» PROCESSO ELETROLÍTICO NO TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS: ESTUDO DA SUA APLICABILIDADE E MECANISMOS ASSOCIADOSANDRÉ LUIZ LOPES SINOTI

Resumo

Os processos eletrolíticos têm sido uma opção para tratamento de algumas águas residuárias, tais como os esgotos sanitários, podendo ser empregados como processo único ou acoplados com outros processos, na busca de qualidade mais alta dos efluentes tratados e da manutenção e melhoria das águas receptoras e das condições ambientais. Este trabalho teve como objetivo estudar os mecanismos e a eficiência de remoção dos poluentes presentes nos esgotos domésticos tratados por Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs). Foram estudados os efluentes de decantador primário, efluentes tratados de forma biológica aeróbia pelo processo de lodos ativados (efluentes do decantador secundário), efluentes do tratamento físico-químico terciário, ou efluentes tratados de forma biológica anaeróbia (efluentes de reator UASB). Os efluentes foram processados em reator de batelada, em escala de bancada, por 60 minutos, utilizando eletrodos reativos de ferro ou de alumínio, em primeira etapa, por 20 minutos e os eletrodos inertes de grafite em segunda etapa. As variáveis da pesquisa foram: a corrente elétrica (corrente contínua); tipo de eletrodos (ferro, alumínio e grafite); e tipo de efluentes. Foram medidas e analisadas as eficiências de remoção de amônia, cor, turbidez, fósforo, cloro, ferro, alumínio, coliformes totais, e matéria orgânica (COT – Carbono orgânico Total). Foi observado o efeito da variação de pH no processo e das variáveis de pesquisa mencionadas anteriormente. De acordo com as condições de trabalho aplicadas, se concluiu que o tratamento eletrolítico pode levar a altas eficiências de remoção de orto-fosfato (> 99 %) e coliformes totais (100 %, em vários casos), mesmo com baixas correntes aplicadas, para os quatro efluentes tratados. Para os efluentes primários e de reator UASB, que têm maior carga poluente, o tratamento eletrolítico apresentou maior eficiência, de forma geral, em relação aos efluentes secundários e terciários. O eletrodo de alumínio apresentou melhores resultados do que o de ferro, para todas as características de qualidade da água estudadas, com exceção de coliformes totais. Os principais mecanismos de remoção dos poluentes foram a eletrocoagulação e eletrofloculação, com remoção dos sólidos produzidos por eletroflotação.

Abstract

Electrolytic processes are an option for treatment of some wastewaters, such as municipal wastewaters, being applied alone or coupled with other methods, looking for a better quality of the treated effluents and the improvement and maintenance of the receiving waters quality and environmental conditions. This work had the objective of studying the mechanisms and the efficiency of removal of pollutants present in the sewage treated by Sewage Treatment Plants. The following effluents were studied: primary effluents (from primary decanters), secondary effluents (from activated sludge aerobic biological process), tertiary effluents (from a physical-chemical process), and effluents from anaerobic biological process (UASB reactor effluents). These effluents were submitted to a batch treatment reactor in bench scale for 60 minutes, using reactive iron or aluminum electrodes, in a first stage, and graphite inert electrodes, in a second stage. The research variables were: DC electric current; type of electrodes (iron, aluminum and graphite); and type of effluents. The ammonia, color, turbidity, phosphorus, chlorine, total coliform and organic matter (TOC – Total Organic Carbon) removal efficiencies were measured and analyzed. The effect of the changes on the pH and other variables over the electrolytic treatment process were observed. According to the applied work conditions, it was possible to conclude that the electrolytic treatment process is able to produce high removal efficiencies of orto-phosphate (>99%) and total coliform (100% in several cases), even working with low applied electric currents, for the all types of tested treated effluents. In general, for primary effluents and UASB reactor effluents, which have greater concentration of pollutants, the electrolytic treatment process presented higher efficiency than those treating secondary and tertiary effluents. Aluminum electrodes presented better results than iron electrodes for treating all studied water quality characteristics with exception to total coliform. The major mechanisms responsible for the pollutant removal were electro-coagulation followed by electro-flocculation, being the solids removed by electro-flotation.

Banca

ORIENTADOR:
MARCO ANTONIO ALMEIDA DE SOUZA

Examinadores Externos:
Rejane Helena Ribeiro da Costa

Examinadores Internos:
Ricardo Silveira Bernardes

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Palavras-Chave:
Eletrodos de alumínio , ferro e grafite , Pós-tratamento , Tratamento de Águas Residuárias , Tratamento eletrolítico
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