dc.creator.ID |
BEZERRA, I. V. M. M. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3264542945641742 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
FRANÇA, Kepler Borges. |
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dc.contributor.advisor1ID |
FRANÇA, K. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3620576114544758 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
ARAÚJO, Gilmar Trindade de. |
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dc.contributor.referee2 |
GUIMARÃES, Bruna da Silveira. |
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dc.description.resumo |
Com a crescente preocupação com a escassez hídrica global, a literatura tem se concentrado no
desenvolvimento de tecnologias inovadoras para o tratamento de águas, destacando os desafios
enfrentados na disponibilidade de água potável. Os métodos tradicionais de tratamento de água
apesar de eficientes possuem alguns percalços, como: a resistência de alguns microrganismos
ao tratamento, a formação de subprodutos tóxicos, a ineficiência na remoção de poluentes
emergentes, gastos com reagentes químicos, infraestrutura complexa e ineficiência na remoção
de contaminantes dependendo da origem da água a ser tratada, surgindo a necessidade de
abordagens mais eficientes. A desinfecção eletroquímica emerge como uma alternativa
promissora, permitindo a geração in situ de biocidas, evitando o manuseio de agentes oxidantes
concentrados. Visando contribuir com o progresso dessa tecnologia foi desenvolvido um reator
eletroquímico tubular, com cátodo poroso de níquel e ânodo de titânio revestido com platina
posicionados em um sistema eletrolítico juntamente com um filtro de polipropileno. O objetivo
principal deste trabalho foi avaliar o desempenho deste reator na geração de espécies oxidantes
e eliminação de Escherichia coli. O desenvolvimento deste trabalho foi dividido em duas fases.
A primeira consistiu da confecção e operação do sistema sob uma diferença de potencial de
12V e uma vazão de 1L.min-1 com diferentes concentrações de E. coli, sem a presença de pré tratamento. Na segunda fase, estudou-se o desempenho do reator no tratamento eletroquímico
de águas doces sintéticas com diferença de potencial de (12-14) V e vazões de (1,0-1,5) L.min 1
foi avaliada a performance em termos de remoção de turbidez, cor e desinfecção. Nas melhores
condições da fase I atingiu-se cerca de 86% de inativação da Escherichia coli. Na Fase II foi
verificada uma eficiência na remoção de turbidez e cor das águas residuárias, reduzindo até
55,0% de turbidez e 57,0% de cor. Pelas baixas concentrações de íons cloreto presente, não foi
possível estudar sua influência na inativação de Escherichia coli em ambas as fases. Nessa
mesma fase foi obtida inativação de cerca de 99,99% da Escherichia coli sob a atuação do
campo elétrico com diferença de potencial de 14V, operando com recirculação como na
simulação de uma operação em série. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Química. |
pt_BR |
dc.title |
Desinfecção eletroquímica de águas de abastecimento: investigação do desempenho de um sistema integrado com filtro de polipropileno e reator com eletrodos de esponja de níquel e titânio/platina. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2024-02-23 |
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dc.description.abstract |
With the growing concern about global water scarcity, literature has focused on the
development of innovative technologies for water treatment, highlighting challenges in the
availability of drinking water. Traditional water treatment methods, despite their efficiency,
face some setbacks, such as resistance of certain microorganisms to treatment, formation of
toxic by-products, inefficiency in removing emerging pollutants, chemical reagent expenses,
complex infrastructure, and inefficiency in contaminant removal depending on the water
source. This necessitates more efficient approaches. Electrochemical disinfection emerges as a
promising alternative, allowing in situ generation of biocides and avoiding the handling of
concentrated oxidizing agents. In an effort to contribute to the progress of this technology, a
tubular electrochemical reactor was developed, with a porous nickel cathode and a platinum coated titanium anode positioned in an electrolytic system along with a polypropylene filter.
The main objective of this work was to evaluate the reactor's performance in generating
oxidizing species and eliminating Escherichia coli. The development of this work was divided
into two phases. The first involved the fabrication and operation of the system under a potential
difference of 12V and a flow rate of 1L/min with different concentrations of E. coli, without
pre-treatment. In the second phase, the reactor's performance in the electrochemical treatment
of synthetic freshwaters was studied with a potential difference of (12-14) V and flow rates of
(1.0-1.5) L/min, evaluating performance in terms of turbidity, color removal, and disinfection.
Under the best conditions of Phase I, approximately 86% inactivation of Escherichia coli was
achieved. In Phase II, efficient removal of turbidity and color from wastewater was observed,
reducing up to 55.0% of turbidity and 57.0% of color. Despite the good efficiency, the
parameters did not meet the potability standards required by legislation. Due to the low chloride
ion concentrations present, it was not possible to study their influence on the inactivation of
Escherichia coli in both phases. In the same phase, an inactivation of about 99.99% of
Escherichia coli was achieved under the action of the electric field with a potential difference
of 14V, operating with recirculation and simulating a series operation. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37010 |
|
dc.date.accessioned |
2024-08-02T18:17:37Z |
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dc.date.available |
2024-08-02 |
|
dc.date.available |
2024-08-02T18:17:37Z |
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dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.subject |
Tratamento de água – processos |
pt_BR |
dc.subject |
Desinfecção eletroquímica |
pt_BR |
dc.subject |
Escherichia coli |
pt_BR |
dc.subject |
Water treatment – processes |
pt_BR |
dc.subject |
Electrochemical disinfection |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
BEZERRA, Iasmyn Vasiljevic Mendes Matias. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Electrochemical disinfection of water supplies: investigation of the performance of an integrated system with polypropylene filter and reactor with nickel and titanium/platinum sponge electrodes. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
FRANÇA, Kepler Borges. Desinfecção eletroquímica de águas de abastecimento: investigação do desempenho de um sistema integrado com filtro de polipropileno e reator com eletrodos de esponja de níquel e titânio/platina. 2024. 50 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. |
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