Remoção de sabor e odor de água

Universidade Estadual de CampinasFaculdade de Tecnologia - FT

ST305-B Qumica Sanitria e Laboratrio de Saneamento lPROCESSOS DE ADSORO EM CARVO ATIVADO EM P NA REMOO DE COMPOSTOS ORGNICOS CAUSADORES DE GOSTO E ODOR EM GUAS DE ABASTECIMENTO

Professor Peterson Bueno de Moraes

Equipe 9 Celso Flvio Menezes R.A. 104751

Limeira - 2011

ndice

1-Introduo..............................................................................................................3

2-Objetivos................................................................................................................7 3-Materiais e Mtodos..............................................................................................8

4-Resultados e Discusso......................................................................................10

5- Concluso...........................................................................................................13

6-Referncias Bibliogrficas...................................................................................14

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1. Introduo O tratamento de gua para o abastecimento pblico um conjunto de processos e operaes com o objetivo de adequar as caractersticas fsico-qumicas e biolgicas da gua bruta, visando o consumo humano. Apesar de ser indispensvel ao organismo, a gua pode conter compostos inorgnicos e orgnicos que so prejudiciais a sade humana, se no forem eliminados ou sua concentrao reduzida. A maioria desses compostos aparece na gua, ou seja, nos mananciais em decorrncia da atividade industriais e domsticas (Di Bernardo e Dantas, 2005). A adsoro em carvo ativado tem sido usada como uma etapa complementar ao tratamento de gua convencional, para remoo de substncias causadoras de cor, odor e sabor, como, ferro, mangans metil-isoborneol (MIB), geosmina, agrotxicos e cianotoxinas (Di Bernardo e Dantas, 2005). Tambm usado no tratamento de efluentes industriais, mais especificamente para remoo de metais pesados desses mesmos efluentes. Carvo Ativado O carvo ativado (CA) uma substncia carboncea inerte, obtido geralmente de substncias com alto teor de carbono, como osso, casca de coco, sementes e casca de frutas, madeira, carvo mineral e polmeros sintticos. Na sua maioria, os materiais com alto teor de carbono podem ser ativados. Essas matrias carbonceas possuem certo grau de porosidade e uma rea superficial que varia de 10 15 m2/g. Durante a ativao a rea superficial aumenta com a oxidao dos tomos de carbono, podendo o carvo apresentar rea superficial superior a 800 m2/g, aps ativao (Claudino, 2003). Caractersticas do Carvo Ativado O CA um material carbonoso de alta porosidade e com rea superficial interna e essas caractersticas lhe oferecem a propriedade de alta adsoro podendo adsorver molculas tanto na fase lquida como na fase gasosa (Coutinho et al; 2000). De acordo com Coutinho et al. (2000), o CA um excelente adsorvente, muito usado para purificar, desintoxicar, desodorizar, filtrar, descolorir, declorificar e remover uma gama de materiais lquidos e gasosos. As caractersticas mais importantes dos carves ativados segundo Amaral (1984), so: rea superficial, estrutura dos poros, propriedades eletroforticas e acidez superficial, essas caractersticas dependem da fonte do carvo ativado e dos mtodos de ativao. A capacidade de adsoro do CA pode ser avaliada atravs de diferentes ndices, como seguem (Di Bernardo e Dantas, 2005):

