Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Klafke, Luca Zart
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/262187
Resumo: Águas subterrâneas podem apresentar elevadas concentrações de ferro dissolvido, que ao entrar em contato com o ar atmosférico oxida, formando precipitados insolúveis e indesejados. Estas águas usadas sem tratamento podem causar tanto manchas em instalações hidrossanitárias e em roupas lavadas com esta água quanto à saúde e ao bem estar de quem utiliza. O trabalho tem como objetivo a proposta de um tratamento de ozonização-filtração para uma água captada por poço tipo ponteira no município de Osório-RS, a qual tem concentrações do metal acima do valor máximo permitido pela Portaria da Consolidação n° 888/2021, do Ministério da Saúde, que estipula que o ferro em águas para consumo não ultrapasse concentrações de 0,3 mg/L. Foram realizados ensaios em laboratório para verificar a influência de três fatores controláveis sobre a redução de concentração estudados em dois níveis cada: tempo de contato (10 e 20 minutos), vazão de ozônio (2 g/h e 10 g/h) e meio filtrante (areia fina e grossa). Devido ao ponto de coleta ser geograficamente longe do local de análise e ensaio, necessitou-se a preservação da amostra, a qual se deu de duas maneiras, adição química e refrigeração. Realizou-se um planejamento fatorial do tipo 2k, e os resultados comparados estatisticamente pela análise de variância. Pelo fato de o laboratório estar distante do ponto de coleta, optou-se por usar dois métodos de preservação diferentes nas amostras, a adição química e a refrigeração. A amostra preservada com ácido nítrico teve os resultados comprometidos, pois o pH muito baixo ocasionou a reação molecular do ozônio, a qual não oxidou o metal nos tempos propostos. Porém ao dar sequência ao tratamento, a mesma amostra ao passar pelo filtro de areia fina obteve uma redução na concentração de ferro, enquanto ao passar pela areia grossa não houve diminuição. Já a amostra refrigerada manteve suas características mais próximas às originais, para este tratamento optou-se por variar apenas dois fatores, tempo de contato e vazão, os quais se mostraram estatisticamente não influentes, e obteve-se redução superior a 96% da concentração do Ferro nos quatro experimentos realizados. Outras características da água como pH, turbidez, condutividade elétrica e matéria orgânica foram analisadas apenas para fins de comparação. Os resultados mostram que é possível reduzir a concentração do metal através do tratamento ozonização-filtração para valores entre 0,01 e 0,05 mg/L, os quais são inferiores ao máximo permitido pela legislação brasileira, 0,3 mg/L.
id UFRGS-2_a26ae4db8c7de8f14b2e995ea09e4ef6
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/262187
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Klafke, Luca ZartAgustini, Caroline Borges2023-07-14T03:33:06Z2023http://hdl.handle.net/10183/262187001172842Águas subterrâneas podem apresentar elevadas concentrações de ferro dissolvido, que ao entrar em contato com o ar atmosférico oxida, formando precipitados insolúveis e indesejados. Estas águas usadas sem tratamento podem causar tanto manchas em instalações hidrossanitárias e em roupas lavadas com esta água quanto à saúde e ao bem estar de quem utiliza. O trabalho tem como objetivo a proposta de um tratamento de ozonização-filtração para uma água captada por poço tipo ponteira no município de Osório-RS, a qual tem concentrações do metal acima do valor máximo permitido pela Portaria da Consolidação n° 888/2021, do Ministério da Saúde, que estipula que o ferro em águas para consumo não ultrapasse concentrações de 0,3 mg/L. Foram realizados ensaios em laboratório para verificar a influência de três fatores controláveis sobre a redução de concentração estudados em dois níveis cada: tempo de contato (10 e 20 minutos), vazão de ozônio (2 g/h e 10 g/h) e meio filtrante (areia fina e grossa). Devido ao ponto de coleta ser geograficamente longe do local de análise e ensaio, necessitou-se a preservação da amostra, a qual se deu de duas maneiras, adição química e refrigeração. Realizou-se um planejamento fatorial do tipo 2k, e os resultados comparados estatisticamente pela análise de variância. Pelo fato de o laboratório estar distante do ponto de coleta, optou-se por usar dois métodos de preservação diferentes nas amostras, a adição química e a refrigeração. A amostra preservada com ácido nítrico teve os resultados comprometidos, pois o pH muito baixo ocasionou a reação molecular do ozônio, a qual não oxidou o metal nos tempos propostos. Porém ao dar sequência ao tratamento, a mesma amostra ao passar pelo filtro de areia fina obteve uma redução na concentração de ferro, enquanto ao passar pela areia grossa não houve diminuição. Já a amostra refrigerada manteve suas características mais próximas às originais, para este tratamento optou-se por variar apenas dois fatores, tempo de contato e vazão, os quais se mostraram estatisticamente não influentes, e obteve-se redução superior a 96% da concentração do Ferro nos quatro experimentos realizados. Outras características da água como pH, turbidez, condutividade elétrica e matéria orgânica foram analisadas apenas para fins de comparação. Os resultados mostram que é possível reduzir a concentração do metal através do tratamento ozonização-filtração para valores entre 0,01 e 0,05 mg/L, os quais são inferiores ao máximo permitido pela legislação brasileira, 0,3 mg/L.Groundwater may have high concentrations of dissolved iron, which, when in contact with atmospheric air, oxidize, forming insoluble and unwanted precipitates. These waters used without treatment can cause material damage due to the appearance of stains on the health and well-being of those who use it. The objective of this work is to propose an ozonation-filtration treatment for water captured by an artesian well in the city of Osório-RS, which has metal concentrations above the Maximum Value Allowed by Portaria da Consolidação n° 888/2021, of the Ministério da Saúde, which stipulates that Iron in drinking water does not exceed concentrations of 0.3 mg/L. The influence of three controllable factors on the concentration reduction studied at two levels each was verified: contact time (10 and 20 minutes), ozone flow (2 g/h and 10 g/h) and filter (fine and coarse sand). Due to the collection point being