( PDF ) Ampliação de escala de um floco decantador de manta de lodo no tratamento de água de abastecimento

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”

FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO

DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO

TRATAMENTO DE ÁGUA DE

ABASTECIMENTO

TARSO LUÍS CAVAZZANA

Dissertação apresentada à Faculdade de

Engenharia de Ilha Solteira - Universidade

Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”,

como parte dos requisitos para obtenção

do título de Mestre em Engenharia Civil -

ênfase em Recursos Hídricos e

Tecnologias Ambientais.

Orientador: Prof. Dr. Tsunao Matsumoto

ILHA SOLTEIRA-SP

Junho/2006

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AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por ter me proporcionado a oportunidade de tecer um

trabalho com o qual sempre me identifiquei.

Agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. Tsunao Matsumoto, por ter guiado meus passos

de pesquisador.

Agradeço a toda minha família e em especial aos meus pais, Vanderlei e Neide, pelo

apoio irrestrito em todos os momentos que conduziram ao presente escrito, numa relação de

carinho, atenção e perseverança.

À minha Amália, por toda paciência e compreensão.

Agradeço ao Prof. Dr. Edson Pereira Tangerino iniciador dos trabalhos com Floculador

de Manta de Lodo na unidade da UNESP/FEIS pela atenção e contribuição com a pesquisa e

pela disposição irrestrita para comentários de resultados e indicação para melhoras de

desempenho no MFDML.

Agradeço aos amigos Alessandra, André Luís, Hamilton Kiryu, Luciano Peres, José

Alves, Jonatas Lacerda, Pablo e Rodrigo Menossi, pelo apoio e companheirismo durante todas as

etapas do trabalho elaborado.

Agradeço também ao ex-aluno de mestrado, Cláudio Martins Guilherme, quem me

explicou pela primeira vez o funcionamento do MFDML.

Agradeço aos técnicos do Laboratório de Engenharia Civil, em especial ao Silvio e ao

Cavassano, pela ajuda nos momentos de manutenção e montagem do MFDML e SFML.

Agradeço ao aluno André Jacometo e Rodrigo Lima pelas contribuições dadas ao

trabalho em seus estudos de estágio curricular e iniciação científica, respectivamente.

Agradeço à FAPESP pela concessão das bolsas de iniciação científica e mestrado, bem

como pelo Auxílio à Pesquisa que permitiu a construção do MFDML (proc. 14395-5/98); à

Prefeitura de Ilha Solteira-SP e ao Departamento de Hidráulica e Irrigação da FEIS pela

concessão de cabos elétricos e tubulações para testes do SFML; e à Serralheria Cavazzana Ltda.

por conceder preços de custo na construção do SFML (protótipo).

Por fim, agradeço ao Departamento de Engenharia Civil e ao Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Civil da UNESP/FEIS por ceder gentilmente as instalações,

equipamentos e técnicos do Laboratório de Saneamento, fatores essenciais à realização desse

trabalho.

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AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

SUMÁRIO

LISTA DE SÍMBOLOS................................................................................................................4

LISTA DE ABREVIAÇÕES........................................................................................................9

LISTA DE QUADRO E FIGURAS...........................................................................................10

LISTA DE TABELAS.................................................................................................................12

RESUMO .....................................................................................................................................13

ABSTRACT.................................................................................................................................14

I - INTRODUÇÃO......................................................................................................................15

II - OBJETIVOS..........................................................................................................................17

III - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...........................................................................................18

III.1 - TRATAMENTO DE ÁGUA ..........................................................................................18

III.2 - ANÁLISE DIMENSIONAL...........................................................................................53

IV - METODOLOGIA................................................................................................................57

IV.1 - INTRODUÇÃO..............................................................................................................57

IV.2 - DESCRIÇÃO DOS CÁLCULOS HIDRÁULICOS NO MFDML................................57

IV.3 - DETERMINAÇÃO DA FORMAÇÃO DA MANTA DE LODO NO MFDML...........62

IV.4 - DESCRIÇÃO DOS CÁLCULOS HIDRÁULICOS PARA UM SFML DE 1x1m .......71

IV.5 - ESTUDO DE ADIMENSIONALIZAÇÃO PARA AUMENTO DE ESCALA............74

IV.6 - ESTUDO DA AUTOMAÇÃO DA DOSAGEM DE COAGULANTE.........................76

IV.7 - ESTUDO DA REMOÇÃO DE PARTÍCULAS EM PLACAS PLANAS PARALELAS

...................................................................................................................................................77

V - PROCEDIMENTOS.............................................................................................................78

V.1 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS EM JAR-TEST ...............................................................78

V.2 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS NO MFDML..................................................................81

V.3 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS NO SFML......................................................................83

V.4 - DESCRIÇÃO DA OBTENÇÃO DA DENSIDADE DA MANTA ................................85

V.5 - ESTUDO DE ADIMENSIONAIS...................................................................................86

V.6 - ESQUEMATIZAÇÃO E DESCRIÇÃO DA AUTOMAÇÃO DO SFML......................86

VI - RESULTADOS....................................................................................................................86

VI.1 - RESULTADOS DOS ENSAIOS EM JAR-TEST PARA O MFDML ...........................86

VI.2 - RESULTADOS DOS ENSAIOS NO MFDML.............................................................93

VI.3 - RESULTADOS DOS ENSAIOS EM JAR-TEST PARA O SFML................................93

VI.4 - RESULTADOS DOS ENSAIOS NO SFML .................................................................96

VI.5 - RESULTADOS DOS ESTUDOS DE AUMENTO DE ESCALA A PARTIR DE

ADIMENSIONAIS ...................................................................................................................96

VI.6 - RESULTADOS DOS ESTUDOS DAS PLACAS PARALELAS.................................97

VII - COMENTÁRIOS...............................................................................................................99

VII.1 - SOBRE OS ENSAIOS EM JAR-TEST.........................................................................99

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

VII.2 - SOBRE OS ENSAIOS NO MFDML..........................................................................100

VII.3 - SOBRE OS ENSAIOS NO SFML..............................................................................102

VII.4 - SOBRE OS ESTUDOS DE QUANTIFICAÇÃO DA MANTA ................................102

VII.5 - SOBRE OS ESTUDOS DE AUMENTO DE ESCALA.............................................103

VII.6 - SOBRE A AUTOMAÇÃO .........................................................................................103

VII.7 - SOBRE O GRADIENTE DE VELOCIDADE MÉDIO E AS PLACAS PARALELAS

.................................................................................................................................................104

VII.8 - GERAIS.......................................................................................................................105

VIII –DISCUSSÕES .................................................................................................................105

VIII.1 - SOBRE OS ENSAIOS EM JAR-TEST......................................................................105

VIII.2 - SOBRE OS ENSAIOS NO MFDML ........................................................................106

VIII.3 - SOBRE OS ENSAIOS NO SFML.............................................................................106

VIII.4 - SOBRE OS ESTUDOS DE QUANTIFICAÇÃO DA MANTA ...............................107

VIII.5 - SOBRE OS ESTUDOS DE FORMAÇÃO DA MANTA .........................................107

VIII.6 - SOBRE OS ESTUDOS DE AUMENTO DE ESCALA ...........................................107

VIII.7 - SOBRE A AUTOMAÇÃO........................................................................................108

VIII.8 - GERAIS .....................................................................................................................108

IX – CONCLUSÕES.................................................................................................................109

X - RECOMENDAÇÕES.........................................................................................................109

XI - BIBLIOGRAFIA BÁSICA...............................................................................................110

XII - ANEXOS...........................................................................................................................121

001 a 018 - Jar-test para o MFDML fase 2.............................................................................121

019 a 036 - Ensaios no MFDML fase 2 ..................................................................................121

037 a 100 - Jar-test para o MFDML fase 3.............................................................................121

101 a 104 - Gráficos do perfil de dosagem no MFDML.........................................................121

105 a 110 - Ensaios no MFDML fase 3 ..................................................................................121

111 a 158 - Jar-test para o SFML ...........................................................................................121

159 e 160 - Gráficos do perfil de dosagem no SFML.............................................................121

161 a 178 - Planilhas e gráficos de análise da altura da manta no MFDML ..........................121

179 a 190 - Planilhas de análise da quantidade de argila na manta sem ajuste no MFDML..121

191 a 202 - Planilhas de análise da quantidade de argila na manta com ajuste no MFDML..121

203 Ensaio - de granulometria conjunta da argila utilizada para preparo de água bruta ........121

204 a 206 - Jar-test para o SFML com água do Ipê................................................................121

207 a 209 - Ensaios no SFML.................................................................................................121

APÊNDICES..............................................................................................................................122

AP01 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE MEIO AMBIENTE............................................122

AP02 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE AUTOMAÇÃO..................................................122

AP03 - PROPOSTA DE UMA ARQUITETURA DE AUTOMAÇÃO.................................122

AP04 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO....................122

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

LISTA DE SÍMBOLOS

A : Área dos orifícios de entrada (m

);

A : acúmulo;

A : área da seção (m

);

B,A e : para parametrização de curvas;

a: altura;

: área do decantador em planta (m

);

: largura;

: coeficiente de arrasto;

: coeficiente que depende da geometria do duto;

cte : constante;

: diâmetro da partícula i;

: diâmetro da partícula j;

: diâmetro da partícula (m);

D : diâmetro (m);

d e : dimensões geométricas (m); 'b

: dimensão característica para o escoamento (m);

: gradiente de velocidade médio no fluido;

: diâmetro médio da unidade modular (m

);

: diâmetro da base superior do tronco de pirâmide (m);

: diâmetro da base inferior do tronco de pirâmide (m)

: campo elétrico;

E : entrada;

Em: espaçamento médio entre orifícios (m);

f : fator de ajuste da quantidade de argila da entrada (g/g);

f : fator de ajuste da quantidade de argila da saída - (g/g);

fer

: fator de erro para a fração em massa de argila na manta (g/g);

: fator de forma;

: aceleração da gravidade (m/s

);

Gmédio: o gradiente de velocidade médio para ensaios em jar-test (s

-1

)

;

G : gradiente de velocidade médio;

: gradiente de velocidade médio no manto;

∗

: gradiente de velocidade médio global;

G : gradiente de velocidade médio do início (s

-1

G : gradiente de velocidade médio do fim (s

-1

);

: altura no sistema (m);

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

hx : altura do complemento do tronco de pirâmide invertido (m);

'h : altura de encontro do jato de entrada com as paredes do floculador (m);

: altura das placas (m);

: altura total da manta (m);

a altura do prolongador mais decantador (m);

: altura máxima de água no interior da calha (m);

: altura de água na saída da calha (m);

: profundidade útil (m);

: perda de carga (m);

i, j e k: tamanho das partículas discretas;

k : permeabilidade agregada;

K : constante de quebra;

K : constante de formação;

: coeficiente de resistividade (s/m);

: inverso da massa específica média (L/g);

(

)

inverso da massa específica média da água bruta (L/g);

(

: inverso da massa específica média da água decantada (L/g);

L: dimensão de comprimento;

: largura no sistema (m);

: comprimento do trecho de transição (m);

: espessura do meio filtrante (m);

: dimensão de massa;

: massa do polieletrólito na solução (g);

O2H

m : massa de água na solução (g);

água

: massa de água contida em 1 litro de água (g)

água

: massa de água na mistura (g)

n : concentração volumétrica de partículas de tamanho i;

n : concentração volumétrica de partículas de tamanho j;

n : concentrações de partículas de tamanho k;

N : contagem inicial de partículas;

N : concentração total de partículas no tempo t (L

-3

);

()

: concentração de partículas;

: número de partículas remanescentes por unidade de volume (L

-3

);

: número total de partículas na manta;

: número inicial de partículas na manta;

: número de partículas que entram na manta;

: número de partículas que se desprendem da manta;

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

: número de partículas inertes;

: número de partículas por unidade de volume no manto;

: potência dissipada no volume (W);

P: ponto no espaço;

P : produção;

pz: direção da partícula em pz;

px: direção da partícula em px;

qa : quantidade de argila (g);

: quantidade de argila por unidade de volume em massa (g/L);

: quantidade de argila na manta (Kg);

: quantidade de argila inicial na manta (Kg);

: quantidade de argila que entra na manta (Kg);

: quantidade de argila que sai da manta (Kg);

: vazão (L

-1

);

: quantidade de argila retida (g);

: vazão na calha livre (m

/s);

: vazão na calha afogada (m

/s);

: número de Reynolds;

S : saída;

S: tensor da taxa de tensão;

: seção da comporta de descarga (m

);

T : temperatura absoluta do fluido;

T: dimensão de tempo;

t : tempo (T);

T : traduz a transposta;

: turbidez da água (uT);

: turbidez da água bruta (uT);

: turbidez da água decantada (uT);

: tempo de detenção hidráulico (T);

tde

: tempo de descarga (h);

: velocidade pontual (L/T);

V : velocidade de sedimentação (m/s);

: velocidade de sedimentação da suspensão (m/s)

: velocidade de sedimentação das partículas floculentas (m/s);

: velocidade no centro do duto (m/s);

∞

: velocidade de aproximação (m/s);

Vol

: Volume (L

);

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Vol

: Volume total da manta (m

);

Vol

: Volume das partículas contidas na manta (m

);

/s);

: Vo

e pirâmide no floculador;

: Volume de líquido na manta (m

);

: Velocidade média ascensional (m

: velocidade da partícula;

: velocidade da partícula na direção px;

: velocidade da partícula na direção pz;

: velocidade de escoamento no ponto P;

V lume do início do floculador;

tronco

V : volume do tronco d

velocidade média (m/s);

: fração de argila em massa na mistura (g );/g

o das placas na direção de

x :

compriment ;

x, y, z, Y, Z eções do sistema de coordenadas cartesianas;

cte : constante;

: referentes às dir

: a eficiência de colisões;

()

ji,

: freqüência de colisões entre partículas de tamanho i e j;

);

: intervalo de tempo (s

∆

: constante dielétrica;

: permitividade;

ε* todo o sistema de floculação; : média de dissipação de energia para

: taxa local de dissipação de energia;

: fração em volume de partículas;

:peso específico dos flocos (N/m

);

: peso específico da água (N/m

);

: concentração molar;

: eficiência dos encontros;

: microescala de Kolmogorov;

: viscosidade absoluta do fluido (N.s/m

);

: velocidade eletroforética;

: mobilidade eletroforética;

: viscosidade cinemática do fluido (L

-1

);

: viscosidade cinemática da água (m

/s);

: número, igual a 3,14159...;

: referente aos grupos adimencionais;

: ângulo das placas com a horizontal;

: ângulo entre a diagonal secundária do duto e a horizontal;

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

: ângulo entre a direção do deslocamento da partícula e a horizontal;

: massa específica (ML

-3

);

: massa específica da partícula (kg/m

);

: massa específica do fluido (kg/m

);

: massa específica seca média das partículas da manta (g/L);

: massa específica do líquido (g/L);

ρs: massa específica da partícula (kg/m

);

ρa: massa específica da água (kg/m

);

: auto-similaridade da distribuição de tamanhos.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

LISTA DE ABREVIAÇÕES

MFDML – Módulo Floco Decantador de Manta de Lodo;

SFML – Sistema Floculador de Manta de Lodo;

PMC – Protótipo Modular Compacto;

UNESP/FEIS – Universidade Estadual Paulista/Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira-São Paulo;

ETA – Estação de Tratamento de Água;

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas;

NSC – Número para Sistema em Coluna.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

LISTA DE QUADRO E FIGURAS

Quadro 01: Alguns Grupos Adimensionais e Variáveis Utilizadas na Mecânica dos Fluidos 056

Figura 01: Ilustração dos mecanismos de estabilização de suspenções: (a) através de cargas nas

superfícies das partículas, (b) da adsorção de polímeros e (c) da adsorção de moléculas

ionizadas ou polieletrólitos 019

Figura 02: Representação da teoria de DLVO 025

Figura 03: Cálculo da velocidade relativa entre os pontos P e P’ 029

Figura 04: Decantador de manta de lodo mecanizado tipo accelator 043

Figura 05: Decantador de manta de lodo mecanizado tipo aquazur 043

Figura 06: Esquema de um decantador de manto de lodo pulsante após o descarte do lodo 044

Figura 07: Esquema de um decantador de manto de lodo pulsante durante a sucção 044

Figura 08: Relação entre

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

046

Figura 09: Variação da velocidade no centro dos dutos retangulares 048

Figura 10: Perfil de velocidade no plano diagonal em duto retangular com b/a=2 048

Figura 11: Perfil de velocidade no plano central em duto retangular com b/a=2 049

Figura 12: Esquema do Módulo Experimental 052

Figura 13: Representação da relação entre espaçamento e altura de encontro dos jatos sucessivos

059

Figura 14: Esquema para cálculo dos volumes na peça piramidal e da área média em h’ 060

Figura 15: Estimativa gráfica-numérica da quantidade de argila utilizada nos experimentos para se atingir

determinada turbidez em 1L de água 064

Figura 16: Foto do modelo com manta bem formada ou densa 067

Figura 17: Foto do modelo com manta dispersa 067

Figura 18: Inverso do fator de ajuste f a ser aplicado à quantidade de argila obtida com a curva da

figura 16 071

Figura 19: Concepção básica para cálculos de G no SFML a ser construído; cotas em metros 072

Figura 20: Esquema para análise de remoção de partículas em placas planas paralelas 077

Figura 21: Equipamentos utilizados na realização dos ensaios em jar-test 079

Figura 22: Gráficos comparativos das eficiências de dosagem entre os polieletrólitos A e C 081

Figura 23: Esquema mostrando o tanque principal e o auxiliar de água bruta sintética 082

Figura 24: Fluxograma do SFML montado no Lago do Ipê em Ilha Solteira-SP 084

Figura 25: Esquema de projeto do SFML montado no Lago do Ipê em Ilha Solteira-SP 084

Figura 26: Foto do SFML montado no Lago do Ipê em Ilha Solteira-SP 085

Figura 27: Foto do floculador, prolongador e início do decantador 087

Figura 28: Foto das caixas de nível constante para alimentação e dosagem de coagulante do MFDML

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

087

Figura 29: Dimensões do MFDML 088

Figura 30: Módulo Experimental discretizando alturas e volumes 090

Figura 31: Ensaio no Módulo Decanto Floculador à taxa de 200m

/dia e 100uT 100

Figura 32: Altura da Manta para taxa de 200m

/dia e 100uT 101

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

LISTA DE TABELAS

Tabela 01: Coeficiente

para diferentes secções 053

Tabela 02: Estimativa da quantidade de argila para determinada turbidez 070

Tabela 03: Turbidez (uT) x Argila (g/l) para as turbidez de ensaio 071

Tabela 04: Relação entre as quantidades de argila calculada (qac) e real (qa) 076

Tabela 05: X obtido para cada taxa de aplicação a partir da turbidez de mantas bem formadas 077

Tabela 06: Característica do polieletrólito utilizado 085

Tabela 07: Estimativa dos gradientes de velocidade no floculador em função da taxa de filtração no

MFDML 096

Tabela 08: Estimativa dos tempos de detenção no MFDML (para a mistura rápida, floculação e

decantação) 096

Tabela 09: Melhores dosagens para aplicação no MFDML 097

Tabela 10: Complemento às melhores dosagens para aplicação no MFDML 098

Tabela 11: Programação para os ensaios em jar-test no SFML 102

Tabela 12: Estimativa dos tempos de detenção no SFML (para a mistura rápida, floculação e decantação)

103

Tabela 13: Melhores dosagens para aplicação no SFML 103

Tabela 14: Comparação entre a velocidade de sedimentação calculada (Vsc) e dos jar-test (Vsjt) 108

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

RESUMO

Na busca de avanços na concepção de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) mais

eficiente construiu-se, estudou-se e testou-se um Módulo Floco Decantador de Manta de Lodo

(MFDML) – escala modelo.

Essa busca contou com várias etapas e processos que envolveram uma ampla e variada

pesquisa bibliográfica para a formação de idéias que foram ou poderão ser colocadas em prática

para melhores calibração e verificação.

Os avanços no MFDML forneceram resultados que motivaram seu estudo em escala de

protótipo, denominado Sistema Floculador de Manta de Lodo (SFML) na forma de um Protótipo

Modular Compacto (PMC) automatizado que pudesse ser operado de forma integrada aos

diversos monitoramentos dos recursos hídricos.

As idéias pesquisadas e estudadas geraram metodologias de cálculo que permitem a

utilização prática do SFML, obtenção prévia de dosagens a partir de

jar-test, estimativa da

quantidade de lodo formada e estabelecimento de correlações qualitativas para aumento de

escala.

O SFML possui uma tecnologia com taxas de decantação 10 vezes maior que as

tecnologias atuais (400m

/dia) associados a bons resultados em termos de remoção de sólidos

suspensos e dissolvidos, com turbidez da água decantada da ordem de 3uT e da filtrada de 0,1uT.

No entanto, um maior desenvolvimento dessa nova tecnologia poderá ocorrer no

âmbito científico-tecnológico conforme as necessidades e o despertar de idéias para contemplá-

las.

Assim, a busca por conhecimentos e melhoramentos científico-tecnológicos é um

processo dinâmico, o qual envolve tempo, dedicação e continuidade das pesquisas.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ABSTRACT

On improvements search of the Water Treatment Plant more efficient conception was

build, studied and tested a Sludge Blanket Flocculate Setter Modular Model.

This search has been several processes and steps involved a varied and ample

bibliographic search for ideas formation that was or will be set in practice for true verification

and calibration.

The improvements at the Sludge Blanket Flocculate Setter Modular Model gave results

have motivated its prototype scale study, called Sludge Blanket Flocculator System in a

Automated Compact Modular Prototype that could be operated in a integrated way with both

waters resources managements and monitoring.

These ideas generated calculation methodologies that may the Sludge Blanket

Flocculator System for practice utilization, previous of dosages whith jar-test, formed sludge

quantity estimate and scale increase correlations qualitative establishment.

The Sludge Blanket Flocculator System owns a technology with settling rates 10 larger

times than the current technologies (400m

/dia) associates the good results in terms of

suspended and dissolved solid removal, with water turbidity about 3uT and of the filtrated about

0,1uT.

However, a more development of this new methodology may happen in a scientific-

technology environ accord to the ideas necessities and emerge to get it.

Thus, technologies-scientifics improvements and knowledge search is a dynamic

process, which involves the research spend time, dedication and keep on of these.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

I - INTRODUÇÃO

Na constante busca de condições sustentáveis, projetos brasileiros baseados em

Mecanismos de Desenvolvimento Limpo procuram assegurar condições ambientais mínimas de

sobrevivência às gerações futuras.

A água, importante parte do meio ambiente, em contrapartida aos apontamentos das

necessidades e cuidados necessários à manutenção de seu aproveitamento vem sendo usada de

forma irresponsável face aos custos de produção dos mais diversos produtos que a envolvem

como insumo do processo produtivo. Isso porque em muitos processos a água não possui

nenhum tipo de recirculação, reaproveitamento ou tratamento, principalmente em locais onde

ainda se tem uma maior disponibilidade de água. Por outro lado, a prática mostra regiões com

escassez de água, nas quais uma gestão adequada torna o local capaz de suprir sua demanda.

Essas experiências práticas apontam, então, a um manejo integrado dos recursos

hídricos, contendo processos de potabilização cada vez mais eficientes em termos de capacidade

de remoção de impurezas, bem como em termos de capacidade de produção por área ocupada.

Na busca de um sistema de tratamento capaz de atender às necessidades atuais vêm

sendo desenvolvido, no Laboratório de Saneamento da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira

(UNESP/FEIS), estudos em um Módulo Floco Decantador de Manta de Lodo (MFDML) desde

1995. O MFDML vem apresentando resultados animadores - como turbidez da água decantada

em torno de 3uT e da filtrada menor que 0,1uT para taxas de 120 a 240m

/dia.

Nesse MFDML foram feitos estudos metodológicos para cálculo das características

hidráulicas, as quais permitiram a determinação da dosagem de coagulante a partir dos resultados

obtidos em

jar-test. Também foram desenvolvidos, a partir da experiência operacional no

MFDML, as delineações para automação do sistema para o caso de uma aplicação real.

Essa pesquisa avançou em seis frentes de trabalho. A primeira foi o estabelecimento de

uma metodologia de cálculo de gradientes de velocidade médios para o MFDML, tido como

escala modelo e, para o Sistema Floculador de Manta de Lodo (SFML), tido como protótipo. A

segunda consistiu no estudo das correlações de dosagem de coagulante e turbidez da água bruta

obtidos em

jar-test para aplicação no MFDML e SFML. A terceira, e a principal, de cunho

voltado à aplicação tecnológica, consistiu no aumento de escala do MFDML em torno de 30

vezes em área e vazão, na proporção de 0,18 para 1m de lado mantendo-se a velocidade média

ascensional e observando-se os aspectos construtivos, sendo o protótipo denominado SFML. A

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quarta visou intermediar as questões ambientais relacionadas à aplicação prática do SFML. A

quinta consistiu no estudo de uma metodologia para estimar a espessura da manta de lodo que se

forma no floculador, isso porque sua melhor ou pior formação influi nos resultados finais em

comparação aos ensaios em

jar-test, especialmente em águas de baixa turbidez – situação na qual

o mecanismo predominante de coagulação é a desestabilização por neutralização de cargas, sem

formação de flocos. Por fim trabalhou-se na elaboração de um adimensional para prever

mudança de escala do MFDML.

A busca do entendimento dos processos envolvidos no MFDML como um todo teve a

finalidade de inseri-lo no rol das opções das tecnologias para tratamento de água de

abastecimento.

Assim, avançou-se na concepção de um SFML na forma de um Protótipo Modular

Compacto (PMC) automatizável e controlável à distância capaz de ser operado de forma

integrada. A operação manual mostrou ser possível utilizar-se da arquitetura de automação

proposta no Apêndice 03.

Esses estudos permitiram avaliar o grande potencial de aplicação de Floculador de

Manta de Lodo e decantador de placas paralelas, seja em termos de custos, segurança,

confiabilidade ou sustentabilidade.

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II - OBJETIVOS

O objetivo principal visou o estabelecimento de parâmetros e soluções da adequação do

MFDML para construção e operação em caso de ampliação de escala e aplicação real, SFML,

através do desenvolvimento dos objetivos secundários dispostos a seguir:

• Estabelecer uma metodologia de cálculo de gradientes de velocidade médios para o

MFDML e SFML;

• Estabelecer correlações de dosagem com aumento gradual de turbidez - de 3uT a 100uT

- para as taxas de 160, 200 e 240m

/dia, no MFDML e 240, 320 e 400m

/dia no

SFML - utilizando-se Policloreto de alumínio como coagulante;

• Estudar quanti-qualitativamente a formação da manta de lodo no MFDML;

• Estudar a influência da taxa de formação da manta para águas de baixa turbidez, em

relação às características das águas decantada e filtrada;

• Projeto, execução e testes de um protótipo, em aço carbono, com pintura inerte à água

bruta, do SFML, para produção de água tratada em torno de trinta vezes maior que o

MFDML existente;

• Estabelecimento de um adimensional que relacione as escalas modelo e protótipo em

estudo.

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III - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

III.1 - TRATAMENTO DE ÁGUA

III.1.1 - Introdução

Há uma gama de variedade de tecnologias de Tratamento de Água, desde as de

Filtração Direta, até as por Membrana e combinadas, sendo cada uma delas indicada conforme

características físico-químicas e de qualidade final da água que se deseja obter.

Tradicionalmente, essas tecnologias possuem as fases de coagulação, floculação,

decantação, filtração e desinfecção. As três primeiras são regidas basicamente por gradientes de

velocidade médios, como descrito por Camp e Stein (1943) apud Di Bernardo (1993) - ver

Equação 01.

Vol

Equação 01

onde:

G : gradiente de velocidade médio (s

-1

);

: potência dissipada no volume (W);

: viscosidade absoluta da água (10

-3

N.s/m

);

Vol : Volume (m

No texto que segue haverá asserções a respeito do equacionamento e aplicação da

relação matemática apresentada na Equação 01.

III.1.2 Coagulação

A coagulação, processo pelo qual as partículas da matriz fluida são desestabilizadas,

visa permitir o encontro e aglutinação dessas partículas - formação de flocos – (Di Bernardo,

1993).

Di Bernardo (1993) define dois tipos de estabilidade, a eletrostática, em que as

partículas possuem superfície carregada eletricamente, que é a situação mais comum e, a

estérica, em que as partículas encontram-se adsorvidas na superfície de polímeros que as fazem

repelir em função da ocorrência de cargas iguais. Pandolfelli

et al. (2000) define, ainda, a

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estabilidade eletroestérica, em que a adsorsão específica de moléculas com grupos ionizáveis ou

polieletrólitos na superfície das partículas fazem os íons provenientes da dissociação desses

grupos ionizáveis somarem uma barreira eletrostática ao efeito estérico. A Figura 01 ilustra as

três situações descritas.

(a) Estabilização eletrostática

(b) Estabilização estérica

Figura 01: Ilustração dos mecanismos de estabilização de suspenções: (a) através de cargas nas superfícies das

partículas, (b) da adsorção de polímeros e (c) da adsorção de moléculas ionizadas ou polieletrólitos

Fonte: Sacks (1995) apud Pandolfelli et al. (2000)

Esse processo (coagulação) é de difícil determinação puramente teórica, sendo

orientado qualitativamente por modelos calibrados experimentalmente, pois depende de uma

complexa relação entre fatores como temperatura, pH, tipo e concentração de coagulante a ser

utilizado, além de variar para cada tipo de água bruta (Di Bernardo, 1993).

A turbidez - em geral representada pelos grãos de argila - consiste em partículas

coloidais de grande superfície específica, as quais podem direcionar seus íons metálicos,

tornando-se eletricamente carregadas, freqüentemente negativas, assim como o meio que as

circunda. Da mesma forma, as partículas húmicas, responsáveis pela cor, tornam-se

eletricamente desequilibradas, também frequentemente negativas, podendo-se, remover cor

paralelamente a turbidez (Viana, 1992).

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Os colóides dispersos em água com pH entre 5 e 10 apresentam carga elétrica negativa,

devido à adsorção de íons eletronegativos, formando um campo elétrico denominado Potencial

Zeta, o qual deve ser anulado para que aconteça a desestabilização das partículas na matriz fluida

e, conseqüente, haja a remoção das propriedades físicas (cor e turbidez).

O processo de desestabilização, segundo Di Bernardo (1993) consiste em anular, ou

minimizar ao máximo, o Potencial Zeta. Esse potencial indica o grau das forças de separação

entre as partículas do meio fluido (incluindo os microorganismos) e é minimizado, em geral,

através da adição de sais de alumínio e ferro ou de polímeros sintéticos – especialmente os

catiônicos - no processo de coagulação (Guilherme, 2001). Segundo Di Bernardo (1993) a

coagulação pode ser considerada como a ação de quatro mecanismos distintos:

•

Compressão da camada difusa: estabelecimento de uma força iônica grande no meio

(em geral através de eletrólitos indiferentes, como sódio ou cálcio) de forma que a

camada difusa, para restabelecer seu equilíbrio, reduza sua espessura eliminando a

estabilização eletrostática. Por fim, as camadas difusas se juntam, ocorrendo a

coagulação;

•

Adsorção e neutralização de cargas: importante para os casos de filtração direta - em

que não há necessidade de formação de flocos -, ocorre através da adsorção do

coagulante na interface colóide água. Esse mecanismo exige cuidado quanto às

dosagens de coagulante (em geral sais de Ca

e Na

), para que não ocorra a

reestabilização das partículas;

•

Varredura: um dos mecanismos mais utilizados em função da segurança do operador:

fornece flocos de maior tamanho e ocorre através do envolvimento das partículas

coloidais por precipitados de alumínio e ferro a partir dos coagulantes;

•

Adsorção e formação de pontes: ocorrem a partir de compostos orgânicos de grande

cadeia molecular que apresentam sítios ionizáveis que permitem a formação de pontes

de hidrogênio na interação colóide-coagulante.