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1) nmero de Melao ou ndice de Descolorao; 2) ndice de fenol; 3) ndice de Azul de Metileno; 4) nmero de Iodo. Os parmetros mais importantes para avaliar essa capacidade so Nmero de Iodo, ndice de Azul de Metileno, distribuio de tamanhos dos poros e rea superficial dos poros. Produo de Carvo Ativado Cerca de 400.000 toneladas de CA so produzidas anualmente no mundo. Essas toneladas so obtidas a partir de um milho de toneladas de precursores diferentes (Claudino, 2003). O CA pode ser encontrado comercialmente na forma granular (CAG) e em p (CAP). No Brasil os precursores mais utilizados na produo de CA so madeira, osso, casca de coco e carvo betuminoso e subbetuminoso (Di Bernardo e Dantas, 2005 e Claudino, 2003). Na produo de CA, a matria-prima submetida aos processos de carbonizao e ativao. De acordo com Claudino (2003) e Mohan e Pittman (2006), a carbonizao consiste na pirlise do material a ser carbonizado na ausncia de ar a temperatura superior a 473K. Nesta etapa so removidos os componentes volteis e gases leves como CO, H2, CO2 e CH4, e produzida uma massa de carbono fixo e uma estrutura porosa primria que posteriormente ir favorecer a ativao. A taxa de aquecimento, a temperatura final, o fluxo de gs de arraste e a natureza de matria prima so parmetros importantes que iro determinar a qualidade e o rendimento do CA. A ativao visa o aumento da rea superficial de carvo proporcionando, desde modo o aumento da sua porosidade. O propsito do processo de ativao o controle das caractersticas bsicas do material como distribuio de poros, rea superficial especfica, a resistncia mecnica, etc. A ativao pode ser qumica ou fsica (Soares, 2001 apud Claudino, 2003; Borges et al, 2003; Mohan e Pittman, 2006): a) ativao qumica: consiste na impregnao de agentes ativantes como cloreto de zinco (ZnCl2), cido fosfrico (H3PO4) no material ainda no carbonizado, onde estes agentes proporcionaram a formao de ligaes cruzadas, tornando o material menos propenso a volatilizao quando aquecido a temperatura elevada. b) ativao fsica: a ativao fsica consiste na reao do carvo com vapores de gua, CO2, ou uma mistura destes dois gases, aps a carbonizao.

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Aps a produo, os gros do CA podem apresentar diferentes poros. Estes so definidos segundo a Unio Internacional de Qumica Pura e Aplicada IUPAC, em: macroporos: apresentando dimetro maior que 50nm; mesoporos: com dimetro entre 2 e 50nm; microporos Secundrios: apresentando dimetro ente 0,8 e 2nm; microporos Primrio: apresentando dimetro menor que 0,8nm.

Uso de Carvo Ativado no Tratamento de gua Tratamento de gua Convencional A gua para o abastecimento pblico deve ser tratada, porque muitos dos mananciais utilizados como fontes de gua esto com a sua qualidade comprometida. A Resoluo CONAMA n 357/2005 dispe sobre a classificao dos corpos de gua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condies e padres de lanamento de efluentes, e d outras providncias, dispe que guas que se enquadram na classe 2 podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano, aps tratamento convencional, as que enquadram na classe 3 tambm podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano, aps tratamento convencional ou avanado. O tratamento convencional a tecnologia de tratamento de gua emprega na maioria das estaes de tratamento no Brasil, consiste nas seguintes etapas coagulao, floculao, sedimentao, filtrao e desinfeco. A gua para o abastecimento pblico muitas vezes requer um tratamento complementar alm das etapas mencionadas anteriormente, com objetivo de remover algumas substncias causadoras de sabor, cor e odor na mesma. Segundo Di Bernardo e Dantas (2005), a maioria de substncias causadoras de sabor, cor, odor, mutagenicidade e toxicidade como agroqumicos, geosmina, MIB e cianotoxinas em geral, pode ser adsorvida em carvo ativado. Entretanto no se pode afirmar que qualquer tipo de carvo ativado ir adsorver qualquer substncia orgnica indesejvel na gua. A massa molecular das substncias orgnicas est diretamente relacionada ao tamanho dos poros dos gros do carvo ativado, logo o conhecimento prvio das principais propriedades dos diferentes tipos de carvo ativado necessrio. Existem trs formas bsicas de carvo ativado: Pulverizado- Geralmente o carvo ativado pulverizado usado como descolorante Granular- usado para tratamento de gua. Peletizado- usado em fase gasosa e catlise.

