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Aplicação de duas membranas de nanofiltração, em escala piloto, como pós tratamento para eta convencional com flotação por ar dissolvido, avaliando a remoção de Bisfenol-A

Resumo

O crescimento desordenado dos grandes centros urbanos, os resíduos gerados nas atividades domésticas e industriais trouxeram, como consequência, o comprometimento da qualidade da água dos mananciais. A disponibilização de água livre de contaminantes tem se tornado um desafio crescente a ser enfrentado pelos órgãos públicos pertinentes, comunidade acadêmica e empresas de saneamento. Em relação à segurança da qualidade da água de consumo humano destaca-se a remoção de microcontaminantes emergentes, que incluem substâncias suspeitas de alterar as funções do sistema endócrino e, consequentemente, causar efeitos adversos à saúde de um organismo intacto, sua descendência, ou população, denominadas perturbadores endócrinos. Os processos de separação por membranas (PSM) têm se mostrado uma opção promissora na remoção desse tipo de contaminante. De um modo geral, as membranas de nanofiltração (NF) e osmose inversa (OI) podem ser utilizadas na remoção de substâncias dissolvidas, entre elas o bisfenol-A (BFA), substância perturbadora do sistema endócrino. O presente trabalho avaliou a aplicação de duas membranas de nanofiltração, em escala piloto, como pós-tratamento para ETA convencional com flotação por ar dissolvido, avaliando a remoção de BFA, de outros contaminantes físico-químicos e microbiológicos naturalmente presentes na água de alimentação e o desempenho operacional. As membranas estudadas foram a NF270 e NF90, ambas fabricadas em poliamida sobre um suporte de polissulfona. Sendo a membrana NF90 caracterizada como mais fechada, com massa molecular de corte (MWCO) de 200Da, enquanto a MWCO da membrana NF270 está entre 200 e 300Da, portanto mais aberta. O ângulo de contato indica que a membrana NF90 é mais hidrofóbica (ângulo de contato entre 42,2 e 63,2º) do que a membrana NF270 (ângulo de contato entre 23,4 e 32º). A rejeição de bisfenol-A a rejeição de BFA obtida pela membrana NF90 foi praticamente 100%, enquanto, a membrana NF270 apresentou rejeição entre 43 e 54%. Já em relação ao desempenho operacional a NF90 apresentou melhor resultado, com fluxo de permeado (Jp) médio de 39,4L/(h.m2) e recuperação média de 22%. Enquanto a membrana NF270 apresentou Jp médio de 8,7L/(h.m2) e recuperação média de cerca de 5%, resultado inesperado que precisa ser investigado.

Introdução

A escassez de recursos naturais, somado ao crescimento desordenado dos centros urbanos faz do meio ambiente um tema indiscutivelmente urgente e estratégico, entre os campos da área ambiental um dos mais proeminentes é a qualidade da água, em especial a presença de microcontaminantes, que estão presentes no meio ambiente na ordem de µg/L ou ng/L, porém são capazes de produzir efeitos adversos aos organismos expostos, mesmos nessas baixas concentrações. Entre os microcontaminantes destacam-se os perturbadores endócrinos, que são substâncias suspeitas de alterar as funções do sistema endócrino e, consequentemente,  causar efeitos adversos à saúde de um organismo intacto, sua descendência, ou população (Comissão Européia, 2007).

O bisfenol-A (BFA) é uma das substâncias perturbadoras do sistema endócrino de grande prevalência em águas superficiais e subterrâneas. Isto porque o bisfenol-A é um monômero amplamente usado na produção de policarbonatos plásticos, que estão presentes no cotidiano da população sob diferentes formas, como por exemplo: revestimento interior de recipientes para a armazenamento de alimentos, garrafões de água, recipientes de leite, mamadeiras, tubulações de água, protetores de vidraças, discos compactos, lentes automotivas e ópticas, adesivos, materiais de construção, corantes para tintas, como estabilizador ou antioxidante em plásticos e até mesmo como composto e selante dental (Staples et al., 1998; Markey et al., 2003; entre outros).

Dentre os processos capazes de remover de forma eficiente os micropoluentes das águas, existe um que vem se mostrando promissor, que é o processo de separação por membranas (PSM). A aplicação de membranas de alta pressão, como às de nanofiltração, na remoção de bisfenol-A já foi objeto de vários estudos (Comerton et al., 2008; Nghiem et al., 2008; Schleicher, 2013; Yüksel et al., 2013, entre outros), apresentando rejeições que variam de 5% a, praticamente, 100%, em função das características da membrana e da qualidade da água.

Assim, considerando o potencial das membranas de alta pressão para remoção de perturbadores endócrinos, este trabalho teve como principal objetivo investigar a remoção do BFA e de vários parâmetros físicoquímicos e microbiológicos por dois tipos de membranas de nanofiltração (NF), uma caracterizada como aberta, NF270, e outra como fechada, NF90, sendo realizada também uma avaliação operacional e qualitativa, visando uma possível aplicação ao tratamento de água para o consumo humano na realidade brasileira.

Autores: Claudia Patricia Pereira Simões; Cristina Celia Silveira Brandão e Yovanka Pérez Ginoris.

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