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Título: Associação da eletrocoagulação com os sais cloreto de sódio e cloreto de potássio para o tratamento de água
Título(s) alternativo(s): Association of electrocoagulation with the salts sodium chloride and potassium chloride for the water treatment
Autor(es): Nagao, Bruno Kenzo
Orientador(es): Theodoro, Joseane Debora Peruço
Palavras-chave: Água - Purificação - Coagulação
Sal
Cloreto de potássio
Water - Purification - Coagulation
Salt
Potassium chloride
Data do documento: 13-Jun-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: NAGAO, Bruno Kenzo. Associação da eletrocoagulação com os sais cloreto de sódio e cloreto de potássio para o tratamento de água. 79 f. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.
Resumo: A água é um recurso natural de valor inestimável e deve ser conservada e protegida por todos, logo, é necessário buscar a melhoria contínua do processo de tratamento de água por meio de novas tecnologias, visando à manutenção de uma água de qualidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência da eletrocoagulação com uso dos sais cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl) para o tratamento de água. Foram realizadas duas amostragens: a primeira sem tempo de sedimentação e a segunda com 24 horas de sedimentação. Foram aplicados três tratamentos: eletrocoagulação somente, eletrocoagulação associada ao NaCl e eletrocoagulação associada ao KCl. Os ensaios foram realizados com um reator em escala de bancada, composto por eletrodos de ferro monopolares conectados em paralelo. Os parâmetros cor aparente, turbidez, condutividade elétrica, pH, temperatura e desgaste dos eletrodos foram analisados para todos os ensaios dos três tratamentos aplicados, com a variação da concentração do sal associado e com a variação do tempo de tratamento. Quando feita a adição dos sais, suas concentrações variaram entre 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0 mg.L-1. Os tempos de tratamento foram de 20, 40, 60 e 80 minutos. Dentre todos os ensaios envolvendo o NaCl, o NaCl A2 2 (referente ao tratamento da eletrocoagulação associada ao NaCl de concentração de 2,0 mg.L-1 da segunda amostragem), foi o responsável pelos melhores resultados, apresentando uma cor aparente de 4,0 mgPt.Co.L-1 (95,6% de remoção) e turbidez de 2,9 NTU (91,4% de remoção). Com relação aos ensaios com KCl, o responsável pelos melhores resultados foi o KCl A2 4 (referente ao tratamento da eletrocoagulação associada ao KCl de concentração de 4,0 mg.L-1 da segunda amostragem), apresentando uma cor aparente de 28,0 mgPt.Co.L-1 (69,2% de remoção) e turbidez de 9,1 NTU (72,8% de remoção). A condutividade elétrica aumentou com a associação dos sais, atingindo o máximo de 180,0 μS.cm-1 em alguns ensaios nas duas amostragens. A temperatura pouco variou, mantendo constância próxima aos 27 ºC em todos os tratamentos nas duas amostragens. O pH manteve valores próximos ao 7,0 (neutro) em todos os tratamentos nas duas amostragens. O desgaste dos eletrodos apresentou desacordo entre os valores experimentais e teóricos. Conclui-se que, em termos gerais, a associação da eletrocoagulação com os sais NaCl e KCl se mostrou mais eficiente do que o tratamento não associado, alcançando melhores eficiências de remoção para os parâmetros cor aparente e turbidez, logo, uma alternativa sustentável para o tratamento de água.
Abstract: Water is a priceless natural resource and it should be conserved and protected by all, therefore, it is interesting to seek for continuous improvement of the water treatment process by means of new technologies, aiming at the maintenance of a quality water. The objective of this study was to evaluate the efficiency of electrocoagulation with the use of the salts sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl) for the water treatment. Two samplings were made: the first without sedimentation process and the second one with 24 hours of sedimentation. There were applied three treatments: electrocoagulation only, electrocoagulation associated with NaCl and electrocoagulation associated with KCl. The tests were taken using a bench scale reactor, consisting of monopolar iron electrodes connected in parallel. The parameters apparent color, turbidity, electrical conductivity, pH, temperature and wear of the electrodes were analyzed for all the tests of the three applied treatments, considering the variation of the associated salt concentration and the variation of the treatment time. When added the salts, their concentrations varied between 0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 and 5.0 mg.L-1. The treatment times were 20, 40, 60 and 80 minutes. Among all the tests with NaCl, the NaCl A2 2 (related to the treatment of electrocoagulation associated with 2.0 mg.L-1 of NaCl from the second sample), was responsible for the best results, presenting an apparent color of 4.0 mgPt.Co.L-1 (95.6% removal) and turbidity of 2.9 NTU (91.4% removal). About the tests involving KCl, the responsible for the best results was the KCl A2 4 (related to the treatment of electrocoagulation associated with 4.0 mg.L-1 of KCl from the second sample), presenting an apparent color of 28.0 mgPt.Co.L-1 (69.2% removal) and turbidity of 9.1 NTU (72.8% removal). The electrical conductivity increased when associated with the salts, reaching a maximum value of 180,0 μS.cm-1 in some tests for the two samplings. The temperature had a low variation, maintaining a constancy near 27 ºC in all treatments for the two samplings. The pH maintained values close to 7,0 (neutral) in all treatments for the two samplings. The wear of the electrodes had some disagreements between the experimental and theoretical values. Therefore, it is possbitle to conclude, in general terms, the association of electrocoagulation with NaCl and KCl salts proved to be more efficient than non-associated treatment, achieving better removal efficiencies for the apparent parameter and turbidity, thus a sustainable alternative to the water treatment.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7987
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