REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS DE ÁGUAS POR PROCESSO DE FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO

• Main Author: Oliveira, Gislayne Alves
• Other Authors: Carissimi, Elvis
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2016
• Subjects: Flotação por ar dissolvido; Dolichospermum cylindrica; Remoção de cianobactérias; Tratamento de água; Flotation by dissolved air; Cyanobacteria removal; Water treatment; CNPQ::ENGENHARIAS
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7655

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Human activities generate qualitative and quantitative impacts of water resources which vary in intensity with the occupation and urbanization of a watershed, create a big problem due to the high concentration of nutrients. The nutrients released into waterways, when they exceed the limit self-purification of water resources can cause algal blooms and the development of cyanobacteria, which can be toxic organisms and has been negatively highlighting the water treatment system for public supply. This is because the conventional treatments are not effective for the removal of the cyanobacteria, and cause harmful effects to human health, but often the conditions are more precarious not occurring treatment before consumption. Many chemical agents used in the treatment can be reacted with cyanobacteria, causing cell lysis (breakage) worsening the dispersion of toxins in water. Accordingly, it was evaluated the removal efficiency of Dolichospermum cylindrica cyanobacterial species, as well as identify the best operating conditions and comparison of the application of natural coagulant - tannin with aluminum sulfate, using dissolved air flotation (DAF). The experiments were developed in bench scale using the equipment: pitchers test (coagulation / flocculation) and the bench flotation (DAF). The tests were conducted at different phases when using the two tested coagulants. In the first step we tried to determine the zeta potential of cyanobacteria, in the second part we build the coagulation diagram (pH coagulation x coagulant dosage), followed by flocculation tests which sought better results for the velocity gradient (Gf) and time flocculation (Tm) and at the end evaluate the FAD testing the design parameters such as saturation pressure (Psat), recirculation rate (R) and flotation velocity (Vf). The performance of the treatment system was evaluated from the cell count. The results show that the cells of cyanobacteria had no change in zeta potential in relation to different pH ranges, and negative behavior ranging from -25.7 to -20.1 mV. In the construction of the coagulation diagram aluminum sulfate coagulation showed a broad pH range (4.5 to 9), reducing a bit pH range when used as the tannin coagulant (6-9). Both coagulants showed excellent results using the DAF, but aluminum sulfate showed higher removal (97.93%), even with the lowest removal (87.97%) tannin ends up being more suitable for being biodegradable, and having adsorption capacity for metals in the water. In relation to the parameters of this design, it was noticed that it is better removal using aluminum sulphate Gf to 25 s-1, Tm 15 minutes, Psat 300 kPa, and R 10% Vf 2.5 cm.min-1 and tannin Gf 50 s-1, Tm 10 minutes, Psat 300 kPa, and R 15% Vf 2 cm.min-1. In general, FAD has shown good results for your application in the removal of cyanobacteria. === As atividades humanas geram impactos quali-quantitativos nos recursos hídricos que variam de intensidade com a ocupação e urbanização de uma bacia hidrográfica, gerando um grande problema devido à alta concentração de nutrientes. Os nutrientes lançados nos cursos d água, quando superam o limite de autodepuração dos recursos hídricos podem provocar a proliferação de algas e o desenvolvimento de cianobactérias, que são organismos que podem ser tóxicos e vem se destacando negativamente no sistema de tratamento de água para abastecimento público. Isso porque os tratamentos convencionais não são eficientes para a remoção das cianobactérias, e provocam efeitos deletérios à saúde humana, porém muitas das vezes as condições são mais precárias não ocorrendo o tratamento antes do consumo. Muitos agentes químicos utilizados no tratamento podem reagir com as cianobactérias, provocando a lise celular (rompimento) agravando a dispersão de toxinas na água. Nesse sentido, avaliou-se a eficiência na remoção de cianobactérias da espécie Dolichospermum cylindrica, assim como identificação das melhores condições de operação e comparação da aplicação do coagulante natural - tanino com o sulfato de alumínio, utilizando a flotação por ar dissolvido (FAD). Os experimentos foram desenvolvidos em escala de bancada utilizando os equipamentos: teste de jarros (coagulação/floculação) e o flotador de bancada (FAD). Os testes foram realizados em fases distintas sempre utilizando os dois coagulantes testados. Na primeira etapa procurou-se determinar o potencial zeta das cianobactérias e na segunda etapa construir o diagrama de coagulação (pH de coagulação x dosagem de coagulante), seguido dos testes de floculação a qual buscou melhores resultados para o gradiente de velocidade (Gf) e tempo de floculação (Tf) e por final avaliar a FAD testando os parâmetros de projeto como pressão de saturação (Psat), taxa de recirculação (R) e velocidade de flotação (Vf). O desempenho do sistema de tratamento foi avaliado a partir da contagem das células. Os resultados mostram que as células de cianobactéria não tiveram variação no potencial zeta em relação a diferentes faixas de pH, tendo um comportamento negativo variando de -25,7 a -20,1 mV. Na construção do diagrama de coagulação o sulfato de alumínio apresentou uma ampla faixa de pH de coagulação (4,5-9), reduzindo um pouco a faixa de pH quando utilizado o tanino como coagulante (6-9). Ambos os coagulantes apresentaram resultados excelentes utilizando a FAD, porém o sulfato de alumínio apresentou remoções mais elevadas (97,93%), mesmo com a remoção mais baixa (87,97%) o tanino acaba sendo mais indicado por ser biodegradável, além de ter a capacidade de adsorção de metais presentes na água. Em relação aos parâmetros de projeto avaliados, verificou-se melhores remoções utilizando o sulfato de alumínio para Gf 25 s-1, Tf 15 min, Psat 300 kPa, R 10% e Vf 2,5 cm.min-1 e para o tanino Gf 50 s-1, Tf 10 min, Psat 300 kPa, R 15% e Vf 2 cm.min-1. A FAD de modo geral apresentou bons resultados para sua aplicação na remoção de cianobactérias.