MEMBRANAS CONDUTIVAS COMO SOLUÇÃO PARA TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO

Neste trabalho, foi realizada a sÌntese e caracterizaÁ„o de membranas modificadas, a fim de que estas se tornem condutivas e capazes de oxidar matÈria org‚nica, alÈm de atuarem como barreira fÌsica de filtraÁ„o. Diferentes concentraÁıes de Polianilina (Pani) foram incorporadas mecanicamente a uma soluÁ„o base de PoliÈtersulfona (PES), 18% em massa em N-metil-2-pirrolidona, com a adiÁ„o de concentraÁıes de 2, 5, 10 e 15% em massa de PANI, com base na massa de PES. O mÈtodo de sÌntese utilizado foi o de invers„o de fases por imers„o,  utilizando-se ·gua desmineralizada como n„o solvente. A caracterizaÁ„o das membranas foi feita com base nos ensaios de permeabilidade, porosidade e condutividade elÈtrica. As membranas modificadas, com a adiÁ„o de PANI, apresentaram um fluxo de permeado mais elevado do que a membrana de controle (0% Pani), sendo que os valores m·ximos foram encontrados para a membrana de 15% est„o em torno de 1430 L.h-1.m-2. Em contrapartida,  a porosidade das membranas com adiÁ„o de 15% de PANI (65%), foi menor do que a obtida para a membrana de controle (90%). Para a avaliaÁ„o de condutividade elÈtrica foi utilizado um ohmÌmetro para mediÁ„o da resistÍncia elÈtrica de materiais pouco condutores. Com base nos resultados obtidos foi verificado que a condutividade elÈtrica das membranas aumentou com o aumento da concentraÁ„o de PANI.  O valor m·ximo de condutividade encontrado foi de 9x10-7 Siemens (S). Para uma melhor compreens„o do efeito da utilizaÁ„o de PANI nas membranas modificadas s„o necess·rias an·lises adicionais. Para a prÛxima etapa do projeto est„o previstas an·lises de caracterizaÁ„o morfolÛgica da membranas por meio de  microscopia eletrÙnica de varredura, medida do ‚ngulo de contato (hidrofilicidade), tamanho e distribuiÁ„o de poros, massa molecular de corte e ensaios especÌficos de oxidaÁ„o eletroquÌmica

Drinking water treatment by ultrafiltration: comparative evaluation through direct capital and operational costs with conventional and conventional with activated carbon systems

Neste trabalho é apresentada uma avaliação comparativa preliminar entre os sistemas de tratamento de água por ultrafiltração, convencional e convencional com carvão ativado, com base nos custos diretos de implantação e operação, utilizando-se os resultados obtidos em uma unidade piloto de ultrafiltração, instalada junto à captação de água no Reservatório Guarapiranga. Para comparação considerou-se os dados relativos à eficiência da remoção de Carbono Orgânico Total. A avaliação de custos foi feita pelo método de cálculo do período de retorno de investimento, obtendo-se valores de R$0,20/m³ para o sistema convencional e R$ 0,40/m³ para os outros sistemas. Estes resultados mostram o potencial de processos de separação por membranas no tratamento de água para abastecimento público.In this work it is presented a comparative evaluation for ultrafiltration, conventional, and conventional with activated carbon water treatment systems, considering direct capital and operational costs, based on the results of an ultrafiltration pilot unit, installed at the Guarapiranga’s Reservoir. In order to compare the costs it was considered Total Organic Carbon removal efficiency. Cost evaluation was performed based on the pay back method, resulting in a value of R$0.20/m3 for conventional water treatment system, and R$ 0.40/m3 for the others. These results clearly demonstrate the high potential of membrane separation technology for drinking water treatment

Clay Nanoparticles Composite Membranes Prepared with Three Different Polymers: Performance Evaluation

This paper presents the results obtained from the evaluation of clay nanoparticles as an additive for improving the characteristics and performance of composite membranes cast with polysulfone (PS), polyethersulfone (PES), and polyvinylidene fluoride (PVDF). Different concentrations of clay nanoparticles, ranging from 1 to 10% based on the polymer mass, were used to prepare all dope solutions. The addition of clay nanoparticles changed the internal pore morphology of membranes, which resulted in significant changes on their performance, regarding its water permeability, and fouling potential. The optimum nanoclay concentration for permeability enhancement was different for each polymer, 1.5%, 2.0%, and 6.0% for PS, PES, and PVDF, respectively. This difference can be attributed to the differences of polymer's hydrophobicity, based on the contact angle of a sessile water drop, which is higher for PVDF (PVDF is more hydrophobic than PS and PES). The flow improvement changed based on the main polymer. Significant changes in internal pore structure were observed for all membranes. The proportion of macrovoids was decreased and pores had a better connectivity across the cross section for PES and PS membranes. For PVDF membranes, the addition of nanoclay had a different effect on their microstructure. In this case, internal pores were 20% wider, factor that increased the average membrane porosity. The simultaneous evaluation of the clay nanoparticles used as an additive have clearly demonstrated its potential application for composite membrane production. It is also worth to note that the best way for identifying and evaluating the potential for an additive for membrane casting is considering its effects for different polymers, under the same casting conditions

The rational use and reuse as tools for the managemnet of water and wastewater in industry - Case study of Kodak Brasileira.