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Porm, isto no uma regra, como exemplo basta citar que no mercado brasileiro o carvo ativado pulverizado muito utilizado para remoo de odor e gosto em estaes de tratamento de gua. comum nos setores de saneamento bsico a preparao de uma soluo de carvo ativado pulverizado que aplicado em dosagens que so determinadas pela qualidade da gua, para remoo de compostos causadores de gosto, odor e cor na gua. Grandes empresas como a Companhia de Saneamento Bsico de So Paulo SABESP, Sanasa em Campinas, Corsan no Rio Grande do Sul, utilizam este processo. Indstrias que requerem uma purificao adicional da gua em seus processos utilizam um filtro de carvo ativado para remoo de cloro da gua fornecida pela estao de tratamento local. Adsoro Em um processo de adsoro, as molculas ou tomos ou ons em um gs ou lquido difundem para superfcie slida, onde se ligam quimicamente com a superfcie slida ou so mantidos l por fracas foras intermoleculares. Os solutos adsorvidos so referidos como adsorvatos, fase lquida ou gasosa, enquanto que o material slido, ou seja, a fase slida o adsorvente (Seader, 1998). Se tratando da adsoro de substancias presentes na gua por CA as fases so lquido/slido. No processo de adsoro as molculas do adsorvato so transferidas para a superfcie do adsorvente, permanecendo a retidas. Este processo ocorre nas interfaces lquido/slido. A adsoro pode ser fsica, envolvendo interaes eletrostticas e as foras de Van der Waals entre o adsorvato e o adsorvente, ou qumica, quando h reao qumica entre o stio ativo de adsoro e o adsorvato (Di Bernardo et al., 2002). A eficincia de CA pode ser avaliada atravs de uma isoterma de adsoro. A isoterma de adsoro uma representao grfica que mostra a relao entre a quantidade adsorvida por unidade de peso do adsorvente e da quantidade de adsorvato remanescente em um meio de ensaio em equilbrio. Os dados so especficos para cada sistema, por isso deve ser determinada uma isoterma para cada aplicao. Os principais fatores que determinam a forma de uma isoterma so o nmero de compostos em soluo, a concentrao inicial em soluo, o grau de concorrncia dos solutos para os stios de adsoro e as caractersticas do CA (NG at al., 2002). Existem vrios modelos matemticos que podem descrever a relao entre a quantidade adsorvida por unidade de peso do adsorvente e a concentrao de adsorvato na gua, os mais usados so o de Langmuir e o de Freundlich (Mller, 2003). A isoterma de Langmuir o mais simples modelo usado para descrever a adsoro de monocamada. A equao se baseia em cintica de adsoro, uma superfcie uniforme, uma nica camada de material adsorvido e temperatura constante. Este modelo se torna til quando h uma forte interao especfica entre a superfcie de adsorvente e o adsorvato, sem que ocorra a formao de mltiplas camadas (NG at al., 2002).

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A isoterma de Freudlich o modelo mais popular, uma equao emprica que se baseia na distribuio do adsorvato entre fase slida e a fase lquida no equilbrio (NG at al., 2002). Pode ser aplicada a sistemas em adsoro de multicamada. Adsoro por carvo ativado em P (CAP) e por carvo ativado granular (CAG) Aplicao do CAP diretamente em gua para abastecimento pblico se constitui em melhor alternativa para a remoo de compostos orgnicos causadores de gosto e odor na gua (Ferreira Filho et al, 2005). O CAP pode ser aplicado na captao de gua bruta, ou seja, na entrada na ETA, juntamente com o coagulante na unidade de mistura rpida e na entrada dos filtros. A aplicao do CAP na entrada estao de tratamento de gua (ETA) pode favorecer o processo de adsoro, devido ao maior tempo de contado entre o CAP e a gua, mas para que isso acontea deve existir uma distncia considervel entre a ETA e a captao. importante salientar que a aplicao neste ponto requer uma dosagem maior de CPA, pois as substncias que poderiam ser removidas nas etapas subseqentes podero ser adsorvidas pelo carvo. Na etapa de coagulao ponto de aplicao mais comum na ETA convencional. O nico inconveniente seria a ocorrncia de interferncia do coagulante no processo de adsoro, por isso se recomenda a aplicao do coagulante trinta minutos aps a aplicao do CA. Na entrado dos filtros as interferncias no processo de adsoro seriam minimizadas, mas pode ocorrer a passagem de CPA pelos filtros, prejudicando a qualidade da gua filtrada (Mller, 2003). J o CAG aplicado no tratamento de gua aps a filtrao ou como meio filtrante, removendo a cor residual que a gua possua antes da passagem ao tratamento, e a pr-clorao. .

