Remoção de microplástico da água via coagulação-floculação com o uso de coagulantes sintético e natural
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Data
Autores
Orientador
Reis, Adriano Gonçalves dos 
Coorientador
Moruzzi, Rodrigo Braga
Pós-graduação
Engenharia Civil e Ambiental - FEB/FEG/ICTS
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A poluição ambiental e os riscos à saúde causados por microplásticos (MPs) na água têm atraído grande preocupação. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a capacidade de remoção do MP policloreto de vinila (PVC) em água sintética (produzida a partir de água de torneira) e de fonte superficial (rio Paraíba do Sul) via coagulação, floculação e sedimentação (CFS) em ensaios de jar test utilizando coagulante sintético (sulfato de alumínio - SA) e natural (extrato salino da semente de M. oleifera - MO). Com o intuito de aumentar a velocidade de sedimentação dos flocos formados e otimizar a remoção do MP também foram realizados ensaios com adição do floculante sintético poliacrilamida aniônica (PAM), natural alginato de sódio (AS) e utilizando floculação lastreada. Ensaios não-intrusivos com imagens foram realizados para monitorar o tamanho dos flocos e velocidade média de sedimentação. Utilizando água sintética e somente o coagulante SA com floculação convencional foi obtido uma remoção máxima de 78,2% ± 7,4% do MP PVC em 3,5 min de sedimentação, formando flocos de diâmetro médio (dm) de 282 μm e uma velocidade média de sedimentação (vs) de 0,7 cm/min. Com a floculação lastreada a remoção aumentou para 99,6% ± 0.01%, formando flocos com dm de 481 μm e vs de 120 cm/min. O coagulante natural MO na água sintética promoveu uma remoção máxima de 69,0 ± 1,7% em 60 min de sedimentação, proporcionando flocos com dm de 63,5 µm e vs de 0,54 cm/min, porém, com a adição do floculante natural a remoção aumentou para 85,2 ± 1,8%. Para floculação lastreada o uso do MO e PAM reduziu em 17 vezes o tempo de sedimentação, proporcionando uma remoção de 72,2 ± 0,6% em 3,5 minutos de sedimentação, flocos com dm de 100,0 µm e vs de 21,4 cm/min. No estudo de caso utilizando água do rio Paraíba do Sul foram obtidas através das condições típicas de operação de sistemas de tratamento remoções de turbidez de 48,7 ± 10,99% após 3,5 minutos de sedimentação utilizando SA e 91,1 ± 2,02% após 60 minutos de sedimentação utilizando MO. Estudos adicionais são requeridos para contabilizar o MP PVC em água natural. Os resultados obtidos com floculação lastreada foram similares aos observados no tratamento de MPs de PVC em água de torneira, evidenciando o potencial do método para diferentes tipos de água.
Resumo (inglês)
Environmental pollution and health risks caused by microplastics (MPs) in water have garnered significant concern. In this context, the main objective of this study was to evaluate the removal efficiency of polyvinyl chloride (PVC) MPs from synthetic water (prepared from tap water) and surface water (Paraíba do Sul River) using coagulation, flocculation, and sedimentation (CFS) through jar test experiments with synthetic coagulant (aluminum sulfate - SA) and natural coagulant (saline extract from Moringa oleifera seeds - MO). To enhance the settling velocity of the formed flocs and optimize MP removal, additional tests were conducted with the synthetic flocculant anionic polyacrylamide (PAM), the natural flocculant sodium alginate (AS), and using ballasted flocculation. Non-intrusive imaging experiments were conducted to monitor floc size and average settling velocity. Using synthetic water and only the coagulant SA under conventional flocculation, a maximum PVC MP removal of 78.2% ± 7.4% was achieved in 3.5 minutes of sedimentation, forming flocs with an average diameter (dm) of 282 μm and an average settling velocity (vs) of 0.7 cm/min. Ballasted flocculation increased the removal efficiency to 99.6% ± 0.01%, forming flocs with a dm of 481 μm and vs of 120 cm/min. The natural coagulant MO in synthetic water achieved a maximum removal of 69.0% ± 1.7% within 60 minutes of sedimentation, forming flocs with dm of 63.5 μm and vs of 0.54 cm/min. However, with the addition of the natural flocculant, removal increased to 85.2% ± 1.8%. For ballasted flocculation, the use of MO and PAM reduced the sedimentation time by 17 times, achieving a removal of 72.2% ± 0.6% within 3.5 minutes of sedimentation, forming flocs with dm of 100.0 μm and vs of 21.4 cm/min. In the case study using water from the Paraíba do Sul River, typical operational conditions of treatment systems led to turbidity removals of 48.7% ± 10.99% after 3.5 minutes of sedimentation with SA and 91.1% ± 2.02% after 60 minutes with MO. Additional studies are required to quantify PVC MPs in natural water. The results obtained with ballasted flocculation were similar to those observed in the treatment of PVC MPs in tap water, highlighting the potential of this method for different water types.
Descrição
Palavras-chave
Microplástico, Floculação lastreada, Moringa oleifera, Coagulação-Floculação, Monitoramento por imagens não-intrusivas, Policloreto de vinila, Sulfato de alumínio, Polyvinyl chloride, Ballasted flocculation, Aluminum sulfate, Non-intrusive imaging monitoring
Idioma
Português
Citação
GODOY, L. G. R. Remoção de microplástico da água via coagulação-floculação com o uso de coagulantes sintético e natural. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Bauru, 2025.
