrodos de alumínio. Com a alternância dos três parâmetros citados anteriormente, tornou-se possívela constatação de algumas características inerentes a cada um deles. Com o acompanhamento das bateladasrealizadas efetuaram-se os registros dos eventos relacionados a cada um dos experimentos configurados deforma diferente. A Tabela 1 mostra o número de configurações utilizadas no experimento e o número debateladas de cada um.

Tabela 1 – Quantidade de experimentos realizadosConfigurações do experimento Número de bateladas

Fe 24 ss 3Fe 12 ss 2Fe 24 cs 1Fe 12 cs 1Al 24 ss 3Al 12 ss 2Al 24 cs 1Al 12 cs 1

Obs: Fe - eletrodo de ferro; Al - eletrodo de alumínio; cs - com sal; ss - sem sal; 24 - tensão máxima de 24V; e 12 - tensão máxima de 12 V

A análise a seguir será baseada em valores médios dos resultados obtidos nos diversos experimentos. Osresultados também foram divididos em grupos onde são variados o tipo de eletrodo, a tensão nominal utilizadae as bateladas realizadas com adição de sal (NaCl).

1 – RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE ALUMÍNIO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 12 V

Observando visualmente o experimento, notou-se que com esta configuração houve uma formação de bolhas ea flotação de pequenos flocos para a superfície do efluente em tratamento já nos primeiros 10 (dez) minutos debatelada.

Agora pelos resultados obtidos, nota-se que nos primeiros 20 minutos, ocorre um aumento da corrente enviadaao circuito de aproximadamente 33% (Tabela 2). A densidade de corrente é diretamente proporcional acorrente enviada ao circuito e portanto varia de acordo com esta. Após o acréscimo inicial da intensidade de



corrente, ocorre a estabilização destes valores até o final da batelada. O erro médio entre as voltagensregistradas no retificador e no voltímetro é de 10%.

Tabela 2 - Valores referentes às médias dos valores obtidosTempo Amperagem Voltagem 1* Voltagem 2** Densidade de Corrente(min) (A) (V) (V) (A/m²)

0 2,70 5,75 5,17 4,2910 3,65 5,95 5,15 5,7920 4,00 6,05 5,36 6,3530 3,95 6,10 5,48 6,2740 4,00 6,25 5,57 6,3550 4,00 6,20 5,60 6,3560 4,00 6,40 6,10 6,35

médias: 3,76 6,10 5,49 5,96

* voltagem 1: voltagem medida pela fonte** voltagem 2: voltagem medida pelo multímetro

Analisando a Tabela 3, nota-se que o pH aumentou constantemente, tanto nas amostras filtradas como nas nãofiltradas.

Os valores de condutividade deste trabalho devem ser analisados com cautela, pois o condutivímetro não foidevidamente calibrado para as variações de temperatura decorrentes do tratamento.

Tabela 3 - Valores médios obtidos de pH e condutividade

Tempo pH Condutividade pH Condutividade(min) (µS/cm) (µS/cm)

0 6,80 1046 6,70 104410 6,90 104420 7,00 104130 7,10 1016 7,10 104240 7,20 103850 7,30 102360 7,60 1032 7,60 1022

médias: 7,13 1034 7,13 1036

Amostras filtradas

Os valores médios da condutividade decrescem com o tempo, como ilustrado na Figura 3, apresentando umaoscilação aos 40 minutos e outra aos 60 minutos. Porém, os valores obtidos nas duas bateladas foram muitodivergentes.

Nas amostras não filtradas, nota-se que houve uma tendência de decréscimo da condutividade com o tempo,isto ocorre por causa dos íons livres que foram reagindo na solução, tornando-a mais estável, diminuindoassim, a quantidade de íons disponíveis para conduzir os elétrons que chegavam nos eletrodos. No tempo de40 minutos, observou-se um aumento da condutividade, contrariando a tendência notada nos tempos dedetenção anteriores. Aos 50 minutos, a tendência de redução da condutividade é retomada, aumentandonovamente aos 60 minutos (Figura 3).

Para as amostras filtradas nos tempos previamente selecionados (0, 30 e 60 minutos), a condutividade mostrouuma redução constante com o aumento do tempo de detenção.

Na Figura 3 pode-se observar a relação de variação entre o pH do meio e a sua condutividade durante oprocesso.



6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (min)

pH

600

700

800

900

1000

1100

1200

Co

nd

uti

vid

ade

(mic

ros

iem

en

s/c

m)

pH Condutividade

Figura 3 – Variação média dos valores de pH e condutividade para eletrodos de alumínio e tensãonominal de 12V.

Na Tabela 4, pode-se observar que houve uma boa remoção de turbidez, em torno de 75% com 60 minutos detratamento.

O aumento dos sólidos suspensos de 26% observado aos 30 minutos pode ser explicado pela grande formaçãode flocos neste período do tratamento. Aos 60 minutos os flocos encontravam-se flotados ou sedimentados noreator, obtendo-se então, uma eficiência de remoção de 73,33% (Tabela 4).

Tabela 4 - Valores médios obtidos de turbidez e sólidos suspensosAmostras filtradas

Tempo Turbidez Sólidos Suspensos Turbidez(min) (uT) (mg/L) (uT)

0 32,0 60 2010 34,520 39,530 33,5 76 840 19,050 15,560 12,5 16 5

eficiência: 60,94% 73,33% 75,00%

A Figura 4 mostra a variação da remoção da turbidez e dos sólidos em suspensão. Nota-se que há uma boacorrespondência entre os valores de remoção.



0

10

20

30

40

50

0 30 60

Tempo (min)

Tu

rbid

ez

(uT

)

0

50

100

150

200

Só

lid

os

Su

spen

sos

(mg

/L)

Turbidez S S

Figura 4 – Variação dos valores obtidos de turbidez e sólidos suspensos para eletrodos de alumínio etensão nominal de 12 V.