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2. Objetivos Tendo por objetivo avaliar a aplicabilidade do carvo ativado em p combinado

3. Materiais e Mtodos Os ensaios de adsoro foram efetuados com a gua bruta proveniente do Reservatrio do Guarapiranga, que abastece Estao de Tratamento de gua do Alto da Boa Vista (ETA-ABV). A ETA-ABV trata, atualmente, uma vazo de 14 m3/s, sendo responsvel pelo abastecimento de cerca de 30% da populao da Regio Metropolitana de So Paulo (RMSP). A gua bruta captada no Reservatrio do Guarapiranga aduzida por recalque ETA-ABV, tendo esta, aproximadamente, um tempo de deteno hidrulico de 30 a 40 minutos entre a captao e a unidade de mistura rpida. 8

Dado que o tempo de deteno hidrulico na adutora de gua bruta suficientemente alto, de modo a garantir a mxima eficincia na aplicao do CAP, definiu-se que o ponto de aplicao deste seria junto captao. Assim sendo, os ensaios cinticos de adsoro foram conduzidos em reatores estticos, com um tempo de contato igual 40 minutos. Os ensaios foram conduzidos tendo-se avaliado a ao do cloro e do permanganato de potssio, separadamente. Em funo das caractersticas da captao foram definidos os pontos de aplicao dos agentes oxidantes e dos CAPs, bem como os respectivos tempos de contato exigidos a fim de que o comportamento hidrulico dos ensaios de jar-test representasse o mais fielmente possvel o comportamento hidrulico na adutora. Ambos agentes oxidantes foram adicionados no tempo zero e, aps 9 minutos de tempo de contato destes com a gua bruta, foi adicionado o CAP. As amostras de gua bruta foram coletadas nos tempos de contato iguais a 15 minutos e 40 minutos para fins de determinao das concentraes de MIB e Geosmin, que foram empregados como compostos causadores de gosto e odor de referncia. Os ensaios cinticos foram conduzidos com trs marcas comerciais de CAP. A dosagem de CAP foi mantida fixa em todos os ensaios (20 mg/l), tendo-se variado a dosagem de agente oxidante aplicado. A Tabela 1 apresenta a relao dos carves ativado em p utilizados na conduo dos ensaios.Tabela 1 Fabricante, marcas comerciais e matria prima dos carves ativado em p utilizados nos ensaios cinticos de adsoro combinados com agentes oxidantes FABRICANTE MARCA COMERCIAL PROCEDNCIA MATRIA PRIMA CALGON WPH Importado Mineral (Betuminoso) CARBOMAFRA CAG 118-90 Nacional Vegetal (N de pinho) PAIOL EB-10 Nacional Vegetal (N de pinho)

Os CAPs empregados na investigao experimental foram selecionados pelo fato dos mesmos terem apresentados os melhores resultados no tocante a remoo de MIB e Geosmin presentes na gua bruta proveniente do Reservatrio do Guarapiranga (FERREIRA FILHO (2002), FERREIRA FILHO (2003)). Os procedimentos experimentais adotados quando da execuo da investigao experimental foram os seguintes: inicialmente, efetuava-se a coleta e transporte da gua bruta no pr-clorada em bombonas com 20 litros de capacidade at o Laboratrio da Estao de Tratamento de gua de Theodoro Ramos. A seguir, dispunha-se um volume de gua bruta igual a 40 litros em uma caixa de cimento amianto de capacidade igual 50 litros e fazia-se a sua homogeneizao com o auxlio de um agitador mecnico de alta capacidade com uma rotao igual a 300 rpm. Aps cinco minutos de homogeneizao, eram coletadas amostras de gua bruta em duplicata para a determinao da concentrao de MIB ou Geosmin na gua bruta. Como, no sabia-se as concentraes iniciais de MIB e Geosmin na gua bruta, fazia-se a introduo destes na gua bruta com o auxlio de uma micro-seringa de capacidade igual a 10 l, de modo a permitir que a concentrao inicial do adsorvato estivesse situada entre 80 e 100 ng/l. Procedia-se a homogeneizao da gua bruta e MIB por (10) minutos estando o sistema de agitao com uma rotao igual a 300 rpm. Esta foi definida de modo a permitir que a amostra fosse

