Application of response surface methodology in the optimization of the clarification and filtration system for the treatment of water from Açude Grande (PB), Brazil
A deterioração da qualidade ambiental das águas do Açude Grande agravou a disponibilidade hídrica na cidade de Cajazeiras (estado da Paraíba, Brasil) em períodos de estiagem. Assim, o presente trabalho buscou avaliar a clarificação seguida de filtração para tratamento das águas do Açude Grande. A pe...
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|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
2025-06-01
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| Series: | Revista Brasileira de Ciências Ambientais |
| Online Access: | https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/2411 |
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| author | Millena Dayse Barbosa da Silva Amanda Gondim Cabral Quirino Laís Montenegro Teixeira Elisângela Maria Rodrigues Rocha Larissa Granjeiro Lucena |
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| description | A deterioração da qualidade ambiental das águas do Açude Grande agravou a disponibilidade hídrica na cidade de Cajazeiras (estado da Paraíba, Brasil) em períodos de estiagem. Assim, o presente trabalho buscou avaliar a clarificação seguida de filtração para tratamento das águas do Açude Grande. A pesquisa é inovadora na aplicação de métodos de otimização em técnicas convencionais para o tratamento de mananciais considerados impróprios para o consumo humano, em localidades com recursos hídricos limitados e restrições econômicas e operacionais. Desse modo, as variáveis de concentração de sulfato de alumínio e pH foram otimizadas em função da remoção de turbidez e cor aparente na etapa de clarificação (coagulação, floculação e decantação), utilizando o planejamento fatorial do tipo delineamento composto central rotacional associado à metodologia de superfície de resposta. Posteriormente, a etapa de filtração, composta por uma camada de areia e brita, foi simulada em escala de bancada. Os resultados demonstraram que a dosagem do coagulante de 60,0 mg.L-1 e pH de 6 alcançaram a melhor remoção de turbidez (67,3%) e de cor aparente (78,1%), enquadrando o parâmetro turbidez nos limites da Portaria do Ministério da Saúde GM/MS n° 888/2021. Quanto ao processo de filtração, este apresentou uma boa eficiência na remoção dos parâmetros de turbidez (>77,0%), de cor aparente (>70,0%) e de demanda bioquímica de oxigênio (>46,0%) em comparação à amostra pós-clarificação. Conclui-se que o tratamento convencional tem potencial para adequar os parâmetros investigados aos padrões organolépticos de potabilidade, sendo sugerida a pré-oxidação para aumentar a remoção de matéria orgânica. |
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| institution | Kabale University |
| issn | 1808-4524 2176-9478 |
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| publishDate | 2025-06-01 |
| publisher | Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental |
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| series | Revista Brasileira de Ciências Ambientais |
| spelling | doaj-art-4ffe0aee5e624d8c87716f8a5eb9cd402025-08-20T03:31:45ZengAssociação Brasileira de Engenharia Sanitária e AmbientalRevista Brasileira de Ciências Ambientais1808-45242176-94782025-06-0160e2411e241110.5327/Z2176-947824112058Application of response surface methodology in the optimization of the clarification and filtration system for the treatment of water from Açude Grande (PB), BrazilMillena Dayse Barbosa da Silva0https://orcid.org/0000-0002-3313-756XAmanda Gondim Cabral Quirino1https://orcid.org/0000-0002-0188-275XLaís Montenegro Teixeira2https://orcid.org/0000-0001-8146-5982Elisângela Maria Rodrigues Rocha3https://orcid.org/0000-0001-7024-6979Larissa Granjeiro Lucena4https://orcid.org/0000-0003-1246-4104Universidade Federal da Paraíba (UFPB) - BrasilUniversidade Federal da Paraíba (UFPB) - BrasilUniversidade Federal da Paraíba (UFPB) - BrasilUniversidade Federal da Paraíba (UFPB) - BrasilUniversidade Federal da Paraíba (UFPB) - BrasilA deterioração da qualidade ambiental das águas do Açude Grande agravou a disponibilidade hídrica na cidade de Cajazeiras (estado da Paraíba, Brasil) em períodos de estiagem. Assim, o presente trabalho buscou avaliar a clarificação seguida de filtração para tratamento das águas do Açude Grande. A pesquisa é inovadora na aplicação de métodos de otimização em técnicas convencionais para o tratamento de mananciais considerados impróprios para o consumo humano, em localidades com recursos hídricos limitados e restrições econômicas e operacionais. Desse modo, as variáveis de concentração de sulfato de alumínio e pH foram otimizadas em função da remoção de turbidez e cor aparente na etapa de clarificação (coagulação, floculação e decantação), utilizando o planejamento fatorial do tipo delineamento composto central rotacional associado à metodologia de superfície de resposta. Posteriormente, a etapa de filtração, composta por uma camada de areia e brita, foi simulada em escala de bancada. Os resultados demonstraram que a dosagem do coagulante de 60,0 mg.L-1 e pH de 6 alcançaram a melhor remoção de turbidez (67,3%) e de cor aparente (78,1%), enquadrando o parâmetro turbidez nos limites da Portaria do Ministério da Saúde GM/MS n° 888/2021. Quanto ao processo de filtração, este apresentou uma boa eficiência na remoção dos parâmetros de turbidez (>77,0%), de cor aparente (>70,0%) e de demanda bioquímica de oxigênio (>46,0%) em comparação à amostra pós-clarificação. Conclui-se que o tratamento convencional tem potencial para adequar os parâmetros investigados aos padrões organolépticos de potabilidade, sendo sugerida a pré-oxidação para aumentar a remoção de matéria orgânica.https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/2411 |
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