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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.

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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.
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.
dc.contributor.referee2 GUIMARÃES, Bruna da Silveira.
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
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
dc.date.available 2024-08-02
dc.date.available 2024-08-02T18:17:37Z
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. pt_BR


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