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homogeneizada de modo a permitir que os slidos em suspenso presentes na gua bruta permanecessem na fase lquida e que, ao mesmo tempo, no permitisse condies de volatilizao de MIB ou Geosmin da fase lquida para a fase gasosa. Aps dez minutos de homogeneizao, eram coletadas amostras de gua bruta em duplicata para a determinao da concentrao de MIB ou Geosmin. Uma vez tendo sido homogeneizada a amostra de gua bruta mais MIB ou Geosmin, faziase a transferncia de dois litros da mesma para os jarros do equipamento de jartest. Paralelamente ao preparo da gua bruta visando a execuo dos ensaios cinticos de adsoro, foram confeccionadas as solues dos agentes oxidantes em concentrao iguais a 1 g/l, tanto para o cloro livre como para o permanganato de potssio. Em funo do agente oxidante utilizado e das suas concentraes, este foi disposto nos frascos de aplicao de produtos qumicos do equipamento de jar-test. A rotao do sistema de agitao foi acertada para um valor entre 120 e 125 rpm, de modo que fosse mantida a similaridade entre o comportamento hidrulico do escoamento no jarro de jar-test e na adutora de gua bruta. O parmetro de equivalncia escolhido foi o gradiente de velocidade. Uma vez acertada a rotao do sistema de agitao do equipamento de jar-test, era efetuada a adio simultnea dos volumes de soluo do agente oxidante empregado e acionava-se o cronmetro. Aps oito minutos de tempo de contato, efetuava-se a coleta de uma amostra de gua bruta para a determinao da concentrao residual do agente oxidante na fase lquida. No tempo igual a nove minutos, efetuava-se a aplicao da suspenso de CAP com o auxlio de um acessrio do equipamento de jar-test que permite a aplicao de produtos qumicos simultaneamente em todos os jarros. De modo a permitir que as alquotas de cada suspenso de CAP fosse coletada de modo o mais homogneo possvel, fez-se a sua transferncia de um volume da suspenso de CAP a partir de um balo volumtrico de 500 ml para um beacker de capacidade igual a 250 ml. A suspenso era homogeneizada continuamente com o auxlio de um agitador magntico sendo, a seguir, efetuada a transferncia de um volume correspondente da suspenso a partir do beacker para o frasco de aplicao de produtos qumicos do jar-test com o auxlio de uma pipeta graduada e pra. O volume de suspenso era coletado de modo a permitir que fosse atingida a dosagem de CAP requerida no jarro de jar-test. As coletas de gua bruta foram efetuadas nos tempos de contato iguais a 15 e 40 minutos ou 30 e 60 minutos, sendo esta tambm simultnea em todos os jarros. O volume coletado era da ordem de 100 ml. Imediatamente aps a coleta das amostras de gua bruta em um tempo pr-determinado, procedia-se a sua filtrao em membrana com abertura dos poros de 0,45 m tendo-se por objetivo separar todas as partculas coloidais e em suspenso da fase lquida. O filtrado proveniente de cada amostra coletada simultaneamente em todos os jarros em um tempo pr definido era disposto em duplicata em frascos de cromatografia para posterior envio ao Laboratrio de Qumica Orgnica da SABESP para a determinao da concentrao de MIB ou Geosmin na fase 10

lquida. Aps 60 minutos de tempo de contato, efetuava-se a coleta da ltima amostra de gua bruta mais o CAP, desligava-se o sistema de agitao, descartava-se o contedo dos jarros e procedia-se a sua lavagem e preparao para ensaios cinticos futuros. Imediatamente aps o trmino dos ensaios cinticos de adsoro, os frascos contendo as amostras de gua bruta previamente filtradas eram enviadas ao Laboratrio de Qumica Orgnica da SABESP para a determinao da concentrao de MIB ou Geosmin na fase lquida. 4. Resultados e Discusso As Figuras 2, 3 e 4 apresentam os valores de MIB na gua bruta para os ensaios cinticos de adsoro conduzidos com a aplicao de cloro em diferentes dosagens, antecedido de nove minutos da aplicao do CAP.