Uma vez desestabilizadas as partículas seguem as fases seguintes do tratamento, em

geral passando-se pela floculação, decantação, filtração e desinfecção.

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III.1.3 - Floculação

A floculação, processo por meio do qual partículas desestabilizadas são agregadas, foi

bem trabalhada em termos teóricos e aplicativos por Thomas et al. (1999) como descrito a seguir.

A representação matemática da floculação tem considerado o processo como dois

passos discretos: transporte e agregação.

O transporte, ocorrido devido à colisão de duas partículas é alcançado pelo efeito das

variações locais das velocidades entre fluido e partículas surgindo através: (a) do movimento

browniano das partículas (floculação pericinética); (b) gradientes de velocidade impostos na

mistura (floculação ortocinética); e (c) diferenças na velocidade de sedimentação de partículas

individuais - sedimentação diferencial.

A agregação ocorre, então, em uma faixa estreita de forças bastante dependentes da

natureza da superfície das partículas (carga iônica).

Os dois preceitos são quase sempre expressos matematicamente como uma taxa de

colisões bem sucedidas entre partículas de tamanho

i e j, da forma da Equação 02.

Taxa de floculação =

()

nnji ××× ,

Equação 02

onde:

: a eficiência de colisões;

(

ji,

)

: freqüência de colisões entre partículas de tamanho i e j;

n : concentração volumétrica de partículas de tamanho i;

n : concentração volumétrica de partículas de tamanho j.

A freqüência de colisões (β) é uma função do modo de floculação, isto é, sedimentação

pericinética, ortocinética ou diferencial. A eficiência de colisões α toma valores entre zero e um e

é uma função do grau de desestabilização da partícula. Quanto maior o grau de desestabilização,

maior o valor de α. Assim, β é uma medida da eficiência de transporte ou ocorrência de colisões,

enquanto α representa a porcentagem das colisões que levam à agregação.

Muitos modelos de floculação são baseados na Equação 02. Os valores dos parâmetros

α e β dependem de um grande número de fatores que variam desde a natureza das partículas ao

método de desestabilização e ao regime de fluxo prevalecente durante a floculação. Muitas

pesquisas em modelagem de floculação têm sido direcionadas ao estabelecimento de equações e

valores específicos para estes dois parâmetros. É importante, contudo, não esquecer a

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importância dos termos

e n

na equação, porque a taxa total sempre aumenta com a

concentração de partículas.

A interpretação de α e β dada anteriormente implica que os dois parâmetros são

independentes um do outro. Contudo há uma segunda interpretação de α e β em que se poderia

considerar α permitir, além do grau de desestabilização da partícula, uma correção experimental

do fator de compensação para a fragilidade da representação teórica de β, tal qual valores para α

não estariam mais compreendidos entre 0 e 1.

A primeira tentativa de modelagem do processo de floculação foi feita a partir de

algumas suposições de Smoluchowski (1917) apud Guilherme (2001) que deram base aos

desenvolvimentos subseqüentes e cada uma das suposições pode ser considerada como uma

referência específica.

A Equação 03 é a partida para os desenvolvimentos de Smoluchowski (1917).

() ()

ikji

nnjinnji

∑∑

∞

==+

−=

ββ

Equação 03

onde:

i, j e k: tamanho das partículas discretas;

: concentrações de partículas de tamanho k;

t: tempo.

Na Equação 03, o primeiro termo do lado direito define o aumento das partículas de

tamanho

k pela floculação de duas partículas cujo volume total é igual ao volume da partícula de

tamanho

k. O segundo termo do lado direito descreve a perda de partículas de tamanho k por

efeito de suas uniões com partículas de outros tamanhos. O fator metade na frente do primeiro

termo do lado direito assegura que a soma da mesma colisão não é contada duas vezes. A

equação total define a variação da concentração – em volume - de partículas de tamanho

Apresentada uma equação tal como a Equação 03 para cada valor de

k, Smoluchowski

construiu uma série de equações diferenciais que descrevem todo o processo de floculação. Estas

equações são não lineares e a solução para elas não são imediatas. Para tornar as equações

diferenciais mais maleáveis, Smoluchowski fez suposições simplificadoras:

• O fator de eficiência de colisão (α) é a unidade para todas as colisões;

• O movimento do fluído em regime laminar;

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• As partículas são monodispersadas (e de mesmo tamanho);

• Não ocorre ruptura dos flocos;

• Todas as partículas são esféricas e permanecem assim após a colisão;

• As colisões envolvem apenas duas partículas.

Baseado nessas suposições, Smoluchowski desenvolveu expressões analíticas, dadas

pelas equações 04 e 05, para a freqüência de colisão das floculações pericinética e ortocinética.

()

(

)

(

)

jijiBocopericinéti

ddd1d13Tk2

Equação 04

()()

(

jicoortocinéti

dddydu +=

)

Equação 05

onde:

k : constante de Boltzmann;

T : temperatura absoluta do fluido;

: viscosidade do fluido;

d : diâmetro da partícula i;

: diâmetro da partícula;

du/dy: gradiente de velocidade médio no fluido.

Smoluchowski (1917) produziu, também, soluções ao grupo de equações diferenciais

para as floculações pericinética e ortocinética. A solução para a floculação ortocinética é dada

pelas equações 06 e 07.

()()

tdyduNN

4exp

= Equação 06

()

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

πφ

Equação 07

onde:

: contagem total de partículas no tempo t;

: contagem inicial de partículas;

: fração do volume de partículas.

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Camp e Stein (1943) estenderam a equação de Smoluchowski (1917) para floculação

ortocinética substituindo a variação de velocidade do fluído, du/dy, como uma raiz quadrada do

gradiente de velocidade médio do fluido, G, e chegaram à Equação 08.

(

)

(

6),(

ddGji +=

)

Equação 08

Os mesmos autores deduziram a freqüência de colisão para sedimentação diferencial

dada pela Equação 09.

()

dddd

j,i ++

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

ρρ

Equação 09

onde:

g: aceleração da gravidade;

: massa específica da partícula;

: massa específica do fluido.

Enquanto a aproximação clássica leva à expressão analítica para definir o processo de

coagulação, suas pertinências aos sistemas reais estão limitadas significativamente pelas

suposições simplificadoras de Smoluchowski.

Assim, devido às várias suposições dadas para se chegar à gama de fórmulas que regem

a floculação, alguns estudos mais detalhados são necessários. Por exemplo, para considerar o

fator de eficiência de colisão α sendo a unidade para todas as colisões não é levado em

consideração os efeitos das forças de curta distância tais como repulsão eletrostática, as forças de

van der Waals e forças hidrodinâmicas. Assim, no artigo original de Smoluchowski (1917), foi

suposto que todas as colisões levavam à agregação. Dessa forma, foram ignorados os efeitos das

forças de curta distância. O efeito combinado de repulsão eletrostática e atração de van der

Waals entre duas partículas é descrito pela teoria de DLVO (Deryagrin e Landau, 1941; Verwey

e Overbeek, 1948) esta teoria supõe que o efeito de duas forças é aditiva, e os resultados podem

ser mostrados na forma de um diagrama de energia potencial mostrado na Figura 02.

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Figura 02: Representação da teoria de DLVO

Fonte: adaptado de Thomas et al. (1999)

Os principais pontos de interesse na Figura 02 são:

• Altura da barreira de energia;

• O baixo Potencial Zeta a distâncias muito pequenas.

A Figura 02 sugere que embora a proximidade entre as partículas seja favorável,

energeticamente uma barreira de grande energia deve ser superada. O papel de um coagulante é

abaixar a barreira de energia reduzindo a repulsão eletrostática tornando mais fácil o encontro

entre partículas, deixando as partículas mais próximas uma das outras.

Quanto mais baixa a barreira de energia, α fica mais próximo da unidade. Fuchs (1934)

publicou um método de análise dos diagramas potenciais de energia para calcular o valor de α.

Um grande número de trabalhos voltados à incorporação das forças de superfície em equações de

transporte surgiu desde que a teoria de DLVO foi estabelecida. Kihira e Matijevicx (1992)

estudaram a fundo essas equações.

Em termos das interações hidrodinâmicas, os modelos clássicos são todos baseados na

suposição que as interações interpartículas são insignificantes até o ponto de contato e,

conseqüentemente, a adesão ocorre com eficiência de 100%. Na realidade, as forças

hidrodinâmicas interferem significativamente sobre as partículas colididas. Como as partículas

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colidem, o fluido contido no pequeno espaço entre elas é comprimido e posteriormente expulso.

Este movimento do fluido faz com que as partículas girem uma em relação à outra, de maneira

que desviem do trajeto linear suposto na aproximação clássica. Conseqüentemente a

aproximação clássica de modelagem da floculação é descrita como retilínea. A alternativa é

conhecida como aproximação curvilínea. A força hidrodinâmica faz com que as partículas na

aproximação girem ligeiramente ao redor uma da outra. As correções feitas a α através das

considerações de forças hidrodinâmicas podem ser interpretadas mais exatamente como

modificações a funções de freqüência de colisões. Os tamanhos das partículas envolvidas nas

colisões têm um efeito significativo nos valores de várias taxas de floculação. Sobre diferentes

variações de tamanho, diferentes mecanismos de floculação tornam-se dominantes. No

tratamento de águas residuárias os tamanhos de partículas podem variar de menos de 1µm a mais

de 1000µm, especialmente se os hidróxidos de metal são precipitados.

A aproximação retilínea supõe essencialmente que o fluido não tem nenhuma

influência sobre o processo de floculação, exceto nos efeitos do arrasto na massa. Han e Lawler

(1992) calculando as freqüências de colisão entre duas partículas variando de 1µm a 1000µm,

baseados na aproximação retilínea, observaram que:

• A floculação pericinética dominou quando as partículas secundárias eram menores que

1µm;

• A sedimentação diferencial dominou quando as partículas secundárias eram maiores que

10 µm;

• Para as floculações ortocinética e sedimentação diferencial a freqüência de colisão era

uma função muito dependente do tamanho das partículas, dominado pelo diâmetro da

largura de duas partículas.

Os mesmos autores estenderam a análise para comparar colisão entre todos os pares de

partículas com tamanhos na escala 1µm a 1000µm. Para um conjunto de valores de gradiente de

velocidade foi verificado que a floculação pericinética era o mecanismo dominante somente

quando ambas as partículas fossem pequenas, enquanto a sedimentação diferencial era

dominante somente quando uma partícula era grande e a outra significativamente menor. Em

todos os outros casos a floculação ortocinética era o mecanismo dominante. Portanto de acordo

com o modelo retilíneo de floculação, a floculação ortocinética é a de maior importância - HAN

e LAWLER, 1992.

Os modelos curvilíneos têm sido desenvolvidos por alguns autores. Han e Lawler

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(1991), desenvolveram as equações para a sedimentação diferencial, Han (1989) desenvolveu-as

para floculação pericinética e Adler (1981b) para a floculação ortocinética.

Adler (1981b) foi o primeiro a aplicar a teoria das interações hidrodinâmicas para

sistemas heterodispersados (partículas não igualmente dispersas na matriz fluida). O autor

mostrou, a partir de equações baseadas nas condições de escoamento que na presença de uma

combinação de forças hidrodinâmicas, eletrostáticas e de van der Waals as freqüências de colisão

eram maiores quando as partículas eram do mesmo tamanho. O autor indica que não considerar

as interações hidrodinâmicas leva a uma superestimativa da freqüência de colisão.

Lawler (1993) calculou eficiências de colisão por várias relações de tamanho de

partículas levando em conta as forças hidrodinâmicas e mostrou que o modelo curvilíneo

comparado ao modelo retilíneo previu ordens de freqüência de colisão (β) em torno de 2 vezes

maior para floculação pericinética, entre 2 e 3 vezes menos para sedimentação diferencial e cerca

de 5 vezes menos para floculação ortocinética.

Mais especificamente mostrou que colisões entre partículas que são extremamente

diferentes no tamanho são muito improváveis de ocorrer pela floculação ortocinética.

As expressões numéricas que aproximam os valores de correção para converter o

modelo retilíneo ao modelo curvilíneo são apresentadas por Han e Lawler (1992). As expressões

numéricas são funções essenciais da:

• Relação do tamanho de partículas que colidem;

• Relação entre forças hidrodinâmicas de cisalhamento e de van der Waals entre

partículas que colidem.

Han e Lawler (1992) compararam as colisões entre todos os pares de partículas com

tamanhos variando de 1µm a 1000µm baseados na aproximação curvilínea. Comparando com o

modelo retilíneo, as regiões nas quais a floculação pericinética e a sedimentação diferencial

foram dominantes, ambas expandiram significativamente, enquanto a região em que a floculação

ortocinética era dominante reduziu-se consideravelmente. De fato, a floculação ortocinética

dominou para partículas de tamanho similar.

Três conclusões importantes levantam-se dos desenvolvimentos de modelos

curvilíneos:

• A floculação ortocinética é bem menos importante num modelo curvilíneo do que num

modelo retilíneo;

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• O modelo curvilíneo prediz uma freqüência muito mais baixa de colisão que o modelo

retilíneo, embora a redução seja menor quando as partículas são de tamanho similar;

• A floculação ortocinética não é mais vista como sendo diretamente proporcional a G,

como previsto por Camp e Stein (1943).

A terceira destas observações é de interesse particular. Han e Lawler (1992) concluíram

que os projetistas poderiam construir as unidades de floculação com o G mínimo requerido para

manter as partículas em suspensão.

Os estudos atuais em modelagem de forças hidrodinâmicas entre partículas colidindo

estão desenvolvendo-se em duas áreas, ambas pertencentes à definição mais realística da

estrutura agregada (flocos). A primeira área está concernida com o arrasto na superfície dos

agregados enquanto a segunda está associada com a distribuição dos agregados e como eles se

aproximam um dos outros.

Na primeira área, Veerapaneni e Wiesner (1996) calcularam o fluxo e associaram o

arrasto em uma esfera de porosidade não uniforme, enquanto Li e Logan (1997a) modificaram a

expressão de permeabilidade de Brinkman (1947) para levar em conta a porosidade não

uniforme. Wu e Lee (1998) calcularam o arrasto, para Reynolds (Re) maior que 1, de um floco

poroso em movimento. Os autores descobriram que em valores de suficiente alta porosidade o

coeficiente de arrasto permaneceu inversamente proporcional ao número de Reynolds até o valor

40. Em outras palavras, de acordo com Wu e Lee (1998), o regime de Stokes para o arrasto sobre

um agregado poroso estende-se substancialmente mais do que aquele para uma esfera sólida.

Na segunda área Kusters

et al. (1997) usaram os resultados de Adler (1981a) a respeito

de fluxo através de partículas porosas para calcular a eficiência de colisão entre agregados

uniformemente porosos. Estes resultados se aplicaram somente quando a relação dos raios das

partículas que colidem era menor que 0,1. Os autores descobriram que acima de um limite crítico

dos raios de pequenas dimensões (definido como

kD , onde D é o diâmetro agregado e é

a permeabilidade agregada) a eficiência de colisão torna-se zero.

Kusters

et al. (1997) também apresentaram valores para a eficiência de colisão entre

flocos uniformemente porosos quando a relação de seus raios era próxima da unidade. Os autores

aproximaram o trajeto ao longo do qual partículas porosas aproximaram-se uma das outras

adotando os resultados de Adler (1981b), que calculou os trajetos para esferas sólidas. Esta

aproximação, quando incorporada nas equações de floculação básica por Kusters

et al. (1997)

produziram uma melhora marcante nas predições do modelo.

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Outro fator importante a ser analisado é quanto ao tipo de escoamento, laminar ou

turbulento, os quais podem ser associados com regimes de fluxo ordenado e caótico,

respectivamente. Uma propriedade chave do regime laminar é que o conhecimento do fluxo em

um dado ponto no fluido permite calcular o fluxo em uma pequena região ao redor daquele

ponto. Em termos matemáticos, se dois pontos no espaço, P e P’ (ver Figura 03), são separados

por um pequeno vetor R, a diferença no fluxo entre dois pontos é dada pela Equação 10.

Figura 03: Cálculo da velocidade relativa entre os pontos P e P’

Fonte: adaptado de Thomas et al. (1999)

() ()

ARPUPUdU •=−

′

= Equação 10

onde:

U: velocidade (m/s);

A: tensor relativo do gradiente de velocidades.

Em efeito, com uma linha fixa no espaço,

permite calcular como a velocidade muda

ao longo daquela linha. Conseqüentemente, em regime de fluxo laminar é possível calcular a

velocidade relativa entre partículas. À primeira vista pode parecer que as partículas colidem em

virtude de suas velocidades relativas, como caracterizado em

. Contudo, isto é uma grande

simplificação porque

incorpora a rotação da partícula. A velocidade relativa entre dois pontos

pode ser dividida em duas componentes: cisalhamento e rotação. O elemento rotacional da

velocidade relativa não contribui com a taxa de colisões porque durante a rotação as partículas

permanecem à mesma distância. É assim que somente a componente de cisalhamento leva a

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colisões entre partículas. A velocidade relativa de cisalhamento entre dois pontos é caracterizada

como tensor da taxa de tensão, S, definido como na Equação 11.

(

S +=

)

Equação 11

onde:

T : traduz a transposta.

S: tensor da taxa de tensão;

Substituindo A por S na Equação 11, resulta a velocidade relativa de cisalhamento entre

os pontos P e P’.

Há dois tipos genéricos de tensão: tensão de cisalhamento puro e puro normal. Na

tensão de cisalhamento puro normal a velocidade na direção de uma das principais coordenadas,

isto é,

x, y ou z, é uma função somente daquela coordenada, visto que na tensão de cisalhamento

puro é uma função somente das outras duas coordenadas. Smoluchowski (1917) na sua

formulação original de equações de floculação assumiu que o escoamento era submetido à tensão

de cisalhamento puro, isto é, fluxo laminar. Na realidade, essa foi uma forma de simplificação

bidimensional da tensão de cisalhamento com apenas um componente da velocidade relativa

considerada. Baseado nesse fluxo simplificado, Smoluchowski (1917) deduziu que a taxa de

floculação ortocinética era proporcional ao gradiente de velocidade du/dy.

Camp e Stein (1943) tentaram mais tarde desenvolver a aproximação de Smoluchowski

a fim de que o movimento tridimensional do fluido pudesse ser levado em consideração. Eles

definiram um termo G como o gradiente de velocidade médio para um elemento local discreto do

fluido submetido à tensão, e associaram G com a taxa local de dissipação de energia, como

descrito na Equação 12 (Equação 01 reescrita).

()

νε

=G Equação 12

onde:

: taxa local de dissipação de energia;

: viscosidade cinemática da água.

Além disso, os autores (Camp e Stein, 1943) mudaram a escala local para a escala

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global pela definição de G*, para um sistema de floculação, como na Equação 13.

()

νε

∗=

∗

Equação 13

onde:

ε*: média de dissipação de energia para todo o sistema de floculação;

∗

G : gradiente de velocidade médio global.

Camp e Stein (1943) assumiram que du/dy de Smoluchowski (1917) poderia ser

substituído por G para o regime de fluxo laminar e por G* em regime de fluxo turbulento.

Krammer e Clark (1997) identificaram dois erros no trabalho de Camp e Stein (1943).

Primeiramente, o método pelo qual Camp e Stein moveram o fluxo de 2D para 3D

ignorou a contribuição feita pelo componente de tensão puro normal do tensor de taxa-força e,

conseqüentemente, eles associaram incorretamente G com ε.

O segundo erro, contudo, tem maiores conseqüências imediatas a respeito da

modelagem de floculação. Este erro envolve a suposição de que G* é uma medida representativa

de escoamentos dinâmicos dentro de um floculador. Kramer e Clark (1997) discutiram as

variações de gradiente de velocidade médio local dentro de um tanque experimental e mostraram

que Camp e Stein (1943) tinham superestimado o gradiente de velocidade médio global. De fato,

quanto maiores as variações locais, isto é, escoamento mais turbulento, maior a magnitude do

erro.

Kramer e Clark (1997) tentaram estender o fluxo 2D usado por Smoluchowski (1917)

para fluxo 3D evitando o erro incorrido por Camp e Stein (1943) e assumiram que o fluxo para

um pequeno elemento de fluido poderia ser descrito em termos laminares. Os autores

diagnosticaram

e deduziram que a taxa de floculação era proporcional à magnitude máxima

dos elementos do tensor diagnosticado. A significância física do tensor taxa de força é o

cisalhamento sofrido por um pequeno elemento de fluido. Os eixos podem ser configurados de

tal maneira que o elemento se submeta somente à tensão puro normal. Focados nas taxas de

tensão relativa ante ao gradiente de velocidade relativa como Camp e Stein (1943) realizaram,

Kramer e Clark (1997) fizeram uma rigorosa análise da taxa de colisão em fluxo laminar.

As idéias de Kramer e Clark (1997) não foram estendidas de fluxo laminar para

turbulento. Em termos gerais, a turbulência é ainda um fenômeno pouco entendido. Contudo, o

modelo de turbulência que tem sido adotado com sucesso na modelagem de floculação é o

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

isotrópico. Esse modelo descreve a turbulência como uma cascata de turbilhões diminutos. A

energia aplicada a um fluido durante a mistura é primariamente usada para a formação de

grandes turbilhões. Estes grandes turbilhões realizam a maioria do transporte de momento, mas

apenas uma pequena quantia da energia é dissipada. A energia transferida através de uma série

de turbilhões de tamanho decrescente até um certo tamanho é alcançada onde toda a energia é

dissipada por forças de viscosidade. A escala de complemento de turbilhão onde a dissipação de

energia por forças de viscosidade domina é chamada de microescala de Kolmogorov, dada pela

Equação 14.

()

ενλ

= Equação 14

onde:

: microescala de Kolmogorov;

: a viscosidade;

: a taxa de dissipação de energia.

Baseado no modelo de cascata, Casson e Lawler (1990) apresentaram uma proposta em

que, para condições turbulentas, colisões entre partículas são promovidas por turbilhões de

tamanho similar àqueles das partículas que colidem. Eles desenvolveram a função de freqüência

de colisão ortocinética aplicando diferentes valores para G, para diferentes pares de partículas

que colidem. O modelo desenvolvido ajustou bem aos dados experimentais. Os autores

concluíram que as menores partículas tinham maior probabilidade de colidir uma com a outra em

relação às partículas maiores. Isto é idêntico às conclusões da aproximação curvilínea discutida

anteriormente. Os autores também afirmam que a energia gasta durante a mistura na criação de

grandes turbilhões pode ser ineficiente.

Uma conclusão similar foi alcançada por Han e Lawler (1992) estudando o efeito da

retardação hidrodinâmica sobre as constantes de colisão nas equações de Smoluchowski (1917).

Os autores concluíram que em função do efeito de retardamento hidrodinâmico ser tão

pronunciado nas colisões ortocinéticas, a real contribuição desta no processo de floculação é

mínima. Como tal, o modelo fornecia simplesmente a média das partículas suspensas para

manter a quantidade de partículas alta o suficiente para ocorrer colisões.

Kramer e Clark (1997) destacaram o fato que o gradiente de velocidade médio varia de

um ponto a outro dentro de um tanque. Conseqüentemente, como o agregado é mantido no

tanque, esse G ao qual ele está exposto variará. Kusters

et al. (1991) determinaram

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

experimentalmente que o valor de tempo calculado do G para o qual o agregado está exposto não

difere significativamente da definição de Camp e Stein (1943) para o gradiente de velocidade

médio global, G*. Entretanto, é importante notar que um agregado pode cisalhar se apenas por

um instante ele for exposto a um G significativamente mais alto que o valor do gradiente de

velocidade médio global. Em um floculador, esses valores podem ocorrer próximos ao impulsor

(pás do motor). É mais provável que a ruptura ocorra nessas regiões do que em zonas mais

distantes do impulsor.

Já a consideração de que as partículas são monodispersadas apresenta outras

implicações. Por causa da natureza complexa das equações de floculação e dificuldades

encontradas em suas soluções Smoluchowski (1917) a solucionou levando em consideração uma

matriz fluida monodispersada, a qual tem perdurado. A incorporação da intensidade de mistura G

e eficiência de colisões

α na Equação 07 fornece a Equação 15.

(){}

GtNN

4exp −= Equação 15

onde:

: concentração total de partículas no tempo t (L

-3

Baseados nessa equação e assumindo

α e φ constantes para um dado sistema, alguns

autores têm concluído que uma pequena dimensão da quantidade

, conhecido como o

número de Camp, deve ser um parâmetro de projeto para unidades de floculação em tratamento

de água. Tambo (1965) e seus vários colaboradores (Tambo e Ogasawara, 1970; Tambo e

Watanabe 1979; Tambo, 1991) propuseram que o produto adimensional

tG×

××tG determina o

progresso da floculação melhor do que

. O’Mélia (1972) sugeriu que para o tratamento de

águas residuárias, a menor dimensão do produto

tG podia ser considerado como um

parâmetro de projeto adicionando que o sucesso da floculação seria da ordem de 0,1.

A falta de estudos quanto aos sistemas de floculação heterodispersos tem chamado

atenção quanto aos parâmetros

tG×

tG e

tG . Estes parâmetros são associados

essencialmente a uma forma muito simplificada das equações de floculação as quais indicam a

falta de consenso da literatura do ponto de vista de sua verdadeira influência na floculação. Por

exemplo, Harris

et al. (1996) observaram que a agregação e formação de flocos dependem de

××tG e do tamanho da distribuição. Como nem todos esses parâmetros podem ser controlados

pelos operadores da estação, seus usos estão limitados ao projeto das estações.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Gregory (1981) modelou a floculação de um colóide monodispersado e desestabilizado

em um tubo, em regime laminar. As variações locais de G e t experimentadas pelas partículas do

interior do tubo em diferentes posições radiais foram analisadas e as taxas de floculação

previstas concordaram bem com os resultados experimentais. Entretanto, os modelos de

floculação baseados na série de soluções monodispersadas, como a aplicada pelo autor, são

aplicáveis apenas nos estágios iniciais da floculação antes dos agregados maiores serem

envolvidos nas colisões.

A solução da floculação em sistemas heterodispersados exige uma lei de distribuição de

tamanho de partículas que pode ser representada matematicamente por uma função discreta ou

contínua. Na distribuição discreta, tamanhos sucessivos de partículas são definidos como forma

da série de ajuste, tipicamente uma série matemática aritmética, isto é {1, 2, 3, 4,...}.

As séries aritméticas tornaram-se ineficientes em termos do encontro das soluções

numéricas das equações de floculação como a faixa de aumento de partículas sob crescente

investigação. Sobre este problema Stratton

et al. (1994) definiram classes de tamanho de

partículas que formavam uma série geométrica, isto é {1, 2, 4, 8, 16,...}. Essa série geométrica

oferecia menos informações detalhadas que a série aritmética. Entretanto, pela escolha de cálculo

em concentrações para classes de tamanho de partículas, isto é {1-2, 2-4, 4-8,...} em vez de

classe individual de tamanho de partículas, o autor conseguiu reduzir as equações diferenciais

requeridas para caracterizar a cinética de floculação de partículas para uma faixa de tamanho de

partículas dada.

Em um estudo sobre a cinética de quebra levada a fundo por Calabrese

et al. (1992), a

falta de detalhes da série geométrica mostrou que eles não poderiam definir adequadamente o

tamanho das partículas. No entanto, os autores utilizaram um número de entrelaçamentos das

séries de Fibonacci, nas quais o valor de qualquer termo é a soma dos dois termos anteriores.

Um caminho alternativo para descrever a distribuição de tamanho é na forma de

funções matemáticas contínuas. Por exemplo, pode-se inferir uma distribuição exponencial de

tamanhos como a Equação 16.

()

eAdn

×−

×= Equação 16

onde:

A e B: constantes;

d : diâmetro das partículas;

()

dn : concentração de partículas.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Baseados em uma distribuição contínua, as equações de floculação tornaram-se

diferenciais integrais parciais em vez de diferenciais puras. A forma usual de representar a curva

de distribuição de tamanho é plotar n

(t), a concentração de partículas de volume ν no tempo t

contra ν (volume da partícula). Para um sistema de agregação de partículas, a forma deste gráfico

muda com o tempo (assumindo que o equilíbrio não foi estabelecido). Entretanto, Shumman

(1940) observou que a plotagem de n

(t)φ/Nt contra νN/φ (φ o potencial de floculação) não muda

com a forma ou desenvolve com o tempo, uma vez um período suficiente de tempo romper a

curva de floculação. Este é um exemplo de auto-similaridade. Um sistema de floculação é dito

ser auto-similar se algumas formas normalizadas de suas distribuições de tamanhos tornarem-se

independentes do tempo uma vez que um período suficiente de tempo é capaz de romper a curva

de floculação. Onde o sistema mostra auto-similaridade as complexidades associadas com as

colisões individuais mostram capacidade de prever e repetir matrizes para quase todas as

distribuições de tamanhos.

A solução fundamental feita por Swift e Friendlander (1964) em suas investigações de

auto-similaridade mostra que a distribuição de partículas tem a forma da Equação 17.

()

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Ntn

Equação 17

onde:

ψ: auto-similaridade da distribuição de tamanhos.

Essa equação mostra que enquanto

muda com o tamanho e com o tempo, ψ não

muda com o tempo. A principal vantagem de representar a distribuição de tamanhos tal como a

Equação 17 é diminuir o número de variáveis requeridas para descrever a distribuição de

tamanhos. Isto torna mais fácil a comparação entre diferentes tamanhos de distribuição.

Para um dado sistema de floculação, pode ser dado menor enfoque na distribuição de

tamanhos pela forma da Equação 17, pois esta é uma solução para as atuais equações de

floculação inteiramente dependente da forma matemática da freqüência de colisões.

Pulvermacher e Ruckenstein (1974) calcularam as freqüências que teriam que satisfazer a

Equação 17 para representar uma solução das equações de floculação. Swift e Friendlander

(1964) provaram que a Equação 17 era função da solução particular das equações de floculação

pericinética e ortocinética.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Nas situações onde a Equação 17 é solução, duas hipóteses têm sido aceitas:

• A solução representa o termo longo, ou assintótico, do comportamento do sistema;

• A forma da auto-similaridade do tamanho da distribuição é independente da distribuição

inicial.

Embora nenhuma hipótese tenha sido provada matematicamente por um grupo de

trabalhos experimentais (Swift e Friendlander, 1964; Hidy e Lilly, 1965; Lai

et al., 1972),

algumas ferramentas matemáticas foram apresentadas por Rosen (1984) que estudou a floculação

do ponto de vista estatístico. O autor era capaz de fornecer boa auto-similaridade da distribuição

de tamanhos para floculação pericinética sem ter que assumir uma forma para a distribuição

inicial do tamanho das partículas.

Os trabalhos mais recentes de auto-similaridade têm focado os sistemas com

fragmentação e floculação (Family

et al., 1986; Sorensen et al., 1987; Meakin e Ernst, 1988;

Elminyawi

et al., 1991). Embora de natureza complexa, os resultados dos trabalhos podem ser

resumidos como:

• Duas diferentes distribuições auto-similares aplicadas durante a agregação: no início a

floculação domina e depois o equilíbrio de aproximação do sistema. Entretanto, o erro

acarretado por assumir apenas uma forma de auto-similaridade de distribuição de

tamanho (similar à Equação 15) é suficiente para trazer preocupações;

• No equilíbrio, a partícula de mesmo tamanho é uma função das freqüências de colisão e

quebra.

