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- Saneamento I
Vazão
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- Saneamento I
Informações pertinentes
- A água bruta pode conter compostos como: partículas coloidais, substâncias húmicas e microrganismos;
- Águas com elevada turbidez e/ou com a presença de cor necessitam de tratamento completo;
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- Saneamento I
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- Saneamento I
Pré - Tratamento • Formas mais comuns:
- Decantação;
- Filtração direta;
- Filtração em série;
- Filtração dinâmica combinação entre filtração e coagulação;
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- Saneamento I
Tipo de tratamento x dimensão das partículas
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- Saneamento I
Coagulação • Operação unitária responsável pela
desestabilização das partículas coloidais;
• Principais tipos Absorção de cargas ou por varredura;
• Adição de reagentes alcalinizantes (hidróxido de cálcio ou cal) e coagulantes para neutralização da água;
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- Saneamento I
Coagulação • Tipos de reagentes frequentemente utilizados:
- Sulfato de alumínio;
- Policloreto de alumínio;
- Cloreto de polialumínio;
- Cloreto férrico;
- Sulfato férrico;
- Sulfato ferroso;
- Coagulantes orgânicos.
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- Saneamento I
Coagulação • A concentração de cada reagente utilizado está
associada:
- pH;
- cor verdadeira;
- turbidez;
- temperatura;
- tamanho das partículas.
• Estimar a concentração por Ensaio de Jar Test.
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- Saneamento I
Dosagens utilizadas no Tratamento
• Sulfato de alumínio (5 mg/L a 100 mg/L);
• Cloreto férrico (5 mg/L a 70 mg/L);
• Sulfato férrico (8 mg/L a 80 mg/L);
• Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/L a 4 mg/L)
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- Saneamento I
Coagulação • Mecanizadas:
- Tanques com agitadores mecânicos;
• Não mecanizadas:
- Câmaras com chicanas;
- Calha Parshall.
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- Saneamento I
Tipos de agitadores
Não Mecanizados
Mecanizados
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- Saneamento I
Câmaras de mistura
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- Saneamento I
Câmaras de mistura
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- Saneamento I
Coagulação • Parâmetros importantes:
- Tempo de mistura (T);
- Gradiente de velocidade (G);
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- Saneamento I
Coagulação Tempo de mistura
T = Tempo (s);
V = volume da câmara de mistura (m³);
Q = Vazão (m³/s)
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Q
VT
- Saneamento I
Coagulação Gradiente de velocidade (Estrutura mecanizada):
G = gradiente de velocidade (s-1);
P = potência aplicada à água (W);
u = viscosidade (N.s/m² );
V = volume da câmara de mistura (m³)
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Vu
PG
*
- Saneamento I
Coagulação Cálculo da Potência
P = Potência aplicada à água (W);
KT = Coeficiente da turbina;
ρ = Densidade da água (Kg/m³);
n = rotação (rps);
D=diâmetro do rotor (m).
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53 *** DnKP Tot
- Saneamento I
Coagulação Rotação
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- Saneamento I
Coagulação Turbina com seis palhetas e fluxo radial
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5,55 aKT
- Saneamento I
Coagulação Turbina com quatro palhetas e fluxo radial
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0,25,1 aKT
- Saneamento I
Coagulação Turbina com quatro palhetas e fluxo axial
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3,12,1 aKT
- Saneamento I
Coagulação Turbina com três palhetas e fluxo axial
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4,03,0 aKT
- Saneamento I
Coagulação Gradiente de velocidade (Estrutura não mecanizada):
G = gradiente de velocidade (s-1);
∆H = Perda de carga (m);
γ = Peso específico da água (W);
u = viscosidade (N.s/m² );
Өh = Tempo de residência médio no trecho divergente;
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h
HG
.
.
- Saneamento I
Coagulação Gradiente de velocidade (Estrutura não mecanizada):
Өh= Tempo de residência médio no trecho divergente;
Gparshall = Comprimento da estrutura G;
Vm = Velocidade média (m/s);
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2
21 VV
G
V
G parshall
m
parshallh
- Saneamento I
Relação Gradiente de velocidade e Tempo Número de Camp
N = Número de camp;
G = Gradiente de velocidade (s-1);
T = Tempo de mistura (s);
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TGN *
- Saneamento I
Coagulação • Gradiente de velocidade 1.000 s-1 :
- Mecanismo de coagulação por adsorção
• Gradiente de velocidade 300 s-1 :
- Mecanismo de coagulação por varredura
• Recomenda-se:
- Tempo de detenção hidráulico 30 s;
- Gradiente de velocidade entre 800 e 1500 s-1;
- Nº de camp entre 300 e 1600.
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- Saneamento I
Exercício • Calcule o gradiente de velocidade de uma câmara
de mistura rápida em uma ETA com capacidade de tratamento de 5,2 m³/s. Considere o volume da câmara de 8 m³, viscosidade de 1,14x10-³ N.s/m² e densidade da água de 999,13 Kg/m³. Verifique ainda se o gradiente e o tempo de mistura utilizados são satisfatórios. Dados: Câmara mecanizada utilizando turbina com 4 palhetas e fluxo axial, rotação de 450 rpm e diâmetro de 400 mm.
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- Saneamento I
Processo de Pré-Cloração • Aplicado quando se tem a presença de metais
pesados dissolvidos na água, principalmente: ferro e manganês;
• Para oxidação destes metais geralmente é adicionado Cloro;
• Resultado do processo formação de:
TRIHALOMETANOS
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- Saneamento I
Trihalometanos • Grupo de compostos orgânicos derivados do
metano (CH4) em cuja molécula três de seus quatro átomos de hidrogênio foram substituídos por um igual número de átomos dos elementos halógenos (cloro, bromo e iodo).
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- Saneamento I
Trihalometanos • Principal problema:
- Amplia o desenvolvimento de células cancerígenas no organismo;
- Estudos no Brasil;
- Substituição por outros métodos aplicáveis
Ozonização
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- Saneamento I
Ozonização • Adição de ozônio (O3) na água, com o intuito de
precipitar impurezas;
• Produzido pelo impacto da ação de correntes elétricas;
• Concentração apropriada para remoção de cianobactérias: 2 mg/L;
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- Saneamento I
Ozonização
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- Saneamento I
Vantagens da Ozonização • Desinfecção bacteriológica;
• Oxidação de compostos orgânicos;
• Redução de Trihalometanos (THM's);
• Remoção de cor;
• Remoção de ferro solúvel e manganês;
• Remoção de sabor e odor.
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Tratamento
- Saneamento I
Considerações
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Coagulação Ozonização
Cloração
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