Figura 2 Concentrao de MIB na gua bruta em funo da dosagem de cloro aplicado para diferentes tempos de contato.

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Pode-se observar de modo bem ntido que, tanto para os CAPs fornecidos pela CALGON, CARBOMAFRA e PAIOL, quanto maior foi a dosagem de cloro aplicado, para o mesmo tempo de contato de 40 minutos, menores foram os residuais de MIB na gua bruta. Para o CAP fornecido pela CALGON, com dosagem de 4,0 mg Cl2/l o valor de MIB na gua bruta foi de 54 ng/l, valor este muito superior a 14 ng/l, que foi obtido no ensaio executado sem a dosagem de cloro livre. Para os demais CAPs da CARBOMAFRA e PAIOL, o efeito da aplicao do cloro foi praticamente o mesmo, no tendo nenhuma diferena significativa entre os trs CAPs testados. Um dos aspectos mais importantes da aplicao do cloro juntamente com o CAP diz respeito ao seu modo de ao com respeito adsoro de MIB e Geosmin, podendo-se destacar dois efeitos distintos. O primeiro parte do presuposto que o cloro, quando em contato com o CAP, oxida parte de sua superfcie interna, alterando, deste modo, a sua capacidade de remoo de compostos orgnicos causadores de gosto e odor. Em funo disto, recomenda-se fortemente que no se faa a aplicao do CAP juntamente com o cloro livre, de modo que no haja prejuzo na remoo de MIB e Geosmin. No entanto, tambm se tem apresentado na literatura alguns resultados experimentais que postulam que o CAP, j tendo adsorvido MIB e Geosmin, quando exposto a cloro residual livre ou combinado, tem parte dos seus stios de adsoro oxidados, com consequente liberao das molculas do adsorvato previamente adsorvidos para a fase lquida. Isto significa que, quando da aplicao do CAP para remoo de MIB e Geosmin na captao de gua bruta, no apenas deve ser evitado a aplicao de cloro residual livre e combinado na forma de pr-clorao mas, tembm, na forma de inter-clorao (aplicao na gua coagulada) pois pode permitir a dessoro das molculas de MIB e Geosmin que porventura j tenham sido previamente removidas da fase lquida. As Figuras 5, 6 e 7 apresentam os resultados de concentrao de Geosmin na gua bruta para os ensaios cinticos de adsoro conduzidos com a aplicao de cloro em diferentes dosagens, antecedido de nove minutos da aplicao do CAP.

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Figura 5 Concentrao de Geosmin na gua bruta em funo da dosagem de cloro aplicado para diferentes tempos de contato.


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Pode-se tambm observar que, os mesmos efeitos com respeito a aplicao de cloro na remoo de MIB, tambm foram observados para a Geosmin, isto , com o aumento da dosagem de cloro livre, h uma diminuio da eficincia de remoo de Geosmin para um mesmo tempo de contato. Logicamente, este efeito mais ou menos significativo em funo do CAP empregado. Com respeito ao do cloro livre na capacidade de adsoro de Geosmin, pde-se observar que os CAPs fornecidos pela PAIOL e CALGON apresentaram maior sensibilidade ao do cloro do que quando comparado com o CAP fornecido pela CARBOMAFRA. No entanto, comparando-se com os resultados obtidos de adsoro de MIB em conjunto com cloro livre, nota-se que no h uma correlao entre um especfico CAP e a sua capacidade de adsoro de MIB e Geosmin. Isto significa dizer que no se pode garantir que um determinado CAP sofra maior ou menor influncia de cloro livre em relao a sua capacidade de adsoro de Geosmin, uma vez conhecido o grau de remoo de MIB sob as mesmas condies. Do ponto de vista prtico, isto significa que a quantificao destes efeitos na capacidade de adsoro de compostos orgnicos causadores de gosto e odor em presena de cloro livre apenas pode ser efetuada atravs da execuo de ensaios experimentais especficos. Tendo em vista no ser razovel a aplicao de cloro livre em conjunto com o CAP objetivando a remoo de MIB e Geosmin, uma segunda hiptese passa a ser a aplicao do permanganato de potssio tendo por propsito a oxidao de ferro e mangans.