Prever a forma atual da auto-similaridade do tamanho da distribuição demanda

conhecimento detalhado das freqüências de colisão e quebra. Tal informação não é normalmente

avaliada nas aplicações reais do cotidiano, tal como o tratamento de águas residuárias, mas tais

sistemas podem desprezar a auto-similaridade.

Por exemplo, Delichatsios e Probstein (1974) usaram o fenômeno da auto-similaridade

para montar o cálculo da eficiência de colisões para a floculação de partículas de látex em

escoamento turbulento. Koh

et al. (1986) observaram auto-similaridade na faixa superior da

distribuição do tamanho das partículas durante floculação ortocinética de scheelite (um

importante minério de tungstênio). Spicer e Pratsisinis (1996a) relataram a auto-similaridade

com respeito à intensidade de mistura em partículas de poliestireno desestabilizadas com sulfato

de alumínio. Esses autores analisaram a distribuição de tamanho auto-similar e foram capazes de

fazer inferências sobre o comprimento dos flocos de poliestireno. Spicer e Pratsinis (1996b)

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

atribuíram a natureza da auto-similaridade ao mecanismo particular de quebra que ocorreu

durante a mistura.

Uma das suposições do modelo original de Smoluchowski (1917) é que os flocos não

quebram uma vez formados. Entretanto, como demonstrado por Spicer e Pratsinis (1996b) é o

balanço dos fenômenos opostos de agregação e quebra que determinam o tamanho do floco e

distribuição de massa. No início, as simulações em computador de Fair e Gemmell (1964)

identificaram a importância da quebra no modelamento de floculação e o grande efeito

provocado ao se levar em conta esse fenômeno nos modelos de previsão de floculação. Costas

. (1995) simularam a agregação e fragmentação de partículas baseada nas séries simplificadas

Kernels (o termo matemático para a constante da taxa cinética nas equações de Smoluchowski

(1917)). Em todas as simulações a solução inicial de partículas foi considerada monodispersada.

Os resultados ilustraram os efeitos da solução considerando o mecanismo de quebra, seja na taxa

inicial de reação ou em eventual regime permanente de concentração.

Quase não se tem entendimento dos fatores que afetam o comprimento dos agregados

ou seu modo de quebra sob tensão, e a maioria dos trabalhos tem sido de natureza empírica. É

geralmente aceito (Mühle, 1993) que o mecanismo de quebra em escoamento turbulento depende

do tamanho relativo dos flocos para a microescala de Kolmogorov. Para os flocos menores que a

microescala de Kolmogorov, prevalecem as forças de viscosidade e erosão da superfície do

floco. Por outro lado, para flocos maiores que a microescala de Kolmogorov, deformação ou

fratura podem ocorrer como resultado de pressão dinâmica flutuante. Estas idéias implicitam que

o comprimento do floco é proporcional ao tamanho do floco. Entretanto, o recente trabalho

experimental de Yeung e Pelton (1996) sugeriu que em vez de o comprimento estar relacionado

ao tamanho do floco ele está relacionado à densidade dos flocos. Os autores comprovaram que

flocos mais compactos eram mais suscetíveis a erosões considerando que flocos menos

compactos eram suscetíveis a sofrer fratura.

Ritchie (1995) primeiro demonstrou a conexão entre o fenômeno de quebra e o valor de

G. O autor encontrou uma relação empírica entre o G aplicado e o máximo tamanho do floco e

indicou a existência de um valor crítico de G para um sistema particular, sob o qual a

performance de floculação seria reduzida. Um efeito auto-similar foi observado por Tambo e

Hozumi (1979) que propuseram uma relação (Equação 18) entre o máximo tamanho dos flocos e

intensidade de mistura.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

()

tamanho.max

−

×= GC flocos dos

Equação 18

onde:

C e : constantes.

Parker

et al. (1972) calcularam os valores teóricos para e (ajuste potencial) em

diferentes mecanismos de quebra (erosão e fratura) para partículas maiores ou menores que a

microescala de Kolmogorov. Assumindo a erosão de uma dada partícula ser causada por um

turbilhão de tamanho similar ao da partícula, os autores desenvolveram uma equação para a taxa

de erosão da partícula. Foi proposto que a erosão da partícula era proporcional a G

na faixa

viscosa e a G

para a faixa inercial (isto é, menor ou maior que a microescala de Kolmogorov).

Mühle e Domasch (1990) desenvolveram a Equação 18 para avaliar o comprimento dos

flocos e o tamanho primário das partículas bem como a intensidade de mistura. Essas variáveis

foram analisadas sob diferentes expoentes dependendo da relação de tamanho do floco com a

microescala de Kolmogorov. Como resultado a equação permitiu a erosão e fratura dos flocos.

Peng e Williams (1993) propuseram o modelo de quebra considerando a taxa de quebra

proporcional ao tamanho do floco. As constantes de taxa associadas com este modelo foram

consideradas serem incrementadas em função de G. Semelhantemente, Spicer e Pratsinis (1996b)

propuseram um modelo de ruptura onde os termos de taxa e de tempo foram explicitamente

assumidos serem funções do tamanho dos flocos e G. Acima de uma faixa de valores de G (25s

-1

a 150s

-1

) resultados experimentais revelaram que a taxa de quebra era proporcional a G

-1,6

( =

-1,6).

Um tratamento quantitativo da taxa de quebra dos flocos como parte do modelo

cinético global de floculação em mistura turbulenta foi desenvolvida por Argaman e Kaufman

(1970) em uma trabalhosa expressão (Equação 19) para a floculação em escoamento contínuo

em tanque de mistura.

()

∑

−

GtKtGK

GtK

Equação 19

onde:

: constante de quebra;

: constante de formação.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Uma das conclusões imediatas desta Equação é que o número de Camp (

) não é

suficiente para mostrar o processo de floculação porque não leva em consideração o fenômeno

de quebra dos flocos.

tG ×

Em alguns modelos de floculação, a quebra é levada em consideração colocando-se um

limite superior ao tamanho dos flocos. Essa aproximação leva a um máximo da distribuição de

tamanho do floco computado, cujo valor depende do modo de quebra assumido (Wisner, 1992;

Dharmappa et al.,1994).

III.1.4 - Decantação

Na decantação ocorre a sedimentação dos flocos, a qual é regida por uma série de

fatores, sendo um dos parâmetros principais a velocidade de sedimentação (Di Bernardo, 1993).

Di Bernardo e Dantas (2005) mostraram em suas pesquisas algumas formas de determinação

dessa velocidade em função do número Reynolds (Re) e do coeficiente de arrasto (C

) para uma

partícula esférica discreta. Assim, têm-se as equações 20 (Stokes) a 24 para cálculo.

()

pas

ρρ

××

×−××

Equação 20

onde:

V : velocidade de sedimentação (m/s);

ρs: massa específica da partícula (kg/m

);

ρa: massa específica da água (kg/m

);

d : diâmetro da partícula (m);

C : coeficiente de arrasto;

g: gravidade (m/s

psa

dV ××

=Re

Equação 21

onde:

Re: número de Reynolds.

Sendo C

adotado da seguinte maneira:

•

Para :

1Re ≤

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Equação 22

• Para : 2000Re1 ≤<

34,0

++=

C Equação 23

• Para : 2000Re >

4,0=

C Equação 24

De acordo com Camp (1946) apud Di Bernardo (1993) a velocidade de sedimentação

em decantadores não ideais depende de uma série de fatores, como pH, temperatura, qualidade

da água bruta, tipo de coagulante, entre outros, que fazem necessários ensaios em aparelhos de

laboratório (

jar-test). Os ensaios em jar-test são realizados com água bruta nas condições de

coagulação, floculação e tempo de detenção hidráulico do equipamento a ser utilizado.

Di Bernardo (1993) explica que a floculação adicional sofrida pelos flocos aumenta

suas velocidades e comenta, ainda, que o efeito global dos efeitos adversos que ocorre nos

decantadores pode diferir muito dos resultados obtidos em ensaios com dispositivos em que a

água fica em repouso (

jar-test).

Em um comentário prático, Di Bernardo (1993) descreve que a adoção de velocidades

da ordem de 0,15 a 0,30m/s na entrada dos decantadores e gradiente de velocidade médio

menores que 20s

-1

, para que não haja quebra dos flocos. E, também, que as paredes de

distribuição de água floculada podem ser de madeira, alvenaria ou concreto. Esses parâmetros

são verificados na ABNT (1989). Pode-se determinar a quantidade, em volume, de sedimentos

formados em cone de Inhoff, a partir da água floculada e um determinado tempo de

sedimentação (Di Bernardo, 1993).

A remoção de lodo pode ser realizada de forma contínua, semi-contínua ou periódica

(Di Bernardo, 1993). A ABNT (1989) recomenda, dentre outros:

O decantador com remoção manual de lodo deve: ser provido de descarga(s) de fundo

para que o esvaziamento seja efetuado em tempo menor que 6 horas; ter as descargas de

fundo localizadas, preferencialmente, na zona de maior acumulação de lodo; ter o fundo

com declividade mínima de 5% no sentido do local de descarga;

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Nos decantadores convencionais, com remoção de lodo, deve ser prevista uma altura

adicional suficiente para acumular o lodo resultante de 60 dias de funcionamento;

Deve ser previsto dispositivo de lavagem por jateamento utilizando-se requintes de 13mm

de diâmetro devendo o jato atravessar o decantador na sua menor dimensão;

A remoção hidráulica do lodo acumulado exige o fundo inclinado com ângulo superior a

50º (com o plano horizontal) formando poço em formato de tronco de pirâmide ou de cone

invertido, devendo a descarga ser localizada na sua extremidade inferior;

A descarga, quando automática, deve possuir dispositivo de ajuste de tempo (timer);

A carga hidráulica para descarga deve ser superior a 1,5+

∆

(metros), sendo

∆

igual às

perdas; caso contrário, deve-se prever a instalação de bombas;

A tubulação de descarga de lodo com comprimento inferior a 10m deve ter diâmetro

mínimo de 150mm; nos demais casos diâmetro de 200mm;

A descarga deve possibilitar que o lodo seja observado;

Quando for utilizado qualquer tipo de raspador mecânico, deve-se: ter poço de descarga

conforme item d; ter velocidade máxima dos raspadores de 30cm/min; e ter descarga do

poço sempre automática com o movimento do raspador.

Di Bernardo (1993) recomenda a remoção de lodo de forma periódica ou contínua. A

periódica para os casos de água de baixa turbidez e a contínua para águas de alta turbidez em que

a quantidade de lodo formada é grande.

Para o caso dos decantadores convencionais (horizontais) o lodo se acumula em cerca

de 60% a 80% até a metade de seu comprimento exigindo uma manobra mais elaborada para a

coleta e disposição dos pontos de coleta do lodo (Di Bernardo, 1993).

A seção da comporta de descarga é dada pela Equação 27 (Di Bernardo, 1993).

tde

4850

Equação 27

onde:

Sd : seção da comporta de descarga (m

);

tde: tempo de descarga (h);

: profundidade útil (m);

A : área do decantador em planta (m

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

O autor recomenda tempos (tde) inferiores a 2h e, a ABNT (1992), de 6h.

Em um de seus comentários, Di Bernardo (1993) coloca que embora a norma ABNT

(1989) recomende uma velocidade máxima de movimentação do lodo de ETA de 0,3m/min o

fabricante pode, com base em sua experiência, adotar velocidade maior. Esse comentário torna-

se pertinente à medida que orienta o uso do conhecimento prático, possivelmente não levado em

consideração na elaboração da norma, para melhor desempenho e diminuição dos custos em um

determinado projeto ou situação.

III.1.5 - Manta de Lodo

Quando a entrada do decantador é feita na zona de lodo, os mesmos são chamados de

decantadores de manto de lodo, os quais trabalham com taxas de escoamento superficiais

normalmente maiores que os de escoamento horizontal. Esse processo apresenta certas

dificuldades de formação e manutenção do manto já que a há dificuldades de formação do manto

para águas de turbidez menor que 50uT (Di Bernardo, 1993).

Os sistemas com unidades de decantação e floculação conjunta possuem uma zona, em

meio ao manto de lodo formado, com alta taxa de encontros entre partículas, permitindo uma

taxa de escoamento superficial de 50 a 100 m

/dia, dependendo da água bruta, da eficiência

da coagulação e do uso de polímeros (Di Bernardo, 1993), embora sejam encontradas ETA

operando com taxas até 240 m

/dia (Di Bernardo e Dantas, 2005).

Di Bernardo (1993) recomenda, ainda, o uso dessas unidades em situações de

escoamento contínuo e com pouca variação da água bruta. Comenta, também, que o desempenho

dessas unidades depende da manutenção do manto de lodo (como já observado por Cavazzana e

Matsumoto (2004a), Guilherme e Matsumoto (2000) e Tangerino

et al. (1998)).

Ao mesmo tempo, Di Bernardo (1993) comenta uma versatilidade dessas unidades

conjuntas, descrevendo que podem ser hidráulicas ou mecanizadas, com ou sem recirculação de

lodo, com ou sem controle da altura de lodo e com escoamento contínuo, constante ou pulsante.

A coleta de água decantada é realizada e feita por tubos perfurados ou canaletas e a

extração de lodo é realizada hidraulicamente. Porém, em geral a raspagem do lodo e a floculação

são mecanizados. Algumas formas de decantador de manto de lodo são mostradas nas figuras 04

a 07 (Di Bernardo, 1993).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 04: Decantador de manta de lodo mecanizado tipo accelator

Fonte: Di Bernardo e Dantas (2005)

Figura 05: Decantador de manta de lodo mecanizado tipo aquazur

Fonte: Di Bernardo e Dantas (2005)

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 06: Esquema de um decantador de manto de lodo pulsante após o descarte do lodo

Fonte: Di Bernardo e Dantas (2005)

Figura 07: Esquema de um decantador de manto de lodo pulsante durante a sucção

Fonte: Di Bernardo e Dantas (2005)

Uma orientação teórica para avaliar a suspensão do manto de lodo – de forma

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

semelhante ao apresentado na Equação 15 - é apresentada por Di Bernardo (1993), pela Equação

28.

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

×××

−×=

φη

DHmmm

mtm

exp

Equação 28

onde:

N : número de partículas remanescentes por unidade de volume;

: número de partículas por unidade de volume no manto;

: eficiência dos encontros;

: fração em volume de flocos;

G : gradiente de velocidade médio no manto;

: Tempo de detenção hidráulico.

De forma geral, observa-se que só é possível incremento na manta a partir de um

mínimo de formação da mesma. As velocidades de sedimentação da suspensão e das partículas

individuais estão relacionadas de acordo com a Equação 29 (Di Bernardo, 1993).

(

)

3/2

×−×= fVV

spss

Equação 29

onde:

V : velocidade de sedimentação da suspensão (m/s);

V : velocidade de sedimentação das partículas floculentas (m/s);

f : fator de forma (igual a 2,78 para flocos obtidos após coagulação no mecanismo da varredura com uso

de sais de ferro ou alumínio).

Já o gradiente de velocidade médio no manto pode ser obtido utilizando-se a Equação

30 e o gráfico da Figura 08, de acordo com Ives (1968) apud Di Bernardo e Dantas (2005).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

()

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

××

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

×××

×−

=××

∑

msmias

tfG

2/1

2/9

πγγ

Equação 30

onde:

:Gradiente de velocidade médio no manto de lodo (s

-1

);

t : tempo médio de detenção no manto (s)

:peso específico dos flocos (N/m

);

: peso específico da água (N/m

);

D : diâmetro da base superior do tronco de pirâmide (m);

D : diâmetro da base inferior do tronco de pirâmide (m).

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Figura 08: Relação entre e

Fonte: Ives (1968) apud Di Bernardo e Dantas (2005)

O gráfico da Figura 08 mostra o perfil de crescimento de

(

mims

DDF

)

conforme a

relação entre diâmetros,

mims

DD , da faixa que se deseja calcular o gradiente de velocidades na

Equação 30,cresce.

III.1.6 - Alta Taxa

Di Bernardo e Dantas (2005) analisaram a possibilidade negativa do arraste de flocos

do fundo em decantadores convencionais devido ao aumento de vazão mesmo no caso de

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

concentrar-se as calhas de coleta de água decantada no final do decantador e utilizando-se de

decantador de alta taxa. Os autores observaram carreamento excessivo de flocos para taxas de

aplicação superficial de 40m

/dia.

A necessidade de aumento da taxa de escoamento superficial desencadeou os estudos

de Camp e Stein (1946) e de Camp (1953) sobre decantadores de placas paralelas ou de alta taxa.

A dificuldade encontrada para remoção do lodo formado entre as placas foi resolvida

por Hansen e Culp (1967). Culp et al. (1968) apud Di Bernardo (1993) inovaram

consideravelmente a tecnologia da sedimentação através do estudo pioneiro dos decantadores de

alta taxa constituídos de dutos de forma circular, retangular, quadrada, entre outras, dispostos

paralelamente e introduzidos de forma adequada nos decantadores convencionais. O

desenvolvimento da aplicação dessa tecnologia passou por uma formulação teórica apresentada

por Yao (1970) confirmando em 1973 que o escoamento entre as placas possuía regime laminar.

O fator de segurança apresentado por Yao gerou os trabalhos de Cunha (1990) e de Fadel e

Baumann (1990), os quais comprovaram a sedimentação no trecho não desenvolvido do perfil de

velocidades. Cunha (1990) observou a fraca influência das dimensões físicas do duto no

desempenho da remoção de partículas. Alcócer (1999) formulou e comprovou

experimentalmente um modelo matemático numérico capaz de representar a trajetória de

partículas discretas em dutos de seção quadrada ou retangular.

Os trabalhos a respeito da determinação da trajetória de partículas em dutos necessitam

da determinação do trecho de transição, como o apresentado por Di Bernardo et al. (1991),

obtido pela Equação 31 e Tabela 01.

Re××=

ctt

DCl

Equação 31

onde:

l : comprimento do trecho de transição (m);

C : coeficiente que depende da geometria do duto;

D : dimensão característica para o escoamento - igual a 4 vezes o raio hidráulico – (m);

Re : número de Reynolds.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Tabela 01: Coeficiente para diferentes secções

Dutos circulares Placas planas Dutos retangulares

Autores

Langhaar 0,0580 Schilichting 0,0100 Han 0,075

Schiller 0,0288 Sparrow 0,0065 Goldstein e

Kreid

0,090

Sparrow ≥0,080

Fonte: Di Bernardo e Dantas (2005)

Os gráficos das figuras 09 a 11 apresentados por Sparrow et al. (1967) apud Di

Bernardo e Dantas (2005) permitem avaliar o que acontece com o perfil de velocidades no

interior dos dutos. Nessas figuras,

u é a velocidade ao longo do comprimento x, a velocidade

no centro do duto, a é a altura, b a largura dos dutos e y e z representam a posição para análise a

partir do centro do duto, nas direções de a e b, respectivamente.

Figura 09: Variação da velocidade no centro dos dutos retangulares

Figura 10: Perfil de velocidade no plano diagonal em duto retangular com b/a=2

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 11: Perfil de velocidade no plano central em duto retangular com b/a=2

Pode-se observar que quanto maior a relação b/a o escoamento se aproxima do laminar

e para pequenos valores de

Re.D

x10

2−

a velocidade em todo o duto se aproxima da velocidade

média no duto e o comprimento de transição é grande.

III.1.7 - Parâmetros de qualidade e SFML

Um fator que motiva o estudo da remoção de turbidez é o apresentado por

Bastos (2003), ao expor que grupos coliformes não são indicadores adequados para presença de

patogênicos na água de abastecimento – corroborado por Ministério da Saúde (2000) e

Ministério da Saúde (2005) - destacando as exigências quanto ao controle da filtração e

desinfecção para remoção de patógenos (vírus e protozoários).

O Ministério da Saúde (2004) assim coloca os parâmetros a serem seguidos no Brasil:

•

Art. 12. § 2º Com vistas a assegurar a adequada eficiência de remoção de enterovírus,

cistos de

Giárdia spp e oocistos de Cryptosporidium sp., recomenda-se, enfaticamente,

que, para a filtração rápida, se estabeleça como meta a obtenção de efluente filtrado com

valores de turbidez inferiores a 0,5uT em 95% dos dados mensais e nunca superiores a

5,0uT;

•

Art. 12. § 3º O atendimento ao percentual de aceitação do limite de turbidez, deve ser

verificado, mensalmente, com base em amostras no mínimo diárias para desinfecção ou

filtração lenta e a cada quatro horas para filtração rápida, preferivelmente, em qualquer

caso, no efluente individual de cada unidade de filtração;

•

Art. 13. Após a desinfecção, a água deve conter um teor mínimo de cloro residual livre

de 0,5mg/L, sendo obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2mg/L em qualquer

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ponto da rede de distribuição, recomendando-se que a cloração seja realizada em pH

inferior a 8,0 e tempo de contato mínimo de 30 minutos.

•

Parágrafo único. Admite-se a utilização de outro agente desinfetante ou outra condição

de operação do processo de desinfecção, desde que fique demonstrado pelo responsável

pelo sistema de tratamento uma eficiência de inativação microbiológica equivalente à

obtida com a condição definida neste artigo.

•

Art.14. A água potável deve estar em conformidade com o padrão de substâncias

químicas que representam risco para a saúde.

Observa-se, assim, a importância do monitoramento sistemático da qualidade da água

filtrada para atingir metas de turbidez e de controle do processo de desinfecção por cloração.

Ainda, em conformidade às disposições do Ministério da Saúde (2004), a CETESB

(2005) - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental - avalia vários parâmetros para

monitoramento do Índice de Qualidade da Água, divididos em cinco categorias, quais sejam:

•

Variáveis Físicas;

•

Variáveis Químicas;

•

Variáveis Microbiológicas;

•

Variáveis Hidrobiológicas;

•

Variáveis Ecotoxicológicas.

Além das exigências normativas devem ser observados outros aspectos, como os

destacados nos estudos realizados por Ferreira

et al. (2003), nos quais foram demonstrados bons

resultados de remoção de fitoplâncton paralelamente à remoção de turbidez. Porém, não

igualmente sucedeu-se a remoção de cianobactérias recomendando uso de carvão ativado ou

melhoria no processo de filtração para remoção destes microrganismos - uma vez que sua lise

ocasiona liberação de cianotoxinas, de características neurotóxicas, além de conferir gosto e odor

prejudiciais à água.

Ainda sob o aspecto de potabilização utilizando-se de parâmetros normativos (Portaria

518/2004) Libânio e Lopes (2005), Lopes e Libânio (2005), Libânio

et al (2005), Teixeira et al.

(2005a, b), Santos

et al. (2005) e Almeida et al (2005c) elaboraram um conjunto de estudos

envolvendo a remoção de algas, protozoários, cor e turbidez, comparando-se diferentes ETA de

tratamento convencional e chegaram à conclusão da necessidade de uma operação bem acurada,

uma vez a sobrecarga não ser fator limitante, para as estações analisadas, de um efluente à

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

estação de pior qualidade. No trabalho conclusivo, Almeida

et. al (2005c) atenta ao fato positivo

de a água afluente não ter correlações com a água bruta e ao fato negativo de a maioria das

estações analisadas não obedecerem ao disposto na Portaria 518/2004.

Tangerino

et al. (1998), mostraram em seus estudos com o Floculador de Manta de

Lodo, possibilidades de aumento da taxa de aplicação (vazão), em função da manta de lodo

formada. Da mesma forma Camp (1946, 1953) demonstrou a possibilidade do aumento da taxa

de escoamento em decantadores utilizando-se de placas paralelas. Santos e Matsumoto

(2002a,b), demonstraram a aplicabilidade de diversos tipos de coagulantes na remoção de cor e

turbidez num Módulo Floco Decantador de Manta de Lodo associado a decantador de alta taxa,

comprovando, no caso, um melhor desempenho dos polieletrólitos catiônicos. Cavazzana e

Matsumoto (2003a) utilizaram as indicações dos trabalhos citados anteriormente e analisaram o

comportamento do MFDML em taxas de aplicação maiores (160, 200 e 240m

/dia) que as até

então testadas (120m

/dia) associadas a diferentes coagulantes catiônicos e diferentes

situações de turbidez inicial.

Di Bernardo e Dantas (2005) consideram necessário o conhecimento dos parâmetros

que envolvem o desempenho da ETA para o adequado funcionamento de seu projeto.

Seckler

et al. (2003) apresentou trabalhos experimentais de baixo custo relativo às

soluções obtidas que permitiram a diminuição da presença de algas na ETA Alto da Bela Vista

comprovando a importância de estudos experimentais anteriores à aplicação prática de novas

tecnologias.

Cavazzana e Matsumoto (2003b) demonstraram as potencialidades do MFDML em

permitir aumento de produção de água com pequenas modificações, como aumento do volume

do prolongador - entre o floculador de manta e o decantador - ver Figura 12.

E, com o intuito de somar as características do MFDML, Cavazzana e Matsumoto

(2004c, e) mostram que a construção do sistema do tipo PMC automatizado em escala ampliada

para estudos de comprovação e ajustes torna-se essencial para comprovação de sua utilização

prática, à medida que se conhece o comportamento do parâmetro principal para os ajustes de

dosagem (gradiente de velocidade), bem como a dinâmica de funcionamento do Sistema de

Tratamento de Água – como os momentos de descarga da manta de lodo, lavagem do filtro e

reinício do ciclo de operações.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 12: Esquema do Módulo Experimental

Fonte: Cavazzana e Matsumoto (2003)

III.1.8 - Filtração

Após a passagem da água pelas etapas de mistura rápida, floculação e decantação é

indispensável a utilização de filtros de areia no tratamento de água para abastecimento. Existem

as técnicas de filtração lenta ascendente e descendente, filtração rápida descendente e dupla

filtração. O objetivo dessa etapa consiste em remover partículas suspensas, coloidais e

microorganismos pela passagem da água por um meio poroso, a areia. De forma geral os filtros

podem remover partículas menores que 1

através de três mecanismos distintos: transporte,

aderência e desprendimento. O bom desempenho dessas unidades depende basicamente de um

arranjo adequado à água e à taxa de filtração e técnica que se deseja trabalhar, bem como de uma

boa coagulação (Di Bernardo e Dantas, 2005 e Di Bernardo

et al., 2003).

III.1.9 - Geração e destino dos resíduos

Batalha (1967) alertou ao fato de as ETA, como qualquer outra unidade produtiva,

Medidor

vazão

Dosador

coagulante

Caixa de nível

Constante

on-line

Turbidímetro

Tanque de preparo de água bruta

Floculador

Manta de

Lodo

Descarga

lodo

Difusor

Decantador

Placas paralelas

Água filtrada

Tubo de

limpeza

filtro

areia

Turbidímetro on-line

Amostra

Mistura

rápida

Prolongador

misturador

Tubulação de

alimentação

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gerarem resíduos, seja através do lodo produzido nos decantadores, ou do efluente da lavagem

dos filtros, ambos resultantes do processo de retenção de substâncias em quantidades

indesejáveis na água para consumo humano. Também, alerta à necessidade do controle dos

diversos parâmetros de potabilidade para obtenção de um processo produtivo de qualidade.

Os mesmos princípios observados por Batalha (1967) são utilizados por Cassini

et al.

(2003) ao tratarem a geração de resíduos no saneamento. Cassini

et al. (2003) empenharam seus

estudos no tratamento de esgotos e avaliaram quanti-qualitativamente o aproveitamento do

biogás – gás resultante da digestão de compostos orgânicos complexos por microorganismos –

gerado ao longo do processo de tratamento. Cassini

et al (2003) colocam, ainda, a dificuldade de

disposição correta do lodo acumulado pela retirada das substâncias indesejáveis ao efluente, bem

como suas implicações negativas na biodegradabilidade do meio ambiente.

Cavazzana e Matsumoto (2004a), observaram ser positiva a formação da manta de lodo

no processo de tratamento de água para abastecimento devido ao seu maior grau de compactação

em relação ao lodo das ETA onde a manta não ocorre, diminuindo os leitos de secagem.

Cavazzana e Matsumoto (2004b) propuseram uma concepção de ETA em que a recirculação do

efluente do leito de secagem ajuda na formação de uma manta de lodo mais densa.

III.2 - ANÁLISE DIMENSIONAL

Munson et al. (1997) discorre bem sobre adimensionais como descrito a seguir.

Muitos problemas de mecânica dos fluidos podem ser resolvidos com procedimentos

analíticos. Entretanto, o número de problemas que só podem ser resolvidos a partir da utilização

de resultados experimentais é enorme.

Esse é um dos motivos para os engenheiros que trabalham com fluidos estarem

familiarizados com a abordagem experimental dos escoamentos, pois só assim eles podem

interpretar e utilizar corretamente os dados experimentais públicos (aqueles que constam dos

livros e manuais) ou serem capazes de planejar e executar os experimentos necessários em seus

próprios laboratórios. Sendo assim, é importante considerar algumas técnicas e conceitos

importantes para o planejamento e execução de experimentos bem como o modo de interpretar e

correlacionar os dados que podem ser obtidos em experimentos.

O conceito de semelhança é utilizado para alcançar resultados amplamente aplicáveis,

ou seja, o conceito de semelhança garante que as medidas obtidas num sistema (por exemplo, no

laboratório) podem ser utilizadas para descrever o comportamento de outro sistema similar (fora

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

do laboratório). O sistema do laboratório usualmente é um modelo utilizado para estudar o

fenômeno em que se está interessado sob condições experimentais cuidadosamente controladas.

O estudo dos fenômenos no modelo pode resultar em formulações empíricas capazes de fornecer

predições específicas de uma ou mais características de outro sistema similar. Para que isto seja

possível é necessário estabelecer a relação existente entre o modelo de laboratório e o outro

sistema. Isso pode ser feito de uma maneira sistemática.

Uma questão essencial a ser respondida é: “Qual é o número de grupos adimensionais

necessários para substituir a relação original de variáveis?”. A resposta desta questão é fornecida

pelo teorema básico da análise dimensional. Uma equação dimensionalmente homogênea

envolvendo k variáveis pode ser reduzida a uma relação entre k - r produtos adimensionais

independentes em que r é o número mínimo de dimensões de referência necessário para

descrever as variáveis.

Os produtos adimensionais são usualmente referidos como "termos pi" e o teorema é

conhecido como o de Buckingham pi pois Buckingham utilizou o símbolo para representar os

produtos adimensionais (esta notação ainda é bastante utilizada). Apesar do teorema ser bastante

simples sua demonstração é complexa.

O teorema pi está baseado no conceito de homogeneidade dimensional. Considere uma

equação com significado físico e que apresenta

k variáveis, como na Equação 32.

(

uuufu ,...,,

321

)

Equação 32

Essencialmente, admite-se que a dimensão da variável do lado esquerdo da equação é

igual a dimensão de qualquer termo isolado presente no lado direito da equação. Assim, pode-se

rearranjar a equação num conjunto de produtos adimensionais (termos pi) do modo da Equação

33.

(

−

ΠΠΠ=Π ,...,,

321

Equação 33

A diferença entre o número necessário de termos pi e o número de variáveis original é

igual a

Nota-se que r é igual ao número mínimo de dimensões de referência utilizado para

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

descrever todas as variáveis originais da equação. Normalmente, as dimensões de referência

necessárias para descrever as variáveis originais são as dimensões básicas M, L e T ou F, L e T.