A Tabela 5 mostra que a redução da DQO foi de 74,74%. Este valor pode ser considerado satisfatório, poisestá de acordo com o obtido por outros autores que utilizaram o tratamento eletrolítico.

Tabela 5 - Valores de DQO obtidosAmostras DQO

(mg/L)

bruta 367,4final filtrada 92,8

eficiência: 74,74%

2 - RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE FERRO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 12 V

Foram realizadas duas bateladas com essa configuração.

Com o tratamento sendo realizado com eletrodos de ferro ocorre aos 10 minutos de batelada um escurecimentodo efluente. Aos 20 minutos já era possível notar visualmente a formação de grandes bolhas cor de ferrugemformando-se na superfície do reator e a clarificação progressiva do líquido. Aos 50 minutos a clarificação eramuito boa e flocos começavam a sedimentar.

Ocorreu aumento inicial da corrente registrada, associado ao ajuste da fonte retificadora. Este aumentoaconteceu durante os 10 minutos iniciais, mantendo-se constante até o término do experimento. Este mesmocomportamento, que é facilmente observado na Figura 5, foi obtido nas análises dos valores de densidade decorrente. Neste aspecto, houve um comportamento semelhante quando foram utilizados eletrodos de alumínio(Tabela 2).



Tabela 6 - Valores referentes às médias dos valores obtidosTempo Amperagem Voltagem 1* Voltagem 2** Densidade de Corrente

(min) (A) (V) (V) (A/m²)0 3,25 6,00 5,36 5,16

10 3,75 6,20 5,56 5,9520 3,75 6,35 5,68 5,9530 3,75 6,50 5,74 5,9540 3,75 6,80 6,00 5,9550 3,75 6,95 6,15 5,9560 3,75 6,98 6,20 5,95

médias: 3,68 6,54 5,81 5,84


Devido a variação da resistência do sistema, há uma tentativa da fonte de manter o valor constante da tensãonominal (12V). Ocorrendo uma uniformidade dos valores de corrente conclui-se que houve certa estabilizaçãoda resistência do circuito. Com a resistência e a tensão aumentando da mesma forma, foi possível notar que osvalores de corrente encontrados permaneceram constantes.

A Figura 5 ilustra essas variações.

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0 10 20 30 40 50 60 70

Tempo (min)

A m p e r a g e m ( A )

Vo l tagem 1* (V )

Vo l tagem 2* * (V )

Densidade de Corrente***

(A/m²)

Figura 5 – Variação dos valores médio obtidos de amperagem, voltagem e densidade de corrente paraeletrodos de ferro e tensão nominal 12V.

Quanto aos valores de pH, observa-se, na Tabela 7, o aumento regular dos mesmos com o passar do tempo. Otratamento eletrolítico tornou a solução mais básica, aumentando o pH por volta de 19%.



Tabela 7 - Valores médios obtidos de pH e condutividade

Tempo pH Condutividade(min) (µS/cm)

0 6,70 105210 6,95 107320 7,15 103630 7,75 102540 8,00 98750 8,23 97160 8,25 951

médias: 7,58 1014

Amostras não filtradas

Não foram realizadas medidas com amostras filtradas, pois, quando foram realizadas essas bateladas, esteprocedimento ainda não havia sido incluído na metodologia de ensaio.

Os valores obtidos indicam que há um aumento na condutividade do meio nos primeiros 10 minutos e a partirdos 20 minutos, esta decresce constantemente (ver Figura 6).

6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (min)

pH

600

700

800

900

1000

1100

1200

Con

dutiv

idad

e (m

icro

siem

ens/

cm)

pH Condutividade

Figura 6 – Variação dos valores médios obtidos de pH e condutividade para eletrodos de ferro e tensãonominal 12V.

A remoção de turbidez obtida foi de 60,44% (Tabela 8). Lembrando que essas medidas foram obtidas comamostras não filtradas, percebe-se que não houve variação significativa quanto ao valor obtido com eletrodosde alumínio (Tabela 4).

Observou-se eficiência de 41,30% na remoção de sólidos suspensos. Na Tabela 8, nota-se alto valor de 176mg/L obtido aos 30 minutos. Este valor é devido a grande formação de flocos em todo o volume do reator atéeste tempo. Ocorreu escurecimento do efluente em tratamento devido ao sulfeto férrico formado. Ao final dabatelada, os sólidos suspensos estão em torno de 54 mg/L. Esta redução ocorre porque os pesados flocos comferro em sua composição já sedimentaram. Como as amostras são colhidas na metade da altura do esgoto noreator, há pouca quantidade de sólidos suspensos na alíquota coletada.



Tabela 8 - Valores médios obtidos de turbidez e sólidos suspensosTempo Turbidez Sólidos Suspensos(min) (uT) (mg/L)

0 33,5 9210 25,020 14,030 8,0 17640 3,550 4,260 7,0 54

eficiência: 79,10% 41,30%

Quanto à remoção de DQO, através da Tabela 9, nota-se que a primeira batelada realizada no dia 08/05 obteveuma remoção 13.03%, e na segunda, realizada no dia 12/05, de 41,66%. Como as amostras não foramfiltradas, a avaliação da remoção de matéria orgânica ficou prejudicada. Como nas amostras retiradas ocorriauma rápida decantação, nem sempre a homogeneização, para a análise, ocorria de forma regular, fornecendo,assim, valores inconsistentes.