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As Figuras 8, 9 e 10 apresentam os valores das concentraes de MIB na gua bruta para os ensaios cinticos de adsoro conduzidos com a aplicao do permanganato de potssio em diferentes dosagens, antecedido de nove minutos da aplicao do CAP.

Figura 8 Concentrao de MIB na gua bruta em funo da dosagem de permanganato de potssio aplicado para diferentes tempos de contato.

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Conforme pode ser observado, tambm com o aumento da dosagem de permanganato de potssio, para um mesmo CAP e tempo de contato, h um ligeiro aumento na concentrao de MIB na gua bruta. No entanto, a influncia do permanganato de potssio no processo de adsoro muito mais reduzida quando comparado com o cloro livre. Este comportamento tambm pde ser evidenciado para todos os CAPs empregados nos ensaios cinticos de adsoro. No entanto, deve ser ressaltado que as Figuras 8 a 10 apresentam os resultados dos ensaios cinticos de adsoro conduzidos com gua bruta tendo uma demanda de permanganato de potssio em um tempo de contato de nove minutos igual a 1,0 mg/l. Isto significa que, aps este tempo de contato, para dosagens de permanganato de potssio iguais ou inferiores a 1,0 mg/l, a sua concentrao residual ser igual a zero. Assim sendo, de esperar que para os ensaios cinticos conduzidos com dosagens de permanganato de potssio iguais ou inferiores a 1,0 mg/l, a interferncia deste no processo de adsoro de MIB e Geosmin seja mnima. Caso as dosagens aplicadas sejam superiores a sua demanda, haver um residual de permanganato de potssio na fase lquida que, fatalmente aps a aplicao do CAP, poder tambm oxidar a sua superfcie reduzindo a sua capacidade de adsoro de MIB e Geosmin. As Figuras 11, 12 e 13 apresentam os valores das concentraes de MIB na gua bruta para os ensaios cinticos de adsoro conduzidos com a aplicao do permanganato de potssio em diferentes dosagens, antecedido de nove minutos da aplicao do CAP.

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Os ensaios cinticos de adsoro apresentados nas Figuras 11, 12 e 13 foram conduzidos tendo a gua bruta uma demanda de permanganato de potssio em nove minutos igual a 0,5 mg/l. Analisando-se os resultados experimentais, pode-se observar que o efeito da aplicao do permanganato de potssio com respeito remoo de MIB mais significativa quando se compara as Figuras 11, 12 e 13 com as Figuras 9, 8 e 7. Isto porqu, pelo fato da demanda de permanganato de potssio ser igual a 0,5 mg/l, em praticamente todos os ensaios conduzidos, cujos resultados experimentais esto apresentados nas Figuras 11, 12 e 13, aps nove minutos de contato ainda a fase lquida apresenta um residual de permanganato de potssio que, tender a oxidar a superfcie do CAP. Como a demanda de permanganato de potssio tende a ser varivel em funo do tempo, ainda que a gua bruta seja a mesma, haja visto que esta poder apresentar diferentes concentraes de ferro e mangans, faz-se de suma importncia o controle da dosagem de permanganato de potssio aplicada na gua bruta que, aps um determinado tempo de contato e, imediatamente antes da introduo de CAP, no haja nenhuma concentrao residual de permanganato de potssio na fase lquida. Assim sendo, podem ser identificados os seguintes cenrios de aplicao de CAP e agentes oxidantes junto captao: (A) Ausncia de ferro e mangans na gua bruta, bem como de compostos orgnicos causadores de odor e sabor em guas de abastecimento. Recomendao: Neste caso, como no estar sendo efetuada a dosagem de CAP, pode-se aplicar cloro livre de modo a permitir a manuteno da qualidade

