O tratamento convencional coagulação/floculação na remoção de nanopartículas metálicas

Dissertação de Mestrado, Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

A produção, utilização e aplicação de nanomateriais em diversas áreas e produtos tem vindo a aumentar na última década devido às suas propriedades únicas. Nanopartículas como as de dióxido de titânio (TiO2) têm sido amplamente aplicadas em pigmentos, corantes alimentares e cosméticos, tais como protetores solares. Uma vez que estes produtos são muito utilizados, as nanopartículas podem ser libertadas no ambiente aquático durante a produção, uso ou como resíduos, aumentando o risco de contaminação das águas superficiais utilizadas no abastecimento humano ou para fins recreativos. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar a remoção das nanopartículas de águas superficiais através do tratamento convencional coagulação/floculação/sedimentação (C/F/S), existente em praticamente todas as estações de tratamento de água (ETAs). A metodologia do trabalho incluiu ensaios experimentais de C/F/S à escala laboratorial, usando quatro águas sintéticas, com diferentes tipos e concentrações de matéria orgânica natural (NOM) e diferentes valores de SUVA (absorvância específica UV), que permite classificá-las como hidrofílicas ou hidrofóbicas, e uma água natural (Algarve, Portugal). Foi efetuada a caracterização das nanopartículas de TiO2 para todas as águas estudadas. Os resultados obtidos indicaram que a C/F/S consegue remover as nanopartículas de TiO2, mas a eficiência do tratamento é influenciada pela presença e o tipo de NOM. Nas águas hidrofílicas a remoção máxima de nanopartículas obtida foi de 60% e deveu-se principalmente à sedimentação natural destas, dado que apresentavam uma elevada capacidade de agregação e sedimentação na presença da NOM hidrofílica. Nas águas hidrofóbicas, a remoção foi superior a 99,9% e ocorreu devido à coagulação, que pode ter atuado através de neutralização de cargas ou sweep coagulation. Na água natural testada, classificada como hidrofílica, foi obtida uma remoção máxima de 91,3%, através dos mesmos mecanismos. A remoção superior na água natural poderá estar relacionada com a alcalinidade, parâmetro que não foi monitorizado neste trabalho.