Tabela 9 - Valores de DQO obtidosAmostras DQO* DQO**

(mg/L) (mg/L)

bruta 458,3 448,6final filtrada 398,6 261,7


*DQO medida dia 08/05**DQO medida dia 12/05

3 – RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE ALUMÍNIO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL 24 V

Com esta configuração foi obtida nos primeiros 10 minutos houve uma clarificação quase total do efluente. Atransparência obtida pelo tratamento eletrolítico utilizando eletrodos de alumínio é muito satisfatória. Sãoapresentadas na Figura 7 as alterações promovidas pela configuração Al24ss.

Figura 7 – Amostras colhidas durante o tratamento utilizando eletrodos de alumínio e tensão nominalde 24 V.



Com o aumento da tensão nominal de 12V para 24V, houve um aumento médio de 72% na intensidade decorrente. Além disso, a variação da corrente durante o processo comportou-se de forma diferente nos doiscasos. No primeiro, após o aumento inicial, a intensidade de corrente manteve-se constante (Tabela 2),enquanto que no segundo houve um decréscimo após os dez primeiros minutos iniciais como se pode notar naTabela 10. A densidade de corrente obtida no segundo caso (ver Tabela 10), apresenta valores mais próximosaos recomendados para uma boa eficiência do tratamento, segundo diversos autores.


(min) (A) (V) (V) (A/m²)0 13,20 15,60 15,22 20,95

10 14,27 16,33 15,80 22,6520 14,13 16,73 16,26 22,4330 13,87 17,23 16,67 22,0140 13,50 17,67 17,07 21,4350 13,03 18,03 17,43 20,6960 12,60 18,27 17,69 20,00

médias: 13,51 17,12 16,59 21,45

* voltagem 1: voltagem medida pela fonte ** voltagem 2: voltagem medida pelo multímetro

As variações de pH mostraram-se constantes, apresentando, como mostrado na Tabela 11, um aumento de24% entre a amostra inicial e final, enquanto que este valor foi de 10% para a tensão nominal de 12 V. Paraesta configuração do eletrodo, foi constatado um aumento expressivo na temperatura do efluente no reator,atingindo um valor final de 42°C (Tabela 11).

Tabela 11 - Valores médios obtidos de pH, condutividade e temperatura

Tempo Temperatura pH Condutividade pH Condutividade(min) (oC) (µS/cm) (µS/cm)

0 28,5 6,73 1114 6,70 104410 30,0 7,43 104820 34,0 7,93 101230 35,0 8,27 958 7,10 104240 37,0 8,50 89750 40,0 8,77 82960 42,0 8,90 774 7,60 1022

médias: 35,2 8,08 947 7,13 1036

Amostras filtradas

Nota-se claramente uma tendência da diminuição da condutividade mais significativa do que a redução decorrente, havendo assim, aumento do valor da tensão (ver Figura 8).



6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (min)

pH

600

700

800

900

1000

1100

1200

Co

nd

uti

vid

ade

(mic

ros

iem

en

s/c

m)

pH Condutividade

Figura 8 – Variação dos valores médios obtidos de pH e condutividade para eletrodos de alumínio etensão nominal de 24 volts.

A remoção de sólidos suspensos foi muito boa apresentando eficiência total de 79,66%, como mostra a Tabela12. A tensão nominal de 24 V mostrou rápida eficiência na remoção de sólidos nos primeiros 30 minutos, nãohavendo reduções muito expressivas nos 30 minutos restantes.

O valor de remoção de turbidez também alcançou um nível satisfatório, sendo melhor que aquele obtido com atensão nominal de 12 V (ver Tabela 4). O valor obtido aos 30 minutos (Tabela 12), pode ter sido causado porum erro não identificado.



0 36,3 118

A Figura 9 ilustra a boa representatividade das amostras filtradas, pois seus valores de turbidez foramcompatíveis com os valores obtidos de sólidos suspensos.



0

10

20

30

40

50

0 30 60

Tempo (min)

Tu

rbid

ez

(uT

)

0

50

100

150

200

Só

lid

os

Su

spen

sos

(mg

/L)

Turbidez Só l idos Suspensos

Figura 9 – Variação dos valores médios obtidos de turbidez e sólidos suspensos para eletrodos dealumínio e tensão nominal de 24 volts.

As remoções de coliformes totais e fecais promovidas pelos eletrodos de alumínio apresentados na Tabela 13,foram consideradas apenas regulares, pois eram esperados melhores resultados.

Observando a Tabela 13, nota-se que há uma excelente redução da DQO, maior do que a obtida com 12 V(Tabela 5), o que já era esperado devido à maior potência imposta ao processo com o aumento da tensãonominal.

Tabela 13: Valores de DQO e coliformes totais e fecaisAmostras Coliformes Totais Coliformes Fecais DQO

(NMP/100ml) (NMP/100ml) (mg/L)

bruta 3.609.000 148.300 336,6final filtrada 280,9 110,6 46,4

eficiência: 99,992% 99,925% 86,22%

4 – RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE FERRO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 24 V

Foi observado nas bateladas com este tipo de configuração que aos 10 minutos houve um formação de umadensa camada de espuma escura na superfície do reator e um rápido escurecimento do efluente tornando-oturvo. Aos 20 minutos de detenção o líquido em questão começou a tornar-se mais claro a medida que podia-se notar vários flocos em todo o seu volume. Aproximadamente por volta dos 40 minutos, começou asedimentação dos flocos. Ao final da batelada, o efluente tratado apresentou uma tonalidade esverdeada.

Nota-se na Tabela 14, o comportamento praticamente igual ao do eletrodo de alumínio com essa mesmatensão, ou seja, ocorre aumento da intensidade de corrente nos primeiros 10 minutos e após este nota-se umconstante decréscimo. Como explicado anteriormente, a queda da corrente é um recurso do retificador que visalimitar a tensão em 24 V.