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sanitria da gua bruta, bem como no permitir o crescimento de biofilme na adutora. Sugere-se que, quando possvel, seja privilegiada a formao de cloraminas em lugar do cloro residual livre, uma vez que este mais efetivo no controle de biofilmes, que podem trazer como conseqncia um aumento da perda de carga em funo do tempo. (B) Ausncia de ferro e mangans na gua bruta e presena de compostos orgnicos causadores de odor e sabor em guas de abastecimento. Recomendao: Sugere-se interromper totalmente a pr e inter clorao, ainda que temporalmente, apenas no perodo de tempo em que houver a aplicao de CAP junto captao.O monitoramento da qualidade microbiolgica da gua bruta, decantada e final dever ser intensificado. (C) Presena de ferro e mangans na gua bruta e ausncia de compostos orgnicos causadores de odor e sabor em guas de abastecimento. Recomendao: Neste caso, uma vez que no haver a necessidade de se fazer a aplicao de CAP, pode-se utilizar o cloro livre como agente oxidante objetivando a oxidao de ferro e mangans. Embora possa tambm ser utilizado o permanganato de potssio para este fim, em funo do custo de ambos produtos qumicos, deve-se dar preferncia a utilizao do cloro livre. Como o tempo de deteno hidrulico na adutora da ordem de 45 a 60 minutos e o pH da gua bruta situa-se na faixa de 6,5 a 7,0 plenamente razovel a oxidao do mangans atravs da utilizao do cloro livre e sua posterior remoo na ETA na forma de MnO2. (D) Presena de ferro e mangans na gua bruta e de compostos orgnicos causadores de odor e sabor em guas de abastecimento. Recomendao: Necessariamente, o CAP estar sendo aplicado junto captao tendo por fim a remoo de compostos orgnicos causadores de gosto e odor. Assim sendo, dever ser interrompida a pr e inter clorao e reforado o monitoramento da qualidade microbiolgica da gua bruta, decantada e final. A oxidao de ferro e mangans dever ser efetuada atravs da aplicao do permanganato de potssio com uma dosagem tal que, quando da dosagem de CAP, a sua concentrao residual na fase lquida dever ser igual a zero ou a menor possvel. Isto ir requerer por parte do Controle Operacional da ETA-ABV um monitoramento rigoroso das dosagens de permanganato de potssio aplicadas na gua bruta, bem como de seus residuais na fase lquida.

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5. Concluses A aplicao de cloro juntamente com o CAP trouxe prejuzos ao processo de adsoro. Este prejuzo mostrou-se ser diretamente proporcional dosagem de cloro aplicada e as suas concentraes residuais na fase lquida. A aplicao de permanganato de potssio trouxe prejuzos ao processo de adsoro quando aplicado em concentrao superior sua demanda na fase lquida, embora os seus efeitos deletrios tenham sido menores do que quando comparado com o cloro livre. Isto significa que o CAP, quando em presena de concentraes residuais de permanganato de potssio na fase lquida, tambm teve parte dos seus stios de adsoro oxidados, o que proporcionou prejuzos ao processo de adsoro. Para que a aplicao de permanganato de potssio em conjunto com o CAP possa ocorrer de forma a no acarretar prejuzos ao processo de adsoro, de grande importncia o controle de sua dosagem na fase lquida, permitindo concentraes residuais na fase lquida as menores possveis. Concluiu-se que para o tratamento da remoo de cor, odor e sabor em guas de abastecimento, o uso do carvo ativado(CA) o reagente mais indicado, podendo ele estar em formula granular ou em p. Para guas de abastecimento, cujo o padro bem rigoroso, devemos ter muito cuidado a esses parmetros de portabilidade, logo que nossas estaes de tratamento usam excelentes recursos para o tratamento mais adequado.

6. Referncias Bibliogrficas 21

CLAUDINO, A. Preparao de Carvo Ativado a partir de Turfa e sua Utilizao na Remoo de Poluentes, Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica, 2003, Disponvel em:. Acessado em 28/06/2011.

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Remoção de sabor e odor de água