Tratamento para remoção de ferro das águas subterrâneas do município de Osório

Abstract

Águas subterrâneas podem apresentar elevadas concentrações de ferro dissolvido, que ao entrar em contato com o ar atmosférico oxida, formando precipitados insolúveis e indesejados. Estas águas usadas sem tratamento podem causar tanto manchas em instalações hidrossanitárias e em roupas lavadas com esta água quanto à saúde e ao bem estar de quem utiliza. O trabalho tem como objetivo a proposta de um tratamento de ozonização-filtração para uma água captada por poço tipo ponteira no município de Osório-RS, a qual tem concentrações do metal acima do valor máximo permitido pela Portaria da Consolidação n° 888/2021, do Ministério da Saúde, que estipula que o ferro em águas para consumo não ultrapasse concentrações de 0,3 mg/L. Foram realizados ensaios em laboratório para verificar a influência de três fatores controláveis sobre a redução de concentração estudados em dois níveis cada: tempo de contato (10 e 20 minutos), vazão de ozônio (2 g/h e 10 g/h) e meio filtrante (areia fina e grossa). Devido ao ponto de coleta ser geograficamente longe do local de análise e ensaio, necessitou-se a preservação da amostra, a qual se deu de duas maneiras, adição química e refrigeração. Realizou-se um planejamento fatorial do tipo 2k, e os resultados comparados estatisticamente pela análise de variância. Pelo fato de o laboratório estar distante do ponto de coleta, optou-se por usar dois métodos de preservação diferentes nas amostras, a adição química e a refrigeração. A amostra preservada com ácido nítrico teve os resultados comprometidos, pois o pH muito baixo ocasionou a reação molecular do ozônio, a qual não oxidou o metal nos tempos propostos. Porém ao dar sequência ao tratamento, a mesma amostra ao passar pelo filtro de areia fina obteve uma redução na concentração de ferro, enquanto ao passar pela areia grossa não houve diminuição. Já a amostra refrigerada manteve suas características mais próximas às originais, para este tratamento optou-se por variar apenas dois fatores, tempo de contato e vazão, os quais se mostraram estatisticamente não influentes, e obteve-se redução superior a 96% da concentração do Ferro nos quatro experimentos realizados. Outras características da água como pH, turbidez, condutividade elétrica e matéria orgânica foram analisadas apenas para fins de comparação. Os resultados mostram que é possível reduzir a concentração do metal através do tratamento ozonização-filtração para valores entre 0,01 e 0,05 mg/L, os quais são inferiores ao máximo permitido pela legislação brasileira, 0,3 mg/L.

Groundwater may have high concentrations of dissolved iron, which, when in contact with atmospheric air, oxidize, forming insoluble and unwanted precipitates. These waters used without treatment can cause material damage due to the appearance of stains on the health and well-being of those who use it. The objective of this work is to propose an ozonation-filtration treatment for water captured by an artesian well in the city of Osório-RS, which has metal concentrations above the Maximum Value Allowed by Portaria da Consolidação n° 888/2021, of the Ministério da Saúde, which stipulates that Iron in drinking water does not exceed concentrations of 0.3 mg/L. The influence of three controllable factors on the concentration reduction studied at two levels each was verified: contact time (10 and 20 minutes), ozone flow (2 g/h and 10 g/h) and filter (fine and coarse sand). Due to the collection point being geographically far from the place of analysis and testing, it was necessary to preserve the sample, which took place in two ways, chemical addition and refrigeration. A 2k factorial design was carried out, and the results statistically compared by analysis of variance. The preserved with nitric acid had compromised results, as the very low pH caused the molecular reaction of ozone, which did not oxidize the metal in standard times. However, when continuing the treatment, the same sample, when passing through the fine sand filter, obtained a reduction in the iron concentration, while when passing through the coarse sand, there was no reduction. The refrigerated sample kept its characteristics closer to the original ones, for this treatment it was decided to vary only two factors, contact time and flow rate, which statistically did not influence, and a reduction of more than 96% of the iron concentration was obtained in the four experiments carried out. Other water characteristics such as pH, turbidity, electrical conductivity and organic matter were left for comparison purposes only. The results show that it is possible to reduce the metal concentration through the ozonation-filtration treatment to values between 0.01 and 0.05 mg/L, which are lower than the maximum allowed by Brazilian legislation, 0.3 mg/L.