Avaliação da eficiência do clorador por difusão na desinfecção de águas sintéticas de cor e turbidez moderadas
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
Título alternativo
Evaluation of the efficiency of diffusion chlorinator in the disinfection of synthetic waters with moderate color and turbidity
Primeiro orientador
Membros da banca
Eduardo von Sperling
Léo Heller
Rafael Kopschitz Xavier Bastos
Léo Heller
Rafael Kopschitz Xavier Bastos
Resumo
A precariedade do saneamento no Brasil, constatada pelas últimas investigações
realizadas, principalmente pelo IBGE, aponta que parcela significativa da população é carente de abastecimento de água potável e de algum tipo de sistema de tratamento de esgoto doméstico, e em maior monta a população de pequenas comunidades ou rural. Diante desse problema, este trabalho, realizado em escala piloto em laboratório, avaliou o desempenho do clorador por difusão, que é um dispositivo de desinfecção de baixo custo, especialmente direcionado para as águas subterrâneas, aplicável para as condições de inúmeras pequenas comunidades brasileiras. Os trabalhos foram realizados no Laboratório de Aulas Práticas do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, onde avaliou-se o funcionamento de três poços rasos simulados, nos quais se introduziram
contaminações bacteriológicas com diferentes microrganismos. Obtiveram-se
resultados da desinfecção, após a introdução do clorador por difusão, tendo a variação de três parâmetros de estudos: o teor de cloro ativo (hipoclorito de cálcio e cal clorada), a relação areia/desinfetante e a variação de vazão, aplicados a águas sintéticas com cor verdadeira e turbidez em teores acima do que preconiza a Portaria 36/90. O aparato experimental composto por dois reservatórios de 500 l para as águas de estudo, uma caixa de distribuição de 50 l e três bombonas de 100 l, com circulação de distintas vazões diárias em cada uma delas, simulou o funcionamento de poços rasos sujeitos a estas condições. Os cloradores foram instalados nos poços simulados e a eficiência da desinfecção avaliada em um período de 7 a 26 dias. Durante as carreiras realizadas com o hipoclorito de cálcio, o desempenho do dispositivo, com relação ao efeito desinfetante, foi considerado bom; em função dos picos de residual de cloro apresenta ampla possibilidade de uso em vazões superiores a 2.000 l/d. As carreiras efetuadas com a cal clorada mostraram um desempenho irregular do ponto de vista da desinfecção. Vale ressaltar que se verificou, para ambos desinfetantes, inativação completa de E. coli sempre que o cloro residual foi superior a 0,10 mg/l Cl2. Com relação à variação da relação areia/desinfetante proposta, não foi registrada diferença significativa nas condições aplicadas no experimento.
Abstract
ABSTRACT
The precariousness of sanitation in Brazil, as confirmed by the latest research carried
out, mainly by the IBGE, indicates that a significant portion of the population lacks a
supply of drinking water and some type of domestic sewage treatment system, and
this is particularly true for the population living in small or rural communities. In view of
this problem, this study, carried out on a pilot scale in a laboratory, evaluated the
performance of the diffusion chlorinator, which is a low-cost disinfection device,
especially designed for groundwater, applicable to the conditions of numerous small
Brazilian communities. The work was carried out in the Practical Classes Laboratory
of the Department of Sanitary and Environmental Engineering, of the School of
Engineering of the Federal University of Minas Gerais, where the functioning of three
simulated shallow wells was evaluated, into which bacteriological contamination with
different microorganisms was introduced. Disinfection results were obtained after the
introduction of the diffusion chlorinator, with the variation of three study parameters:
the active chlorine content (calcium hypochlorite and chlorinated lime), the
sand/disinfectant ratio and the flow rate variation, applied to synthetic waters with true
color and turbidity levels above those recommended by Ordinance 36/90. The
experimental apparatus, consisting of two 500-liter reservoirs for the study waters, a
50-liter distribution box and three 100-liter drums, with different daily flow rates
circulating in each of them, simulated the operation of shallow wells subject to these
conditions. The chlorinators were installed in the simulated wells and the disinfection
efficiency was evaluated over a period of 7 to 26 days. During the runs carried out with
calcium hypochlorite, the performance of the device, with respect to the disinfectant
effect, was considered good; Due to the chlorine residual peaks, it has a wide range
of uses at flow rates above 2.000 l/d. The runs carried out with chlorinated lime showed
irregular performance from the disinfection point of view. It is worth mentioning that, for
both disinfectants, complete inactivation of E. coli was observed whenever the residual
chlorine was above 0,10 mg/l Cl2. Regarding the variation in the proposed
sand/disinfectant ratio, no significant difference was recorded in the conditions applied
in the experiment.
Assunto
Engenharia sanitária, Saneamento, Água - Desinfecção, Cloração
Palavras-chave
Clorador por difusão, Desinfecção, Cloro residual, Hipoclorito de cálcio, Cal clorada
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