Neste trabalho os conceitos de uso racional e reúso, como ferramentas para o gerenciamento de águas e efluentes na indústria são propostos e avaliados. São apresentadas e discutidas algumas considerações sobre a necessidade do desenvolvimento e implantação de programas que objetivam o gerenciamento da água e sobre a importância da aplicação desses programas na indústria. A avaliação e validação das ferramentas propostas foram efetuadas por meio de um Estudo de Caso desenvolvido na Empresa KODAK Brasileira Industria e Comércio Ltda. Nesse estudo foi feita uma análise dos principais processos produtivos, para a identificação da demanda de água e, conseqüentemente, das áreas com maior potencial para a aplicação de alternativas para o uso racional e para o reúso da água. Os resultados obtidos, dentro desses conceitos, foram bastante satisfatórios em relação à redução do consumo de água e melhoria da produtividade. O potencial de redução no consumo global de água, considerando-se apenas as áreas avaliadas, foi estimado em 14,5%, enquanto o ganho de produtividade foi estimado em 76 horas por mês. Também foi verificado que a prática de reúso, principalmente de efluentes tratados, apresenta limitações. Os dados obtidos por meio do desenvolvimento deste trabalho permitem concluir que o uso racional e reúso são ferramentas básicas para os programas de gerenciamento de águas e efluentes na indústria, mas que as mesmas devem ser cuidadosamente avaliadas, pois podem apresentar limitações de ordem técnica ou econômica.The rational use and reuse concepts as tools for water and wastewater management programs in industry are proposed and evaluated. It is presented and discussed the basic issues related to the needs of developing and implementing a water and wastewater management program and its importance to industry. The evaluation and validation of the proposed tools were based on a Case Study developed at KODAK Brasileira Indústria e Comércio Ltda. The main industrial processes were analyzed, in order to identify water demand and major areas for water optimization and reuse opportunities. The results associated with water optimization and reuse, were very satisfactory, both in terms of water consumption reduction as well as productivity increase. The global water reduction potential was estimated at 14,5 %, and the gain on productivity at about 76 hours per month. On the other hand it was verified that wastewater reuse has its own limitations. The results obtained allows for the conclusion that rational use and reuse are basic tools on developing any water and wastewater management program for industry. However the technical and economical limitation should be carefully evaluated

Public health and technological innovations for public supply

A escassez de água em metrópoles brasileiras tem se agravado em função das características de seu próprio desenvolvimento. A expansão urbana desordenada e próxima a mananciais, junto com a falta de infraestrutura para estes novos núcleos habitacionais, tem favorecido a degradação dos mananciais utilizados para abastecimento público. Em razão disto, a população fica mais suscetível às doenças de veiculação hídrica. Independentemente dos tipos de contaminantes presentes na água, busca-se aprimorar as tecnologias tradicionalmente empregadas nos processos de tratamento hídrico a fim de garantir uma água segura para o abastecimento da população, sem considerar as inovações tecnológicas neste setor. Assim, o presente estudo busca evidenciar a necessidade de melhorar as ações de tratamento de água e esgotos realizadas atualmente no país, em função dos riscos associados à saúde pública. Busca-se também analisar o reúso potável direto e como esta prática pode ser uma solução para promover uma água de qualidade e suprir a demanda de grandes centros urbanos em situação de escassez hídrica.Water scarcity in Brazilian metropolises has been aggravated by the characteristics of their very development. The disordered urban expansion near fountainheads and the lack of infrastructure for new housing units has contributed to the degradation of water sources used for public supply. This causes the population to be more susceptible to waterborne diseases. Regardless of the various types of contaminants present in the water, the improvement of traditional technologies used in the water treatment process and wastewater treatment is sought after to promote safe water supply to the population, without considering technological innovations on the sector. This study aims to demonstrate the ineffectiveness of treatment processes currently used in Brazil and the risks to public health. We also analyze the direct potable reuse and how this practice can be a solution to promote water quality and meet the demand of large urban centers in situations of water scarcity

UV/H2O2 process performance improvement by ultrafiltration and physicochemical clarification systems for industrial effluent pretreatment

The present study evaluated the removal of TOC from an effluent with high organic load resulted from the treatment of oil-water emulsion by thermal process. Hollow Fiber Ultrafiltration membrane (HF-UF) and physicochemical clarification process were used as pretreatment options to assess the influence of feed effluent quality on the UV/H2O2 oxidation process. Results for TOC removals showed HF-UF and physicochemical clarification processes can significantly improve the efficiency of UV/H2O2 oxidation process, when compared with the direct effluent oxidation. Reaction time for obtaining a TOC removal higher than 90% was reduced to approximately half of the time needed when no pretreatment was applied. Considering both pretreatment processes it was not possible to notice any significant difference on the UV/H2O2 oxidation process performance. However, the complexity of physicochemical process due to the use of three different chemicals and sludge production made the HF-UF process the best pretreatment alternative, without increasing the Total Dissolved Solids of the effluent, a very important issue when water reuse is considered

Application of UV/H2O2 system to treatment of wastewater arising from thermal treatment of oil-water emulsions

In this work it is presented the results of bench scale tests using Advanced Oxidation Process (AOP) in a UV/H2O2 system, for the treatment of an industrial effluent with a high concentration of dissolved organic matter, resulted from thermal treatment of oil-water emulsions. Treatability tests were carried out in a batch photochemical system with recycle, and the raw effluent was characterized by the analysis of pH, turbidity, color, COD and TOC. Results from these assays shown that UV/H2O2 process is technically feasible resulting in TOC removal above 90%. However, for one log TOC removal from this effluent the energy required was about 455.5 kw.h.m-3, for an alpha relation of 10 mg H2O2/mg COT, resulting in a higher operational cost, considering the evaluated conditions