UNICENTRO – Remoção de ferro e manganês através de filtração adsortiva em zeólitas, em escala de bancada e unidade de filtração piloto
Henrique Azevedo Silveira
Defesa pública: 31/03/2017
Banca Examinadora:
Dr. Hélio Rodrigues dos Santos – UFRN – Primeiro Examinador
Dr. Fernando Hermes Passig – UTFPR – Segundo Examinador
Dra. Jeanette Beber de Souza – UNICENTRO – Orientadora e Presidente da Banca
Coorientadora: Dra. Giovana Kátie Wiecheteck – UEPG
Resumo:
A pesquisa constou da avaliação da remoção de ferro e manganês por Filtração Adsortiva em zeólitas. Foram desenvolvidos ensaios em escala de bancada de laboratório, utilizando água do manancial de abastecimento da região de Irati-PR, com adição prévia de ferro e manganês, em duas condições de concentração, de 1,6 mg.L-1 e 1,0 mg.L-1 para ferro e manganês, respectivamente; e num segundo momento, de 3,2 mg.L-1 e 2,0 mg.L-1. Confeccionou-se previamente diagramas de coagulação com o emprego de Cloreto de Polialumínio (PAC), visando a escolha da condição ótima de operação para o par pH de coagulação x dosagem de coagulante. Foram também realizados ensaios comparativos em bancada com areia e carvão antracito, cujo tratamento foi em ciclo completo. Uma etapa de filtração em escala piloto foi desenvolvida em filtro duplo rápido por gravidade, composto por areia e zeólitas, no qual tratou-se água subterrânea advinda de poços dos municípios de Sengés-PR e Lajeado-PR. A condição ótima obtida dos diagramas de coagulação foi de pH de 7,0 e dosagem de coagulante PAC de 10 mg.L-1. Nos ensaios de filtração em bancada, para concentrações iniciais de 1,6 mg.L-1 e 1,0 mg.L-1, foram obtidas remoções nos leitos de areia, carvão antracito, zeólitas sem oxidação e zeólitas com oxidação, respectivamente, de 65%, 81,11%, 100% e 100% para ferro e 4,17%, -154,17% (acréscimo de concentração na água filtrada), 87,96% e 75% para manganês; para as concentrações iniciais de 3,2 mg.L-1 e 2,0 mg.L-1, as remoções médias foram de 56,55%, 100%, 96,67% e 89,68% para ferro, e 9,06%, -32,35% (acréscimo de concentração na água filtrada), 94,44% e 77,78% para manganês; tais resultados significaram que a remoção de ferro ocorreu bem em todos os leitos, enquanto que o manganês foi removido apenas na zeólita, sendo melhor no caso onde não ocorreu oxidação prévia com cloro; no carvão antracito houve liberação de compostos de manganês. Nos ensaios de filtração em escala piloto para a água de Sengés-PR o ferro foi removido, em média, 90,3%, 79,92%, 82,54% e 100% nas quatro baterias, enquanto que o manganês foi removido, em média, 86,64%, 93,98%, 97,60% e 97,55%; para a água de Lajeado-PR, o ferro foi removido, em média, 100% em todas as baterias, enquanto que o manganês foi removido, em média, 90,34%, 80,10%, 93,27 e 58,29% nas quatro baterias. Os ensaios de filtração em escala piloto foram todos realizados sem oxidação prévia com cloro das zeólitas. Os resultados em escala de bancada de laboratório e em escala piloto permitiram apontar que a zeólita utilizada sem oxidação prévia de cloro resultou em remoção média de ferro e manganês satisfatória para pequenas concentrações.