geographically far from the place of analysis and testing, it was necessary to preserve the sample, which took place in two ways, chemical addition and refrigeration. A 2k factorial design was carried out, and the results statistically compared by analysis of variance. The preserved with nitric acid had compromised results, as the very low pH caused the molecular reaction of ozone, which did not oxidize the metal in standard times. However, when continuing the treatment, the same sample, when passing through the fine sand filter, obtained a reduction in the iron concentration, while when passing through the coarse sand, there was no reduction. The refrigerated sample kept its characteristics closer to the original ones, for this treatment it was decided to vary only two factors, contact time and flow rate, which statistically did not influence, and a reduction of more than 96% of the iron concentration was obtained in the four experiments carried out. Other water characteristics such as pH, turbidity, electrical conductivity and organic matter were left for comparison purposes only. The results show that it is possible to reduce the metal concentration through the ozonation-filtration treatment to values between 0.01 and 0.05 mg/L, which are lower than the maximum allowed by Brazilian legislation, 0.3 mg/L.application/pdfporMetais : RemoçãoFerroÁguas subterrâneasGroundwaterOzonizationFiltrationIron removalTratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osórioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPorto Alegre, BR-RS2023Engenharia Químicagraduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001172842.pdf.txt001172842.pdf.txtExtracted Texttext/plain78662http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/262187/2/001172842.pdf.txt267c57048d325f854e8061d64e461d6bMD52ORIGINAL001172842.pdfTexto completoapplication/pdf961731http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/262187/1/001172842.pdf0aeec806ad6f1b7bdc228b61a30a8e39MD5110183/2621872023-07-15 03:28:41.317908oai:www.lume.ufrgs.br:10183/262187Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2023-07-15T06:28:41Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
title Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
spellingShingle Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
Klafke, Luca Zart
Metais : Remoção
Ferro
Águas subterrâneas
Groundwater
Ozonization
Filtration
Iron removal
title_short Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
title_full Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
title_fullStr Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
title_full_unstemmed Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
title_sort Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório
author Klafke, Luca Zart
author_facet Klafke, Luca Zart
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Klafke, Luca Zart
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Agustini, Caroline Borges
contributor_str_mv Agustini, Caroline Borges
dc.subject.por.fl_str_mv Metais : Remoção
Ferro
Águas subterrâneas
topic Metais : Remoção
Ferro
Águas subterrâneas
Groundwater
Ozonization
Filtration
Iron removal
dc.subject.eng.fl_str_mv Groundwater
Ozonization
Filtration
Iron removal
description Águas subterrâneas podem apresentar elevadas concentrações de ferro dissolvido, que ao entrar em contato com o ar atmosférico oxida, formando precipitados insolúveis e indesejados. Estas águas usadas sem tratamento podem causar tanto manchas em instalações hidrossanitárias e em roupas lavadas com esta água quanto à saúde e ao bem estar de quem utiliza. O trabalho tem como objetivo a proposta de um tratamento de ozonização-filtração para uma água captada por poço tipo ponteira no município de Osório-RS, a qual tem concentrações do metal acima do valor máximo permitido pela Portaria da Consolidação n° 888/2021, do Ministério da Saúde, que estipula que o ferro em águas para consumo não ultrapasse concentrações de 0,3 mg/L. Foram realizados ensaios em laboratório para verificar a influência de três fatores controláveis sobre a redução de concentração estudados em dois níveis cada: tempo de contato (10 e 20 minutos), vazão de ozônio (2 g/h e 10 g/h) e meio filtrante (areia fina e grossa). Devido ao ponto de coleta ser geograficamente longe do local de análise e ensaio, necessitou-se a preservação da amostra, a qual se deu de duas maneiras, adição química e refrigeração. Realizou-se um planejamento fatorial do tipo 2k, e os resultados comparados estatisticamente pela análise de variância. Pelo fato de o laboratório estar distante do ponto de coleta, optou-se por usar dois métodos de preservação diferentes nas amostras, a adição química e a refrigeração. A amostra preservada com ácido nítrico teve os resultados comprometidos, pois o pH muito baixo ocasionou a reação molecular do ozônio, a qual não oxidou o metal nos tempos propostos. Porém ao dar sequência ao tratamento, a mesma amostra ao passar pelo filtro de areia fina obteve uma redução na concentração de ferro, enquanto ao passar pela areia grossa não houve diminuição. Já a amostra refrigerada manteve suas características mais próximas às originais, para este tratamento optou-se por variar apenas dois fatores, tempo de contato e vazão, os quais se mostraram estatisticamente não influentes, e obteve-se redução superior a 96% da concentração do Ferro nos quatro experimentos realizados. Outras características da água como pH, turbidez, condutividade elétrica e matéria orgânica foram analisadas apenas para fins de comparação. Os resultados mostram que é possível reduzir a concentração do metal através do tratamento ozonização-filtração para valores entre 0,01 e 0,05 mg/L, os quais são inferiores ao máximo permitido pela legislação brasileira, 0,3 mg/L.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-07-14T03:33:06Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/262187
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001172842
url http://hdl.handle.net/10183/262187
identifier_str_mv 001172842
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/262187/2/001172842.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/262187/1/001172842.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 267c57048d325f854e8061d64e461d6b
0aeec806ad6f1b7bdc228b61a30a8e39
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1815447346042896384