Entretanto, em alguns casos, apenas duas dimensões, tais como L e T, são necessárias e em

outros casos é necessária apenas uma dimensão para descrever as variáveis originais. Em alguns

casos excepcionais as variáveis podem ser descritas por alguma combinação de dimensões

básicas, tais como M/T

e L, e neste caso r é igual a dois (em vez de três).

Existem muitos métodos para a determinação dos grupos adimensionais. O método das

variáveis repetidas pode ser particionado em 8 passos que podem ser seguidos na análise de

qualquer problema.

Alguns grupos adimensionais são usuais na Mecânica dos Fluidos. A parte superior do

Quadro 01 apresenta as variáveis que normalmente são utilizadas na análise dos problemas de

mecânica dos fluidos. A lista não é completa, mas indica as variáveis mais utilizadas em

problemas típicos. Felizmente não se encontram todas estas variáveis em todos os problemas de

mecânica dos fluidos. Entretanto, quando se encontra combinação destas variáveis é normal

combiná-las nos grupos adimensionais (termos pi) fornecidos no mesmo Quadro. Estas

combinações são utilizadas tão freqüentemente que receberam nomes especiais .

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Quadro 01: Alguns Grupos Adimensionais e Variáveis Utilizadas na Mecânica dos Fluidos

Variáveis: Aceleração da gravidade, g; Módulo de elasticidade volumétrico, ; Comprimento

característico,

I; Massa específica,

; Frequência de oscilação do escoamento,

; Pressão,

(ou

∆

); Velocidade do som, c; Tensão superficial,

; Velocidade, V; Viscosidade dinâmica,

Grupo

Adimensional

Nome Interpretação Tipos de Aplicação

Número de

Reynolds, Re

força de inércia

força viscosa

É importante na maioria

dos problemas de

mecânica dos fluidos

Número de Froude,

força de inércia

força gravitacional

Escoamentos em

superfície livre

Número de Euler,

força de pressão

força inércia

Problemas onde a pressão

ou diferenças de pressão é

importante

Número de

Cauchy*, Ca

força de inércia

força de compressibilidade

Escoamentos onde a

compressibilidade do

fluido é importante

Número de Mach*,

força de inércia

força viscosa

Escoamentos onde a

compressibilidade do

fluido é importante

Número de Strouhal,

força de inércia (local)

força de inércia (convectiva)

Escoamentos transitórios

com uma freqüência

característica de oscilação

Número de Weber,

força de inércia

força de tensão superficial

Problemas onde os efeitos

da tensão superficial são

importantes

*Os números de Cauchy e de Mach são relacionados e podem ser utilizados como indicador da relação entre os

efeitos de inércia e da compressibilidade.

Fonte: Munson et al. (1997)

Sempre é possível fornecer uma interpretação física dos grupos adimensionais. Estas

interpretações podem ser úteis na análise dos escoamentos. Munson

et al. (1997) e Fox e

McDonald (1995) utilizam-se desses adimensionais para analisar a semelhança entre modelos e

protótipos propondo que cada grupo

deve ser igual para as duas escalas. Complementam,

também, que ao tratar de escalas deve-se estabelecer se a mesma é geométrica (altura, largura ou

outro comprimento), cinemática (velocidades) ou dinâmica (acelerações, tempo), expressando-a

na forma de divisão ou fração.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

IV - METODOLOGIA

IV.1 - INTRODUÇÃO

Este item descreverá as metodologias bases para o cálculo de gradientes de velocidade

tanto no MFDML (modelo) como no SFML (protótipo), bem como para o estudo da formação de

manta de lodo – feita a partir de um balanço de massa - e, do estudo com adimensionais para

comparação de escala entre o SFML e o MFDML. Os avanços desenvolvidos para a automação

do SFML estão disponíveis no Apêndice 03.

IV.2 - DESCRIÇÃO DOS CÁLCULOS HIDRÁULICOS NO MFDML

Para obtenção das dosagens de coagulantes foram feitos ensaios de bancada (jar–test)

adaptados às taxas de aplicação (vazões) a partir das correlações hidráulicas que cada uma dessas

taxas ocasiona no MFDML.

Na determinação geral para cálculo das características hidráulicas - gradientes de

velocidade e tempos de detenção no MFDML - partiu-se da Equação 01 (anterior) considerando-

se a potência dissipada como descrito na Equação 34.

QHP

Equação 34

onde:

: peso específico do líquido (N/m

);

Q: vazão (m

/s);

H : perda de carga (m).

Também, para ajustar a Equação 01 ao Módulo Experimental é necessário conhecer-se

o coeficiente de resistividade, o qual está ligado com a resistência ao escoamento do meio

filtrante limpo e às partículas retidas (Di Bernardo, 1993) e pode ser expresso na forma da

Equação 35.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

(

)

∞

××= VKLH

rff

Equação 35

onde:

H : perda de carga (m);

L : espessura do meio filtrante (m);

∞

: velocidade de aproximação (m/s);

: coeficiente de resistividade (s/m).

Na passagem subseqüente pode-se substituir a potência levando-se em consideração o

coeficiente de resistividade apresentado por Di Bernardo, 2003 chegando-se à Equação 36.

Equação 36

E, escrevendo-se as equações de 37 a 41, vem:

g×=

(N/m

) Equação 37

onde:

: massa específica (kg/m

);

g : aceleração da gravidade (m/s

×= Equação 38

onde:

: viscosidade cinemática da água (10

-6

/s).

cteKL

=× Equação 39

onde:

cte: perda de carga por unidade de velocidade (s).

v×=

cteH

Equação 40

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

=v Equação 41

onde:

v: velocidade média (m/s).

Rearranjando-se essas equações (37 a 41) e substituindo-se na Equação 36, obtém-se a

Equação 42.

VolA

Qgcte

××

Equação 42

onde:

A : área da seção em que se quer determinar o gradiente (m

Também, obtém-se o ponto de encontro - altura e dimensão da seção transversal,

considerando esta ser quadrada - do cone formado devido ao orifício de entrada do floculador

com as paredes deste conforme o colocado por Vianna (1992) quanto à relação de espaçamento e

altura de encontro de jatos sucessivos e observando-se as figuras 13 e 14 (ver Equação 43).

Figura 13: Representação da relação entre espaçamento e altura de encontro dos jatos sucessivos

Fonte: adaptado de Viana (1992)

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

hx: altura do

complemento do tronco

de pirâmide invertido

Figura 14: Esquema para cálculo dos volumes na peça piramidal e da área média em h’

()

bdh

hDb

×−×+

5,25,2

' Equação 43

onde:

D(h): diâmetro interno do cone (m);

d, h e b’: (m), conforme Figura 14.

Dessa forma, o diâmetro médio do cone, no encontro com as paredes do equipamento,

levando-se em consideração que a seção do módulo é quadrada, será a soma do diâmetro inscrito

com o circunscrito dividido por 2 (dois), chegando-se à Equação 44.

()

(

)

()

bdh

hDm

×−×+×

+××

5,25,22

Equação 44

onde:

Dm(h): diâmetro médio do cone de entrada (m) em função da altura h - ver Figura 14 - da peça piramidal,

no encontro do cone anteriormente descrito com o floculador considerando não haver variação de b e d

(dimensões específicas do módulo).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

A altura correspondente à b’ é h’, dado pela Equação 45.

5,2 bh ×= Equação 45

A área média da secção, para um determinado h’, conforme a Figura 14 é dada pela

Equação 46.

[]

)h(Dm

)h(A

Equação 46

onde:

)h(A

: área média (m

) para uma determinada seção transversal do módulo, em h’, altura de encontro

do cone formado pela pequena área de entrada do floculador e a peça piramidal, conforme Figura 14.

Calculados todos os elementos de área e altura pode-se discretizar o MFDML em três

partes na altura:

Início: é constituído da parte inferior do floculador ao ponto de encontro dos jatos

sucessivos;

Meio: é constituído do ponto de encontro dos jatos sucessivos ao início do

prolongamento;

Fim: é constituído do início do prolongamento ao final do decantador de placas

paralelas.

Os gradientes de velocidades obtidos eram o do início e o do fim das seções do Módulo

Floco Decantador de Manta de Lodo. E como se trata de uma peça piramidal com gradiente do

final muito menor que o do início, o gradiente de velocidade no meio é dado pela Equação 47.

meio

= Equação 47

onde:

G : gradiente de velocidade do início – entrada – (s

-1

);

G : gradiente de velocidade do fim - após o floculador - (s

-1

);

Por fim, ponderando-se os gradientes pelas respectivas alturas de influência, conforme

Figura 14, tem-se o gradiente médio para aplicação em jar-test dado pela Equação 48.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

()()

()

dpfmeioi

médio

hGhhGhG

×+−×+×

Equação 48

onde:

h: altura do floculador (m);

h’: altura de encontro do jato de entrada com as paredes do floculador (m);

p+d

a altura do prolongador mais decantador (m);

médio

: o gradiente de velocidade médio para ensaios em jar-test (s

-1

);

IV.3 - DETERMINAÇÃO DA FORMAÇÃO DA MANTA DE LODO NO

MFDML

De forma geral, pode-se fazer um balanço típico, da forma da Equação 49.

cran

APSE =+− Equação 49

onde:

E : entrada;

S : saída;

P : produção;

A : acúmulo.

Dessa maneira, o termo

estaria representando a quantidade total de manta de lodo

formada;

seria nulo, já que a manta não pode se auto alimentar; estaria representando um

possível desprendimento da manta e de partículas que entram e não se agregam à manta; e

corresponderia à entrada total de partículas que podem ou não contribuir com a manta.

Assim, conforme hipóteses e equacionamentos já apresentados para a floculação por

Thomas et al. (1999), primeiramente deve-se reescrever a Equação 49 na forma da Equação 50.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

smemimm

NNNN −+= Equação 50

onde:

N : número total de partículas na manta;

N : número inicial de partículas na manta;

N : número de partículas que entram na manta;

N : número de partículas que saem da manta.

Sendo o último termo formado por outros dois, conforme Equação 51.

pisdsm

NNN +=

Equação 51

onde:

N : número de partículas que se desprendem da manta;

N : número de partículas inertes.

Uma observação, é que as partículas inertes não passam pela manta sem chegar a fazer

parte da mesma.

No entanto, não é possível quantificar a manta de lodo a partir do número de partículas,

uma vez que o Laboratório de Saneamento não dispõe de equipamentos (contador de partículas)

capazes de estabelecer tal parâmetro.

Tendo em vista esse agravante, será exposta uma forma mais simplificada para

quantificar a manta a partir de uma média entre os dados observados de volume da manta –

calculado a partir da altura da mesma – e de remoção de turbidez.

Primeiramente, supõe-se que águas de maior turbidez possuem um maior número de

partículas e, ainda, pode-se associar esse maior número de partículas a uma maior massa de

partículas existente em uma matriz fluida.

Supondo, também, que essa massa seja menor que 5% da massa da mistura, e sendo o

fluido a água – fluido newtoniano – a mistura terá características Newtonianas (Lledo, 2003).

Supondo, ainda, que essa matriz siga as hipóteses de Smoluchowski (1917) –

escoamento laminar, partículas esféricas, de mesmo tamanho e monodispersadas - pode-se,

então, inferir que a manta pode ser calculada em termos de balanço de massa.

Como, no entanto, a manta pode se apresentar mais ou menos densa, torna-se

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

importante quantificar o seu volume e a forma (mais ou menos densa) com que se apresenta, pelo

fato de uma vez atingida a forma mais densa, dificilmente ela se dispersa.

O fato que leva à consideração de que um aumento de massa de argila na água leva a

um aumento de turbidez fica mais bem exposto pela Figura 15 e Tabela 02 construídas a partir

dos dados da argila utilizada para preparação da água bruta sintética para estudos no Módulo

Floco Decantador de Manta de Lodo. Nesses, a turbidez inicial da água, para a calibração, era

0,31uT.

Tabela 02: Estimativa da quantidade de argila para determinada turbidez

Quantidade acumulada

de argila (g) em 1L de

água

0 0,0655 0,1611 0,2083 0,3285 0,3945 0,4992 0,6379

Turbidez (uT) 0,31 6,71 24,52 33,80 59,50 75,21 96,90 128,00

Turbidez x Quantidade de argila

Tu = 191,24.qa + 0,31

= 0,9881

100

120

140

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Quantidade de argila por litro de água (g/L)

Turbidez (uT)

Figura 15: Estimativa gráfica-numérica da quantidade de argila utilizada nos experimentos para se atingir

determinada turbidez em 1L de água

O gráfico da Figura 15 mostra-se coerente com o esperado pelo fato de uma maior

quantidade de argila causar aumento de turbidez e o ajuste da curva ter coeficiente de correlação

próximo de 1. Dessa maneira, a quantidade de argila utilizada por litro de água nos ensaios até

então realizados (ver formulários dos Anexos 161 a 178) pode ser facilmente obtida – Ver

Tabela 03.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Tabela 03: Turbidez (uT) x Argila (g/l) para as turbidez de ensaio

Turbidez

(uT)

Argila

(g/L)

Turbidez

(uT)

Argila

(g/L)

Turbidez

(uT)

Argila

(g/L)

3 0,0141 35 0,1814 70 0,3644

5 0,0245 40 0,2075 75 0,3906

7 0,0350 45 0,2337 80 0,4167

10 0,0507 50 0,2598 85 0,4428

15 0,0768 55 0,2860 90 0,4690

20 0,1030 60 0,3121 95 0,4951

25 0,1291 65 0,3383 100 0,5213

30 0,1552

Assim, pode-se estabelecer uma curva que relaciona turbidez e massa das partículas do

tipo apresentado pela Equação 52.

BqaATu +×=

Equação 52

onde:

*Tu : turbidez da água (uT);

A: coeficiente angular da reta (uT/(g/L));

: quantidade de argila por unidade de volume em massa (g/L);

: turbidez inicial, sem adição de argila (uT).

*Deve-se observar que outra água ou outro tipo de partícula a ser trabalhada pode apresentar um perfil de

turbidez (Tu) diferente do encontrado.

**Observe que

é uma quantidade unitária de argila (em g) inserida em um volume de 1L de água.

E, substituindo-se a Equação 52 na Equação 50, obtém-se a Equação 53.

seim

qaqaqaqa −+= Equação 53

onde:

qa : quantidade de argila na manta (Kg);

: quantidade de argila inicial na manta;

qa : quantidade de argila que entra na manta;

qa : quantidade de argila que sai da manta.

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Supondo uma mistura de argila em água na manta de fração

em massa, pode-se

escrever a Equação 54.

água

mqa

Equação 54

onde:

: fração de argila em massa na mistura (g/g);

água

m : massa de água na mistura (g).

Fazendo-se o volume da manta conforme a Equação 55 e substituindo-se na Equação

54, chega-se à Equação 56. E, considerando-se o volume contido numa peça piramidal conforme

Equação 57 (Ver figuras 14 e 16 e 17) tem-se que a altura da manta no Módulo Experimental

pode ser dada pela Equação 58.

Lpm

VolVolVol += Equação 55

()()

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

+−

qaVol

ρρ

Equação 56

Vol

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

Equação 57

()()

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

××

+−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

×=

1000

qah

ρρ

Equação 58

onde:

Vol : Volume total da manta (m

);

Vol : Volume das partículas contidas na manta (m

);

Vol : Volume de líquido na manta - normalmente água – (m

);

h : altura total da manta (m);

b : largura da lateral superior do tronco de pirâmide correspondente à – ver Figura 14 – (m);

d : largura lateral inferior do tronco de pirâmide – ver Figura 14 – (m);

: massa específica seca média das partículas da manta (g/L);

: massa específica do líquido (g/L).

1000: transforma litros em m

(L/m

);

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Manta de

lodo

densa

Figura 16: Foto do modelo com manta bem formada ou densa

Manta de

lodo

dispersa

Figura 17: Foto do modelo com manta dispersa

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Pode-se, em seguida, estimar a quantidade de argila que entra e que sai do sistema a

partir da vazão (gerada pela taxa de aplicação no sistema) e turbidez de entrada e de saída.

Inicialmente, seja a Equação 59 representativa do inverso da massa específica média da

solução de partículas (p) em um determinado líquido (L).

()()

ρρ

+−

)(

Equação 59

onde:

: inverso da massa específica média (L/g).

Fica então evidente que K depende da porcentagem em massa da mistura (X), a qual é

diferente tanto para a manta, quanto para as águas de entrada e de saída, podendo-se definir a

Equação 60.

)(XK

∆×

= Equação 60

onde:

t∆ : intervalo de tempo (s).

Assim, seja X

e X

as frações de argila em massa nas águas que entram (água bruta) e

saem (água decantada) do sistema, respectivamente, num determinado período de tempo, pode-

se obter a quantidade de argila retida através da Equação 61.

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−∆×=−=

)(

ser

XKXK

tQqaqaqa

Equação 61

onde:

qa : quantidade de argila retida (g);

(

)

: inverso da massa específica média da água bruta – entrada - (L/g);

(

XK : inverso da massa específica média da água decantada – saída - (L/g).

Supondo-se, então um volume unitário de água, pode-se reescrever a Equação 54 na

forma da Equação 62.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

água

mqa

νν

= Equação 62

onde:

água

: massa de água contida em 1 litro de água (g).

E, substituindo-se

como na Equação 52 e a massa do líquido (água) - densidade

vezes volume -, obtém-se a Equação 63.

BTu

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

Equação 63

onde:

Tu, A e B: como definido na Equação 52;

: massa específica do líquido, no caso a água (1000 g/L).

E, trabalhando-se a Equação 63 para a quantidade de argila retida juntamente com a

Equação 47 acima, chega-se à Equação 64.

()

()()

BTuABTuA

TuTuA

tQqa

spep

sep

−+××−+×

−××

×∆×=

ρρ

Equação 64

onde:

Tu : turbidez da água bruta- entrada - (uT);

Tu : turbidez da água decantada - saída - (uT);

Q : vazão (L/s).

Assim, utilizando-se os dados da curva calibrada na Figura 16, com A = 191,24

uT/(g/L) e B = 0,31uT, considerando a densidade da argila

= 1800 g/L a do líquido utilizado

(água)

= 1000 g/L, = 1800s, Q em L/s (conforme cada ensaio) na Equação 64 pôde-se

fazer as primeiras análises e comparações com a altura da manta obtida em cada período de

tempo. Isso foi feito considerando-se

(a quantidade retida) contribuindo toda para a manta,

sendo substituída na Equação 58 (em lugar de

t∆

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

No entanto, uma caracterização da argila utilizada na água sintética (ver Anexo 203),

mostrou que

=2630 g/L, o que gerou novos resultados.

E, após essa verificação, observou-se na Figura 15 uma distorção entre as curvas real e

ajustada causando desvios nos resultados de X(%) motivando ajustes na

, originando a

Equação 65.

(

)()

()()

BTuABTuA

TufffBTufA

tQqa

spep

ssesee

−+××−+×

−−+×××

××=

ρρ

∆

Equação 65

onde:

f* : fator de ajuste da quantidade de argila da entrada - (g/g);

f* : fator de ajuste da quantidade de argila da saída - (g/g);

*Esses fatores provém de uma função que corrige a distorção da reta ajustada na Figura 15 com os

valores reais.

Os fatores de ajuste foram feitos a partir da Tabela 04, em que são mostradas as

relações entre a quantidade de argila calculada com a curva obtida na Figura 15 e a quantidade

realmente adicionada conforme a turbidez e, mais bem ajustados utilizando-se a curva da Figura

18.

Tabela 04: Relação entre as quantidades de argila calculada (qac) e real (qa)

qa/L

(g/L)

(uT)

qac/L

(g/L)

Relação

(qac/qa)

0,0000 0,31 0,0000 0,0000

0,0660 6,71 0,0335 0,507057608

0,1611 24,52 0,1266 0,785815361

0,2083 33,8 0,1751 0,840711799

0,3285 59,5 0,3095 0,942180759

0,3945 75,21 0,3917 0,992786985

0,4992 96,9 0,5051 1,011763142

0,6379 128 0,6677 1,046708015

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Relação qac/qa

(1/f)=(qac/qa) = 0,1786Ln(Tu) + 0,2013

= 0,9971

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0306090120

Turbidez (uT)

qac/qa

Figura 18: Inverso do fator de ajuste f a ser aplicado à quantidade de argila obtida com a curva da Figura 16

Para comparação dos resultados, utilizou-se a Tabela 05 referente aos resultados de X

(fração em massa de argila na manta) para mantas bem formadas em uma determinada taxa.

Tabela 05: X obtido para cada taxa de aplicação a partir da turbidez de mantas bem formadas

Taxa(m/d) Turbidez(uT) X (g/g)

160 3060 0,015747

200 1190 0,006182

240 595 0,003100

IV.4 - DESCRIÇÃO DOS CÁLCULOS HIDRÁULICOS PARA UM SFML

DE 1x1m (PROTÓTIPO)

O SFML construído em escala ampliada foi projetado visando manter a proporção

vazão/área (velocidade ascencional) com o MFDML existente no Laboratório de Saneamento da

UNESP/FEIS.

Como se desejou obter um sistema modular de fácil construção, decidiu-se manter o

formato da seção quadrada com 1m de lado, visando facilitar, posteriormente, o cálculo da área

necessária à implantação do SFML a partir da demanda a ser atendida.

Após esse passo, teve-se que determinar a entrada da água no sistema de forma a obter-

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

se gradientes de velocidade médios adequados à coagulação (gradiente do início) e à floculação

(gradiente da parte superior do sistema).

Esses gradientes de velocidade orientam a realização dos ensaios em

jar-test para

obtenção da dosagem de coagulante.

Para o caso atual, pretendeu-se conceber um floculador verticalizado e não inclinada

(piramidal) visando maior facilidade de execução do sistema modular. Dessa maneira, a

floculação ocorre em função do cone formado pelos jatos de entrada espaçados de 50 cm entre si,

ficando o restante do sistema considerado como prolongador.

A Figura 19 mostra a esquematização para os cálculos no SFML.

Orifício

Figura 19: Concepção básica para cálculos de G no SFML a ser construído, cotas em metros

Sendo assim, Gmeio = 0 e, Gmédio terá a forma descrita na Equação 66.

)'/()'(

dpdpfimédio

hhhGhGG

+×=

Equação 66

A Equação 66 fornece as bases para realização de ensaios em

jar-test para ETA do tipo

da proposta, em unidades modulares, do tipo do apresentado, da forma descrita abaixo.

A seguir estarão especificadas as formas de cálculo dos gradientes de velocidade para o

início e fim (do SFML a ser construído).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Inicialmente, a Figura 13 mostra como funciona o comportamento dos jatos sucessivos,

para o qual deve ser calculado o volume envolvido. Participa também desse cálculo o

espaçamento médio (Em) entre os jatos sucessivos - o qual fornece a altura de encontro entre

esses jatos (h’, utilizada no cálculo do volume inicial) e Gi - e a área de orifícios

. Assim,

pode-se descrever as equações 67, 68 e 69.

Emh ×= 5,2'

Equação 67

onde:

h’ altura de encontro do jato de entrada com as paredes do floculador, m;

Em: espaçamento médio entre orifícios, m;

()

Emh

Vol

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

×=

Equação 68

onde:

Vol: volume interno aos cones formados pelos jatos sucessivos, m

;

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Equação 69

onde:

A : Área dos orifícios de entrada, m

;

D: diâmetro da tubulação de entrada, m;

Finalmente, como a concepção do SFML possui cantos vivos (quadrado) há a

necessidade de se levar em consideração a zona morta formada através do cálculo de um

diâmetro médio (Dm) da seção transversal, o qual seria a área (As) de escoamento após o

encontro entre os jatos sucessivos. Pode-se, então, escrever as equações 70 e 71.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

lDm ×

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Equação 70

onde:

Dm: diâmetro médio da unidade modular (m

);

l: comprimento do lado da unidade modular (m).

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Equação 71

onde:

A : área da seção após o encontro entre os jatos sucessivos (m

IV.5 - ESTUDO DE ADIMENSIONALIZAÇÃO PARA AUMENTO DE

ESCALA

Foi utilizado o teorema dos pi ou de Buckngham na determinação de grupos

adimensionais para estudos do aumento de escala do MFDML.

Assim, pretende-se descrever um adimensional que possa traduzir as relações existentes

entre o modelo existente (MFDML) e um protótipo que se deseja construir (SFML).

Ainda, pretende-se que esse adimensional traduza efeitos apresentados em sistemas

hidráulicos do tipo coluna, com mesmas largura e comprimento (l), como o que se está

estudando, sem levar em consideração o diâmetro das partículas sólidas presentes no fluido do

modelo ou protótipo.

Assim, dadas as considerações iniciais, pode-se proceder aos 8 passos apresentados por

Munson

et al. (1997):

Passo 1: Relação das principais variáveis envolvidas no problema:

l : largura do sistema (m);

: massa específica do fluido (kg/m

);

V : Velocidade média ascensional (m/s);

h : altura do sistema (m);

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: viscosidade dinâmica do fluido (N.s/m

);

t : tempo de detenção hidráulico (s);

G : Gradiente de velocidades médio (s

-1

Passo 2: Expressão das variáveis em função das dimensões básicas (M, L, T):

010

;

031

−

;

V :

110 −

;

h :

010

;

111 −−

;

t :

100

;

G :

100 −

Passo 3: Determinação do número necessário de termos П a partir da Equação 72:

()()

GtVf

,,.,

µρ

Equação 72

Seja k = 5 (número de variáveis) e r = 3 (três dimensões, M, L e T), o número de

termos П, será k-r = 2

Passo 4: Escolha das variáveis repetidas:

Serão elas:

()

V.,

e .

Passo 5: Formação dos termos П a partir de uma das variáveis não repetidas

conjuntamente com as variáveis repetidas:

Compondo as variáveis repetidas com

, vem:

()

000

.: TLM

=•Π

µρ

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

()

0;0;0

000

===

=•

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

cba

tLMT

Passo 6: Repetição do passo anterior para o restante das variáveis não repetidas (no

caso, apenas 1):

()

000c

TLMGtV.: =•

µρΠ

()

1c;0b;0a

tLMTT

001

===

=•

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

Passo 7: Verificação da adimensionalidade dos termos П:

000

OkTLM

⇒⇒⇒=Π

000

OkTLM

⇒⇒⇒=Π

Passo 8: Expressão final – Equação 73 - da relação entre os termos П e análise do

significado dessa relação:

()

ctef

=⇒=

ΠΠ

Equação 73

Deve-se, agora, estabelecer uma relação funcional entre esses adimensionais através da

aplicação dos dados do problema. A relação entre os termos

é válida em função de haver

apenas dois termos. É possível inferir que a constante representa uma relação das características

geométricas do problema, representadas em

, com a inércia, pressão e viscosidade do fluido,

representadas em

(número de Camp), uma vez o segundo termo trazer informações de

velocidade, perda de carga e viscosidade do fluido.

IV.6 - ESTUDO DA AUTOMAÇÃO DA DOSAGEM DE COAGULANTE

A dosagem de coagulante foi semi-automatizada e feita a partir dos dados obtidos em

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ensaios em

jar-test.

Com esses dados, foram montadas curvas de dosagem a partir do sistema que se

desejava operar - em termos de suas características hidráulicas -, levando-se em consideração a

turbidez da água bruta.

As curvas foram estabelecidas por interpolação linear, em passos discretos, observados

os possíveis desvios de comportamento da mesma buscando-se, assim, os pontos de inflexão. No

MFDML a dosagem era controlada por carga hidráulica e no SFML por uma bomba dosadora

tipo diafragma.

IV.7 - ESTUDO DA REMOÇÃO DE PARTÍCULAS EM PLACAS PLANAS

PARALELAS

A partir da determinação e conferência do número de Reynolds pelas equações 21 a 24

é possível verificar a velocidade de sedimentação de uma partícula pela Equação 20. Por outro

lado, dadas as características físicas da partícula e o perfil de velocidades em um duto de

interesse é também possível conhecer o tamanho da partícula que encontrará a parte inferior do

duto e, assim, teoricamente será retida.

Para análise, primeiramente deve-se estabelecer o perfil de velocidades entre as placas

através das equações 74 e 75, Tabela 01 e gráficos das figuras 09 a 11 para montagem da

velocidade da partícula nas direções pz e px, conforme a Figura 20.

Figura 20: Esquema para análise de remoção de partículas em placas planas paralelas

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

cos×=

epx

Equação 74

sepz

VsenVV −×=

Equação 75

onde:

pz: direção da partícula em pz;

px: direção da partícula em px;

V : velocidade da partícula;

: velocidade da partícula na direção px;

V : velocidade da partícula na direção pz;

V : velocidade de escoamento no ponto p;

a: altura do duto;

b: largura do duto;

: ângulo das placas com a horizontal;

: ângulo entre a diagonal secundária do duto e a horizontal;

: ângulo entre a direção do deslocamento da partícula e a horizontal;

Hp: altura das placas;

x: comprimento das placas na direção de

Nessa suposição, a velocidade de escoamento é suposta maior que a velocidade de

sedimentação da partícula em um meio estático visando simular as ocorrências mais

desfavoráveis.

V - PROCEDIMENTOS

V.1 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS EM JAR-TEST

Obtidos os parâmetros hidráulicos dá-se seqüência à realização dos jar-test utilizando-

se os equipamentos da Figura 21. Esses ensaios de bancada permitem determinar as dosagens de

coagulante para cada situação de turbidez e vazão no MFDML.

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Aparelho de jar-test

Turbidímetro

Figura 21: Equipamentos utilizados na realização dos ensaios em jar-test

Para realização dos testes inicialmente era necessário preparar solução de coagulante

(polieletrólito). Essas soluções foram preparadas utilizando-se a relação da Equação 76.

005,0

Equação 76

onde:

: massa do polieletrólito na solução;

H2O

: massa de água na solução.

Isso pôde ser conseguido a partir da determinação da massa específica do coagulante

utilizado. Determinou-se, também, a quantidade de polímero a ser adicionada por litro de água

destilada, de forma a se obter solução 0,5% na relação entre massas do polieletrólito e água na

solução. Esses dados estão na Tabela 06.

Tabela 06: Característica do polieletrólito utilizado

Coagulante

Art Floc – C

(coagulante)

Característica Catiônico

Massa (g) 12,7380

Volume (ml) 9

Massa específica

(g/ml)

1,415

Dosagem para

solução 0,5% em

massa (ml/l

água

)

3,5

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Em seguida, preparava-se a água bruta – sintética - na turbidez desejada partindo-se da

quantidade de argila calibrada para cada turbidez, dada na Tabela 03.

A quantidade de argila era obtida em uma balança de precisão; em seguida misturava-

se o material na água e conferia-se a turbidez.

A etapa seguinte determinou as melhores dosagens de coagulante (polieletrólito).

Como era testado um único coagulante – isso em função dos resultados obtidos

anteriormente pelos autores deste trabalho sempre mostrarem melhor desempenho desse produto

(Cavazzana e Matsumoto, 2003) -, preparada a água era necessário estimar as dosagens do

polímero para cada turbidez e taxa de filtração que associados às características hidráulicas e

tempos de detenção de cada ensaio forneciam os valores de dosagem para cada turbidez da água

bruta ao final dos experimentos. A melhor dosagem era aquela que tratava a água em acordo com

os parâmetros desejados, ou seja, turbidez residual em torno de 2uT ao final do ensaio.

No entanto, para que esse procedimento tenha um caráter generalizado necessita-se

supor uma comparação entre coagulantes diferentes, em que outras análises devem ser feitas, da

forma do complemento descrito a seguir.

