Resumo |
Introdução: Em 2015 mais de 90 % da população mundial teve acesso a fontes melhoradas de água potável, no entanto, falta caminho a percorrer, principalmente nas regiões rurais. Alternativas que brindam vantagens comparativas em quanto à automatização dos processos e ao custo vêm sendo estudadas, destacando-se a eletrocoagulação (EC), como uma tecnologia promissora no tratamento de águas. Pesquisas recentes expressaram a equação de Faraday da eletroquímica acrescentando o parâmetro chamado de φ (eficiência real), acredita-se que este fator é de principal importância sempre que seja utilizada a eletrocoagulação para a clarificação de águas. Objetivo: Avaliou-se a influência do parâmetro φ no funcionamento do arranjo experimental da técnica eletrolítica em escala de laboratório, para eletrodos de alumínio. Material e métodos: Os ensaios de EC foram conduzidos em batelada, os eletrodos foram construídos por 4 placas com área superficial de contato com o efluente de 0,064 m2. Os resultados do desgaste real obtido pela análise de absorção atômica foram comparados com o resultado expresso pela lei de Faraday. O valor de ϕ foi encontrado utilizando uma analise de regressão linear plotando a relação intensidade de corrente vezes o tempo de eletrólise (I.t) vs a massa do metal em dissolução. Com o propósito de validar o resultado de ϕ foram feitas 6 combinações entre as variáveis intensidade de corrente e tempo de eletrólise adotando o valor de φ encontrado, para comprovar a eficiência da dosagem eletrolítica quando simuladas as condições de dosagem de coagulante a base de alumínio usadas na Estação de tratamento de água da Universidade Federal de Viçosa (ETA-UFV) em época de seca. Resultados: A comparação gráfica de valores reais de concentração de Al obtidos em laboratório utilizando-se diferentes condições de operação do reator vs valores teóricos obtidos usando-se a lei de Faraday mostrou subestimação desta última aos dados reais. No processo de EC observou-se a formação de flocos marrons pequenos e compactos suspensos em toda a matriz líquida. Foi observado uma maior precisão dos valores de massa para os produtos I.t intermédios (8 e 16 A.s). Nos tratamentos onde foram favorecidas intensidades de corrente baixas (0,06, 0,07 e 0,08 A) e um tempo fixo de 60 s, obteve-se menor turbidez residual que aqueles tratamentos onde o tempo foi menor que 60 segundos (35,45 e 51 s) e a intensidade foi fixada em 0,1 A. Conclusões: Devido a que o resultado de concentração do alumínio obtidos pela lei de Faraday apresentou-se três vezes menor (φ = 3) que as concentrações reais deste metal, se faz necessário um ajuste nos parâmetros que compreendem ao produto I.t, com o objetivo de atingir concentrações desejadas do metal. No processo de EC da amostra estudada devem ser favorecidas intensidades de corrente baixas (0,06, 0,07 e 0,08 A) e um tempo fixo de 60 segundos, para atingir valores de turbidez residual baixos (<2 Ut). |