(min) (A) (V) (V) (A/m²)0 13,03 15,60 15,19 20,69

10 14,60 16,30 15,98 23,1720 14,33 16,83 15,90 22,7530 13,63 17,70 17,09 21,6440 12,97 18,10 17,61 20,6850 12,10 18,80 18,17 19,6160 11,53 19,40 18,95 18,31

médias: 13,17 17,53 16,98 20,98


Nota-se uma tendência de grande redução de condutividade no meio, constatada pela Figura 10, maior do quea do eletrodo de alumínio (Figura.8). Este fenômeno pode ter ocorrido pelo fato de que os eletrodos de ferro sedecompõem mais facilmente do que os de alumínio, formando mais rapidamente a quantidade de compostosestáveis.

Ocorreu elevação de temperatura de 28°C para 38°C em 1 hora de experimento (Tabela 15). O aumento datemperatura da solução mostrou-se inferior ao medido com eletrodo de alumínio (Tabela 11).

Tabela 15 - Valores médios obtidos de pH, condutividade e temperatura

Tempo Temperatura pH Condutividade pH Condutividade(min) (oC) (µS/cm) (µS/cm)

0 28,0 6,73 1114 6,95 109410 31,0 8,00 106420 31,0 8,50 97530 32,0 8,37 885 8,50 95940 35,0 8,53 80150 36,0 9,00 74660 38,0 9,33 665 9,15 664

médias: 33,0 8,35 893 8,20 906

Amostras filtradas

Analisando-se na Figura 10 os valores de pH obtidos, nota-se que aos 30 minutos houve uma queda destesvalores, voltando a aumentar aos 40 minutos, indicando assim, a possível ocorrência de erros experimentaisnas amostras não filtradas. Excluindo-se este fato, nota-se que não há variação significativa em relação àsamostras filtradas.

Nota-se ainda na Figura 10, a grande diminuição da condutividade do meio durante a batelada comentadaanteriormente.



6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (min)

pH

600

700

800

900

1000

1100

1200

Co

nd

uti

vid

ade

(mic

ros

iem

en

s/c

m)

pH Condutividade

Figura 10 – Variação dos valores médios obtidos de pH e condutividade para eletrodos de ferro e tensãonominal de 24 volts.

A eficiência obtida para remoção de turbidez mostrada na Tabela 16, foi de 78,46%. Praticamente o mesmoresultado observado na Tabela 12, para o alumínio 12 V, mostrando que o aumento da tensão enviada aocircuito não provoca grandes alterações na eficiência quanto a esse parâmetro.



0 36,0 118 32,510 18,520 8,030 15,0 28 2,040 14,550 13,060 19,0 30 7,0

eficiência: 47,22% 74,58% 78,46%

Com relação aos sólidos suspensos, houve redução significativa na primeira meia hora (Figura 11), mantendo-se estável na última meia hora do experimento, fornecendo uma redução total de 74,58%, mostrando, assim,que não seria necessário mais que 30 minutos para que se obtivesse uma boa remoção.



0

10

20

30

40

50

0 30 60

Tempo (min)

Tu

rbid

ez

(uT

)

0

50

100

150

200

Só

lid

os

Su

spen

sos

(mg

/L)

Turbidez Só l i dos Suspensos

Figura 11 – Variação dos valores obtidos de turbidez e sólidos suspensos para eletrodos de ferro etensão nominal de 24 volts.

Os eletrodos de ferro mostraram uma excelente eficiência na remoção de coliformes totais e fecais (Tabela17). Este fato indica uma grande vocação do tratamento eletrolítico em promover desinfecção do efluente emtempo bem reduzido comparado a outros métodos.

A eficiência de remoção da DQO apresentou valor satisfatório de 69,67%, porém menor que a remoçãorealizada com alumínio (ver Tabela 13), para a mesma tensão nominal (24 V).

Tabela 17 - Valores de DQO, coliformes totais e fecaisAmostras Coliformes Totais Coliformes Fecais DQO


bruta 3.609.000 148.300 336,6final filtrada 1,0 1,0 102,1

eficiência: 99,99997% 99,99933% 69,67%

5 – RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE ALUMÍNIO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 12 V E ADIÇÃO DE SAL

O desenvolvimento dos fenômenos acarretados pela eletrólise no decorrer da batelada será descrito a seguir,para cada configuração utilizada. A presença de sal não acrescentou modificações perceptíveis nos fenômenosobservados, e por este motivo não foram feitos comentários sobre as observações experimentais nasconfigurações com sal.

Comparando-se as Tabelas 18 e 2, percebe-se que a adição de sal gerou um aumento nos valores deintensidade de corrente de aproximadamente 23%. Entretanto, o comportamento da variação da amperagemnão foi alterado, sendo similar àquele observado nessa mesma configuração sem sal.

Os valores de tensão encontrados foram 7% menores que os de sem sal.

Houve uma variação maior entre os valores de tensão medidos pelo multímetro e pelo retificador, ficando emtorno de 17%.



Tabela 18 - Valores obtidos com eletrodos de alumínio, tensão nominal de 12 volts e adição de salTempo Amperagem Voltagem 1* Voltagem 2** Densidade de Corrente

(min) (A) (V) (V) (A/m²)0

10 4,50 5,00 4,39 7,9420 4,90 5,30 4,43 8,4130 5,00 5,80 4,67 9,2140 5,00 5,90 4,75 9,3750 5,00 6,00 4,86 9,4460 5,05 6,00 4,95 9,52

médias: 4,91 5,67 4,68 8,98

*voltagem1: voltagem medida pela fonte**voltagem2: voltagem medida pelo multímetro

Quanto ao pH da solução, valores registrados na Tabela 19, nota-se um aumento constante do seu valor com opassar do tempo. Este comportamento é percebido nas amostras filtradas e nas não filtradas. Comparando-seos resultados obtidos observa-se que na amostra com sal ocorreu um aumento de 8% do valor do pH final emrelação ao sem sal. Houve um grande aumento inicial da condutividade com a adição de sal, o que eraesperado, pois o sal é facilmente dissociado pela eletrólise. Este crescimento foi regular até os 30 minutos,reduzindo-se então, progressivamente, até o final da batelada.

