QUEIROZ, F. R. M. Sistemas de membranas de micro/nanofiltração e ultra/osmose inversa uma alternativa viável para a redução do nitrato em águas subterrâneas.
5. CONCLUSÕES
As conclusões do presente trabalho concernem aos resultados obtidos com os sistemas de MF/NF e UF/OI em função das concentrações do íon nitrato N-NO3-, para os seguintes meios:
Soluções de nitrato;
Água doce de poço com N-NO
3-igual a 20,8 mg.L
-1;
Águas de abastecimento com adição de N-N0
3-igual a 20,8 mg.L
-1;
Água salobra de poço com adição de N-NO
3-.1;
Desempenho dos sistemas de membranas MF/NF e UF/OI.
Solução de nitrato
Os dados obtidos dos sistemas de MF/NF e UF/OI, a partir dos processos simulados, foram bastante significativos para o desenvolvimento desse trabalho. Foi observado que as concentrações de N-NO3- dos seus permeados, ficaram próximos aos valores obtidos
experimentalmente. Os dois únicos que ficaram acima de 10,0 mg.L-1
foram para o sistema MF/NF, para as concentrações de 20,0 mg.L-1 e
23,3 mg.L-1 de N-NO
3-, sob as pressões de 2,0 bar e 3,2 bar. Conclui-se
que o sistema de MF/NF, operando a baixa pressão para concentrações acima de 20,0 mg.L-1 de N-NO
3 -
, pode comprometer a qualidade do permeado.
Levando em consideração o melhor desempenho em função da taxa de rejeição dos sistemas de membranas MF/NF e UF/OI nos processos experimentais na solução de nitrato, em termos de redução da concentração do N-NO3- das soluções de nitrato de 12,0 mg.L-1 de N-
NO3- observou-se que os sistemas MF/NF e UF/OI, operando sob a
Capítulo 5 – Conclusões 152
QUEIROZ, F. R. M. Sistemas de membranas de micro/nanofiltração e ultra/osmose inversa uma alternativa viável para a redução do nitrato em águas subterrâneas. permeados de 5,91 mg.L-1 e 3,32 mg.L-1 para as respectivas taxas de
rejeições de 49,22% e 72,33%;
Observou-se, ainda que a taxa de rejeição do sistema de membranas MF/NF foi de 65,84 % e para o sistema UF/OI foi de 76,18% em relação à redução da concentração do nitrato, para a mesma concentração de N-NO3- na alimentação de 23,3 mg.L-1;
Para as baixas concentrações de N-NO3- na alimentação dos sistemas
MF/NF e UF/OI observou-se que as taxas de rejeições foram mais significativas em termos de redução do nitrato para o sistema UF/OI;
Obedecendo ao planejamento experimental atribuído aos dois sistemas estudados, conclui-se que as concentrações de N-NO3
-
em seus permeados, apresentaram valores abaixo de 10,0 mg.L-1, o qual se
enquadra dentro da Portaria 2914/2011 da Legislação Brasileira;
Apesar de que o sistema de UF/OI ter apresentado melhores resultados na redução da concentração de N-NO3- para todos os casos estudados
com a solução de nitrato, observou-se que o sistema MF/NF também é apto a ofertar permeados de qualidade para baixas pressões de operação.
