Eficiência de filtros de areia recoberta com nanopartículas de prata na remoção de microesferas de poliestireno
Orientador: Ricardo de Lima Isaac === Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo === Made available in DSpace on 2018-08-26T15:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_Gabrielados_M.pdf: 4501335 bytes, checksum: f41add1d19b9cc798...
| Summary: | Orientador: Ricardo de Lima Isaac === Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo === Made available in DSpace on 2018-08-26T15:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Reis_Gabrielados_M.pdf: 4501335 bytes, checksum: f41add1d19b9cc7987740fb6604a17ed (MD5)
Previous issue date: 2014 === Resumo: Dentre as etapas do tratamento de água para abastecimento público a filtração é essencial para remoção de partículas e microorganismos nocivos à saúde humana. Devido ao reduzido tamanho e resistência à cloração, os oocistos de Cryptosporidium tornam-se um problema nas estações de tratamento de água. Neste estudo foi investigada a eficiência da filtração em meio granular constituído de areia recoberta com nanopartículas de prata na remoção de microesferas de poliestireno, que simulam oocistos de Cryptosporidium spp.. A presença das nanopartículas de prata pode ser uma barreira adicional no tratamento de água, proporcionando ao grão de areia uma camada positiva, auxiliando na remoção de oocistos. O sistema de filtração em escala de laboratório foi composto de microcolunas de vidro borossilicato (diâmetro interno 1 cm) preenchidas com areia previamente impregnadas por imersão em solução de nanopartículas de prata (concentração 0,1 g/L). Os filtros foram alimentados por uma suspensão de água deionizada contendo microesferas de poliestireno (diâmetro médio 2 ?m). A influência na qualidade da água na filtração foi avaliada quanto aos parâmetros: concentração de ácido húmico (2,5, 5,0 e 10,0 mg.L-1), pH (6, 7 e 8), força iônica (24, 48 e 105 mM) e concentração inicial de microesferas (1,3 x 105, 2,4 x 106 e 1,4 x 107 partículas/mL). O efeito do parâmetro taxa de filtração foi avaliado sob a condição operacional de 2,4, 4,8 e 48 m3/m2.dia. A remoção de partículas do filtro proposto foi da ordem de 99,0 % contra 92,0 % do filtro controle. Os filtros teste constituídos de camada de areia recoberta com prata tiveram desempenho superior, na remoção da turbidez, aos filtros controle, com eficiência de remoção da ordem de 81,1 %, ao se filtrar até 10 VP (volume de poros). Contudo, a turbidez não se mostrou um bom indicativo da remoção de microesferas. A impregnação por nanopartículas de prata tornou os filtros mais eficientes na remoção de microesferas de poliestireno que simulam oocistos de Cryptosporidium === Abstract: Among the steps in treating water for public supply filtration is essential for removal of particles and microorganisms harmful to human health. Due to the small size and resistance to chlorination, Cryptosporidium oocysts become a problem in water treatment stations. This study investigated the efficiency of the filtration medium consisting of granular sand coated with silver nanoparticles in the removal of polystyrene microspheres that simulate Cryptosporidium spp.. Presence of silver nanoparticles can be an additional barrier for water treatment, providing a positive layer, aiding in the removal of oocysts. The filtration laboratory scale system was composed of borosilicate glass micro columns (inner diameter 1 cm) filled with sand previously impregnated by immersion in a solution of silver nanoparticles (concentration 0.1 g/L). The filters were fed with a suspension of deionized water containing polystyrene microspheres (mean diameter 2 ?m). The influence on water quality in filtration was evaluated for the following parameters: concentration of humic acid (2.5, 5.0 and 10.0 mg.L-1), pH (6, 7 and 8), ionic strength (24, 48 and 105 mM) and initial concentration of microspheres 1.3 x 105, 2.4 x 106 and 1.4 x 107 particles/ml). The effect of the filtration rate parameter was evaluated under operating conditions of 2.4, 4.8 and 48 m3/m2.day. The removal of particles of test filter was approximately 99.0 % compared with 92.0 % of the control filter. The test filters consisting of silver coated sand layer exhibited superior performance in the removal of turbidity, the control filters, with removal efficiency of about 81.1 % when filtering up to 10 filter PV (pore volume). However, turbidity was not a good indicator of removal of microspheres. The impregnation with silver nanoparticles made filters more effective on the removal of polystyrene microspheres that simulate Cryptosporidium oocysts === Mestrado === Saneamento e Ambiente === Mestra em Engenharia Civil |
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