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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/26298| Document Type: | Dissertação |
| Title: | Aplicabilidade do biocarvão de cascas de amendoim (Arachis hypogaea) no tratamento alternativo de água com filtração lenta |
| Authors: | Jesus, Mikael Barreto de |
| Issue Date: | 25-Mar-2026 |
| Advisor: | Michelan, Denise Conceição de Gois Santos |
| Resumo : | Apesar da disponibilidade hídrica do Brasil, a população não é inteiramente abastecida constante e qualitativamente com água. Esta realidade se alarga principalmente na zona rural, o que reflete na adoção de medidas alternativas e individuais, a exemplo da utilização de água subterrânea por meio de técnicas como a filtração lenta, a fim de minimizar a problemática social do abastecimento. Como perspectiva alinhada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, a aplicação de materiais naturais para tratar água tem sido vastamente verificada. Os filtros lentos são operados convencionalmente com areia e, algumas vezes, areia e carvão ativado como leitos filtrantes. Como contribuição à pesquisa voltada à filtração lenta, este estudo, portanto, teve como objetivo verificar a eficiência da aplicação do biocarvão obtido de cascas de amendoim no tratamento de água destinada ao consumo humano. Esta verificação baseou-se em três sistemas-piloto operados em fluxo descendente, denominados como FA (filtro com areia), FAC (filtro com areia e carvão ativado) e FAB (filtro com areia e biocarvão à base de cascas do amendoim). Os parâmetros norteadores da potabilidade da água foram condutividade elétrica, cor aparente e verdadeira, coliformes totais e termotolerantes, ferro total, pH, temperatura e turbidez, tendo como base principal comparação dos limites com a Portaria de potabilidade em vigência do Ministério da Saúde e/ou referência. Os resultados evidenciaram que a condutividade, mesmo com reduções, não se enquadrou no limite permitido em todas as amostras. O pH se manteve constante e dentro do que preconiza a portaria; a temperatura também indicou estabilidade. A média de remoção da cor aparente para os três filtros – que se mostraram semelhantes – foi de 47,6%; para a cor verdadeira, 25,0%. Os coliformes foram satisfatoriamente reduzidos nos filtros FA, FAC e FAB, com reduções médias para os totais de 80,9%, 84,5% e 79,7% e para os termotolerantes de 92,6%, 100% e 86,7%, respectivamente. Quanto à descontaminação de ferro total, os valores foram 84,6%, 89,2% e 82,4%, respectivamente. Para a turbidez, a capacidade de remoção foi significativa: 65,8%, 67,8% e 69,5%, respectivamente. Por meio de testes estatísticos, as verificações apontaram desempenho semelhante entre os filtros para todos os parâmetros, exceto cor verdadeira, com diferenças significativas entre água bruta e tratada. Quanto à caracterização, o biocarvão indicou natureza amorfa, baixa porosidade, grupos funcionais desenvolvidos, potencial zeta estável, significativo tamanho de partículas e pequenas área superficial e capacidade adsortiva, sendo esta verificada por meio de ensaio com corante azul de metileno. Logo, o filtro composto pelo biocarvão de cascas de amendoim apresentou eficiência e viabilidade para o tratamento de água, quando comparado à metodologia tradicional, pois, além de reduzir as impurezas e purificar o recurso, tem baixo custo, além de fácil e acessível aplicabilidade. |
| Abstract: | Despite Brazil's water availability, the population is not entirely supplied with water consistently and qualitatively. This reality is particularly widespread in rural areas, which is reflected in the adoption of alternative and individual measures, such as the use of groundwater through techniques like slow filtration, in order to minimize the social problem of water supply. As a perspective aligned with the Sustainable Development Goals, the application of natural materials to treat water has been extensively observed. Slow filters are conventionally operated with sand and, sometimes, sand and activated charcoal as filter beds. As a contribution to research focused on slow filtration, this study, therefore, aimed to verify the efficiency of applying biochar obtained from peanut shells in the treatment of water intended for human consumption. This verification was based on three pilot systems operated in downward flow, called FA (sand filter), FAC (sand and activated carbon filter), and FAB (sand and peanut shell- -based biochar filter). The water potability guiding parameters were electrical conductivity, apparent and true color, total and thermotolerant coliforms, total iron, pH, temperature, and turbidity, with the main basis for comparison being the limits set by the current Ministry of Health potability ordinance and/or reference. The results showed that the conductivity, even with reductions, did not fit within the allowed limit in all samples. The pH remained constant and within what is established by the ordinance; the temperature also indicated stability. The average removal of apparent color for the three filters – which proved to be similar – was 47.6%; for true color, 25.0%. Coliforms were satisfactorily reduced in the FA, FAC, and FAB filters, with average reductions for total coliforms of 80.9%, 84.5%, and 79.7%, and for thermotolerant coliforms of 92.6%, 100%, and 86.7%, respectively. Regarding total iron decontamination, the values were 84.6%, 89.2%, and 82.4%, respectively. For turbidity, the removal capacity was significant: 65.8%, 67.8%, and 69.5%, respectively. Through statistical tests, the checks indicated similar performance among the filters for all parameters, except true color, with significant differences between raw and treated water. Regarding characterization, the biochar indicated an amorphous nature, low porosity, developed functional groups, stable zeta potential, significant particle size, and small surface area and adsorptive capacity, which was verified through a methylene blue dye test. Thus, the filter made of peanut shell biochar showed efficiency and feasibility for water treatment, when compared to the traditional methodology, since, in addition to reducing impurities and purifying the resource, it is low cost, as well as easy and accessible to apply. |
| Keywords: | Purificação da água Biomassa Água potável Filtros lentos Potabilidade Slow filters Biomass Potability |
| Subject CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
| Sponsorship: | Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE |
| Language: | por |
| Institution: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
| Program Affiliation: | Pós-Graduação em Engenharia Civil |
| Citation: | JESUS, Mikael Barreto de. Aplicabilidade do biocarvão de cascas de amendoim (Arachis hypogaea) no tratamento alternativo de água com filtração lenta. 2026. 169 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2026. |
| URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/26298 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Civil |
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