Assim, além das observações individuais para cada polímero, analisando-se o

comportamento dos polieletrólitos catiônicos denominados A (ρ=1,360g/cm

) e C (ρ=1,415

g/cm

) para turbidez inicial de 10uT e taxa de aplicação no módulo de 160m

/dia no filtro,

percebe-se a maior eficiência deste em relação àquele – Figura 22a e b. Isso porque o produto A

precisa de 7,5 mg de solução por litro de água, para dar à água bruta turbidez residual de 3,1 uT

(maior que 2uT); e o produto C, apesar de precisar de 17,5 mg de solução por litro de água, é

capaz de deixá-la com turbidez de 1,3uT (menor que 2uT). Ainda, C é a melhor, pois os níveis

de turbidez aumentam, com o aumento da quantidade de A, até o limite de 20mg/l (testado)

maior que 17,5 mg/L, a dosagem de C capaz de traduzir a eficiência desejada em termos de

remoção de turbidez.

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Turbidez x Tempo - polieletrólito "A"

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

0 5 10 15 20 25

tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem 5mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15 mg/l

Dosagem 20 mg/l

a) jar- test com o polieletrólito “A”

Turbidez x Tempo - polieletrólito "C"

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0 5 10 15 20 25

tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem7,5 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

Dosagem 22,5 mg/l

Dosagem 27,5 mg/l

Dosagem 37,5 mg/l

b) jar- test com o polieletrólito “C”

Figura 22: Gráficos comparativos das eficiências de dosagem entre os polieletrólitos A e C

Repetidos os ensaios para todas as taxas e turbidez que se pretende testar, é possível

montar as curvas de dosagem e realizar os ensaios no MFDML ou SFML.

V.2 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS NO MFDML

A realização de testes no MFDML envolveu as etapas de a a f, como segue:

Preparação da água bruta

Utilizou-se de dois tanques (Figura 23), nos quais misturava-se argila com

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homogeneização mecânica no tanque principal e, manual, no auxiliar - de onde se recalcava água

para o principal através de uma bomba. O segundo tanque foi utilizado para que se pudesse

manter um maior controle da turbidez da água bruta e ter-se água em quantidade suficiente para

ensaios longos. A turbidez nesses tanques eram ajustadas conforme a requerida pelo ensaio, 3uT

a 100uT. Uma bomba do tipo centrífuga recalcava água do tanque principal para uma caixa de

nível constante - ver Figura 12.

Figura 23: Esquema mostrando o tanque principal e o auxiliar de água bruta sintética

b) Ensaios em jar-test

Os ensaios de

jar-test possibilitaram a obtenção da melhor dosagem do melhor

polieletrólito testado para aplicação a cada taxa de filtração, conforme gradientes e tempos de

mistura rápida, floculação e decantação.

Aplicação de coagulante

A aplicação de coagulantes (polieletrólitos) era feita no vórtice de entrada da água bruta

na tubulação de alimentação do MFDML.

As vazões para alimentação com solução de coagulante foram controladas por um

sistema colocado acima do medidor de vazão. Esse sistema era alimentado com solução de

polieletrólito por uma bomba pequena, à bateria de 12 V, com dispositivo de nível semi-

automático para seu acionamento, a qual ficava ligada a um reservatório. No entanto, era

necessário fazer o ajuste de vazão conforme o ensaio pretendido para cada taxa de filtração e

turbidez inicial.

Esse ajuste tinha como parâmetro a quantidade (dosagem em mg de solução por litro de

água de ensaio) de coagulante utilizado para dois litros de água de ensaio nos

jar-test, sabendo-

se que a solução de polímero sempre apresenta a relação da Equação 76.

Dessa forma foi possível obter, para cada taxa de aplicação e turbidez de ensaio, a

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vazão de solução de coagulante a ser utilizada.

Aplicação no MFDML

Para verificação das dosagens obtidas em

jar-test foi utilizado o MFDML, o qual era

alimentado com água coagulada. A água bruta sintética utilizada passava pela caixa de

distribuição que, por sua vez, seguia a um misturador rápido colocado após a caixa de nível

constante. As coletas de água decantada foram realizadas na parte superior (final) do decantador

de alta taxa e da filtrada, após a passagem da água pelo filtro, conforme a Figura 12.

Taxas de aplicação e qualidade da água bruta

Foram realizados ensaios às taxas propostas de 160, 200 e 240m

/dia, com a água

bruta preparada como descrito anteriormente, nos três níveis de turbidez propostos: 3uT a 100uT.

Encerramento do ensaio

Os ensaios tiveram tempo de duração de 4 a 24 horas, dependendo do objetivo do

ensaio.

Os ensaios realizados com 4 horas tiveram ênfase na formação da manta de lodo e

turbidez da água decantada. Os de 24 h, visaram avaliar o desempenho do sistema para maiores

tempos de funcionamento. Os de 16 horas, permitiram analisar o funcionamento do sistema

frente a mudanças discretas e crescentes da turbidez de entrada.

V.3 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS NO SFML

Os ensaios no SFML (Figuras 24 a 26) seguiram basicamente os mesmos passos para o

MFDML, observadas três diferenças:

A primeira, referente à água bruta, é que foram testadas águas do Lago do Ipê em Ilha

Solteira-SP, em função da quantidade de água necessária para testar o protótipo e pela condição

de testá-lo com água natural;

A segunda, foi a realização de ensaios a taxas mais altas, de 240, 320 e 400m

/dia.

A terceira é que os filtros funcionaram para taxas que não comportavam toda a vazão

produzida no protótipo, em função da indisponibilidade de recursos para a montagem correta dos

filtros, associada à necessidade de se obter dados de água filtrada.

Dessa maneira, o encerramento dos ensaios no SFML se deu em 8h, definido pelo

operador, objetivando comparação dos

jar-test com os resultados no protótipo.

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Figura 24: Fluxograma do SFML montado no Lago do Ipê em Ilha Solteira-SP

Crivo

0,75m de carga

0,42-1,41mm - 0,40m - 200L

0,84-6,4mm - 0,10m - 25L

6,4-19mm - 0,15m - 37L

19-38mm - 0,10m - 7,5L

SFML

FILTRO

AREIA

Torneiras

para

coleta

de água

Base de concreto

Figura 25: Esquema de projeto do SFML montado no Lago do Ipê em Ilha Solteira-SP

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Figura 26: Foto do SFML montado no Lago do Ipê em Ilha Solteira-SP

V.4 - DESCRIÇÃO DA OBTENÇÃO DA DENSIDADE DA MANTA

A partir dos estudos de formação da manta de lodo pode-se estabelecer uma forma de

relacionar a turbidez da água com a porcentagem em massa de argila na mesma, dado que se

utilizou as mesmas argila e água para preparação da água bruta nos testes com o MFDML.

Para análise desses resultados, observou-se, também, que a solução de coagulante

possui turbidez aproximadamente nula, não influenciando no resultado final.

E, como a manta possuía turbidez muito alta, tirava-se uma amostra da mesma e diluía-

se numa certa proporção. Em seguida tirava-se a turbidez da amostra, transformava-se para a

turbidez inicial da manta e tirava-se a porcentagem de argila presente na mesma, bem como sua

densidade (ver Tabela 05 anterior).

Assim, aplicando-se os dados descritos no item 3 da Metodologia, foram feitas duas

análises. Inicialmente ajustou-se a fração em massa (X) para obtenção da altura de manta no

final do ensaio, conforme anexos 161 a 169, para comparação da altura da manta (anexos 170 a

178). Posteriormente ajustou-se um X, com e sem fator de ajuste, para comparação com a fração

em massa determinada em ensaio experimental (Tabela 05), gerando um fator erro (anexos 179 a

202).

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V.5 - ESTUDO DE ADIMENSIONAIS

Com a determinação dos grupos adimensionais envolvidos, é possível fazer-se

simulações que os inter relacionam e, assim, determinar-se de forma mais precisa o

comportamento e detalhes técnicos envolvidos num sistema de maior ou menor escala.

Esses estudos com adimensionais, uma vez testados e comprovados para a aplicação

desejada possibilitam obter dados para uma análise prática e rápida de um protótipo permitindo a

realização de uma série de ensaios em bancada, por exemplo, para indicar os elementos

compostos dos custos que estariam envolvidos em sistemas na escala desejada de forma

sistemática e com boa precisão.

Para o caso tem-se a necessidade de se avançar nesse viés, uma vez os estudos nesse

campo ainda estarem se iniciando enquanto outras questões, como o comportamento hidráulico e

a determinação da dosagem de coagulantes no MFDML e SFML terem sido alcançados.

V.6 - ESQUEMATIZAÇÃO E DESCRIÇÃO DA AUTOMAÇÃO DO SFML

Pretendeu-se inserir uma orientação para que o SFML funcionasse totalmente

automatizado e controlável à distância. Para tanto, conforme o Apêndice 03, utilizaria-se de

válvulas solenóides, medidores de vazão, bombas de recalque e dosadoras controlados via WEB,

pela interface de Computadores com programa de controle que decodifica os sinais de um

Controlador Lógico Programável.

VI - RESULTADOS

VI.1 - RESULTADOS DOS ENSAIOS EM JAR-TEST PARA O MFDML

Na realização do estudo de tratamento da água sob as taxas de 160, 200 e 240m

/dia

equivalentes à filtração, foi utilizado o MFDML mostrado nas figuras 12, 27 e 28.

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Decantador de alta taxa

Prolongador

Filtro de areia

Floculador

(piramidal invertido)

Figura 27: Foto do floculador, prolongador e início do decantador

Reservatório de coagulante

Caixa de nível

constante: água bruta

Misturador rápido, mecânico

Caixa de mistura: água

bruta e coagulante

Decantador de alta taxa

Figura 28: Foto das caixas de nível constante para alimentação e dosagem de coagulante do MFDML

Esse módulo está instalado no Laboratório de Saneamento do DEC/FEIS/UNESP

(auxílio FAPESP processo 1998/14395-5 e Fundo para o Desenvolvimento da UNESP/FEIS). O

modelo é composto de floculador de manta de lodo, acoplado na parte superior a um decantador

(de placas paralelas) de alta taxa seguido de um filtro de areia em camada única.

A seguir estão apresentadas as dimensões e características do MFDML das figuras 13,

27, 28 e 29 para cálculo dos gradientes de velocidade e tempos de detenção.

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18m

53m

16m

05m

Prolongador

1,00m

0,18m

Floculador

Figura 29: Dimensões do MFDML

Floculador manta de lodo:

• Material: Acrílico

• Volume do tronco de pirâmide (V1): 27 litros

• Volume do Prolongamento de 0,16m (V2): 5,2 litros

• Volume do Prolongamento de 1m: 32,4 litros

• Volume total: 43,20 litros

Decantador de alta taxa de placas paralelas:

• Material: Acrílico

• Dimensões: 0,18mx0,18mx1,10m

• Volume: 32 litros

• Espessura das Placas: 3mm

• No. de placas: 6

• Distância entre placas: 24mm

• Ângulo das placas com a horizontal 60°

Filtro de areia:

• Diâmetro : 20cm

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• altura total: 3,17m

• altura livre: 1,85m

• camada única de areia: 0,50m

• camada intermediária: 0,12m

• camada suporte: 0,45m

• fundo falso-drenagem: 0,25m

Os gradientes de velocidades obtidos eram o do início e o do fim das seções do módulo

decanto-floculador.

• Seção inicial:

Estimando-se a constante da Equação 39 em torno de 0,15 s, e sabendo-se que a área do

início é a do orifício de entrada do floculador (

=D ) e calculando-se o V

(Volume do início

- m

) = V

tronco

, o volume do tronco de cone, considerando as alturas definidas na Figura 30,

calculadas conforme as equações 43 e 45 e a área, calculada de acordo com as equações 44 e 46,

substituindo pelas dimensões do módulo apresentadas na Figura 14, tem-se:

bdh

hDb

0635,0

18,05,205,05,253,1

05,053,1

5,25,2

)(' =

×−×+

mh 153875,00635,05,2' =×=

hDm 0767,0

)21()(

)( =

+×

Agora, conforme as figuras 14 e 30 (hx = 0,5885 m), segue:

)5885,0)

)21(05,0

()5885,015875,0()0767,0((

+×

−+××=

tronco

005896,0 mV

tronco

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Projeção do jato

de entrada

Figura 30: Módulo Experimental discretizando alturas e volumes

*Q64682,2818554

0005896,0

02,0

Q81,915,0

×=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

××

−

•

Fim

Já para a determinação do gradiente no final do floculador, considera-se a área A

Equação 41, como sendo a média entre a área determinada pelo cone no encontro com as paredes

da pirâmide (correspondente à h’) e a área do final do floculador (b

- conforme a Figura 14), já

que para pontos acima de h’ considera-se que o escoamento ocupa toda a área transversal.

Assim, tem-se:

222

0324,018,0 mb ==

m01851,0

)0324,0

)0767,0(

(

A =

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*8101832,56219

02497,001851,010

81,915,0

×=

××

−

*Para Q em m

/s e

.em s

-1

Assim, em conformidade com as equações 45 e 46, e com a vazão e o volume de cada

etapa (ver Figura 30) tornou-se possível a construção das tabelas 07 e 08 para realização dos

ensaios em

jar-test.

Tabela 07: Estimativa dos gradientes de velocidade no floculador em função da taxa de filtração no MFDML

Taxa de filtração 160 m

/dia 200 m

/dia 240 m

/dia

médio

-1

) 33 41 50

Tabela 08: Estimativa dos tempos de detenção no MFDML (para a mistura rápida, floculação e decantação)

Taxa de filtração 160 m

/dia 200 m

/dia 240 m

/dia

Mistura rápida* 7,5 s 6 s 5 s

Floculador 6,5 min. 5 min. 4 min.

Decantador 20 min. 15 min. 10 min.

*A mistura rápida possui gradiente 600 s

-1

Feitos os cálculos dos gradientes e tempos de detenção procedeu-se aos ensaios em

jar-

test,

os quais forneceram os resultados de dosagem - indicando sempre o polieletrólito “C” como

melhor coagulante - para aplicação no MFDML apresentados na Tabela 09 e nos anexos 101 e

102 construídos a partir dos dados dos formulários e figuras dos anexos 001 a 018 e 037 a 066.

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Tabela 09: Melhores dosagens para aplicação no MFDML

Taxa

/dia)

Turbidez

de ensaio

(uT)

Melhor

dosagem

(mg/L)

Taxa

/dia)

Turbidez

de ensaio

(uT)

Melhor

dosagem

(mg/L)

160 3 1,25 200 30 22,5

160 5 10 200 50 20

160 7 12,5 200 70 20

160 10 15 200 100 37,5

160 30 17,5 240 3 5

160 50 15 240 5 15

160 70 17,5 240 7 17,5

160 100 22,5 240 10 25

200 3 2,5 240 30 25

200 5 10 240 50 25

200 7 15 240 70 25

200 10 20 240 100 37,5

Devido às dúvidas surgidas quanto à dosagem de coagulante em pontos intermediários

de turbidez inicial foram feitos outros ensaios, representados nos anexos 067 a 100 que

forneceram os dados mostrados na Tabela 10 e permitiram a construção dos anexos 103 e 104.

Tabela 10: Complemento às melhores dosagens para aplicação no MFDML

Taxa

(m³/m².dia)

Turbidez

de ensaio

(uT)

Melhor

dosagem

(mg/L)

Taxa

(m³/m².dia)

Turbidez

de ensaio

(uT)

Melhor

dosagem

(mg/L)

160 40 17,5 200 55 25

160 45 17,5 200 60 25

160 50 15 200 65 20

160 60 17,5 200 80 27,5

160 65 15 200 90 25

160 80 17,5 240 40 25

160 90 17,5 240 60 25

200 40 17,5 240 80 25

200 45 25 240 90 32,5

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VI.2 - RESULTADOS DOS ENSAIOS NO MFDML

Os resultados no MFDML foram colhidos em formulários como os mostrados nos

anexos 019 a 036 e 105 a 110.

Esses formulários possibilitaram trabalhar uma estimativa numérica da formação da

manta de lodo, fornecendo estimativas de altura e densidade, bem como possibilidade de

comparação entre as frações X de argila em mantas bem formadas e as obtidas com os modelos

das equações 62, 64 e 65. Esses resultados contaram com a caracterização da argila utilizada,

representada no Anexo 203, gerando os resultados dos anexos 161 a 202.

VI.3 - RESULTADOS DOS ENSAIOS EM JAR-TEST PARA O SFML

Após algumas tentativas, buscando-se gradientes semelhantes aos obtidos no Módulo

Experimental por Cavazzana e Matsumoto (2003), chegou-se à configuração apresentada na

Figura 19, com tubulação de entrada com D = ¾” (0,01905m). Assim, considerando uma

manutenção de

= 0,15s, pôde-se calcular os gradientes de entrada, de forma a não

ocorrer cisalhamento dos flocos formados, e obter-se um gradiente médio - G

kL ×

médio

– adequado.

Os cálculos estão representados a seguir.

mh 25,15,05,2' =×=

32725,025,1

5,0

mVol =

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

×=

00114009,0

01905,0

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Considerando uma taxa de 240m

/dia num filtro de 1m

de área superficial, tem-se:

175

32725,000114009,010

00278,081,915,0

Q)(L

−

≈

××

×××

= s

mDm 2071,11

=×

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

0722,1

2071,1

mAs =

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

9,2

25,10722,110

00278,081,915,0

−

≈

××

= s

Dessa maneira, para um sistema do tipo do PMC proposto, com altura total de 3,60m,

pode-se calcular um G

médio

da seguinte forma:

()

6360,3/35,29,225,1175

)'/()'(

−

≈×+×=

+×+×=

hhhGhGG

dpdpfimédio

E, visando explorar melhor o potencial de produção do SFML, realizaram-se os

cálculos anteriores às taxas de 320m

/dia e 400m

/dia, conforme apresentado a seguir:

• Taxa de 320m

/dia:

232

32725,000114009,010

00370,081,915,0

Q)(L

−

≈

××

×××

= s

9,3

25,10722,110

00370,081,915,0

−

≈

××

= s

()

8360,3/35,29,325,1232

−

≈×+×= sG

médio

• Taxa de 400m

/dia:

291

32725,000114009,010

00463,081,915,0

Q)(L

−

≈

××

×××

= s

9,4

25,10722,110

00463,081,915,0

−

≈

××

= s

()

10460,3/35,29,425,1291

−

≈×+×= sG

médio

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Com esses dados de gradiente médio puderam ser realizados os ensaios em

jar-test para

determinar as curvas de dosagem do polieletrólito “C” a serem aplicadas ao SFML.

Esses ensaios foram realizados conforme a Tabela 11.

Tabela 11: Programação para os ensaios em jar-test no SFML

Taxa de

aplicação

/dia)

Turbidez

inicial

(uT)

Gradiente

médio (s

-1

rpm** Taxa de

aplicação

/dia)

Turbidez

inicial

(uT)

Gradiente

médio (s

-1

rpm**

240 3 63 55 320 30 83 65

240 5 63 55 320 50 83 65

240 7 63 55 320 70 83 65

240 10 63 55 320 100 83 65

240 30 63 55 400 3 104 75

240 50 63 55 400 5 104 75

240 70 63 55 400 7 104 75

240 100 63 55 400 10 104 75

320 3 83 65 400 30 104 75

320 5 83 65 400 50 104 75

320 7 83 65 400 70 104 75

320 10 83 65 400 100 104 75

*Gradiente de mistura rápida - 600 s

-1

**rpm: rotações por minuto no aparelho de jar-test para um Gmédio correspondente.

Os tempos de detenção em cada etapa – mistura rápida, floculação e decantação –

foram obtidos através dos volumes e taxas de aplicação das mesmas, e estão apresentados na

Tabela 12.

Tabela 12: Estimativa dos tempos de detenção no SFML (para a mistura rápida, floculação e decantação)

Taxa de filtração 240 m

/dia 320 m

/dia 400 m

/dia

Mistura rápida 8s 6s 5s

Floculador 7:45 min. 5:45 min. 4:30 min.

Decantador 14:30 min. 10:50 min. 8:30 min.

Os resultados dos ensaios em jar-test com o polímero C estão representados nas figuras

e nos formulários dos anexos 111 a 158 e, resumidamente, na Tabela 13.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Tabela 13: Melhores dosagens para aplicação no SFML

Taxa

(m³/m².dia)

Turbidez

de ensaio

(uT)

Melhor

dosagem

(mg/L)

Taxa

(m³/m².dia)

Turbidez

de ensaio

(uT)

Melhor

dosagem

(mg/L)

200 3 2,5 320 30 15

200 5 7,5 320 50 12,5

200 7 7,5 320 70 12,5

200 10 7,5 320 100 12,5

200 30 10 400 3 1,25

200 50 10 400 5 10

200 70 10 400 7 12,5

200 100 10 400 10 15

320 3 1,25 400 30 12,5

320 5 10 400 50 15

320 7 10 400 70 15

320 10 10 400 100 15

E, como os resultados anteriores foram feitos para águas brutas sintéticas (preparadas

com argila) foram feitos

jar-test com água do Lago do Ipê, os quais estão representados nos

anexos 204 a 206.

VI.4 - RESULTADOS DOS ENSAIOS NO SFML

Os resultados no SFML estão representados nos anexos 207 a 209.

VI.5 - RESULTADOS DOS ESTUDOS DE AUMENTO DE ESCALA A

PARTIR DE ADIMENSIONAIS

Partindo-se da relação da Equação 73 chamando-se a constante de raiz do Número para

Sistema em Coluna (NSC) e substituindo-se o gradiente de velocidades pela Equação 42, chega-

se à Equação 77.

()

222

DHrf

tlQgkL

hVolA

NSC

×××××

×××

Equação 77

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Agora, fazendo-se a relação entre a Equação 77 para o modelo (

) e para o protótipo

(

), considerando-se mesmas altura, velocidade ascensional e líquido, tem-se:

()

rmrm

mrm

prp

k0324,0k

18,0

tlQgkL

hVolA

tlQgkL

hVolA

NSC

×=×

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

=×

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

=⇒

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

×××××

×××

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

×××××

×××

Para comparação, fazendo-se a relação da Equação 30 entre modelo e protótipo, vem:

()

() ()

()

rmrp

mim

msm

mim

msm

mim

mmp

mmm

2/1

2/9

DHmm

2/1

2/9

DHmm

k0264,0k

56,5

01,01

01,018,03,405,0

fQ4

tfG

fQ4

tfG

×=

⇒×

×+×

=×

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⇒

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

××

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

×××

×−

=××

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

××

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

×××

×−

=××

∑

πγγ

Esses resultados são interessantes por serem da mesma ordem e obtidos a partir de

modelos de cálculo diferentes.

VI.6 - RESULTADOS DOS ESTUDOS DAS PLACAS PARALELAS

Para análise tem-se placas planas paralelas com cma 75,2

e no MFDML e

e no SFML. A vazão varia de 160 a 240 m

cmb 18=

cma 4,2= cmb 100=

/dia para o MFDML e de

240 a 400m

/dia para o SFML. Uma exemplificação de cálculo está disposta a seguir, bem

como a Tabela 14 indicando as relações entre a partícula analisada e os ensaios em

jar-test para

cada situação.

diammQp //160

= no MFDML.

smVsmQ

/10796,1/10817,5

335 −−

×=⇒×=

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Calculando-se

()

()()

54,6

0275,0

18,0

003,0

0275,018,02

0275,018,04

10796,11000

16,11016,110

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+×

××

−

−−−

cema

para

- final do duto – é possível observar, através dos gráfico das figuras 09

a 11, relacionados ao desenvolvimento do perfil de velocidades, que praticamente haverá a

manutenção da velocidade média ao longo do comprimento das placas.

mx 16,1=

Partindo-se dessa situação, procede-se o cálculo do número de Reynolds para o

tamanho de partícula que se deseja remover. Sabendo-se que

, que as menores

partículas observada no teste de granulometria da argila utilizada no preparo de água bruta tem

, vem:

/2630 mkg

mm075,0d

≅

17,64;374,0Re ==

()

(

)

.min/cm30s/m005,0

100017,643

000075,01000263081,94

dg4

pas

≈=

××

×−××

××

×−××

ρρ

O valor de C

e V

altos ocorrem devido ao baixo Re em função de a partícula, muito

pequena, em análise possuir

alto e estar sendo analisada de forma de forma discreta e não

como floco.

Dessa maneira, partindo-se da Figura 20 e sabendo-se que a velocidade vertical da

partícula é dada pela Equação 75 e a horizontal pela Equação 74, vem:

smVV

epx

/10898,0º60cos10796,1cos

33 −−

×=××=×=

smsenVsenVV

sepz

/1044,3005,0º6010796,1

33 −−

×−=−××=−×=

Agora, sendo 693,57=

e calculando-se °

−

360,75

, verifica-se que haverá

remoção da partícula analisada.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Tabela 14: Comparação entre a velocidade de sedimentação calculada (Vsc) e dos jar-test (Vsjt)

MFDML

Taxa (m

/dia) 160 200 240

Vsc (cm/min.) 30 30 30

Vsjt (cm/min.) 0,35 0,44 0,54

SFML

Taxa (m

/dia) 240 320 400

Vsc (cm/min.) 30 30 30

Vsjt (cm/min.) 0,91 1,22 1,56

Pode-se observar na Tabela 14 altas velocidade de sedimentação da partícula discreta

contra baixas velocidades dos

jar-test em que é possível verificar que as placas paralelas do

MFDML e SFML não seriam suficientes para remover as partículas simuladas nos ensaios

estáticos, o que é possibilitado pela formação da manta de lodo.

VII - COMENTÁRIOS

VII.1 - SOBRE OS ENSAIOS EM JAR-TEST

Os ensaios em jar-test mostraram um bom desempenho do polímero C utilizado como

coagulante, assim como fora previsto em função de resultados anteriores.

Esses ensaios possuem uma lógica simples, contanto útil e eficaz para determinação da

dosagem no MFDML e SFML, as quais tiveram o mesmo perfil conforme taxa de aplicação e

turbidez da água bruta, tendo o protótipo menores dosagens em relação ao modelo.

Havia vezes que eram necessários alguns poucos ajustes na quantidade de argila

adicionada na preparação da água bruta, pois a água apresentava algumas leves variações de

turbidez inicial (modificação de T

E, uma vez ter sido verificado, como se esperava, que a turbidez e a dosagem para a

água bruta sintética e a natural apresentarem-se diferentes – ver anexos 01 a 100 e 204 a 206 –

seria importante empreender estudos com outros tipos de águas brutas.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

VII.2 - SOBRE OS ENSAIOS NO MFDML

Os ensaios realizados no MFDML tiveram resultados coerentes com os ensaios em jar-

test

sanadas algumas falhas no procedimento de sua realização, como ajuste da dosagem e

direcionamento do gotejamento de coagulante para o vórtice de entrada da água bruta na caixa

medidora de vazão.

Na fase de testes com turbidez variando de forma discreta (3 a 100 uT) a dificuldade de

se ajustar a dosagem de coagulante nos momentos de aumento da turbidez mostrou a necessidade

de ao menos 30 min. para o sistema funcionar normalmente em comparação com os ensaios em

jar-test (tempo do ajuste da dosagem), evidenciando, assim, a importância de se trabalhar o

sistema de dosagem automatizado em função da qualidade da água bruta para assegurar a

qualidade da água decantada.

De forma geral a formação da manta de lodo no MFDML torna-se importante por se

demonstrar diretamente proporcional a um melhor desempenho do equipamento quanto à

remoção de turbidez, como pode ser observado pela comparação entre as figuras 31 e 32 de um

ensaio realizado no modelo.

Polieletrólito C - taxa de 160 - T0 = 30 UT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (UT)

0,125

0,25

0,375

0,5

Decantador

Filtro

Figura 31: Ensaio no Módulo Decanto Floculador à taxa de 200m

/dia e 100uT

100

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Manta - taxa de 200 - T0 = 100 UT

no Módulo 2

0,5

1,5

0123

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Figura 32: Altura da Manta para taxa de 200m

/dia e 100uT

Dessa maneira torna-se importante a aplicação do modelo numérico formulado para a

formação da manta nas diversas situações já obtidas de forma a se poder estimar, ajustar e

comparar a formação da mesma no SFML (protótipo). Isso foi melhorado através do ajuste de

, obtido da caracterização da argila, bem como dos fatores de ajuste aplicados às turbidez de

entrada e saída do MFDML.

No entanto, é ainda possível observar-se diferenças entre os cálculos e o experimental,

o que se torna coerente, em função de no início dos ensaios a manta estar menos densa e no final

mais densa, bem como a densidade de referência ter sido feita para uma manta densa e para um

único ponto (interface floculador/prolongador).

Assim, apesar de mais real, essa medida é feita a em um único ponto, sendo de caráter

qualitativo. Isso porque uma maior quantidade de argila fica retida nas camadas inferiores

(manta mais densa) e uma menor nas superiores (manta menos densa), enquanto a amostra é feita

num ponto fixo.

Uma análise dessa variação na densidade conforme altura da manta pode ser orientada

por teorias de mecânica dos solos e do leito expandido tirada na prática com amostradores

colocados na altura do MFDML seria importante para determinar, de forma mais precisa, a

densidade da manta de sistemas floculadores de manta de lodo em coluna. Essa expectativa

poderá contar com as observações possibilitadas pelos anexos 161 a 178 e 179 a 190.

O modelo não foi aplicado aos testes no SFML em função de praticamente não se ter

observado formação de uma manta densa nos ensaios realizados e de não se ter caracterizado a

101

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

porção sólida e dissolvida que ficava retida no floculador.

VII.3 - SOBRE OS ENSAIOS NO SFML

Os ensaios no SFML contaram com uma etapa de filtração que não era capaz de

absorver toda a vazão gerada. Esse fato era conhecido anteriormente aos ensaios, uma vez não

ter sido possível (financeiramente) uma constituição correta dos filtros em termos de carga e,

também, das alturas das camadas de areia, o que não impediu que essa etapa fosse testada para

comprovação conjunta da qualidade efluente aos filtros (turbidez freqüentemente menor que

0,1uT), conforme anexos 207 a 209.

Os filtros trabalharam com carga e vazão variáveis, e com um retorno para o leito de

secagem, o qual absorvia a vazão excedente.

VII.4 - SOBRE OS ESTUDOS DE QUANTIFICAÇÃO DA MANTA

A quantificação da altura da manta foi feita em acordo com a Equação 56, em função

de a manta se manter acima do encontro do jato de entrada com as paredes do floculador - Ver

figuras 13, 14, 16 e 17. Para cálculo utilizou-se d = 0,0627m (altura de 15cm) e b =

0,08496x(h

+0,15)

+ 0,05 m (para h

em m), sendo b e d em função da inclinação da peça

piramidal de base 5cm e boca de 0,18cm de lado.

Como complemento para as primeiras análises, considerou-se um X com o qual

obtinha-se valores coerentes de altura da manta no final dos ensaios – momento em que a mesma

apresenta menores variações quanto à densidade, por estar mais bem formada. Um fator

relevante, é que a obtenção de h

pela Equação 58 é iterativa, pelo fato da mesma depender de b

que, por sua vez, também depende de h

Essas análises partiram dos formulários dos anexos de 019 a 036, obtidos em ensaios

no MFDML e estão descritas através dos formulários e figuras dos anexos de 161 a 202.

O modelo teórico apresentado teve boa aproximação, levando-se em consideração que

no início dos ensaios a manta tem uma menor densidade - e por esse motivo se apresenta mais

expandida que o modelo teórico – diferentemente do final – ponto pelo qual se calibrou X - em

que a manta tem um perfil visual mais denso e constante.