Tabela 19 - Valores obtidos de pH e condutividade


0 6,80 1089 6,70 110810 7,00 164820 7,10 166530 7,40 1732 7,60 166540 7,70 166550 7,90 163560 8,30 1610 8,40 1570

médias: 7,46 1578 7,57 1448

Amostras filtradas

A Figura 12 mostra a tendência de variação da condutividade.

6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

0 10 20 30 40 50 60

T e m p o ( m i n )

pH

0

500

1000

1500

2000

Co

nd

uti

vid

ade

(mic

rosi

emen

s/cm

)

pH Condu t i v i dade

Figura 12 – Variação dos médios valores obtidos de pH e condutividade para eletrodos de alumínio,tensão nominal de 12 volts e adição de sal.



Com base nos resultados apresentados na Tabela 20, nota-se uma divergência entre os resultados obtidos deturbidez nas amostras filtradas e não filtradas. Tanto que os valores obtidos da amostra bruta filtrada e nãofiltrada foram os mesmos. Nota-se também que nesta configuração os valores de remoção de sólidos suspensosestão mais compatíveis com aqueles de turbidez das amostras não filtradas. Entretanto, a título de comparação,a eficiência de remoção de turbidez encontrada será considerada de 99%, comprovando o que foi observadovisualmente.

A remoção total de sólidos suspensos foi de 46,43%, que é compatível com os resultados de turbidez nãofiltrada (44,44%).

Tabela 20 - Valores obtidos de turbidez e sólidos suspensosAmostras filtradas


0 45,0 168 45,010 43,020 57,030 47,0 66 4,040 27,050 14,060 25,0 90 0,5

eficiência: 44,44% 46,43% 98,89%

Observa-se na Tabela 21, que a remoção de coliformes totais e fecais foi insatisfatória. Esperava-se que aadição de sal promovesse desinfecção do efluente tratado. Os valores obtidos de DQO também foraminferiores aos obtidos sem sal (ver Tabela 5).

Tabela 21 - Valores de DQO, COT e coliformes totais e fecaisAmostras Coliformes Totais Coliformes Fecais DQO COT

(NMP/100ml) (NMP/100ml) (mg/L) (mg/L)

bruta 2.350.000 820.000 250,6 76,95*final filtrada 5.172 2.014 74,2 24,58

eficiência: 99,78% 99,75% 70,39% 68,06%

6 – RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE FERRO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 12 V COM ADIÇÃO DE SAL

Semelhantemente ao ocorrido com o eletrodo de alumínio na presença de sal, a corrente aumentou nosprimeiros 20 minutos e então permaneceu praticamente constante até o final (Tabela 22). Houve um aumentodestes valores da ordem de 22% em relação ao experimento sem sal. A adição de sal, como no alumínio, fezcom que os valores de tensão diminuíssem em relação àqueles medidos sem sal.



Tabela 22 – Valores obtidos com eletrodos de ferro, tensão nominal de 12 volts e adição de salTempo Amperagem Voltagem 1* Voltagem 2** Densidade de Corrente

(min) (A) (V) (V) (A/m²)0 4,00 5,50 5,20 6,35

10 5,00 6,00 5,15 7,9420 5,00 6,10 5,30 7,9430 4,90 6,15 5,23 7,7840 4,75 6,15 5,27 7,5450 4,65 6,30 5,49 7,3860 4,50 6,50 5,66 7,14

médias: 4,69 6,10 5,33 7,44


A presença do sal no efluente, praticamente, não alterou o comportamento dos valores de pH encontrados,houve apenas um pequeno aumento de aproximadamente 4% no valor final.

Comparando-se a Tabela 23 com a Tabela 19, nota-se que o aumento da condutividade, para o eletrodo deferro, foi bem menor que no alumínio. O valor obtido aos 60 minutos, não corresponde à tendência decomportamento dos valores encontrados com o uso do eletrodo de ferro, podendo ter ocorrido erro de análiseexperimental.



0 6,80 1089 6,70 110810 6,90 150820 7,50 153830 8,00 1508 8,10 154440 8,20 146750 8,40 140360 8,60 1528 8,60 1522

médias: 7,77 1434 7,80 1391

Amostras filtradas

A Tabela 24 mostra que ocorreu uma boa remoção de turbidez (84,44%). Contudo, foi inferior ao obtido comeletrodos de alumínio. Este resultado comprova o que foi observado visualmente, que as amostras referentesao eletrodo de ferro possuíam mais cor aparente do que as de alumínio.

Houve a diminuição de 33,33% nos sólidos suspensos no efluente. A princípio, este valor seria incompatívelcom os valores finais obtidos de turbidez. Entretanto, uma combinação semelhante de resultados, com altaeficiência de remoção de turbidez e baixa de sólidos suspensos, foi obtida com o eletrodo de alumínio, fazendocom que os dados não sejam suficientes para análise do caso.



Tabela 24 - Valores obtidos de turbidez e sólidossuspensos

Amostras filtradasTempo Turbidez Sólidos Suspensos Turbidez(min) (uT) (mg/L) (uT)

0 45,0 168 45,010 42,020 7,030 2,0 244 33,040 4,050 8,060 9,0 112 7,0

eficiência: 80,00% 33,33% 84,44%

A Figura 13 ilustra bem os valores divergentes de turbidez e sólidos suspensos. Principalmente quandoobserva-se no aumento incrível do valor de SS obtido aos 30 minutos de tratamento. A presença de sal noefluente pode ter causado reações que justifiquem tais valores.

