Remoção de compostos nitrogenados de água utilizando processos de separação por membranas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UCS |
Texto Completo: | https://repositorio.ucs.br/11338/3854 |
Resumo: | A presença de compostos de nitrogênio nos seus diferentes estados de oxidação é um indicativo de contaminação de recursos hídricos e de possíveis condições higiênico sanitárias insatisfatórias para a população que usufrui da água para consumo. O nitrito e o nitrato estão associados a dois efeitos adversos à saúde: a indução à metemoglobinemia nas crianças (síndrome do bebê azul) e a formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas carcinogênicas em adultos. O excesso de nitrogenados nas águas superficiais é derivado, na sua maioria, de dejeto animal, efluentes domésticos, efluentes industriais e de fertilizantes agrícolas. Neste contexto, busca-se avaliar a contaminação das águas de corpos hídricos do município de Caxias do Sul por compostos de nitrogênio, através da determinação de nitrogênio amoniacal, nitratos e nitrito, frente à resolução do CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE n° 357. No Brasil, a concentração máxima permitida de nitrato, nitrito e nitrogênio amoniacal na água potável é de 10, 1,0, e 1,5 mg.L-1, respectivamente (CONAMA, 2005). Para atingir os padrões de potabilidade, alguns métodos convencionais de tratamento são utilizados atualmente: troca iônica, adsorção, desnitrificação biológica e, também, os processos de separação por membranas. Neste trabalho, foram testados dois sistemas distintos de PSM para tratar e separar os íons nitrato (NO3 -), nitrito (NO2 -) e amônia (NH4 +): a osmose inversa (OI) e a eletrodiálise (ED). Soluções sintéticas contendo os íons de interesse foram utilizadas com os dois processos, separadamente. Posteriormente, uma amostra real, proveniente de um arroio de Caxias do Sul, foi testada com o sistema de OI para analisar a sua eficiencia de remoção dos íons supracitados. Os resultados dos ensaios de ED e OI, para as soluções sintéticas foram de um percentual de remoção acima de 90%. Para a amostra real de água, os resultados da OI demonstraram uma eficiência de remoção acima de 90% para nitritos e amônia, e de 20% para os nitratos. Atribuindo este último resultado às interações iônicas decorrentes dos diversos íons em solução. Conclui-se então, que ambas as técnicas foram efetivas para remoção de nirogenados das soluções e amostra real testadas. |
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Vanin, Ana PaulaSchneider, Vania ElisabeteSantos, Venina dosLuccio, Marco diAndrade, Mara Zeni2018-08-23T13:15:31Z2018-08-23T13:15:31Z2018-08-222018-05-18https://repositorio.ucs.br/11338/3854A presença de compostos de nitrogênio nos seus diferentes estados de oxidação é um indicativo de contaminação de recursos hídricos e de possíveis condições higiênico sanitárias insatisfatórias para a população que usufrui da água para consumo. O nitrito e o nitrato estão associados a dois efeitos adversos à saúde: a indução à metemoglobinemia nas crianças (síndrome do bebê azul) e a formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas carcinogênicas em adultos. O excesso de nitrogenados nas águas superficiais é derivado, na sua maioria, de dejeto animal, efluentes domésticos, efluentes industriais e de fertilizantes agrícolas. Neste contexto, busca-se avaliar a contaminação das águas de corpos hídricos do município de Caxias do Sul por compostos de nitrogênio, através da determinação de nitrogênio amoniacal, nitratos e nitrito, frente à resolução do CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE n° 357. No Brasil, a concentração máxima permitida de nitrato, nitrito e nitrogênio amoniacal na água potável é de 10, 1,0, e 1,5 mg.L-1, respectivamente (CONAMA, 2005). Para atingir os padrões de potabilidade, alguns métodos convencionais de tratamento são utilizados atualmente: troca iônica, adsorção, desnitrificação biológica e, também, os processos de separação por membranas. Neste trabalho, foram testados dois sistemas distintos de PSM para tratar e separar os íons nitrato (NO3 -), nitrito (NO2 -) e amônia (NH4 +): a osmose inversa (OI) e a eletrodiálise (ED). Soluções sintéticas contendo os íons de interesse foram utilizadas com os dois processos, separadamente. Posteriormente, uma amostra real, proveniente de um arroio de Caxias do Sul, foi testada com o sistema de OI para analisar a sua eficiencia de remoção dos íons supracitados. Os resultados dos ensaios de ED e OI, para as soluções sintéticas foram de um percentual de remoção acima de 90%. Para a amostra real de água, os resultados da OI demonstraram uma eficiência de remoção acima de 90% para nitritos e amônia, e de 20% para os nitratos. Atribuindo este último resultado às interações iônicas decorrentes dos diversos íons em solução. Conclui-se então, que ambas as técnicas foram efetivas para remoção de nirogenados das soluções e amostra real testadas.The presence of nitrogen compounds in their different oxidation states is an indicator of contamination of water resources and possible unsatisfactory sanitary conditions for the population that consumes this water. Nitrite and nitrate are associated with a number of adverse health effects: induction of methemoglobinemia in infants and a potential formation of carcinogenic nitrosamines and nitrosamides in adults. Excess of nitrogen in surface water is mostly derived from animal waste, household and