Tratamento de água de abastecimento por nanofiltração e osmose inversa para remoção dos carbamatos: carbaril, carbofurano e metomil

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014.

A contaminação de águas por diversos produtos, entre eles, os defensivos agrícolas, tem exigido processos especiais de tratamento de água para removê-los. Assim, as membranas filtrantes representam uma alternativa, já que muitos contaminantes, mesmo aqueles de baixas massas molares, são removidos por essas tecnologias. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da remoção dos carbamatos carbaril, carbofurano e metomil, de água destilada e água de lagoa, ambas fortificadas com os carbamatos, através de membrana de nanofiltração e osmose inversa. Foram avaliadas diferentes concentrações na água de alimentação do sistema piloto de filtração, variando de 6 µg/L a 96 µg/L. Tanto a membrana de nanofiltração quanto a de osmose inversa foram eficientes, mas com desempenhos distintos, na remoção dos carbamatos. Quando em água destilada, a eficiência de remoção dos carbamatos pela membrana de nanofiltração atingiu 85%, 93% e 75% para carbaril, carbofurano e metomil, respectivamente. Para a membrana de osmose inversa o desempenho foi inferior, atingindo percentuais de 67%, 94% e 41%. Quando se utilizou água de lagoa, diferentes tipos de pré-tratamentos foram utilizados (coagulação, filtração direta, filtração em filtro cartucho de 5 µm, carvão ativado) e a eficiência dos mesmos foi calculada pelo teste SDI (Silt Densit Index) e MFI (Modified Fouling Index), porém, de acordo com esses critérios, os pré-tratamentos não foram eficientes para tratar a água para as membranas de nanofiltração e osmose inversa. Com relação a eficiência de remoção dos carbamatos através das membranas, quando utilizado água natural advinda da Lagoa do Peri fortificada com os mesmos, a membrana de nanofiltração apresentou retenções médias maiores do que quando utilizou-se água destilada. Estas remoções atingiram 98%, 99% e 90% para carbaril, carbofurano e metomil, respectivamente. O mesmo ocorreu para a membrana de osmose inversa com remoções de 84%, 100% e 63%, respectivamente. Verificou-se que no permeado, as concentrações dos carbamatos se mantiveram abaixo dos limites máximos permitidos por legislações brasileiras e internacionais.<br>

Abstract : Contamination of water with a variety of contaminants, among them the pesticides, has required special procedures to remove them. Thus, membrane technology represents an alternative, because that technology can remove many contaminants, even those of low molar weight. In this context, the present study evaluated the removal efficiencies of carbamates: carbaryl, carbofuran and methomyl, from distilled water and pond water, both fortified with carbamates, using nanofiltration and reverse osmosis membranes. Different concentrations of the contaminants were evaluated in the feed water, ranging from 6 µg/L to 96 µg/L. Both membranes were effective, but with different performances in the removal of carbamates. When distilled water was used, the pesticide removal efficiency of the nanofiltration reached 75%, 93% and 85% for methomyl, carbofuran and carbaryl, respectively. The results from reverse osmosis were 41%, 94% and 67%. When using pond water, different types of pre-treatments were used and effectiveness was calculated by testing SDI (Silt Densit Index) and MFI (Modified Fouling Index), however, according to these criteria , the pre - treatments did not were efficient in treating water for nanofiltration membranes and reverse osmosis. Regarding, the removal efficiency of carbamates through the membranes, when used natural water from the pond, Lagoa do Peri, fortified with pesticides, the nanofiltration membrane showed higher averages than when used distilled water. These removals reached 90 %, 99 % and 98 % for methomyl, carbofuran and carbaryl, respectively. The same was true for the reverse osmosis membrane with removals of 63 %, 100 % and 84 %, respectively. It was found that the permeate concentrations of pesticides is kept below the maximum allowed by Brazilian and international guidelines.