0

10

20

30

40

50

0 30 60

Tempo (min)

Tu

rbid

ez

(uT

)

0

50

100

150

200

250

Só

lid

os

Su

spen

sos

(mg

/L)

Turbidez Só l i dos Suspensos

Figura 13 – Variação dos valores obtidos de turbidez e sólidos suspensos para eletrodos de ferro, tensãonominal de 12 volts e adição de sal.

Não foi possível a obtenção de resultados referentes à remoção de DQO para esse caso. Quanto à remoção docarbono orgânico total, a Tabela 25 mostra que a eficiência do processo com essa configuração foi de 57,66%,menor que a encontrada com alumínio (12V) que foi de 68,06%.

Tabela 25 - Valores de COT obtidosAmostras COT

(mg/L)

bruta 76,95*final filtrada 32,58

eficiência: 57,66%

*amostra filtrada



7 - RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE ALUMÍNIO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 24 V E ADIÇÃO DE SAL

Os resultados apresentados na Tabela 26 revelam que a amperagem mantém-se praticamente constante duranteos primeiros 40 minutos de ensaio. Então, a corrente começa a decrescer. A adição de sal ao sistema provocouum aumento no valor médio de corrente de 24%. A voltagem cresce constantemente durante o tratamento, e damesma forma que ocorreu com 12 V, a voltagem sofre um decréscimo de 15% em seu valor médio, em relaçãoà batelada sem sal. O valor médio de densidade de corrente obtido foi de 28,10 A/m².

Tabela 26 – Valores obtidos de amperagem, voltagem e densidade de correnteTempo Amperagem Voltagem 1* Voltagem 2** Densidade de Corrente

(min) (A) (V) (V) (A/m²)0 17,00 13,00 12,53 26,98

10 18,00 14,00 13,31 28,5720 18,00 14,50 13,90 28,5730 18,10 14,70 13,93 28,7340 18,00 15,00 14,34 28,5750 17,80 15,20 14,44 28,2560 17,00 15,80 15,04 26,98

médias: 17,70 14,60 13,93 28,09


O pH do meio aumenta sensivelmente durante a batelada com a adição de sal. Chegando a 25% de aumentoentre o valor inicial e final (Tabela 27).



0 6,70 1006 6,80 108710 8,00 161320 8,00 156730 8,50 1445 8,50 141440 8,70 138750 8,90 131760 9,00 1284 9,00 1280

médias: 8,26 1374 8,10 1260

Amostras filtradas

A Figura 14 mostra que o valor de condutividade máximo ocorreu aos 10 minutos, e, a partir de então, iniciou-se uma redução constante destes valores. É interessante notar que esses valores são menores que os obtidoscom tensão nominal de 12 V. Isto pode ter ocorrido devido a maior velocidade de estabilização das reaçõesque a tensão de 24 V proporciona ao sistema, diminuindo assim, a condutividade da solução.



6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (min)

pH

0

500

1000

1500

2000

Co

nd

uti

vid

ade

(mic

ros

iem

en

s/c

m)

pH Condutividade

Figura 14 – Variação dos valores obtidos de pH e condutividade para eletrodos de alumínio, e tensãonominal de 24 volts e adição de sal.

Como se pode observar na Tabela 28 e na Figura 14, os valores de turbidez da amostra bruta filtrada e nãofiltrada foram exatamente iguais. Este fato pode ter ocorrido devido à imprecisão da filtragem realizada, pois,como já dito anteriormente, as medidas feitas com amostras filtradas podem não ter representado bem oprocesso eletrolítico associado a um decantador.

Outro fato que pode ter ocorrido, foi a não homogeneização da amostra não filtrada ao ser submetida aoturbidímetro.

Apresentada na Tabela 28, a remoção da turbidez atingiu uma eficiência considerada muito boa de 96,67%,porém menor que a alcançada com 12 V. Na observação visual das amostras coletadas durante os ensaios, foipossível notar grande transparência para as configurações que utilizaram eletrodos de alumínio.

A medida de sólidos suspensos conteve erros sistemáticos e por isso não foi inserida nessa análise.

Tabela 28 - Valores de turbidez obtidosAmostras filtradas

Tempo Turbidez Turbidez(min) (uT) (uT)

0 36,0 36,010 17,020 5,030 7,0 0,540 8,050 5,060 12,0 1,2


A Figura 15 compara os valores de remoção de turbidez de amostras filtradas e não filtradas.



0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

0 10 20 30 40 50 60 70

Tempo (min)

Tu

rbid

ez

(uT

)Amost ras não f i l t radas Amost ras f i l t radas

Figura 15 – Comparação dos valores de turbidez obtidos com amostras filtradas e não filtradas paraeletrodos de alumínio, tensão nominal de 24 volts e adição de sal.

Comparando-se as Tabelas 29 e 21, nota-se que as remoções de coliformes fecais e totais usando-se 24Vapresentaram valores melhores que os de 12V. Todavia, estes valores ainda não podem ser consideradossatisfatórios. O cloro residual livre medido ao final do tratamento também foi de 0 mg/L.

A eficiência de remoção do carbono orgânico total foi de 43,63%, menor que o obtido com 12 V (68,06%).

Tabela 29 - Valores de Coliformes e COTAmostras Coliformes Totais Coliformes Fecais COT


bruta 241.000 81.000 65,69*final filtrada 32,4 17,3 37,03

eficiência: 99,98656% 99,97864% 43,63% *amostra filtrada

8 – RESULTADOS DOS ENSAIOS COM ELETRODOS DE FERRO UTILIZANDO TENSÃONOMINAL DE 24 V E ADIÇÃO DE SAL

O pico do valor de corrente aconteceu aos 10 minutos (Tabela 30). No tempo de 30 minutos, houve aumentoinesperado da amperagem e redução da voltagem medida do sistema. Visualmente não foi detectada nenhumaalteração no processo que justificasse esse fato.

