Evaluation of coagulants' effectiveness in treating river water during precipitation events: a comparative study with recovered clarifier sludge coagulant

Authors

Keywords:

WTP wastes, Coagulant regeneration, Acid pathway, Water Treatment, Rainfall Events

Abstract

Due to uncontrolled population growth, the quality of water from water sources has declined, especially during rainfall events, necessitating the conduct of various treatability studies. This study aimed to evaluate the application of different dosages of coagulant recovered from clarifier sludge in the removal of apparent color, turbidity, and residual pH, compared to other coagulants. Initially, the recovery of the coagulant present in the sludge was carried out via acidification from a water treatment plant that uses PAC as a coagulant. Subsequently, PAC, aluminum sulfate, ferric chloride, and tannin coagulants, along with the recovered coagulant, were tested for coagulation, flocculation, and sedimentation treatment of water from a water body after a rainfall event, using jar test equipment and testing dosages of 10, 40, and 60 mg/L. The parameters evaluated were apparent color, turbidity, and pH. The recovered coagulant showed efficiency equivalent to PAC in apparent color removal, especially at the dosage of 60 mg/L, achieving the highest efficiency among the tested conditions. Additionally, the recovered coagulant, at the dosage of 60 mg/L, was as effective as other coagulants at the same dosage, and aluminum sulfate, at 40 mg/L, also showed equivalent efficiency, both being the most effective conditions for turbidity removal. The pH of the samples decreased with the increase in aluminum and iron salts concentration as coagulants, while the use of tannin kept the pH of the treated water stable. Therefore, the coagulant recovered from clarifier sludge via acidification is effective in treating raw water with high color and turbidity, providing a useful application for wastewater treatment plant residues.

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Author Biographies

Guilherme Gavlak, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, Paraná, Brasil

Possui graduação em Engenharia Ambiental pela Universidade Estadual do Centro-Oeste (2018), pós-graduação em Perícia e Auditoria Ambiental pela Universidade Cesumar (2020), pós-graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Universidade Cesumar (2023), mestrado pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Estadual do Centro-Oeste (2021) e doutorado pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais na Universidade Estadual do Centro-Oeste (2024). Suas principais linhas de atuação estão relacionadas a qualidade e tratamento de água para abastecimento e de efluentes em geral, qualidade e conservação de solos e sensoriamento remoto. Além disso, é professor colaborador na Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO), lecionando as disciplinas de: Saneamento, Tratamento de Água, Tratamento de Lodos de Estação de Tratamento de Água e Esgotos, Química Inorgânica e Orgânica, Hidráulica e Auditoria Ambiental.

Andressa de Andrade , Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, Paraná, Brasil

Acadêmica de Engenharia Ambiental na Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)

Gabriele Monique de Andrade Setnarski, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, Paraná, Brasil

Acadêmica de Engenharia Ambiental na Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)

Lucas Eduardo Müller, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, Paraná, Brasil

Acadêmico de Engenharia Ambiental na Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)

Kely Viviane de Souza, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, Paraná, Brasil

Possui graduação em Licenciatura e Bacharelado em Química pela Universidade Federal do Paraná (2001), Mestrado em Química Analítica e Doutorado em Química Orgânica pela mesma instituição, com projetos relacionados à questões ambientais. Atualmente é professora Adjunto D do Departamento de Engenharia Ambiental, na UNICENTRO (Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná)- Campus de Irati. Atua na área de saneamento ambiental e qualidade da água, atuando principalmente nos seguintes temas: tratamento de águas e efluentes; processos oxidativos avançados e processos combinados. É docente no programa de Pós-graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental e atualmente é Diretora do Setor de Ciências Agrárias e Ambientais da UNICENTRO_Campus de Irati.

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Published

2024-12-29

How to Cite

Gavlak, G., de Andrade , A., Monique de Andrade Setnarski, G., Eduardo Müller, L., & Viviane de Souza, K. (2024). Evaluation of coagulants’ effectiveness in treating river water during precipitation events: a comparative study with recovered clarifier sludge coagulant. Geama Journal - Environmental Sciences, 10(3), 27–34. Retrieved from https://journals.ufrpe.br/index.php/geama/article/view/7061

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Vol. 10 No. 3 (2024): .

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