Água doce de poço
O desempenho do sistema MF/NF com processos de simulação e experimentais com água doce de poço, em função da taxa de rejeição da concentração do N-NO3- com 20,8 mg.L-1 na alimentação do sistema,
conclui-se que os melhores resultados foram obtidos na faixa de pressão 3,20 bar a 4,84 bar, onde a taxa de rejeição foi de: 64,63% para o processo simulado e 63,89% para os dados obtidos experimentalmente;
Os resultados em termos de taxa de rejeição da concentração do N-NO3-
nos processos de simulação e experimentais com a água doce de poço para o sistema UF/OI foram as seguintes: 98,83% para uma pressão de
Capítulo 5 – Conclusões 153
QUEIROZ, F. R. M. Sistemas de membranas de micro/nanofiltração e ultra/osmose inversa uma alternativa viável para a redução do nitrato em águas subterrâneas. 9,25 bar para o processo simulado e 92,29% sob uma pressão de 15,30 bar experimentalmente;
Analisando os desempenhos em termos da taxa de rejeição da concentração do N-NO3- dos sistemas MF/NF e UF/OI em relação aos
processos experimentais, sob a mesma a pressão de 3,2 bar para a concentração de 20,8 mg.L-1 mostram que o sistema UF/OI apresentou
um percentual de 63,97% acima da taxa de rejeição de nitrato do sistema MF/NF;
De acordo com os comportamentos dos fluxos para os sistemas MF/NF e UF/OI em função das pressões de operação de cada sistema com água doce, observou-se que os fluxos foram diretamente proporcionais às pressões, todavia o sistema de UF/OI apresentou maiores fluxos do que do sistema de MF/NF devido às características do tipo de cada elemento de membrana;
Água de abastecimento da rede do LABDES/UFCG com adição
de nitrato (20,8 mg.L
-1)
Os resultados obtidos a partir das simulações para o sistema MF/NF e comparados com os experimentais, mostram que a faixa de pressão de 3,2 bar a 4,84 bar a taxa de rejeição foi de 63,46% para o processo simulado e 4,35 bar a 4,84 bar a taxa de rejeição foi de 57,55% para o experimental para ambos os casos a concentração de N-NO3- no
permeado ficaram abaixo de 10,0 mg.L-1;
O sistema UF/OI apresentou uma taxa de rejeição elevada em relação ao sistema MF/NF em função da pressão de operação de 15,3 bar. O valor da taxa de rejeição obtido a partir da simulação foi de 96,2% e 92,29% para o processo experimental;
Observou-se que a menor pressão de 3,2 bar para o sistema de UF/OI a concentração de N-NO3- foi de 4,53 mg.L-1, enquanto que sob a mesma
Capítulo 5 – Conclusões 154
QUEIROZ, F. R. M. Sistemas de membranas de micro/nanofiltração e ultra/osmose inversa uma alternativa viável para a redução do nitrato em águas subterrâneas. concentração de 11,81 mg.L-1. Esse mesmo fato não foi observado
quando se tratava de água doce do poço sob a mesma concentração de N-NO3-. Isso mostra que a redução de N-NO3- de cada sistema, seja ele
MF/NF e/ou UF/OI, depende da pressão de operação e do nível da concentração de outros sais presentes na água de alimentação.
Água salobra de poço com adição de nitrato
Para os dois sistemas estudados com água de poço salobra apresentando um STD igual a 2.261 mg.L-1 apresentando uma
concentração de 20,0 mg.L-1 de N-NO3- observou-se mais uma vez que a
predominância de outros sais presente no meio pode interferir na redução do nitrato em função do tipo de membrana. Os resultados experimentais mostram que a concentração do TDS do permeado do sistema MF/NF foi de 891,4 mg.L-1 para uma pressão de 4,0 bar, todavia
a concentração de nitrato ficou acima de 10,0 mg.L-1. Esse fato não foi
observado para o sistema UF/OI que operou com 8,0 bar apresentando uma concentração de nitrato no permeado abaixo valor máximo permissível da Portaria 2914/11.
Análises de confiabilidade dos modelos matemáticos
Em função dos comportamentos dos dois sistemas de membranas, os perfis das curvas de seus desempenhos foram consolidados através de modelos matemáticos com auxílio de software MINITAB versão 17.0, o qual apresentou um grau de confiabilidade de 95,0% expresso em função dos dados experimentais obtidos pelos os dois sistemas.Capítulo 5 – Conclusões 155
QUEIROZ, F. R. M. Sistemas de membranas de micro/nanofiltração e ultra/osmose inversa uma alternativa viável para a redução do nitrato em águas subterrâneas.
Desempenho dos sistemas MF/NF e UF/OI na redução do N-
NO
3-
Os sistemas MF/NF e UF/OI obterão um bom desempenho na redução da concentração do N-NO3-, onde o sistema MF/NF obteve o melhordesempenho em águas de baixas salinidades. E o sistema UF/OI apresentou um bom desempenho para todas as amostras de águas estudadas, embora para as águas de baixa salinidades obteve uma extrações de outros sais bastante elevada.
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SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Mostrando a contribuição das pesquisas futuras que permitam a continuação deste trabalho, recomendar as seguintes questões:
Estudar a remoção do nitrato em função da concentração de outros íons presentes que podem interagir durante o processo
Desenvolver um sistema de membrana polimérica para remoção de nitrato presente em águas doces para o consumo humano, com o aproveitamento do concentrado para agroindústria;
Observar o comportamento da redução do N-NO3- com os novos
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