Essas simulações, no entanto, foram refeitas com um

= 2630 g/L (obtido em ensaio

granulométrico da argila utilizada) e depois, utilizando-se os fatores de ajustes para a quantidade

102

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

de argila, visou-se obter X, a fração em massa de argila na manta, e compará-la com outro X

obtido de ensaios com manta bem formada, gerando um fator de erro (fer) entre X calculado e

obtido de uma manta bem formada em ensaio no MFDML para cada taxa de aplicação. De

forma geral, nota-se que fer cresce com o tempo e com a taxa de aplicação e atinge valores

menores que 100% quando há argila dispersa no MFDML e maiores que 100% quando a manta

torna-se mais densa do que a comparada.

Um dos fatores não levados em consideração no modelo teórico, é que há partículas

que sedimentam e, num certo instante, ainda não estão contribuindo para a manta.

Assim, visto esses fatores, pode-se inferir haver um melhor estudo sobre o modelo

matemático de formação da manta apresentado, de forma a adequá-lo melhor aos inícios dos

ensaios, bem como um estudo da densidade da manta ao longo de sua altura, uma vez os ensaios

terem sido feitos com água coletada apenas na altura de 1,38m de manta.

VII.5 - SOBRE OS ESTUDOS DE AUMENTO DE ESCALA

Esses estudos ainda estão em seus primórdios e apontando para uma análise de material

a ser aplicado para garantir a escala do coeficiente de resistividade ou perda de carga para

cálculo do gradiente de velocidades.

No entanto, o protótipo demonstrou boas correlações em termos hidráulicos

comparando-se ao MFDML tanto numericamente (NSC) quanto na prática dos

jar-test e ensaios

realizados.

VII.6 - SOBRE A AUTOMAÇÃO

Esse item já está bem desenvolvido em termos de projeto e estudos, uma vez se

conhecer a lógica de funcionamento do sistema e se ter uma arquitetura definida para o completo

funcionamento de um SFML nos moldes de um PMC, no entanto a prática deverá ser

desenvolvida em estudos posteriores.

Assim, foi desenvolvida uma arquitetura visando obter-se um sistema capaz de se auto-

conduzir nos processos internos, apenas com monitoramento e ajustes externos de forma

integrada conforme se pretenda.

O trabalho envolveria a implantação da automação completa da dosagem de

coagulante, importante para avanços no estudo do comportamento do módulo para turbidez

103

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

variando continuamente. No entanto, a automação é dependente de recursos financeiros e deverá

ser testada futuramente seguindo os indicativos do Apêndice 03.

VII.7 - SOBRE O GRADIENTE DE VELOCIDADE MÉDIO E AS PLACAS

PARALELAS

A literatura sobre cálculo de gradientes de velocidade apresenta bases teóricas fortes.

No entanto, a aplicação prática apresenta distorções em relação ao volume considerado na

dissipação da energia. Em termos gerais, mais estudos deveriam ser empreendidos na

determinação da potência dissipada no volume interno e no externo da camada limite quando da

aplicação de jatos sucessivos, uma vez ter sido possível observar que há uma grande

predominância da perda no interior da camada limite, e uma menor participação da camada

externa formando, inclusive, uma zona morta.

As atuais aplicações de determinação da velocidade de sedimentação é a necessidade de

se empreender estudos teóricos e práticos do efeito do gradiente de velocidades que ocorrem

entre as paredes e a região próxima às paredes das placas paralelas, uma vez poder-se observar

não ser suficiente que as partículas floculentas encontrem as paredes do decantador para

sedimentar continuamente, havendo ressuspenção. A esse respeito pode-se observar que há uma

floculação adicional e que há uma sedimentação sem ressuspenção apenas após a partícula

floculenta atingir um tamanho em que ela possa sedimentar ou permanecer em repouso em meio

ao escoamento. Ainda, observou-se que a contínua deposição de partículas floculentas na parte

inferior das placas provoca desprendimento e arraste dessas partículas a partir de um dado

momento, prejudicando substancialmente a qualidade da água decantada, provavelmente em

função do afunilamento da seção de escoamento.

Ao se fazer uma análise utilizando-se a velocidade de sedimentação dos

jar-test é

verificada a não remoção das partículas conforme se desejava, o que, de certa forma torna-se

uma auto-crítica à metodologia desenvolvida para os ensaios estáticos deste trabalho. Por outro

lado, a verificação prática de que é possível chegar-se a resultados muito próximos entre os

ensaios estáticos, MFDML e SFML se explica pelo fato de haver partículas de tamanhos

menores que são favorecidas pela manta formada no floculador, a qual contribui com a formação

de flocos maiores conforme o aumento de sua densidade e de sua altura.

104

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

VII.8 - GERAIS

O trabalho foi desenvolvido com o máximo de empenho em tornar o MFDML em um

SFML, em escala aplicativa, tornando possível a utilização dos conhecimentos até então obtidos

pela população e, assim, atingir o verdadeiro objetivo das pesquisas de cunho científico-

tecnológico, como é o caso.

As questões voltadas à implementação da automação na forma proposta do Apêndice

03, seguindo os passos de operação do MFDML e confirmadas na operação do SFML são de

grande importância e se tornam o próximo passo na evolução do SFML, no entanto, em termos

tecnológicos apenas, uma vez os desenvolvimentos básicos, que são os controladores lógicos

programáveis, o controle via Web integrado e a lógica da programação já terem sido

desenvolvidos, restando a aplicação para o caso.

Nesse projeto, a dificuldade em obter recursos de instituições de fomento não foi

limitante para comprovação de uso do SFML e de toda a metodologia desenvolvida para cálculo

de gradientes e análise em

jar-test. Porém, a implantação da automação certamente contará com

ajustes, especialmente em termos de calibração de sinais, conforme comunicado interno de Jean

Marcos Ribeiro, doutorando em Engenharia Elétrica da Faculdade de Engenharia de Ilha

Solteira-SP.

VIII –DISCUSSÕES

VIII.1 - SOBRE OS ENSAIOS EM JAR-TEST

Esses ensaios mostram a dosagem de coagulante mais econômica para sistemas de

tratamento com floculador de manta de lodo, em diversas situações de água bruta.

Os ensaios realizados foram feitos para tempos de detenção e velocidade de

sedimentação muito pequenos.

Com a realização de ensaios de bancada é possível determinar a viabilidades técnica e

econômica do SFML desenvolvido.

Também com esses testes é possível elaborar curvas de dosagem, facilitando a

automação dos sistemas de tratamento.

105

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

VIII.2 - SOBRE OS ENSAIOS NO MFDML

Todos os ensaios no Módulo procederam-se de forma a identificar distúrbios em

relação aos ensaios em jar-test (verificar observações nos formulários em anexo) para ajustes

posteriores – conforme observações dos anexos 019 a 036 e 105 a 110.

Foi possível verificar a aplicação de baixos tempos de detenção em função da formação

da manta, a qual possibilita uma floculação adicional que aumenta a velocidade de sedimentação

das partículas.

Os ensaios no MFDML possibilitam verificar as limitações e potencialidades do

sistema para tratar águas de alta e baixa turbidez. As águas de alta turbidez operam a melhor

dosagem na coagulação por varredura e as de baixa turbidez na adsorção e neutralização de

cargas e adsorção e formação de pontes (conforme o tipo de coagulante e auxiliar de

coagulação).

Também, dado o bom comportamento do filtro – ver anexos 019 a 036 e 105 a 111 – a

água mostra estar coagulada de forma eficiente ao passar pelo MFDML, mesmo para águas de

baixa turbidez, tornando o sistema interessante para aplicação em locais de filtração direta, como

auxiliar, para aumentar as carreiras de filtração ou diminuir a quantidade de filtros.

VIII.3 - SOBRE OS ENSAIOS NO SFML

Os ensaios realizados no protótipo se identificaram bem com os jar-test realizados com

água do Lago do Ipê, local onde foi testado.

Os bons resultados obtidos a tempos de decantação da ordem de 10 vezes menor que os

sistemas existentes, de 40m

/dia para 400m

/dia, mostram a aplicabilidade da tecnologia.

A formação de manta de lodo densa não ocorreu durante os ensaios. Porém, o avanço

da turbidez das torneiras colocadas ao longo da altura do SFML mostram, conforme observa-se

nos ensaios com o MFDML, uma retenção crescente de sólidos no floculador, a qual avança na

formação de manta.

A comprovação da utilização da metodologia para cálculo de gradientes de velocidade

do SFML para ensaios em

jar-test se torna evidente, uma vez obter-se águas decantadas e

filtradas muito semelhantes, como pode-se observar nos anexos 204 a 206. Isso demonstra que a

pesquisa atingiu o objetivo principal para casos aplicativos.

106

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

VIII.4 - SOBRE OS ESTUDOS DE QUANTIFICAÇÃO DA MANTA

O modelo matemático desenvolvido apresentou-se coerente e com boa precisão desde

que seja aplicado com a turbidez ou densidade média correta da manta.

VIII.5 - SOBRE OS ESTUDOS DE FORMAÇÃO DA MANTA

A turbidez média da manta e, conseqüentemente, a sua densidade média variam ao

longo de sua altura conforme a taxa de aplicação e turbidez da água bruta, conforme o fator erro

calculado nos anexos 179 a 202 demonstra. Também, a densidade da manta varia ao longo de

sua altura.

A manta forma-se com maior intensidade apenas para turbidez maior que 30uT,

conforme o observado nos estudos com o MFDML, em que o mecanismo de coagulação é,

predominantemente, a varredura.

Para turbidez menor que 30uT predomina o mecanismo de neutralização-

desestabilização de cargas em que a responsabilidade de remoção fica voltada à filtração. No

entanto, é perceptível a formação de manta mesmo para águas de 10uT, dependendo da taxa de

aplicação e tempo de ensaio, uma vez as partículas retidas nas placas paralelas contribuírem para

uma floculação adicional no floculador e assim, com o tempo, forma-se a manta e há uma maior

remoção de turbidez.

Dessa maneira, a formação de manta não é definitiva para que o sistema funcione,

desde que se tenha consciência de que o filtro estará mais sobrecarregado em relação aos casos

em que há formação de manta.

A vantagem de utilização do sistema para casos de baixa turbidez consiste no fato de se

conseguir uma água decantada bem coagulada e se poder enfrentar efeitos eventuais ou sazonais

de elevação de turbidez com tranqüilidade em relação aos filtros, fato esse que é propulsor da

concepção de grande parte das ETA no Brasil.

VIII.6 - SOBRE OS ESTUDOS DE AUMENTO DE ESCALA

O resultado obtido da comparação entre as escalas modelo e protótipo mostra uma

correlação qualitativa correta, com

menor que e, uma correlação quantitativa da mesma

ordem, podendo-se inferir que são inerentes às diferenças entre o modelo de cálculo proposto

neste trabalho e o modelo utilizado para comparação.

107

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Os apontamentos de estudo de

são evidentes na aplicação de sistemas reais dados os

estudos iniciais com adimensionais apresentar diferenças entre o MFDML e o SFML para essa

variável, a qual indica as perdas de carga hidráulica no sistema.

A construção do SFML de 1x1m teve o objetivo de se testar um protótipo de área

unitária para posteriormente obter-se uma unidade modular (PMC) facilitando, assim, os cálculos

e quantificações do uso, segurança, confiabilidade e sustentabilidade de uma possível aplicação

real. Torna-se essa a justificativa de se trabalhar com uma escala não inteira (1

:0,18

) na

concepção do SFML em relação ao MFDML.

VIII.7 - SOBRE A AUTOMAÇÃO

O avanço nesse tópico vem estimulando a adequação do SFML às tecnologias de ponta

para controle industrial, além de proporcionar a integração dos conhecimentos entre as

engenharias civil e elétrica no tocante ao Tratamento de Águas de Abastecimento.

Todas as montagens arquitetônicas visam facilitar a compreensão das partes discretas a

serem automatizadas e suas inter-relações para que no momento de suas aplicações as dúvidas

sejam mínimas e a possibilidade de gerenciamento integrado seja máxima. Os Apêndices 02 e 03

mostram o aporte dado à automação do SFML para o caso de aplicação prática utilizando-se de

controles a distância.

VIII.8 - GERAIS

Os dados obtidos permitem associar o SFML a um removedor de sólidos suspensos e

dissolvidos de águas, sugerindo-se o seu uso, a partir das metodologias desenvolvidas, em

tratamentos auxiliares com tais objetivos, especialmente para águas com turbidez maior que

30uT.

No entanto, a gama de afirmativas deste trabalho servem apenas para as águas brutas

testadas, lembrando-se que para todo e qualquer tipo de sistema de tratamento deve-se levar em

consideração esse fato.

A aplicação real do SFML do tipo coluna torna-se evidente uma vez terem potencial

técnico de flexibilidade de uso em diversas situações, como locais de alta ou baixa turbidez, além

de estarem aptos a serem construídos e automatizados em moldes modernos e com alta

produtividade.

108

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

IX – CONCLUSÕES

Os ensaios em

jar-test permitem a determinação, com correlação de 1:1, das dosagens

de coagulante para aplicação no MFDML e no SFML.

Os ensaios no MFDML e SFML mostraram-se semelhantes e em conformidade com os

jar-test.

A formação de manta é interessante para um melhor desempenho do sistema de

tratamento desenvolvido.

A etapa de filtração utilizada após a passagem da água pelo SFML garante a qualidade

efluente desejada desde o início dos ensaios.

É possível a utilização do SFML no tratamento ou como auxiliar na remoção de sólidos

suspensos e dissolvidos.

A metodologia de cálculo para quantificação da manta mostrou-se aplicável.

Os estudos com adimensionais mostraram-se coerentes com

menor que .

A aplicação do SFML nos moldes de um Protótipo Modular Compacto automatizável e

controlável à distância, de forma sustentável, mostrou-se interessante e necessária.

X - RECOMENDAÇÕES

Um avanço muito importante seria melhorar a sistemática da elaboração das curvas de

dosagens em

jar-test, utilizando-se de teorias estatísticas e realização de ensaios com passos

discretos menores e em uma maior gama de águas brutas.

A mesma proposta feita aos ensaios de

jar-test é recomendada para aplicação do

MFDML e SFML, com vistas a aumentar a confiabilidade científica do sistema de tratamento

elaborado, uma vez diferentes tipo de água poderem apresentar variações de comportamento no

tratamento.

Também, melhores estudos sobre as questões ambientais e materiais para construção do

SFML são de grande importância no momento da aplicação, conforme Apêndices 01 e 04.

109

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Por fim, a recomendação mor é o desenvolvimento da automação, partindo-se da

arquitetura proposta no Apêndice 03, baseada na revisão bibliográfica do Apêndice 02.

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AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

XII - ANEXOS

001 a 018 - Jar-test para o MFDML fase 2

019 a 036 - Ensaios no MFDML fase 2

037 a 100 - Jar-test para o MFDML fase 3

101 a 104 - Gráficos do perfil de dosagem no MFDML

105 a 110 - Ensaios no MFDML fase 3

111 a 158 - Jar-test para o SFML

159 e 160 - Gráficos do perfil de dosagem no SFML

161 a 178 - Planilhas e gráficos de análise da altura da manta no MFDML

179 a 190 - Planilhas de análise da quantidade de argila na manta sem

ajuste no MFDML

191 a 202 - Planilhas de análise da quantidade de argila na manta com

ajuste no MFDML

203 Ensaio - de granulometria conjunta da argila utilizada para preparo de

água bruta

204 a 206 - Jar-test para o SFML com água do Ipê

207 a 209 - Ensaios no SFML

121

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

APÊNDICES

AP01 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE MEIO AMBIENTE

AP02 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE AUTOMAÇÃO

AP03 - PROPOSTA DE UMA ARQUITETURA DE AUTOMAÇÃO

AP04 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

As referências bibliográficas dos apêndices estão dispostas junto ao item Referências

Bibliográficas no corpo do trabalho.

122

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

123

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

124

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 001

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0

5 5,8 7,1 5,7 5,1 4,3 4,1

10 4,6 4,8 3,4 3,8 1,7 1,9

15 4,0 3,7 2,2 2,5 0,9 1,0

20 3,8 3,7 1,7 1,9 0,9 0,7

7,5 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 15 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 10 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 24 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 01: Jar-test para o MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 160m

/dia

125

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 002

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 160 - T0 = 10 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

126

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 33: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 160m

/dia

127

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 003

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 17,3 14,8 10,1 5,6 3,5 3,2

10 15,2 13,6 8,3 4,0 2,5 2,4

15 3,3 9,5 6,4 3,3 2,1 2,0

20 10,7 8,6 5,2 2,7 2,0 1,9

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 15/ /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 30 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 22 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 02: Jar-test para o MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 160m

/dia

128

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 004

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 160 - T0 = 30 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10,0 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

129

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 34: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 160m

/dia

130

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 005

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0

5 8,5 7,8 7,9 4,0 4,3 2,8

10 4,0 3,9 3,7 2,1 2,0 1,3

15 3,2 2,4 1,9 1,6 1,3 0,9

20 2,6 2,0 1,6 1,5 1,2 0,9

20,0 22,5 25,0 27,5 30,0 32,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 9,0 ml.

Solução 0,50% em massa Turbidez: 100 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 23 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 03: Jar-test para o MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 160m

/dia

131

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 006

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 160 - T0 = 100 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30,0 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

132

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 35: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 160m

/dia

133

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 007

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0

5 5,3 5,0 2,5 2,6 2,1 1,7

10 4,3 4,1 1,8 1,4 1,2 1,1

16 2 1,9 1,1 1,0 0,7 0,6

20,0 22,5 25,0 27,5 30,0 32,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 15/07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 8,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 10 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 23 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 04: Jar-test para o MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 200m

/dia

134

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 008

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 200 - T0 = 10 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30,0 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

135

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 36: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 200m

/dia

136

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 009

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0

5 7,0 6,7 4,1 4,1 3,9 2,5

10 5,1 4,0 2,3 2,2 1,7 1,5

16 3,7 2,5 1,9 1,8 1,3 0,9

17,5 20,0 22,5 25,0 27,5 30,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 9,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 30 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 22 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 05: Jar-test para o MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 200m

/dia

137

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 010

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 200 - T0 = 30 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30,0 mg/l

138

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 37: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 200m

/dia

139

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 011

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 8,0 10,0 12,0 14,0 15,0 16,0

5 14,2 12,5 10,0 5,7 5,5 5,1

10 8,2 6,9 4,3 3,5 3,0 2,5

16 5,6 4,7 3,3 2,5 2,1 1,9

20,0 25,0 30,0 35,0 37,5 40,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose =15,0 ml.

Solução 0,50% em massa Turbidez: 100 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 23 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 06: Jar-test para o MFDML - Turbidez 100 uTe taxa de 200m

/dia

140

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 012

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 200 - T0 = 100 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

Dosagem de 30,0 mg/l

Dosagem de 35,0 mg/l

Dosagem de 37,5 mg/l

Dosagem de 40,0 mg/l

141

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 38: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 200m

/dia

142

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 013

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 8,0 10,0 11,0 12,0 13,0

5 8,8 6,3 5,0 3,7 3,0 1,9

13 7,3 4,0 1,9 1,4 1,0 0,9

12,5 20,0 25,0 27,5 30,0 32,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 10 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 22 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 07: Jar-test para o MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

143

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 014

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 240 - T0 = 10 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0 5 10 15

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30,0 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

144

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 39: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

145

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 015

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0

5 12,4 8,6 5,3 3,7 3,0 3,3

13 6,2 5,4 3,2 2,0 1,8 1,4

17,5 20,0 22,5 25,0 27,5 30,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 30 uT

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 25 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 08: Jar-test para o MFDML - Turbidez 30 uTe taxa de 240m

/dia

146

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 016

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 240 - T0 = 30 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

0 5 10 15

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30,0 mg/l

147

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 40: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 240m

/dia

148

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 017

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0

5 6,3 5,1 4,1 3,4 3,4 3,0

13 2,4 2,0 1,6 1,2 1,1 0,9

35,0 37,5 40,0 42,5 45,0 47,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /07/03 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose=15,0 ml.

Solução 0,50% em massa Turbidez: 100 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 23 ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 09: Jar-test para o MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 240m3/m2/dia

149

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 018

Polieletrólito C- Jar-Test 2 - taxa de 240 - T0 = 100 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

051015

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 35,0 mg/l

Dosagem de 37,5 mg/l

Dosagem de 40,0 mg/l

Dosagem de 42,5 mg/l

Dosagem de 45,0 mg/l

Dosagem de 47,5 mg/l

150

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 41: Gráfico do jar-test para o MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

151

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 019

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5 s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm pH: 7,3

Temperatura:24 ºC

Tempo

(h) Filtro

0,5 0,060

10,041

1,5 0,037

20,042

2,5 0,034

30,051

3,5 0,033

40,050

4,187 0,90

4,051 1,00

4,304 0,75

4,297 0,80

8,285 0,80

3,718 0,70

6,275 0,55

7,355 0,55

Turbidez, saída do: Altura da tador ficaram melhores.

Decantador manta (m)

água decantada para mais de 8 UT.

Somente após a estabilidade da manta e de seu

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia aumento natural, é que os níveis de turbidez no decan-

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo início formou-se uma manta densa, de 90 cm, a qual

Dosagem: 15 mg/l se desfez rapidamente, aumentando a turbidez da

Mistura rápida Turbidez:10 uT Na tentativa de melhoras no desempenho do tratamen-

floculação to, fez-se adição de argila na entrada do floculador. De

Solução 0,50% em massa Início: 13:00 h da baixa turbidez da água bruta e, consequentemente,

término: 17:00 h uma água decantada de baixa qualidade.

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 18/07/2003 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Teve-se dificuldades de formação da manta, em função

Formulário 10: Ensaio no MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 160m

/dia

152

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 020

Polieletrólito C - taxa de 160 - T0 = 10 uT

no Módulo 2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 42: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 160m

/dia

153

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 021

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5 s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm pH: 7,4

Temperatura: 22,5ºC

Tempo

(h) Filtro

0,5 0,047

10,041

1,5 0,039

20,036

2,5 0,034

30,034

3,5 0,033

40,034

0,80

0,85

9,259 0,70

0,75

10,97 0,50

10,29 0,60

11,08 0,40

12,01 0,45

Turbidez, saída do: Altura da

Decantador manta (m)

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Dosagem: 17,5 mg/l

Mistura rápida Turbidez: 30 uT função de um andamento simples do ensaio.

floculação

Solução 0,50% em massa Início: 10:00 h feitas intervenções (adição de argila ou flocos já forma-

término: 14:00 h dos). Assim, pretendeu-se verificar resultados em

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 13/08/2003 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito Local: Ilha Solteira A alta turbidez observada aconteceu porque não foram

8,576

9,938

9,77

Formulário 11: Ensaio no MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 160m

/dia

154

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 022

Polieletrólito C - taxa de 160 - T0 = 30 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 43: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 160m

/dia

155

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 023

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5 s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm pH: 7,5

Temperatura: 23ºC

Tempo

(h) Filtro

0,5 0,045

10,042

1,5 0,043

20,043

2,5 0,037

30,035

3,5 0,038

40,034

5,983 0,95

3,244 1,05

8,248 0,85

9,099 0,90

18,25 0,75

13,18 0,80

17,72 0,65

19,84 0,70

Turbidez, saída do: Altura da

Decantador manta (m)

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo formado na saída da caixa de nível constante (aprovei-

Dosagem: 22,5 mg/l tando, de fato, o gradiente de mistura ali existente.

Mistura rápida Turbidez: 100 uT Essa condição foi conseguida a partir do momento em

floculação que o jato de coagulante fora direcionado para o vórtice

Solução 0,50% em massa Início: 15:30 h da somente a partir de uma melhor formação da man-

término: 19:30 h ta de lodo, para uma altura de 90cm.

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 13/08/2003 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Observou-se melhores resultados para a água decanta-

Formulário 12: Ensaio no MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 160m

/dia

156

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 024

Polieletrólito C - taxa de 160 - T0 = 100 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 44: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 160m

/dia

157

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 025

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

6,5 min. 47 rpm pH: 7,5

Temperatura: 24 ºC

Tempo

(h) Filtro

01,459

0,5 0,044

10,041

1,5 0,039

20,035

2,5 0,035

30,034

3,5 0,034

40,055

0,60

3,346 0,70

2,184

2,37

2,379

4,697

2,183

2,067

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 02/09/2003 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Esse ensaio foi feito com parte da manta (60cm) já for-

Solução 0,50% em massa Início: 11:30 h mada - desde o início.

término: 15:30 h Com isso obteve-se melhores resultados de água

Mistura rápida Turbidez: 10 uT decantada.

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Dosagem: 20 mg/l

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Turbidez, saída do: Altura da

Decantador manta (m)

0,85

1,937 0,95

1,05

1,15

1,25

1,30

2,488 1,40

Formulário 13: Ensaio no MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 200m

/dia

158

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 026

Polieletrólito C - taxa de 200 - T0 = 10 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 45: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 200m

/dia

159

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 027

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

6,5 min. 47 rpm pH: 7,5

Temperatura: 22 ºC

Tempo

(h) Filtro

0,5 0,046

10,036

1,5 0,034

20,033

2,5 0,032

30,031

3,5 0,032

40,032

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 28/08/2003 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito Local: Ilha Solteira Devido à dificuldade de formação da manta, a turbidez

Solução 0,50% em massa Início: 9:30 h no início do ensaio é alta.

término:13:30 h Como após 0,5 h de ensaio a turbidez da água decan-

Mistura rápida Turbidez:30 uT tada era alta, fez-se a adição de flocos já formados -

floculação colhidos de ensaios anteriores - na entrada do flocula-

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo dor para que se formasse uma manta maior.

Dosagem: 22,5 mg/l No entanto, somente após 2 horas de ensaio foi que a

manta ficou mais densa, proporcionando melhores

resultados para a água decantada.

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Turbidez, saída do: Altura da

Decantador manta (m)

18,51 0,40

17,47 0,75

15,37 0,80

10,87 0,85

9,421 0,95

8,587 1,05

9,225 1,10

7,374 1,15

Formulário 14: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 200m

/dia

160

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 028

Polieletrólito C - taxa de 200 - T0 = 30 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 46: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 200m

/dia

161

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 029

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

6,5 min. 47 rpm pH: 7,5

Temperatura: 21 ºC

Tempo

(h) Filtro

0,5 0,076

10,044

1,5 0,038

20,037

2,5 0,035

30,036

3,5 0,034

40,033

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 20/08/2003 Observações

término:14:00 h com entupimento. A partir de seu reajuste a turbidez aba

COAGULANTE: Polieletrólito Local: Ilha Solteira Nos primeiros instantes a turbidez elevada ocorreu por

Início: 10:00 h o dosador de polieletrólito ter apresentado problemas

Mistura rápida Turbidez:100 uT Esse ensaio não foi realizado com a manta já formada.

floculação A partir da formação da manta, especialmente após

atingir 1m, a turbidez diminuiu mais intensamente.

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantador manta (m)

1,45

1,05

1,20

1,65

1,85

Turbidez, saída do:

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Solução 0,50% em massa

Altura da

Dosagem: 37,5 mg/l

4,76 1,30

0,85

0,95

3,4

1,833

1,719

17,38

10,64

8,647

6,268

Formulário 15: Ensaio no MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 200m

/dia

162

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 030

Polieletrólito C - taxa de 200 - T0 = 100 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 47: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 100uT e taxa de 200m

/dia

163

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 031

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm pH: 7,5

Temperatura: 21 ºC

Tempo

(h) Filtro

00,736

0,5 0,051

10,065

1,5 0,232

20,043

2,5 0,141

30,047

3,5 0,038

40,039

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 08/10/2003 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito Local: Ilha Solteira Ensaio realizado com uma manta de 90 cm já

Solução 0,50% em massa Início: 10:00 h formada desde o início do ensaio.

término:14:00 h A dosagem de plieletrólito foi cortada das 10:30 h às

Mistura rápida Turbidez:10 uT 11:00 h, período este em que a turbidez no decantador

floculação aumentou e a manta diminuiu na mesma proporção de s

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo Das 12:00 h às 12:10 a bomba dosadora de polímero

Dosagem: 25,0 mg/l ficou desligada, percebendo-se, nesse período, uma

redução de 10 cm na manta. Dessa forma, para manta

maior, há também maior perda da mesma quando da

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia passagem de água bruta sem coagulante.

Turbidez, saída do: Altura da Uma observação importante, é que o filtro continuou

Decantador manta (m) fornecendo água com turbidez abaixo de 0,1 UT.

0,90

1,30

1,10

1,30

1,40

1,50

2,506

2,298

1,10

1,00

1,20

1,374

3,581

5,821

3,683

5,034

3,364

2,961

Formulário 16: Ensaio no MFDML – Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

164

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 032

Polieletrólito C - taxa de 240 - T0 = 10 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 48: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

165

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 033

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm pH: 7,5

Temperatura: 21 ºC

Tempo

(h) Filtro

00,708

0,5 0,053

10,036

1,5 0,037

20,034

2,5 0,033

30,034

3,5 0,033

40,032

COAGULANTE: Polieletrólito Local: Ilha Solteira Início do ensaio com a manta já formada de 1,05, porém

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 09/10/2003 Observações

Solução 0,50% em massa Início: 9:30 h dispersa.

término:13:30 h

Mistura rápida Turbidez:30 uT

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Dosagem: 25,0 mg/l

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Turbidez, saída do: Altura da

Decantador manta (m)

1,05

1,00

1,05

1,10

1,15

1,25

1,35

3,316 1,45

10,41

8,746

5,345

4,436

3,977

4,762

3,098 1,60

Figura 17: Ensaio no MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 240m

/dia

166

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 034

Polieletrólito C - taxa de 240 - T0 = 30 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 49: Gráfico do Ensaio no MFDML - Turbidez 30uT e taxa de 240m

/dia

167

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 035

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm pH: 7,5

Temperatura: 26 ºC

Tempo

(h) Filtro

0,5 0,076

10,044

1,5 0,038

20,037

2,5 0,035

30,036

3,5 0,034

40,033

COAGULANTE: Polieletrólito Local: Ilha Solteira Iniciou-se o teste com 1,15 m de manta já formada.

Solução 0,50% em massa Início: 12:30 h As altas turbidezes no início do ensaio ocorreram

término:16:30 h devido à uma falha no sistema de dosagem de

Mistura rápida Turbidez:100 uT coagulante (a qual estava menor). Isso também

floculação influenciou na manta, fazendo com que ficasse

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo estável em 1,45m durante 0,5 h.