As altas correntes registradas foram provocadas pela presença do sal, que aumenta sensivelmente acondutividade do efluente em tratamento.



Tabela 30 - Valores obtidos de amperagem, voltagem e densidade de correnteTempo Amperagem Voltagem 1* Voltagem 2** Densidade de Corrente

(min) (A) (V) (V) (A/m²)0 16,40 14,10 13,55 26,03

10 18,20 14,90 14,22 28,8920 16,40 16,00 15,40 26,0330 18,00 15,50 14,79 28,5740 17,30 16,00 15,38 27,4650 14,40 17,70 16,94 22,8660 13,00 18,20 17,96 20,63

médias: 16,24 16,06 15,46 25,78


O pH da solução alcançou níveis altos, aumentando seu valor em cerca de 34% durante a batelada.A condutividade apresenta valores menores que aqueles com 12 V e menores que os de alumínio, confirmandoassim, as tendências já observadas anteriormente. O aumento da condutividade entre 30 e 40 minutos, reafirmaa variação irregular da corrente e da tensão ocorrida neste intervalo.



0 6,70 1006 6,80 108710 8,40 139920 8,60 133130 9,10 1236 9,10 135640 9,30 124350 9,50 117360 10,20 1105 10,20 1122

médias: 8,83 1213 8,70 1188

Amostras filtradas

Observando-se a Tabela 32 nota-se que houve baixa remoção de turbidez, em torno de 56%, sendo que estaeficiência foi obtida aos 30 minutos de ensaio.

Não houve eficiência significativa de remoção dos sólidos suspensos.

Tabela 32 – Valores de turbidez e sólidos suspensosAmostras filtradas


0 36,0 108 3610 4,020 11,030 12,0 98 1540 9,050 10,060 13,0 84 16

eficiência: 63,89% 22,22% 55,56%

De acordo com a Tabela 33 o valor de remoção de COT foi de 57,27%, sendo que este valor foiaproximadamente igual a ao obtido com 12 V.



Tabela 33 - Valores de COT obtidosAmost ras C O T

(mg /L )

bruta 65 ,69*

final fi ltrada 28 ,07

eficiência: 5 7 , 2 7 %

*amostra filtrada

9 - ANÁLISE DE EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO ENTRE AS DIFERENTES CONFIGURAÇÕES

Ao analisar os resultados obtidos para remoção de turbidez, o tratamento eletrolítico com eletrodos dealumínio mostrou-se mais eficiente que o com eletrodos de ferro. Enquanto que as configurações Al12V,Al24V e Al12V sal e Al24V sal obtiveram 75%, 79,7%, 98,9% e 96,7% respectivamente, as configuraçõesFe12V, Fe24V, Fe 12 sal e Fe24V sal, obtiveram 60,4%, 78,5%, 84,4% e 55,6% também respectivamente.

Nota-se também que para as bateladas sem adição de sal os ensaios com tensão nominal de 24 V obtiverammelhores resultados que os de 12 V, enquanto que naqueles com presença de sal, ocorre uma curiosa inversão:a eficiência quanto à turbidez é maior com tensão de 12 V.

Em geral, foram obtidas melhores remoções de turbidez nas bateladas em que foi adicionado sal, com exceçãodaquela com eletrodos de ferro e tensão de 24 V.

Quanto às remoções de sólidos em suspensão obtidas para os ensaios realizados com adição de sal forammuito baixas. Em especial, destaca-se o valor obtido para eletrodos de alumínio e tensão de 12 V (46,43 %).Tendo sido essa configuração a mais eficiente na remoção de turbidez, e, considerando que essas duascaracterísticas da água são interligadas, seriam necessários mais dados para a análise desse valor.

Para as bateladas sem presença de sal, o comportamento de remoção de SS foi similar àquele referente àremoção de turbidez, ou seja, o tratamento realizado com eletrodos de alumínio foi mais eficiente que o comeletrodos de ferro, e os com tensão nominal de 24 V mais eficientes que os com 12 V.

Quanto à eficiência de remoção da demanda química de oxigênio (DQO), o maior valor obtido foi comeletrodo de alumínio e tensão de 24 volts (86,22 %), e o menor foi com eletrodo de ferro e tensão 12 V (46,5%). Porém era esperado que este valor fosse menor mesmo, pois foi o único desses valores obtidos comamostra não filtrada.

Comparando-se as porcentagens de remoção de DQO, percebe-se que os eletrodos de alumínio são maiseficientes que os de ferro também quanto a essa característica. E que, com a utilização da tensão de 24 V o teorde DQO removida é maior que com 12 V.

A adição de sal no processo analisado não melhorou as eficiências do tratamento, pois os ensaios com salapresentaram até 70% de remoção de DQO, inferiores aos ensaios realizados sem a adição de sal.

As análises experimentais quanto à remoção de coliformes foram realizadas para poucas configurações dotratamento, impossibilitando uma análise mais detalhada. As eficiências maiores ocorreram quando se usoutensão de 24 Volts e eletrodos de ferro.

Pode-se observar que o resultado para o ensaio realizado com eletrodos de ferro obteve excelente remoção decoliformes fecais e totais (chegando-se a 99,9993% de remoção de coliformes fecais na configuração Fe24V).Os resultados com eletrodos de alumínio não foram tão satisfatórios quanto aos coliformes fecais.

Com a adição de sal no sistema, esperava-se um nível de remoção de coliformes bem maior que a obtida.Entretanto, descobriu-se mais tarde que por falta de dados, a dosagem de NaCl utilizada no processo, foi emtorno de dez vezes menor que a utilizada por Alem e Zimbardi (1993).



