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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35262
Tipo: Dissertação
Título: Otimização do tratamento das águas do Açude Grande (Cajazeiras-PB)
Autor(es): Silva, Millena Dayse Barbosa da
Primeiro Orientador: Lucena, Larissa Granjeiro
Resumo: O Açude Grande localiza-se no interior do Estado da Paraíba, onde é predominante a reduzida disponibilidade hídrica e longos períodos de estiagem. Ademais, esse corpo hídrico faz parte do processo de ocupação da Cidade de Cajazeiras e foi construído com o intuito de abastecer a população local, contudo, aos longos dos anos, a intensificação da interferência antrópica promoveu a deterioração da qualidade ambiental das suas águas. Perante o exposto, a presente pesquisa objetivou otimizar duas tecnologias de tratamento para as águas do Açude Grande, a partir da utilização do planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) associado à Metodologia de Superfície Resposta (MSR). Primeiramente, analisou-se a eficiência do processo de adsorção utilizando o carvão ativado em pó (CAP) na remoção de DQO e cor verdadeira, tendo como variáveis independentes a concentração de adsorvente e o pH. Em um segundo momento, foi simulado o tratamento convencional, utilizando o sulfato de alumínio como coagulante. Nas etapas de clarificação do tratamento convencional (coagulação, floculação e decantação) as variáveis concentração de sulfato de alumínio e o pH foram otimizadas em função da remoção de turbidez e cor aparente. A simulação da etapa de filtração do tratamento convencional foi realizada em dois protótipos de filtros: o filtro de camada simples, constituído por areia, e o filtro de camada dupla composto por areia e CAP, em ambos os casos a brita foi usada como meio suporte. Os resultados demonstraram que na técnica de adsorção houve a solubilização do CAP, conferindo um aumento de DQO às amostras, além disso, os modelos estatísticos gerados não foram satisfatórios. Em termos da eficiência das etapas de clarificação do tratamento convencional, constatou-se que, no intervalo do estudo, o melhor resultado encontrado foi na concentração do coagulante de 60 mg.L-1 e pH de 6 (ensaio 3), o qual apresentou uma remoção de turbidez de 67,30% e cor aparente de 78,13%, enquadrando o parâmetro turbidez dentro dos limites previstos pela Portaria do Ministério da Saúde GM/MS n° 888/2021. Em relação ao processo de filtração, o filtro de camada simples foi a melhor proposta do ponto de vista sanitário e econômico, pois resultou em uma taxa de filtração mais rápida, e uma boa eficiência na remoção dos parâmetros de turbidez (>77%), de cor aparente (>70%) e de DBO (>61%). Por fim, concluiu-se que o processo convencional de ciclo completo é uma técnica apropriada para tratar as águas do Açude Grande.
Abstract: Açude Grande is located in the interior of the state of Paraíba, where reduced water availability and long periods of drought are prevalent. Furthermore, this water body is part of the urbanization process of the city of Cajazeiras and was built with the purpose of supplying the local population. However, over the years, the intensification of human interference promoted the deterioration of the environmental quality. In light of this, the present research aimed to optimize two treatment technologies for Açude Grande's waters using the Central Composite Rotatable Design (CCRD) coupled with the Response Surface Methodology (RSM). Firstly, the efficiency of the adsorption process using powdered activated carbon (PAC) in the removal of Chemical Oxygen Demand (COD) and true color was analyzed, with the independent variables being the adsorbent concentration and pH. Subsequently, the conventional treatment was simulated using aluminum sulfate as a coagulant. In the clarification stages of the conventional treatment (coagulation, flocculation, and sedimentation), the variables concentration of aluminum sulfate and pH were optimized based on the removal of turbidity and apparent color. The simulation of the filtration stage of the conventional treatment was conducted on two prototypes of filters: the single-layer filter composed of sand and the double-layer filter composed of sand, and PAC, in both cases gravel was used as a support. The results showed that in the adsorption technique, the solubilization of CAP occurred, resulting in increase in COD in the samples. Additionally, the generated statistical models were not satisfactory. Regarding the efficiency of the clarification steps in conventional treatment, it was found that, within the study range, the best result was obtained at a coagulant concentration of 60 mg.L-1 and pH of 6 (test 3). This resulted in a turbidity removal of 67,30% and apparent color of 78,13%, meeting the turbidity parameter within the limits set by GM Ordinance of the Ministry of Health Nº. 888/2021. Concerning the filtration process, the single-layer filter proved to be the best proposal from a sanitary and economic perspective, resulting in a faster filtration rate, and good efficiency in removing turbidity parameters (>77%), apparent color (>70%), and BOD (>61%). In conclusion, the conventional full-cycle process is an appropriate technique for treating the waters of Açude Grande.
Palavras-chave: Adsorção
Tratamento convencional da água
Filtração
Planejamento fatorial
Metodologia de Superfície Resposta
Açude
Adsorption
Conventional Water Treatment
Factorial design
Filtration
Response Surface Methodology
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Civil e Ambiental
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35262
Data do documento: 26-Mar-2024
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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