Dosagem: 37,5 mg/l

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Turbidez, saída do: Altura da

Decantador manta (m)

1,15

17,38 0,85

10,64 0,95

8,647 1,05

6,268 1,20

4,76 1,30

3,4 1,45

1,833 1,65

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 15/10/2003 Observações

1,719 1,85

Formulário 18: Ensaio no MFDML – Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

168

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 036

Polieletrólito C - taxa de 240 - T0 = 100 uT

no Módulo 2

01234

Tempo (h)

Turbidez (uT)

Decantador

Filtro

Figura 50: Gráfico do Ensaio no MFDML – Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

169

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 037

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 2,2 1,8 2,0 2,0 1,8 1,9

10 1,9 1,6 1,9 1,7 1,9 1,6

15 1,6 1,6 1,6 1,6 1,7 1,2

20 1,6 1,6 1,6 1,5 1,5 1,0

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

COAGULANTE: Polieletrólito C Melhor dose = 0,5ml

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Solução 0,50% em massa Turbidez: 3uT

pH: 7,4

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 01/03/2005 Observações

Local: Ilha Solteira

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Dosagem (mg/l)

Formulário 19: Jar-test para o MFDML – Turbidez 3uT e taxa de 160m

/dia

170

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 038

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 3 uT

0,5

1,5

2,5

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (UT

)

Dosagem de 1,25mg/l

Dosagem de 2,5 mg/l

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

171

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 51: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 3uT e taxa de 160m

/dia

172

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 039

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 3,0 3,0 2,9 2,9 2,7 2,5

10 2,9 2,3 2,3 2,4 2,4 2,0

15 2,3 2,3 2,3 2,4 2,1 1,5

20 2,2 2,1 2,2 2,4 2,0 1,5

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

Mistura rápida

pH: 7,4

Temperatura: 31 ºC

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 01/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 5uT

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

floculação

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 20:

Jar-test para o MFDML – Turbidez 5uT e taxa de 160m

/dia

173

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 040

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de160 - T0 = 5 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 1,25mg/l

Dosagem de 2,5 mg/l

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

174

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 52: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 5uT e taxa de 160m

/dia

175

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 041

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 4,2 4,1 3,5 3,5 3,0 2,6

10 3,1 2,9 3,3 3,0 2,4 2,0

15 3,0 2,8 2,9 2,7 2,0 1,4

20 2,8 2,8 2,6 2,4 1,8 1,3

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 01/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 5,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 7uT

pH: 7,4

Temperatura: 31ºCMistura rápida

floculação

Decantação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 21: Jar-test para o MFDML – Turbidez 7uT e taxa de 160m

/dia

176

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 042

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de160 - T0 = 7 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 2,5mg/l

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

177

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 53: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 7uT e taxa de 160m

/dia

178

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 043

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 17,0 10,0 9,0 5,8 3,4 3,0

10 12,0 7,5 4,3 3,4 2,0 1,7

15 9,1 6,1 3,9 3,0 1,9 1,6

20 9,0 6,0 3,1 2,6 1,6 1,4

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 01/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 50uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 22: Jar-test para o MFDML – Turbidez 50uT e taxa de 160m

/dia

179

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 044

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de160 - T0 = 50 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

180

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 54: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 50uT e taxa de 160m

/dia

181

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 045

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 14,5 12,2 8,2 5,8 3,8 3,2

10 12,3 8,7 5,0 3,5 2,7 2,1

15 10,5 6,7 4,0 2,6 2,2 1,7

20 9,2 5,8 3,4 2,4 2,0 1,7

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0Dosagem (mg/l)

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira

pH: 7,5

Melhor dose = 7,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 70uT

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Formulário 23: Jar-test para o MFDML – Turbidez 70 uT e taxa de 160m

/dia

182

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 046

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de160 - T0 = 70 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

183

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 55: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 70uT e taxa de 160m

/dia

184

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 047

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 2,5 2,4 2,2 2,3 2,0 1,8

10 2,2 2,0 1,9 1,9 1,8 1,7

16 2,2 1,8 1,7 1,7 1,8 1,7

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

Melhor dose = 1,0ml

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira

Solução 0,50% em massa Turbidez: 3uT

pH: 7,6

Temperatura: 28ºC

floculação

Mistura rápida

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 24: Jar-test para o MFDML – Turbidez 3uT e taxa de 200m

/dia

185

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 048

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de200 - T0 = 3 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 1,25 mg/l

Dosagem de 2,5 mg/l

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

186

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 56: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 3 uT e taxa de 200m

/dia

187

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 049

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 3,4 3,3 3,0 2,9 2,8 2,7

10 2,7 2,7 2,7 2,6 2,5 2,4

16 2,5 2,3 2,3 2,2 2,0 1,8

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 5uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 28ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 25: Jar-test para o MFDML – Turbidez 5uT e taxa de 200m

/dia

188

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 050

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de200 - T0 = 5 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 1,25 mg/l

Dosagem de 2,5 mg/l

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

189

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 57: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 5uT e taxa de 200m

/dia

190

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 051

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 4,2 3,7 3,6 3,5 3,7 2,8

10 3,2 3,2 3,0 3,1 3,2 2,5

16 3,1 3,1 3,0 2,8 2,5 2,0

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 7uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 26: Jar-test para o MFDML – Turbidez 7uT e taxa de 200m

/dia

191

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 052

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de200 - T0 = 7 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 2,5 mg/l

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

192

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 58: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 7uT e taxa de 200m

/dia

193

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 053

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 18,5 14,1 10,0 7,1 6,6 6,0

10 12,1 9,7 6,7 4,5 4,1 3,1

16 10,1 6,5 4,5 3,3 3,0 1,9

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 8,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 50uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 27: Jar-test para o MFDML – Turbidez 50uT e taxa de 200m

/dia

194

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 054

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de200 - T0 = 50 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

195

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 59: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 50 uT e taxa de 200m

/dia

196

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 055

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 14,0 12,4 5,7 5,0 3,3 3,2

10 7,6 3,9 3,4 2,9 1,9 1,8

16 5,8 3,7 2,3 1,8 1,4 1,4

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 8,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 70uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 28: Jar-test para o MFDML – Turbidez 70uT e taxa de 200m

/dia

197

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 056

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de200 - T0 = 70 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

198

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 60: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 70uT e taxa de 200m

/dia

199

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 057

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 2,2 2,1 2,0 2,1 2,0 1,8

13 1,9 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 2,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 3uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 29: Jar-test para o MFDML – Turbidez 3uT e taxa de 240m

/dia

200

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 058

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de240 - T0 = 3 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

051015

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

201

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 61: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 3uT e taxa de 240m

/dia

202

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 059

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 3,3 3,4 3,2 3,1 3,0 3,1

13 3,0 2,9 2,8 2,6 2,1 2,0

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 5uT

pH: 7,6

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 30: Jar-test para o MFDML – Turbidez 5uT e taxa de 240m

/dia

203

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 060

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de240 - T0 = 5 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 5 10 15

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 5 mg/l

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

204

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 62: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 5uT e taxa de 240m

/dia

205

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 061

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 4,3 3,8 3,7 3,2 2,6 2,5

13 3,1 3,2 3,1 2,2 1,9 1,7

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 7uT

pH: 7,6

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 31: Jar-test para o MFDML – Turbidez 7uT e taxa de 240m

/dia

206

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 062

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de240 - T0 = 7 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

051015

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

207

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 63: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 7uT e taxa de 240m

/dia

208

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 063

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 11,6 6,4 6,0 5,7 4,9 3,7

13 6,9 3,6 3,2 2,6 2,3 1,9

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 50uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 32: Jar-test para o MFDML – Turbidez 50uT e taxa de 240m

/dia

209

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 064

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de240 - T0 = 50 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

051015

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

210

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 64: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 50uT e taxa de 240m

/dia

211

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 065

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0

5 7,6 6,5 5,7 4,9 4,0 3,7

13 4,5 3,5 2,8 2,0 1,5 1,3

17,5 20,0 22,5 25,0 27,5 30,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 70uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 33: Jar-test para o MFDML – Turbidez 70uT e taxa de 240m

/dia

212

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 066

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de240 - T0 = 70 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

051015

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30 mg/l

213

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 65: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 70uT e taxa de 240m

/dia

214

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 067

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 9,4 8,7 6,5 5,7 4,8 4,4

10 9,1 5,6 4,1 3,9 3,2 3,0

15 7,0 5,2 3,8 3,3 2,9 2,4

20 6,0 3,7 3,6 2,5 2,0 1,8

7,5 10,012,515,017,520,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 22 ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 40 UT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST Data: 15/05/05 Observações

Formulário 34: Jar-test para o MFDML – Turbidez 40uT e taxa de 160m

/dia

215

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 068

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 40 uT

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10,0 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

216

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 66: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 40uT e taxa de 160m

/dia

217

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 069

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 16,6 13,6 8,9 6,0 5,0 4,3

10 13,9 10,8 8,0 4,2 2,9 2,5

15 10,8 9,5 5,3 2,9 2,3 2,0

20 9,0 6,6 5,0 2,5 2,0 1,8

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

pH: 7,8

Mistura rápida Temperatura: 26,6 ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 45 UT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 15/05/05 Observações

Formulário 35: Jar-test para o MFDML – Turbidez 45uT e taxa de 160m

/dia

218

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 070

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 45 uT

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10,0 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

219

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 67: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 45uT e taxa de 160m

/dia

220

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 071

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 14,1 10,2 6,4 5,6 4,8 3,7

10 10,3 8,1 4,4 3,8 2,8 2,8

15 8,1 4,2 3,4 2,3 2,1 1,7

20 7,9 3,9 3,0 2,2 2,0 1,5

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

pH: 7,3

Mistura rápida Temperatura: 29ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 60uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 15/05/2005 Observações

Formulário 36: Jar-test para o MFDML – Turbidez 60uT e taxa de 160m

/dia

221

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 072

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 60 uT

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

222

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 68: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 60uT e taxa de 160m

/dia

223

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 073

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 11,1 8,0 7,3 5,7 5,0 3,4

10 8,7 7,0 3,8 2,4 2,2 1,7

15 8,0 5,0 3,0 2,1 1,3 1,2

20 5,8 3,3 3,1 1,9 1,3 1,2

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 27ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 65uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 15/05/2005 Observações

Formulário 37: Jar-test para o MFDML – Turbidez 65uT e taxa de 160m

/dia

224

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 074

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 65 uT

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 7,5 mg/l

Dosagem de 10 mg/l

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

225

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 69: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 65uT e taxa de 160m

/dia

226

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 075

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0

5 5,8 4,5 4,1 3,2 3,3 3,3

10 4,4 3,6 3,9 2,9 2,6 1,3

15 2,4 2,4 2,0 1,8 1,8 1,6

20 2,4 1,9 1,8 1,6 1,6 1,4

15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 27,5Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

pH: 7,2

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 80uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 18/05/2005 Observações

Formulário 38: Jar-test para o MFDML – Turbidez 80uT e taxa de 160m

/dia

227

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 076

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 80 uT

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

228

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 70: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 80uT e taxa de 160m

/dia

229

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 077

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0

5 17,9 16,4 12,2 6,2 3,1 2,6

10 5,6 5,5 2,8 2,2 2,0 1,5

15 3,2 2,9 2,3 1,6 1,5 1,5

20 2,8 2,0 1,8 1,4 1,4 1,4

15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 27,5Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 28ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 90uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 18/05/2005 Observações

Formulário 39: Jar-test para o MFDML – Turbidez 90uT e taxa de 160m

/dia

230

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 078

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 160 - T0 = 90 uT

0 5 10 15 20 25

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

231

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 71: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 90uT e taxa de 160m

/dia

232

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 079

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 6,5 5,8 5,0 4,6 4,1 3,8

10 4,8 3,5 2,9 2,6 2,2 2,3

16 3,0 2,6 2,0 1,6 1,5 1,3

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,2

Mistura rápida Temperatura: 26 ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 7,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 40 UT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /05/05 Observações

Formulário 40: Jar-test para o MFDML – Turbidez 40uT e taxa de 200m

/dia

233

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 080

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 40 uT

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

234

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 72: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 40uT e taxa de 200m

/dia

235

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 081

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 13,8 10,7 7,9 6,6 5,3 3,3

10 10,9 7,5 5,5 3,3 2,8 2,4

16 9,0 7,0 4,8 2,8 2,3 2,0

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 26 ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 45 UT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 16 /05/05 Observações

Formulário 41: Jar-test para o MFDML – Turbidez 45 uT e taxa de 200m

/dia

236

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 082

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 45 uT

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

237

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 73: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 45uT e taxa de 200m

/dia

238

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 083

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 8,3 8,0 7,8 7,5 5,9 4,3

10 6,2 5,3 4,3 3,6 3,4 2,5

16 4,2 3,0 2,8 2,5 2,1 1,8

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 55 uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

Formulário 42: Jar-test para o MFDML – Turbidez 55uT e taxa de 200m

/dia

239

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 084

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 55 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

240

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 74: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 55uT e taxa de 200m

/dia

241

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 085

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 13,9 10,0 9,9 5,4 5,3 3,7

10 8,5 6,0 4,3 3,7 2,9 2,6

16 6,6 5,3 3,2 2,8 2,1 2,0

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 60 uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

Formulário 43: Jar-test para o MFDML – Turbidez 60 uT e taxa de 200m

/dia

242

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 086

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 60 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

243

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 75: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 60uT e taxa de 200m

/dia

244

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 087

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

5 11,1 8,3 8,3 4,0 3,7 3,1

10 9,4 6,6 4,8 3,0 2,9 2,8

16 7,6 5,2 3,0 2,0 1,9 1,6

12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,2

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 8,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 65 uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

Formulário 44: Jar-test para o MFDML – Turbidez 65uT e taxa de 200m

/dia

245

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 088

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 65 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 12,5 mg/l

Dosagem de 15,0 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20,0 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25,0 mg/l

246

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 76: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 65uT e taxa de 200m

/dia

247

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 089

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0

5 6,6 4,9 4,6 4,0 3,9 3,8

10 3,7 2,6 4,0 2,6 2,3 2,2

16 3,7 2,5 2,0 2,0 1,9 1,3

20,0 22,5 25,0 27,5 30,0 32,5Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 11,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 80uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

Formulário 45: Jar-test para o MFDML – Turbidez 80uT e taxa de 200m

/dia

248

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 090

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 80 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

249

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 77: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 80uT e taxa de 200m

/dia

250

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 091

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0

5 5,0 4,8 4,7 3,9 3,2 2,5

10 2,2 2,0 1,8 1,3 1,5 1,4

16 2,0 1,5 1,4 1,3 1,3 1,2

25,0 27,5 30,0 32,5 35,0 37,5Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

pH: 7,3

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 90uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

Formulário 46: Jar-test para o MFDML – Turbidez 90uT e taxa de 200m

/dia

251

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 092

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 200 - T0 = 90 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 5 10 15 20

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

Dosagem de 35 mg/l

Dosagem de 37,5 mg/l

252

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 78: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 90uT e taxa de 200m

/dia

253

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 093

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0

5 14,2 11,1 5,0 3,8 3,2 2,2

13 10,3 8,2 3,5 3,4 2,1 1,6

15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 27,5Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 28 ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 40 UT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 18 /05/05 Observações

Formulário 47: Jar-test para o MFDML – Turbidez 40uT e taxa de 240m

/dia

254

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 094

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 240 - T0 = 40 uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0 5 10 15

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

255

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 79: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 40uT e taxa de 240m

/dia

256

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 095

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0

5 7,1 5,4 5,3 4,2 4,3 4,7

13 4,7 4,3 3,3 2,6 2,0 1,3

15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 27,5Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

pH: 7,2

Mistura rápida Temperatura: 20ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 60uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/03/2005 Observações

Formulário 48: Jar-test para o MFDML – Turbidez 60uT e taxa de 240m

/dia

257

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 096

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 240 - T0 = 60 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0 5 10 15

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 15 mg/l

Dosagem de 17,5 mg/l

Dosagem de 20 mg/l

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

258

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 80: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 60uT e taxa de 240m

/dia

259

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 097

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0

5 5,0 4,2 5,5 3,4 3,5 3,1

13 2,2 2,0 1,4 1,2 0,9 0,9

22,5 25,0 27,5 30,0 32,5 35,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 10,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 80uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/05/2005 Observações

Formulário 49: Jar-test para o MFDML – Turbidez 80uT e taxa de 240m

/dia

260

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 098

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 240 - T0 = 80 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 5 10 15

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

Dosagem de 35 mg/l

261

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 81: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 80uT e taxa de 240m

/dia

262

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 099

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0

5 8,0 7,8 7,3 6,4 5,1 3,1

13 3,3 3,1 2,9 2,6 2,0 1,7

22,5 25,0 27,5 30,0 32,5 35,0Dosagem (mg/l)

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

floculação

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 13,0ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 90uT

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 02/05/2005 Observações

Formulário 50: Jar-test para o MFDML – Turbidez 90uT e taxa de 240m

/dia

263

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 100

Polieletrólito C- Jar-Test 3 - taxa de 240 - T0 = 90 uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

051015

Tempo (min.)

Turbidez (uT)

Dosagem de 22,5 mg/l

Dosagem de 25 mg/l

Dosagem de 27,5 mg/l

Dosagem de 30 mg/l

Dosagem de 32,5 mg/l

Dosagem de 35 mg/l

264

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 82: Gráfico do jar-test para o MFDML – Turbidez 90uT e taxa de 240m

/dia

265

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 101

266

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Turbidez inicial x Dosagem

100

110

0 10203040

Dosagem (mg/L)

Turbidez inicial (uT)

Taxa de 160

Taxa de 200

Taxa de 240

Figura 83: Gráfico indicativo do perfil de dosagens no MFDML a partir da turbidez inicial

267

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 102

268

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Taxa x Dosagem

150 200 250

Taxa (m3/m2/dia)

Dosagem (mg/L)

3uT

5uT

7uT

10uT

30uT

50uT

70uT

100uT

Figura 84: Gráfico indicativo do perfil de dosagens no MFDML a partir da taxa de aplicação

269

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 103

270

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Turbidez inicial x Dosagem

100

110

0 1020304050

Dosagem (mg/L)

Turbidez inicial (uT)

Taxa de 160

Taxa de 200

Taxa de 240

Figura 85: Gráfico indicativo do perfil de dosagens no MFDML a partir da turbidez inicial, complementado

271

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 104

Taxa x Dosagem

150 200 250

Taxa (m3/m2/dia)

Dosagem (mg/L)

3uT

5uT

7uT

10uT

30uT

50uT

70uT

100uT

40ut

45ut

60ut

65ut

80ut

90ut

Figura 86: Gráfico indicativo do perfil de dosagens no MFDML a partir da taxa de aplicação, complementado

272

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 105

273

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

7,5s 300 rpm

29 s

-1

6,5 min. 41 rpm

Tempo Turbidez Dosagem Altura da Carga no

(h) Inicial mg/L Decantador Filtro manta (m) filtro (m)

0 3,0 1,070 0,100 0,00 0,00

0,5 3,0 0,939 0,053 0,00 0,00

1 3,0 0,926 0,051 0,00 0,00

1,5 3,0 1,077 0,056 0,00 0,01

2 3,0 1,360 0,046 0,00 0,01

2,5 5,0 2,179 0,045 0,00 0,02

3 5,0 2,427 0,058 0,00 0,04

3,5 5,0 2,630 0,040 0,00 0,07

4 5,0 2,247 0,040 0,00 0,10

4,5 7,0 2,743 0,041 0,00 0,15

5 7,0 2,762 0,041 0,45 0,19

5,5 7,0 2,666 0,066 0,45 0,23

6 7,0 2,647 0,133 0,45 0,25

6,5 10,0 4,056 0,044 0,45 0,29

7 10,0 4,300 0,041 0,45 0,34

7,5 10,0 3,750 0,040 0,47 0,26

8 10,0 3,148 0,040 0,54 0,26

8,5 30,0 3,551 0,043 0,58 0,16

9 30,0 3,652 0,058 0,64 0,32

9,5 30,0 3,527 0,041 0,70 0,76

10 30,0 2,535 0,040 0,77 0,73

10,5 50,0 2,739 0,040 0,86 0,66

11 50,0 2,487 0,040 0,90 0,66

11,5 50,0 2,275 0,039 0,97 0,65

12 50,0 2,166 0,039 1,02 0,65

12,5 70,0 1,898 0,040 1,08 0,66

13 70,0 1,650 0,039 1,15 0,68

13,5 70,0 1,430 0,039 1,28 0,69

14 70,0 2,808 0,039 1,48 1,00

14,5 100,0 2,424 0,041 1,60 0,30

15 100,0 2,432 0,041 1,70 0,34

15,5 100,0 1,932 0,040 1,80 0,39

16 100,0 0,781 0,039 1,90 0,25

1,25

Com 13h de ensaio a manta passou a ficar 25cm do

fundo do floculador. Descarga do filtro com 14,5h de

definida.

estava circulando água pelo turbidímetro do filtro.

9h - Registro inferior do filtro foi fechado pois não

ensaio. A última carga no filtro diminuiu provavelmente

por causa da baixa turbidez da água decantada.

taxa estava acima de 160m3/m2/dia - 0,0000647m3/s

ou 180m3/m2/dia 7,5h - Manta com formação bem Turbidez, saída do:

Tabela para taxa de filtração de 160 m3/m2.dia

Dosagem variável Pode-se observar que a manta mantém a altura, porém

indicada no decantador até 7h estava alta porque a

floculação Essa manta se manteve a 30cm do fundo do

Para vazão de 0,0000582 m3/s no módulo floculador.

fica mais densa com o passar do tempo. A turbidez

Temperatura: 26ºC

término:3h 2mg/L.

Mistura rápida pH: 7,5 Com 5h de ensaio formou-se uma manta dispersa.

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data:29/03/2005 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Como a dosagem de coagulante para 3 uT era muito

Solução 0,50% em massa Início: 11h pequena (1,25mg/L), o mínimo conseguido foi de

12,5

17,5

22,5

274

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 51: Ensaio no MFDML – Turbidez 10 a 100uT e taxa de 160m

/dia

275

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 106

Polieletrólito C- Manta/Carga 3 - taxa de 160 - T0 = 3-100 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0246810121416

Tempo (h)

Altura (m)

Carga

Manta

Figura 87: Gráfico do Ensaio no MFDML – Turbidez 10 a 100uT e taxa de 160m

/dia

276

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 107

277

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6,0 s 300 rpm

36 s

-1

5,0 min. 47 rpm

Tempo Turbidez Dosagem Altura da Carga no

(h) Inicial mg/L Decantador Filtro manta (m) filtro (m)

0 3,0 0,632 0,271 0,00 0,00

0,5 3,0 1,602 0,056 0,00 0,02

1 3,0 1,312 0,055 0,00 0,03

1,5 3,0 1,416 0,057 0,00 0,04

2 3,0 1,859 0,062 0,00 -0,10

2,5 5,0 3,047 0,093 1,05 -0,08

3 5,0 3,547 0,043 0,95 -0,05

3,5 5,0 3,552 0,045 0,85 -0,02

4 5,0 3,689 0,046 0,75 0,00

4,5 7,0 4,374 0,044 0,80 0,04

5 7,0 3,428 0,042 0,80 0,07

5,5 7,0 3,400 0,042 0,80 0,10

6 7,0 3,568 0,041 0,90 0,15

6,5 10,0 3,835 0,041 0,95 0,19

7 10,0 3,599 0,043 0,98 0,23

7,5 10,0 3,729 0,042 1,00 0,21

8 10,0 1,93 0,042 1,10 0,30

8,5 30,0 2,038 0,043 1,22 0,35

9 30,0 2,612 0,043 1,30 0,38

9,5 30,0 2,894 0,044 1,55 0,40

10 30,0 3,459 0,172 1,60 0,43

10,5 50,0 2,108 0,089 1,70 0,45

11 50,0 1,714 0,054 1,90 0,48

11,5 50,0 1,37 0,049 1,97 0,50

12 50,0 1,229 0,045 2,10 0,53

12,5 70,0 1,14 0,047 2,13 0,54

13 70,0 1,196 0,045 2,30 0,55

13,5 70,0 1,291 0,052 2,02 0,65

14 70,0 0,809 0,047 2,30 0,76

14,5 100,0 0,863 0,057 2,35 0,80

15 100,0 2,46 0,048 2,35 0,84

15,5 100,0 1,615 0,045 2,35 0,86

16 100,0 1,612 0,053 2,35 0,88

2,5

Manta trabalhando na interface prolongador/

decantador com 14,25 horas de ensaio.

que há um rápido aumento da turbidez da água

decantada.

com 13h de ensaio. O Retorno do fluxo mostra que

alguns flocos são levados ao final do decantador, já

decantador com 12,5 horas de ensaio.

Descarga de 70cm na manta e abertura inferior do filtro

Falha na dosagem de coagulante com 9,75h de ensaio.

manta. Manta trabalhando na interface prolongador/

da base do floculador ao início da manta formada).

De 9,5h a 12,5h de ensaio foram tirados 35cm da

manta.

De 12,5 a 16 horas de ensaio foram tirados 30cm da

Com 2,5h começou a formar uma manta bem dispersa

e com flocos um pouco mais densos.Para vazão de 0,0000727 m3/s no módulo

Turbidez, saída do:

Dosagem variável Com 4h a manta apresentou-se mais densa.

Até 9h de ensaio foram tirados 45 cm da manta (altura

Mistura rápida

floculação

Tabela para taxa de filtração de 200 m3/m2.dia

Solução 0,50% em massa Início: 17h e bem dispersos.

término: 9h Com 2h de ensaio observou-se flocos ainda pouco

pH: 7,4 densos porém em maior quantidade.

Temperatura: 27ºC

Observações

Com 1,5h de ensaio obdservou-se flocos pouco densos Local: Ilha SolteiraCOAGULANTE: Polieletrólito C

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

Data: 30/03/2005

22,5

37,5

278

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 52: Cálculo Ensaio no MFDML – Turbidez 10 a 100uT e taxa de 200m

/dia

279

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 108

Polieletrólito C- Manta/Carga 3 - taxa de 200 - T0 = 3-100 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0246810121416

Tempo (h)

Altura (m)

Carga

Manta

Figura 88: Gráfico do Ensaio no MFDML – Turbidez 10 a 100uT e taxa de 200m

/dia

280

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 109

281

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5,0 s 300 rpm

43 s

-1

4,0 min. 53 rpm

Tempo Turbidez Dosagem Altura da Carga no

(h) Inicial mg/L Decantador Filtro manta (m) filtro (m)

0 3,0 0,742 0,063 0,00 0,04

0,5 3,0 1,036 0,045 0,00 0,07

1 3,0 1,392 0,041 0,00 0,10

1,5 3,0 1,666 0,041 0,00 0,14

2 3,0 1,925 0,041 0,00 0,19

2,5 5,0 2,843 0,041 0,00 0,24

3 5,0 2,826 0,041 0,00 0,30

3,5 5,0 2,944 0,040 0,00 0,38

4 5,0 3,070 0,040 0,00 0,44

4,5 7,0 4,253 0,041 0,00 0,51

5 7,0 4,302 0,040 0,00 0,60

5,5 7,0 4,250 0,041 0,00 0,65

6 7,0 5,866 0,041 0,00 0,74

6,5 10,0 8,148 0,050 0,60 0,83

7 10,0 5,489 0,060 0,73 0,90

7,5 10,0 5,210 0,330 0,85 1,00

8 10,0 4,258 0,085 0,90 0,52

8,5 30,0 5,779 0,290 1,03 0,75

9 30,0 3,035 0,735 1,15 0,86

9,5 30,0 2,849 0,700 1,21 0,91

10 30,0 2,346 * 1,55 1,00

10,5 50,0 1,600 * 1,82 1,00

11 50,0 1,480 * 2,10 1,00

11,5 50,0 1,241 * 2,30 1,00

12 50,0 1,407 * 2,20 1,00

12,5 70,0 1,342 * 2,30 1,00

13 70,0 1,621 * 2,08 1,00

13,5 70,0 1,293 * 2,30 1,00

14 70,0 1,522 * 1,90 1,00

14,5 100,0 1,105 * 2,30 1,00

15 100,0 1,293 * 2,35 1,00

15,5 100,0 1,100 * 2,40 1,00

16 100,0 1,151 * 2,45 1,00

37,5

17,5

Início: 21:30h

Data: 08/04/2005

Local: Ilha Solteira

término: 13:30h formar flocos (10ml em 28s).

pH: 7,5 Com 6h de ensaio iniciou-se a formação da manta, e

floculação Temperatura: 28ºC foram tirados 30cm da mesma (altura da base do

Mistura rápida

Com 8,25 horas de ensaio foi realizada a limpeza do

turbidímetro do filtro.

Com 8,5h de ensaio procedeu-se um acerto na

floculador ao início da manta).

Com 7,5 foi dada descarga no filtro que estava com

dosagem de coagulante.

Turbidez, saída do:

40cm do fundo do floculador.

A partir de 9 horas de ensaio a base da manta ficou a

Após 9,75h de ensaio foi dada descarga novamente

no filtro.

Após 10,5h de ensaio foi dada descarga novamente

no filtro.

Descarga de 50cm na manta com 11,5h de ensaio.

A partir de 10h de ensaio a perda de carga foi superior

a 1m, fazendo-se descarga de fundo no mesmo.

Descarga de 50cm na manta com 12,5h de ensaio.

Descarga de 50cm na manta com 13,5h de ensaio.

A partir de 15 horas de ensaio a base da manta ficou a

35cm do fundo do floculador.

Com 15,5h de ensaio a manta avançou 5 cm no

decantador e mesmo assim a turbidez se manteve

baixa, mostrando não haver desprendimento de flocos

para a água decantada.

Apesar de a água filtrada não mais poder ser medida

pelo turbidímetro de processo, constatou-se em

medições de bancada turbidez menor que 0,1uT

(em torno de 0,07uT) mostrando uma boa coagulação

da água bruta decantada.

Com 4,75h de ensaio aumentou-se a dosagem de

coagulante, pois verificou-se dificuldade do sistema

TIPO DE ENSAIO: MÓDULO

COAGULANTE: Polieletrólito C

Solução 0,50% em massa

Para vazão de 0,0000873 m3/s no módulo

Dosagem variável

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Observações

carga igual a 1m.

