Resumo

Os eventos de florações de algas nos reservatórios implicam, em algumas situações, na liberação de compostos orgânicos causadores de gosto e odor na água de difícil remoção no tratamento de água convencional. Uma das abordagens capazes de remover estes compostos orgânicos é a adsorção, sendo em geral utilizado o carvão ativado em pó (CAP). Entretanto, há atualmente materiais sintéticos, como a Fibra de Carbono Ativada, que apresentam maior capacidade de adsorção e cinética de remoção mais rápida do que o CAP para moléculas de pequenas proporções, como o MIB e a geosmina. O presente trabalho apresenta um estudo detalhado da aplicação da FCA-feltro à adsorção de MIB e geosmina, com testes de bancada e início de testes em unidade piloto. Em todos os testes realizados em bancada observou-se a maior capacidade de adsorção da FCA-feltro do que o CAP. Por meio da análise das isotermas de adsorção dos materiais avaliados contatou-se que a diferença é da ordem de 4 vezes. Outra vantagem da FCA-feltro é sua cinética mais rápida de adsorção dos compostos de interesse (MIB e geosmina). Nos primeiros testes no piloto, simulando as calhas coletoras dos decantadores, verificou-se que a eficiência de remoção de MIB foi baixa (inferior a 25%) e que em um tempo curto (menos de 30 minutos de fluxo contínuo) a remoção passou a ser muito pequena. O resultado positivo destes testes em piloto foi a efetividade da regeneração térmica em recuperar a capacidade de adsorção do material FCA-feltro.

Introdução

Um dos efeitos das proliferações de algas nos mananciais de abastecimento de água são os compostos orgânicos dissolvidos causadores de gosto e odor na água. O 2-metilisoborneol (MIB) e a trans-1,10-dimetiltrans-9-decalol (geosmina) são dois destes compostos que apresentam característica de difícil remoção no tratamento de água. Os processos convencionais de tratamento de água não são capazes de remover estes compostos a níveis imperceptíveis pela população.

A adsorção é um dos processos que pode reter estes compostos orgânicos dissolvidos da água. Em geral, o carvão ativado em pó (CAP) é o material mais utilizado para remover estes compostos de grandes sistemas de produção de água de abastecimento. Contudo, a eficiência deste processo é dependente das características de contato do material adsorvente com a água, principalmente em termos de tempo de reação e agitação.

Quando não se tem disponível o tempo de contato suficiente para proporcionar elevadas eficiências de remoção, o processo de adsorção com CAP não é eficaz em reduzir as concentrações de MIB e geosmina a níveis imperceptíveis pela população.

Neste contexto, há atualmente materiais sintéticos, como a Fibra de Carbono Ativada (FCA) (MARCUZZO, 2012), que apresentam maior capacidade de adsorção e cinética de remoção mais rápida do que o CAP para moléculas de pequenas proporções, como o MIB e a geosmina. Isto ocorre, principalmente, porque os poros de menores dimensões estão presentes na superfície do material, enquanto que no caso do CAP as pequenas moléculas tem que percorrer um maior trajeto para se fixarem nos poros menores.

Existem diversos tipos de FCA, dependendo da matéria prima utilizada e do processo de ativação aplicado. Silva et al. (2016) fizeram uma investigação inicial de qual tipo melhor se aplicava à adsorção do MIB e determinaram que a FCA denominada Feltro apresentava capacidade de adsorção superior a outros seis materiais aplicados, além de também ser mais eficiente do que o CAP.

Assim, o presente trabalho apresenta um estudo detalhado da aplicação da FCA-feltro à adsorção de MIB e geosmina, com testes de bancada e início de testes em unidade piloto.

Autores: Allan Saddi Arnesen; Patrícia Soares Silva; Jossano Saldanha Marcuzzo; Angelino Aniello Saullo e Marcelo Kenji Miki.