industrial effluents, agricultural fertilizers. In this context, the aim is to evaluate the contamination of the water bodies of the municipalities of Caxias do Sul by nitrogen compounds, through the determination of ammoniacal nitrogen, nitrates and nitrite, before the resolution of the NATIONAL ENVIRONMENTAL COUNCIL (CONAMA) n° 357. In Brazil, the maximum concentration of nitrate, nitrite and ammoniacal nitrogen in water is 10, 1.0, and 1.5 mg.L-1, respectively (CONAMA, 2005). To achieve potability standards, some of the treatment methods that are currently used are: ion exchange, adsorption, biological denaturing, and also membrane separation processes (MSP). In this work, two different MSP systems were tested to treat and separate nitrate (NO3 -), nitrite (NO2 -) and ammonia (NH4 +) ions: reverse osmosis (RO) and electrodialysis (ED). The synthetic solutions containing the ions of interest were used with both processes, separately. Subsequently, a real sample from Arroio Belo (Caxias do Sul) was tested with the system to evaluate its efficiency of removal of ions mentioned above. The results of the ED and RO tests, for which they were synthesized at a removal percentage above 90%. For Arroio Belo water, RO results showed a removal efficiency above 90% for nitrites and ammonia, and 20% for nitrates. Assigning the latter result to the interactions, it was concluded that the units were effective for the removal of nitrogenous from the solutions and from the Arroio Belo sample tested.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESAbastecimento de águaÁgua - PurificaçãoNitrogênioFiltração por membranasWater-supplyWater - PurificationNitrogenMembrane separationRemoção de compostos nitrogenados de água utilizando processos de separação por membranasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/7456172335609426VANIN, A. P.Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e TecnologiasBaldasso, CamilaLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8510https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/3854/2/license.txt0bfdaf5679b458f1c173109e3e8d8e40MD52ORIGINALDissertacao Ana Paula Vanin.pdfDissertacao Ana Paula Vanin.pdfapplication/pdf2474158https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/3854/1/Dissertacao%20Ana%20Paula%20Vanin.pdf46bd3438fc6e5199d60cca2294327bd8MD51TEXTDissertacao Ana Paula Vanin.pdf.txtDissertacao Ana Paula Vanin.pdf.txtExtracted texttext/plain159504https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/3854/3/Dissertacao%20Ana%20Paula%20Vanin.pdf.txt1b894947bc12227cde9badccf698c78fMD53THUMBNAILDissertacao Ana Paula Vanin.pdf.jpgDissertacao Ana Paula Vanin.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1132https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/3854/4/Dissertacao%20Ana%20Paula%20Vanin.pdf.jpg7235719f1763244150ca040b19e63c06MD5411338/38542018-08-24 06:01:20.572oai:repositorio.ucs.br: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ório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2018-08-24T06:01:20Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false |
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A presença de compostos de nitrogênio nos seus diferentes estados de oxidação é um indicativo de contaminação de recursos hídricos e de possíveis condições higiênico sanitárias insatisfatórias para a população que usufrui da água para consumo. O nitrito e o nitrato estão associados a dois efeitos adversos à saúde: a indução à metemoglobinemia nas crianças (síndrome do bebê azul) e a formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas carcinogênicas em adultos. O excesso de nitrogenados nas águas superficiais é derivado, na sua maioria, de dejeto animal, efluentes domésticos, efluentes industriais e de fertilizantes agrícolas. Neste contexto, busca-se avaliar a contaminação das águas de corpos hídricos do município de Caxias do Sul por compostos de nitrogênio, através da determinação de nitrogênio amoniacal, nitratos e nitrito, frente à resolução do CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE n° 357. No Brasil, a concentração máxima permitida de nitrato, nitrito e nitrogênio amoniacal na água potável é de 10, 1,0, e 1,5 mg.L-1, respectivamente (CONAMA, 2005). Para atingir os padrões de potabilidade, alguns métodos convencionais de tratamento são utilizados atualmente: troca iônica, adsorção, desnitrificação biológica e, também, os processos de separação por membranas. Neste trabalho, foram testados dois sistemas distintos de PSM para tratar e separar os íons nitrato (NO3 -), nitrito (NO2 -) e amônia (NH4 +): a osmose inversa (OI) e a eletrodiálise (ED). Soluções sintéticas contendo os íons de interesse foram utilizadas com os dois processos, separadamente. Posteriormente, uma amostra real, proveniente de um arroio de Caxias do Sul, foi testada com o sistema de OI para analisar a sua eficiencia de remoção dos íons supracitados. Os resultados dos ensaios de ED e OI, para as soluções sintéticas foram de um percentual de remoção acima de 90%. Para a amostra real de água, os resultados da OI demonstraram uma eficiência de remoção acima de 90% para nitritos e amônia, e de 20% para os nitratos. Atribuindo este último resultado às interações iônicas decorrentes dos diversos íons em solução. Conclui-se então, que ambas as técnicas foram efetivas para remoção de nirogenados das soluções e amostra real testadas. |
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