O carbono orgânico total só foi analisado para amostras colhidas dos ensaios realizados com presença de sal.Observa-se que os valores obtidos com eletrodos de ferro praticamente não se alteraram para as tensõesnominais de 12 e 24 Volts (57,7% e 57,3% de remoção respectivamente). Por outro lado, os valores obtidoscom eletrodos de alumínio divergiram bastante entre 12 e 24 Volts (68,1% e 43,6%).

10 – ANÁLISE DO DESGASTE DOS ELETRODOS

Os eletrodos foram pesados no início de cada batelada e lavados ao final de cada uma, para que pudessem serpesados. Foram realizados 7 ensaios com cada tipo de eletrodo com duração de 1 (uma) hora cada uma.

A média de amperagem das bateladas foi de aproximadamente 10 ampères e a densidade de corrente média foide 15,8 A/m².

A Figura 16 mostra a quantidade de material desgastado de cada placa.

Pode-se perceber facilmente na Figura 16 que os eletrodos de alumínio sofreram maior perda de seu materialao término da pesquisa (média de 3,33%), que os eletrodos de ferro (2,02%). Esse fato é bastante curioso dadoque, visualmente, notou-se claramente como os eletrodos de ferro modificaram seu aspecto logo no início dosensaios.

Outro aspecto que vem contradizer esses resultados, é a grande formação de volume de lodo que ocorrequando os eletrodos de ferro são utilizados, sendo bem maior que aquele formado com eletrodos de alumínio.

0,00%

1,00%

2,00%

3,00%

4,00%

5,00%

1 2 3 4 5 6

N ú m e r o d o s E l e t r o d o s

Des

gas

te d

os

Ele

tro

do

s

Alumínio Ferro

Figura 16 – Porcentagem de peso perdido pelos eletrodos ao final de 7 bateladas cada com duração de 1(uma) hora.

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Com os valores colhidos na análise de dados, ficou constatado que o tratamento eletrolítico pode melhorarsensivelmente a qualidade do efluente de um Reator UASB, ainda mais se utilizado com a associação dealgum tipo de decantador.

A tentativa de simular a decantação através da filtração das amostras utilizando funil e algodão, impediu quese avaliassem mais precisamente as remoções proporcionadas somente pelo tratamento eletrolítico, podendonão ter representado corretamente o processo de decantação que poderia ser aplicado ao sistema.

O tratamento eletrolítico mostrou excelentes resultados de remoção de coliformes totais e fecais, obtidosprincipalmente com eletrodos de ferro. Revelando a capacidade do sistema de promover desinfecção emefluentes de reatores anaeróbios.



Foi comprovado o grande potencial do sistema estudado de promover eletroflotação. Obteve-se grandeeficiência de remoção principalmente de turbidez e de odores.

Quanto à remoção de turbidez, o tratamento eletrolítico se mostrou bastante eficiente em praticamente todas asconfigurações, com remoções acima de 70%. O processo utilizando eletrodos de alumínio foi o que obtevemelhores resultados e em um tempo de detenção menor que com eletrodos de ferro.

A intensidade de flotação promovida, bem como a eficiência do tratamento eletrolítico para odor e turbidez,são melhores quanto maior à densidade de corrente aplicada.

A remoção obtida de demanda química de oxigênio também foi muito boa, acima de 70% para todas asconfigurações sem adição de sal.

A utilização dos eletrodos de alumínio no processo produz flocos mais leves que tendem a flotar, enquanto oseletrodos de ferro formam flocos mais pesados que são facilmente sedimentáveis. Além disso, os eletrodos dealumínio promovem rápida e eficiente clarificação do efluente, enquanto que os de ferro produzem umefluente tratado com maior cor aparente.

Constatou-se que o processo eletrolítico utilizando eletrodos de ferro foi mais eficiente quanto à remoção decoliformes totais e fecais. Com os eletrodos de alumínio foram obtidas maiores remoções de DQO, turbidez esólidos suspensos.

O custo do eletrodo de ferro é um terço do custo do eletrodo de alumínio.

Apesar da baixa concentração de cloreto de sódio utilizada no tratamento, foi possível observar que, mesmoem pequenas quantidades, a adição de sal melhorou a remoção de turbidez do efluente.

São recomendações do trabalho:

• Verificação da velocidade de sedimentação dos flocos.• Verificação da eficiência de remoção de coliformes totais e fecais para a tensão nominal de 12 Volts.• Verificação da eficiência de remoção de coliformes totais e fecais e DQO para 30 minutos de detenção.• Obtenção de remoção de DBO e de nutrientes proporcionada pelo processo.• Reavaliação das eficiências de remoção do processo de sólidos em suspensão e carbono orgânico total.• Verificação de temperatura do efluente para eletrodos de 12V.• Análise das eficiências empregando-se diferentes dosagens, de sal (NaCl).• Análise do efluente tratado com a adição de sal, em várias dosagens, verificando a formação de outros

tipos de desinfetantes, como o hipoclorito.• Verificação quanto à formação ou não de gases tóxicos pelo processo.• Análise da viabilidade de utilização de sucata como eletrodo.• Uso de eletrodos totalmente imersos para melhor aproveitamento da densidade de corrente em relação ao

contato efluente/ eletrodo, e facilitar a remoção da escuma formada.

AGRADECIMENTOS

Este trabalho não seria realizado sem a ajuda e colaboração do Ministério do Exército, em especial do Cel.Brito e do Cel. Marconi, que cederam a fonte alimentadora de corrente contínua para uso nesta pesquisa, e daCAESB – Companhia de Saneamento do Distrito Federal, que forneceu as amostras de efluente utilizados naexecução dos experimentos.

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21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental · através da eletroflotação, ... (floculação) simultânea com a ... analisaram a eficiência do processo da eletrocoagulação