282

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 53: Ensaio no MFDML – Turbidez 10 a 100uT e taxa de 240m

/dia

283

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 110

Polieletrólito C- Manta/Carga 3 - taxa de 240 - T0 = 3-100 uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tempo (h)

Altura (m)

Carga

Manta

284

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 89: Gráfico do Ensaio no MFDML – Turbidez 10 a 100uT e taxa de 240m

/dia

285

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 111

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 2,7 2,2 2,2 1,7 1,3 1,0

10 2,0 2,1 1,9 1,0 0,9 0,7

14:30 1,8 2,0 1,6 0,7 0,6 0,5

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 23 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 1,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 3,0 uT

pH: 7,3

Mistura rápida Temperatura: 27ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 54: Jar-test para o SFML – Turbidez 3uT e taxa de 240m

/dia

286

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 112

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 3uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

287

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 90: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 3uT e taxa de 240m

/dia

288

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 113

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 2,7 2,8 2,6 1,7 1,3 1,1

10 2,6 2,9 2,1 1,3 0,8 0,6

14:30 2,2 2,2 2,0 1,1 0,8 0,6

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 23 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 3,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 5,0 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 55: Jar-test para o SFML – Turbidez 5uT e taxa de 240m

/dia

289

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 114

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 5uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

290

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 91: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 5uT e taxa de 240m

/dia

291

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 115

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 4,4 3,5 3,2 2,2 1,1 1,0

10 3,8 3,3 2,7 1,1 0,7 0,6

14:30 3,5 3,0 2,2 1,0 0,5 0,4

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 22 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 3,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 7,0 uT

pH: 7,3

Mistura rápida Temperatura: 27ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 56: Jar-test para o SFML – Turbidez 7uT e taxa de 240m

/dia

292

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 116

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 7uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

293

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 92: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 7uT e taxa de 240m

/dia

294

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 117

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 4,7 4,5 4,3 3,2 1,7 1,2

10 4,2 3,5 3,5 2,2 1,2 0,8

14:30 3,7 3,3 2,9 1,8 0,9 0,7

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 18 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 3,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 10 uT

pH: 7,9

Mistura rápida Temperatura: 30ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 57: Jar-test para o SFML – Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

295

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 118

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 10uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 1,25 mg/l

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

296

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 93: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 10uT e taxa de 240m /m

/dia

297

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 119

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 8,2 5,3 4,3 1,9 1,8 1,6

10 6,9 4,0 2,3 1,1 0,9 0,8

14:30 5,9 3,9 1,7 0,9 0,7 0,6

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 23 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 30 uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 28ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 58: Jar-test para o SFML – Turbidez 30uT e taxa de 240m

/dia

298

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 120

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 30uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

299

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 94: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 30uT e taxa de 240m /m

/dia

300

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 121

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 11,6 6,5 5,0 2,7 2,3 1,8

10 7,3 3,8 2,1 1,2 1,1 1,0

14:30 6,1 2,8 1,8 1,1 0,8 0,7

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 23 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 50 uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 59: Jar-test para o SFML – Turbidez 50uT e taxa de 240m

/dia

301

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 122

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 50uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

302

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 95: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 50uT e taxa de 240m /m

/dia

303

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 123

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 8,5 6,3 4,1 3,9 2,5 2,0

10 5,6 3,7 2,3 1,7 1,2 0,7

14:30 4,2 2,6 1,9 1,1 1,0 0,7

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 23 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 70 uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 60: Jar-test para o SFML – Turbidez 70uT e taxa de 240m

/dia

304

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 124

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 240-TO = 70uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

01020

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

305

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 96: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 70uT e taxa de 240m /m

/dia

306

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 125

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 15,2 7,0 4,4 3,0 2,6 2,0

10 10,0 4,0 2,5 1,7 1,2 1,0

14:30 6,3 2,7 1,6 1,2 0,8 0,7

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 23 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 100 uT

pH: 7,3

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00278 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 61: Jar-test para o SFML – Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

307

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 126

Polieletrólito C - Jar-Test SFML - Taxa 240-TO = 100uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0 5 10 15 20

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

308

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 97: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

309

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 127

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 2,0 1,9 2,0 2,0 1,7 1,7

10:50 1,9 1,8 1,9 1,8 1,5 1,3

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 0,5 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 3,0 uT

pH: 7,2

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00370m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 62: Jar-test para o SFML – Turbidez 3uT e taxa de 320m

/dia

310

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 128

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 3uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 5 10 15

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 1,25 mg/l

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

311

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 98: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 3uT e taxa de 320m

/dia

312

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 129

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 3,5 3,2 3,2 3,0 2,3 1,8

10:50 2,9 2,9 2,9 2,4 1,8 1,3

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 5,0 uT

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 63: Jar-test para o SFML – Turbidez 5uT e taxa de 320m

/dia

313

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 130

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 5uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 5 10 15

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 1,25 mg/l

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

314

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 99: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 5uT e taxa de 320m

/dia

315

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 131

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 4,0 3,8 3,5 3,2 2,6 2,3

10:50 3,9 3,4 3,5 3,2 1,8 1,1

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 7,0 uT

pH: 7,1

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 64: Jar-test para o SFML – Turbidez 7uT e taxa de 320m

/dia

316

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 132

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 7uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

0 5 10 15

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 1,25 mg/l

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

317

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 100: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 7uT e taxa de 320m

/dia

318

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 133

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 6,6 5,7 5,1 3,2 1,8 1,7

10:50 5,6 4,8 3,5 2,0 1,5 1,2

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 10 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 65: Jar-test para o SFML – Turbidez 10uT e taxa de 320m

/dia

319

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 134

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 10uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

051015

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

320

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 101: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 10uT e taxa de 320m /m

/dia

321

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 135

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 13,7 7,8 5,6 4,0 2,3 1,8

10:50 11,0 5,7 3,1 2,3 1,5 1,2

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 30 uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 66: Jar-test para o SFML – Turbidez 30uT e taxa de 320m

/dia

322

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 136

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 30uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

051015

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

323

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 102: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 30uT e taxa de 320m /m

/dia

324

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 137

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 10,0 5,9 3,6 2,7 2,4 1,7

10:50 6,0 3,1 2,0 1,4 1,2 0,9

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 5,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 50 uT

pH: 7,4

Mistura rápida Temperatura: 32ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 67: Jar-test para o SFML – Turbidez 50uT e taxa de 320m

/dia

325

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 138

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 50uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

051015

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

Dosagem 20,0 mg/l

326

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 103: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 50uT e taxa de 320m /m

/dia

327

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 139

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 10,0 6,3 3,1 2,6 2,3 1,3

10:50 5,6 2,9 1,6 1,2 1,1 0,8

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 5,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 70 uT

pH: 7,2

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 68: Jar-test para o SFML – Turbidez 70uT e taxa de 320m

/dia

328

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 140

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 70uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

0 5 10 15

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

Dosagem 20,0 mg/l

329

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 104: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 70uT e taxa de 320m /m

/dia

330

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 141

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 11,5 5,9 5,6 3,3 3,2 2,4

10:50 5,3 3,2 2,2 1,3 1,2 1,1

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 24 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 5,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 100 uT

pH: 7,3

Mistura rápida Temperatura: 32ºC

floculação

Para vazão de 0,00370 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 69: Jar-test para o SFML – Turbidez 100uT e taxa de 320m

/dia

331

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 142

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 320-TO = 100uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

0 5 10 15

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

Dosagem 20,0 mg/l

332

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 105: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 100uT e taxa de 320m

/dia

333

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 143

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 2,7 2,1 2,0 2,3 2,1 1,6

08:30 2,0 1,9 1,9 2,1 1,7 1,5

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 0,5 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 3,0 uT

pH: 7,6

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 70: Jar-test para o SFML – Turbidez 3uT e taxa de 400m

/dia

334

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 144

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 3uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 1,25 mg/l

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

335

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 106: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 3uT e taxa de 400m

/dia

336

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 145

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

5 3,1 3,0 3,1 3,1 2,7 2,4

08:30 2,9 2,7 2,7 2,3 2,0 1,5

1,3 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 4,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 5,0 uT

pH: 7,7

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 71: Jar-test para o SFML – Turbidez 5uT e taxa de 400m

/dia

337

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 146

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 5uT

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 1,25 mg/l

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

338

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 107: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 5uT e taxa de 400m

/dia

339

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 147

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 4,8 4,3 3,6 3,9 2,2 1,8

08:30 3,9 4,0 3,5 2,9 1,8 1,2

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 5,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 7,0 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 72: Jar-test para o SFML – Turbidez 7uT e taxa de 400m

/dia

340

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 148

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 7uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 2,5 mg/l

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

341

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 108: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 7uT e taxa de 400m

/dia

342

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 149

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 6,7 6,0 4,3 3,1 2,6 1,4

08:30 6,0 5,2 3,3 2,4 1,6 1,0

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 10 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 73: Jar-test para o SFML – Turbidez 10uT e taxa de 400m

/dia

343

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 150

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 10uT

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

344

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 109: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 10uT e taxa de 400m /m

/dia

345

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 151

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 10,5 6,6 4,3 2,1 1,9 1,4

08:30 9,5 5,7 3,3 1,9 1,6 0,7

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 5,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 30 uT

pH: 7,6

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 74: Jar-test para o SFML – Turbidez 30uT e taxa de 400m

/dia

346

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 152

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 30uT

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

347

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 110: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 30uT e taxa de 400m /m

/dia

348

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 153

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 16,4 9,7 5,7 3,8 2,4 2,4

08:30 11,3 6,2 2,7 2,3 1,8 1,0

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 50 uT

pH: 7,6

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 75: Jar-test para o SFML – Turbidez 50uT e taxa de 400m

/dia

349

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 154

Polieletrólito C -

Jar-Tes

t SFML - Taxa 400-TO = 50uT

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

350

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 111: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 50uT e taxa de 400m /m

/dia

351

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 155

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 21,1 9,2 7,6 3,1 3,1 3,2

08:30 10,3 7,3 5,0 2,5 1,0 1,1

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 70 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 31°C

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 76: Jar-test para o SFML – Turbidez 70uT e taxa de 400m

/dia

352

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 156

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 70uT

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

353

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 112: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 70uT e taxa de 400m /m

/dia

354

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 157

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

5s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

5 18,4 15,9 13,6 10,9 4,9 3,2

08:30 12,5 6,1 4,5 3,0 1,8 1,5

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5

TIPO DE ENSAIO: JAR-TEST

Data: 25 / 02 / 05 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Melhor dose = 6,0 ml

Solução 0,50% em massa Turbidez: 100 uT

pH: 7,5

Mistura rápida Temperatura: 31ºC

floculação

Para vazão de 0,00463 m3/s no módulo

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

Decantação

Turbidez

Dosagem (mg/l)

Formulário 77: Jar-test para o SFML – Turbidez 100uT e taxa de 400m

/dia

355

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 158

Polieletrólito C -

Jar-Test

SFML - Taxa 400-TO = 100uT

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

0510

Tempo (min)

Turbidez (uT)

Dosagem 5,0 mg/l

Dosagem 7,5 mg/l

Dosagem 10,0 mg/l

Dosagem 12,5 mg/l

Dosagem 15,0 mg/l

Dosagem 17,5 mg/l

356

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 113: Gráfico do jar-test para o SFML – Turbidez 100uT e taxa de 400m

/dia

357

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 159

358

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Turbidez Inicial x Dosagem

100

120

0 5 10 15 20

Dosagem (mg/l)

Turbidez Inicial (uT

)

Taxa 200 m³/m²xdia

Taxa 320 m³/m²xdia

Taxa 400 m³/m²xdia

Figura 114: Gráfico indicativo do perfil de dosagens no SFML a partir da turbidez inicial

359

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 160

360

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Taxa x Dosagem

0 200 400 600

Taxa (m³/m²xdia)

Dosagem (mg/l)

3 (uT)

5 (uT)

7 (uT)

10 (uT)

30 (uT)

50 (uT)

70 (uT)

100 (uT)

Figura 115: Gráfico indicativo do perfil de dosagens no SFML a partir da taxa de aplicação

361

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 161

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 6,275 0,060 0,55 Q(L/s) 0,0582 2,040437428 0,218 0,081223 0,217526797

3600 7,355 0,041 0,55 Te(uT) 10 3,489280398 0,327 0,090483 0,326599733

5400 8,285 0,037 0,80 Xm%/100 0,0018 4,428697782 0,387 0,095624 0,386731567

7200 3,718 0,042 0,70 A(uT.L/g) 191,24 7,869804664 0,566 0,110789 0,566080183

9000 4,304 0,034 0,75 B (uT) 0,31 10,98991155 0,694 0,121706 0,693918029

10800 4,297 0,051 0,80 pL (g/L) 1000 14,11385289 0,803 0,130924 0,802701744

12600 4,187 0,033 0,90 pp (g/L) 1800 17,29805013 0,900 0,139166 0,899544418

14400 4,051 0,050 1,00 t (s) 1800 20,55674561 0,988 0,146684 0,98813933

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 78: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 10uT e taxa de 160m

/dia

362

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 162

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 11,08 0,05 0,40 Q(L/s) 0,0582 10,36303209 0,202 0,079906 0,201945852

3600 12,01 0,04 0,45 Te(uT) 30 20,21664962 0,336 0,091291 0,335648496

5400 10,97 0,04 0,50 X%/100 0,0100 30,63993522 0,448 0,100806 0,448283686

7200 10,29 0,04 0,60 A(uT.L/g) 191,24 41,43569797 0,546 0,109132 0,545566164

9000 9,259 0,03 0,70 B (uT) 0,31 52,79620461 0,634 0,116609 0,634795594

10800 9,77 0,03 0,75 pL (g/L) 1000 63,87680381 0,711 0,123151 0,711359482

12600 9,938 0,03 0,80 pp (g/L) 1800 74,86537884 0,780 0,129013 0,780046432

14400 8,576 0,03 0,85 t (s) 1800 86,60000962 0,850 0,13496 0,845039617

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 79: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 30uT e taxa de 160m

/dia

363

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 163

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 17,72 0,045 0,65 Q(L/s) 0,0582 45,05710865 0,268 0,085513 0,267720719

3600 19,84 0,042 0,70 Te(uT) 100 88,95302002 0,436 0,09977 0,435766912

5400 18,25 0,043 0,75 X%/100 0,0300 133,719828 0,568 0,111001 0,568390843

7200 13,18 0,043 0,80 A(uT.L/g) 191,24 181,2636997 0,685 0,120899 0,684495777

9000 8,248 0,037 0,85 B (uT) 0,31 231,5091249 0,790 0,129862 0,789353387

10800 9,099 0,035 0,90 pL (g/L) 1000 281,2884006 0,881 0,137594 0,881339539

12600 5,983 0,038 0,95 pp (g/L) 1800 332,7745287 0,966 0,144815 0,966190208

14400 3,244 0,034 1,05 t (s) 1800 385,7610252 1,045 0,151561 1,04550988

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 80: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 100uT e taxa de 160m

/dia

364

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 164

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 3,346 0,044 0,70 Q(L/s) 0,0727 4,552971399 0,394 0,096218 0,394452522

3600 2,183 0,041 0,85 Te(uT) 10 9,901738707 0,652 0,118138 0,65189273

5400 1,937 0,039 0,95 X%/100 0,0018 15,41883499 0,844 0,13445 0,843594916

7200 2,067 0,035 1,05 A(uT.L/g) 191,24 20,8469769 0,996 0,147322 0,995558871

9000 2,379 0,035 1,15 B (uT) 0,31 26,06162862 1,120 0,157891 1,119729774

10800 2,37 0,034 1,25 pL (g/L) 1000 31,28243869 1,230 0,167202 1,229498569

12600 2,184 0,034 1,30 pp (g/L) 1800 36,63052174 1,330 0,175775 1,3304944

14400 2,488 0,055 1,40 t (s) 1800 41,77058883 1,419 0,18326 1,419463214

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 81: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 10uT e taxa de 200m

/dia

365

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 165

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 18,51 0,046 0,40 Q(L/s) 0,0727 7,861180935 0,231 0,08237 0,231378859

3600 17,47 0,036 0,75 Te(uT) 30 16,43393069 0,398 0,096558 0,397820457

5400 15,37 0,034 0,80 X%/100 0,0064 26,44351521 0,545 0,109047 0,545464533

7200 10,87 0,033 0,85 A(uT.L/g) 191,24 39,53209039 0,698 0,122046 0,697839047

9000 9,421 0,032 0,95 B (uT) 0,31 53,61211771 0,832 0,133431 0,832499579

10800 8,587 0,031 1,05 pL (g/L) 1000 68,26279827 0,951 0,143541 0,951449815

12600 9,225 0,032 1,10 pp (g/L) 1800 82,47693569 1,053 0,152164 1,052560796

14400 7,374 0,032 1,15 t (s) 1800 97,95760007 1,151 0,160533 1,151366602

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 82: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 30uT e taxa de 200m

/dia

366

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 166

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 17,38 0,076 0,85 Q(L/s) 0,0727 56,51530582 0,579 0,111936 0,579135853

3600 10,64 0,044 0,95 Te(uT) 100 117,6422316 0,891 0,138401 0,891107118

5400 8,647 0,038 1,05 X%/100 0,0124 180,1328357 1,119 0,157814 1,118992584

7200 6,268 0,037 1,20 A(uT.L/g) 191,24 244,251253 1,306 0,173702 1,306095773

9000 4,76 0,035 1,30 B (uT) 0,31 309,40152 1,466 0,187329 1,466298149

10800 3,4 0,036 1,45 pL (g/L) 1000 375,4823752 1,608 0,19936 1,608209794

12600 1,833 0,034 1,65 pp (g/L) 1800 442,6354688 1,736 0,210269 1,736548819

14400 1,719 0,033 1,85 t (s) 1800 509,8665686 1,853 0,220175 1,852726227

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 83: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 100uT e taxa de 200m

/dia

367

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 167

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 3,581 0,051 1,10 Q(L/s) 0,0873 5,274229671 0,472 0,102803 0,471805223

3600 5,821 0,065 1,00 Te(uT) 10 8,707920647 0,648 0,117756 0,647939903

5400 3,683 0,232 1,10 X%/100 0,0016 13,89833955 0,850 0,134994 0,850486149

7200 5,034 0,043 1,30 A(uT.L/g) 191,24 17,97868135 0,980 0,145962 0,979583931

9000 3,364 0,141 1,20 B (uT) 0,31 23,43121448 1,127 0,158451 1,126477935

10800 2,961 0,047 1,30 pL (g/L) 1000 29,2148832 1,261 0,169836 1,260560214

12600 2,506 0,038 1,40 pp (g/L) 1800 35,37241562 1,386 0,180456 1,38623141

14400 2,298 0,039 1,50 t (s) 1800 41,70085748 1,500 0,190184 1,501822859

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 84: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

368

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 168

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 15 0,053 1,00 Q(L/s) 0,0873 12,32376146 0,376 0,094723 0,376452019

3600 8,746 0,036 1,05 Te(uT) 30 29,78602711 0,667 0,119446 0,667414221

5400 5,345 0,037 1,10 X%/100 0,0052 50,04275117 0,899 0,139157 0,899534459

7200 4,436 0,034 1,15 A(uT.L/g) 191,24 71,04637158 1,086 0,154977 1,085687283

9000 3,977 0,033 1,25 B (uT) 0,31 92,42713918 1,243 0,168307 1,242665062

10800 4,762 0,034 1,35 pL (g/L) 1000 113,1628953 1,374 0,179479 1,37424138

12600 3,316 0,033 1,45 pp (g/L) 1800 135,0867895 1,497 0,189963 1,497354687

14400 3,098 0,032 1,60 t (s) 1800 157,1898091 1,609 0,199462 1,6092646

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 85: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 30uT e taxa de 240m

/dia

369

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 169

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm qar hm(adote) b (m) hm (calc)

1800 17,38 0,076 0,85 Q(L/s) 0,0873 67,8650096 0,578 0,111885 0,578469481

3600 10,64 0,044 0,95 Te(uT) 100 141,2677692 0,890 0,138358 0,889932105

5400 8,647 0,038 1,05 X%/100 0,0149 216,3080681 1,118 0,157729 1,1179373

7200 6,268 0,037 1,20 A(uT.L/g) 191,24 293,3030865 1,305 0,173617 1,304791571

9000 4,76 0,035 1,30 B (uT) 0,31 371,537176 1,465 0,18721 1,465200821

10800 3,4 0,036 1,45 pL (g/L) 1000 450,8887394 1,607 0,199232 1,607041827

12600 1,833 0,034 1,65 pp (g/L) 1800 531,5278738 1,735 0,21015 1,735097461

14400 1,719 0,033 1,85 t (s) 1800 612,2606801 1,851 0,220039 1,851354721

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 86: Cálculo teórico da altura da manta no Módulo Floco Decantador (h

) - Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

370

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 170

Manta - taxa de 160 - T0 = 10 uT

no Módulo 2

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 116: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 10uT e taxa de 160m

/dia

371

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 171

Manta - taxa de 160 - T0 = 30 uT

no Módulo 2

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 117: Gráfico da manta observada e calculada – Turbidez 30uT e taxa de 160m

/dia

372

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 172

Manta - taxa de 160 - T0 = 100 uT

no Módulo 2

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 118: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 100uT e taxa de 160m

/dia

373

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 173

Manta - taxa de 200 - T0 = 10 uT

no Módulo 2

0,00

0,50

1,00

1,50

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 119: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 10uT e taxa de 200m

/dia

374

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 174

Manta - taxa de 200 - T0 = 30 uT

no Módulo 2

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 120: Gráfico da manta observada e calculada – Turbidez 30uT e taxa de 200m

/dia

375

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 175

Manta - taxa de 200 - T0 = 100 uT

no Módulo 2

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 121: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 100uT e taxa de 200m

/dia

376

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 176

Manta - taxa de 240 - T0 = 10 uT

no Módulo 2

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 122: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 10uT e taxa de 240m

/dia

377

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 177

Manta - taxa de 240 - T0 = 30 uT

no Módulo 2

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 123: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 30uT e taxa de 240m

/dia

378

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 178

Manta - taxa de 240 - T0 = 100 uT

no Módulo 2

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

01234

Tempo (h)

Altura da manta (m)

Observado

Calculado

Figura 124: Gráfico da manta observada e calculada - Turbidez 100uT e taxa de 240m

/dia

379

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 179

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 6,275 0,060 0,55 Q(L/s) 0,0582 0,0004885 2,040466712 0,550 0,109 0,5500 3,10

3600 7,355 0,041 0,55 Te(uT) 10 0,0008351 3,489331911 0,550 0,109 0,5500 5,30

5400 8,285 0,037 0,80 Xm%/100 0,015747 0,0008248 6,428764509 0,800 0,131 0,8000 5,24

7200 3,718 0,042 0,70 A(uT.L/g) 191,24 0,0015927 9,869912712 0,700 0,122 0,7000 10,11

9000 4,304 0,034 0,75 B (uT) 0,31 0,0018634 12,99005874 0,750 0,126 0,7500 11,83

10800 4,297 0,051 0,80 pL (g/L) 1000 0,0020660 16,11403925 0,800 0,131 0,8000 13,12

12600 4,187 0,033 0,90 pp (g/L) 2630 0,0020054 19,2982761 0,900 0,139 0,9000 12,74

14400 4,051 0,050 1,00 t (s) 1800 0,0019307 22,55701171 1,000 0,148 1,0000 12,26

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 87: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 10uT e taxa de

160m

/dia

380

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 180

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 11,08 0,05 0,40 Q(L/s) 0,0582 0,0040060 10,36341647 0,400 0,097 0,4000 25,44

3600 12,01 0,04 0,45 Te(uT) 30 0,0065610 20,21740789 0,450 0,101 0,4500 41,67

5400 10,97 0,04 0,50 X%/100 0,015747 0,0084659 30,64107907 0,500 0,105 0,5000 53,76

7200 10,29 0,04 0,60 A(uT.L/g) 191,24 0,0085890 41,43723443 0,600 0,114 0,6000 54,54

9000 9,259 0,03 0,70 B (uT) 0,31 0,0084840 52,79814349 0,700 0,122 0,7000 53,88

10800 9,77 0,03 0,75 pL (g/L) 1000 0,0091220 63,87914038 0,750 0,126 0,7500 57,93

12600 9,938 0,03 0,80 pp (g/L) 2630 0,0095540 74,86811149 0,800 0,131 0,8000 60,67

14400 8,576 0,03 0,85 t (s) 1800 0,0099250 86,6031506 0,850 0,135 0,8500 63,03

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 88: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste – Turbidez 30uT e taxa de

160m

/dia

381

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 181

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 17,72 0,045 0,65 Q(L/s) 0,0582 0,0081970 45,06194505 0,650 0,118 0,6500 52,05

3600 19,84 0,042 0,70 Te(uT) 100 0,0142440 88,96265348 0,700 0,122 0,7000 90,46

5400 18,25 0,043 0,75 X%/100 0,015747 0,0189800 133,7342885 0,750 0,126 0,7500 120,53

7200 13,18 0,043 0,80 A(uT.L/g) 191,24 0,0229390 181,2830656 0,800 0,131 0,8000 145,67

9000 8,248 0,037 0,85 B (uT) 0,31 0,0262650 231,5334477 0,850 0,135 0,8500 166,79

10800 9,099 0,035 0,90 pL (g/L) 1000 0,0287480 281,3176733 0,900 0,139 0,9000 182,56

12600 5,983 0,038 0,95 pp (g/L) 2630 0,0307680 332,8087738 0,950 0,143 0,9500 195,39

14400 3,244 0,034 1,05 t (s) 1800 0,0296060 385,8002546 1,050 0,152 1,0500 188,01

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 89: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste – Turbidez 100uT e taxa de

160m

/dia

382

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 182

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - 0,60 - - 0,0005000 2,400121005 0,600 0,114 0,6000 8,09

1800 3,346 0,044 0,70 Q(L/s) 0,0727 0,0011224 6,953145523 0,700 0,122 0,7000 18,16

3600 2,183 0,041 0,85 Te(uT) 10 0,0014173 12,30196953 0,850 0,135 0,8500 22,93

5400 1,937 0,039 0,95 X%/100 0,006182 0,0016777 17,81912305 0,950 0,143 0,9500 27,14

7200 2,067 0,035 1,05 A(uT.L/g) 191,24 0,0018153 23,24732193 1,050 0,152 1,0500 29,36

9000 2,379 0,035 1,15 B (uT) 0,31 0,0018664 28,46202986 1,150 0,160 1,1500 30,19

10800 2,37 0,034 1,25 pL (g/L) 1000 0,0018749 33,68289618 1,250 0,169 1,2500 30,33

12600 2,184 0,034 1,30 pp (g/L) 2630 0,0020086 39,03103592 1,300 0,173 1,3000 32,49

14400 2,488 0,055 1,40 t (s) 1800 0,0019562 44,17115894 1,400 0,182 1,4000 31,64

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 90: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 10uT e taxa de

200m

/dia

383

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 183

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 18,51 0,046 0,40 Q(L/s) 0,0727 0,0030408 7,861526068 0,400 0,097 0,4000 49,19

3600 17,47 0,036 0,75 Te(uT) 30 0,0026429 18,43464402 0,750 0,126 0,7500 42,75

5400 15,37 0,034 0,80 X%/100 0,006182 0,0036431 28,44463918 0,800 0,131 0,8000 58,93

7200 10,87 0,033 0,85 A(uT.L/g) 191,24 0,0047751 41,53369733 0,850 0,135 0,8500 77,24

9000 9,421 0,032 0,95 B (uT) 0,31 0,0052245 55,61422548 0,950 0,143 0,9500 84,51

10800 8,587 0,031 1,05 pL (g/L) 1000 0,0054743 70,26541598 1,050 0,152 1,0500 88,55

12600 9,225 0,032 1,10 pp (g/L) 2630 0,0060209 84,48005646 1,100 0,156 1,1000 97,39

14400 7,374 0,032 1,15 t (s) 1800 0,0065361 99,96124245 1,150 0,160 1,1500 105,73

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 91: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 30uT e taxa de

200m

/dia

384

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 184

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 17,38 0,076 0,85 Q(L/s) 0,0727 0,0064913 56,52135451 0,850 0,135 0,8500 105,00

3600 10,64 0,044 0,95 Te(uT) 100 0,0110132 117,6544448 0,950 0,143 0,9500 178,15

5400 8,647 0,038 1,05 X%/100 0,006182 0,0139614 180,1512368 1,050 0,152 1,0500 225,84

7200 6,268 0,037 1,20 A(uT.L/g) 191,24 0,0146234 244,2758633 1,200 0,165 1,2000 236,55

9000 4,76 0,035 1,30 B (uT) 0,31 0,0157881 309,4323493 1,300 0,173 1,3000 255,39

10800 3,4 0,036 1,45 pL (g/L) 1000 0,0153871 375,51943 1,450 0,186 1,4500 248,90

12600 1,833 0,034 1,65 pp (g/L) 2630 0,0143139 442,6787536 1,650 0,203 1,6500 231,54

14400 1,719 0,033 1,85 t (s) 1800 0,0136166 509,9160837 1,850 0,220 1,8500 220,26

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 92: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 100uT e taxa de

200m

/dia

385

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 185

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - 0,90 - - 0,0016000 15,3937445 0,900 0,139 0,9000 51,61

1800 3,581 0,051 1,10 Q(L/s) 0,0873 0,0014771 20,6680369 1,100 0,156 1,1001 47,65

3600 5,821 0,065 1,00 Te(uT) 10 0,0020627 24,1017757 1,000 0,148 1,0000 66,54

5400 3,683 0,232 1,10 X%/100 0,003100 0,0020927 29,2922567 1,100 0,156 1,1000 67,51

7200 5,034 0,043 1,30 A(uT.L/g) 191,24 0,0017177 33,3726525 1,300 0,173 1,3001 55,41

9000 3,364 0,141 1,20 B (uT) 0,31 0,0023421 38,8252493 1,200 0,165 1,2000 75,55

10800 2,961 0,047 1,30 pL (g/L) 1000 0,0022953 44,6089835 1,300 0,173 1,3000 74,04

12600 2,506 0,038 1,40 pp (g/L) 2630 0,0022479 50,7665830 1,400 0,182 1,4000 72,51

14400 2,298 0,039 1,50 t (s) 1800 0,0022106 57,0950926 1,500 0,190 1,5000 71,31

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 93: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 10uT e taxa de

240m

/dia

386

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 186

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - 1,05 - - 0,0040000 51,2944929 1,050 0,152 1,0500 129,03

1800 15 0,053 1,00 Q(L/s) 0,0873 0,0054333 63,61875576 1,000 0,148 1,0000 175,27

3600 8,746 0,036 1,05 Te(uT) 30 0,0063137 81,08163175 1,050 0,152 1,0500 203,67

5400 5,345 0,037 1,10 X%/100 0,003100 0,0072171 101,3390007 1,100 0,156 1,1000 232,81

7200 4,436 0,034 1,15 A(uT.L/g) 191,24 0,0079923 122,3432722 1,150 0,160 1,1500 257,82

9000 3,977 0,033 1,25 B (uT) 0,31 0,0079699 143,7246936 1,250 0,169 1,2500 257,09

10800 4,762 0,034 1,35 pL (g/L) 1000 0,0078144 164,4610988 1,350 0,177 1,3500 252,08

12600 3,316 0,033 1,45 pp (g/L) 2630 0,0076741 186,3856501 1,450 0,186 1,4500 247,55

14400 3,098 0,032 1,60 t (s) 1800 0,0071495 208,4893278 1,600 0,199 1,6000 230,63

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 94: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 30uT e taxa de

240m

/dia

387

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 187

t(s) Ts(uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - 1,15 - - 0,0070000 107,0866704 1,150 0,160 1,1500 225,81

1800 17,38 0,076 0,85 Q(L/s) 0,0873 0,0199257 174,9589434 0,850 0,135 0,8500 642,76

3600 10,64 0,044 0,95 Te(uT) 100 0,0230739 248,3691055 0,950 0,143 0,9500 744,32

5400 8,647 0,038 1,05 X%/100 0,003100 0,0248930 323,416835 1,050 0,152 1,0500 803,00

7200 6,268 0,037 1,20 A(uT.L/g) 191,24 0,0238328 400,4193096 1,200 0,165 1,2000 768,80

9000 4,76 0,035 1,30 B (uT) 0,31 0,0242927 478,660867 1,300 0,173 1,3000 783,64

10800 3,4 0,036 1,45 pL (g/L) 1000 0,0227597 558,0199061 1,450 0,186 1,4500 734,18

12600 1,833 0,034 1,65 pp (g/L) 2630 0,0205704 638,6665217 1,650 0,203 1,6500 663,56

14400 1,719 0,033 1,85 t (s) 1800 0,0191444 719,4068094 1,850 0,220 1,8500 617,56

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 95: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 100uT e taxa de

240m

/dia

388

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 188

389

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

t(s) Ts(uT) Te (uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 1,070 3,0 1,070 0,00 1,610000 1,057233911 0,000 0,063 0,0000 -

1800 0,939 3,0 0,939 0,00 1,610000 2,186228552 0,000 0,063 0,0000 -

3600 0,926 3,0 0,926 0,00 1,610000 3,32234449 0,000 0,063 0,0000 -

5400 1,077 3,0 1,077 0,00 1,610000 4,375743859 0,000 0,063 0,0000 -

7200 1,360 3,0 1,360 0,00 1,610000 5,27411827 0,000 0,063 0,0000 -

9000 2,179 5,0 2,179 0,00 1,610000 6,819423155 0,000 0,063 0,0000 -

10800 2,427 5,0 2,427 0,00 1,610000 8,228876366 0,000 0,063 0,0000 -

12600 2,630 5,0 2,630 0,00 1,610000 9,527128508 0,000 0,063 0,0000 -

14400 2,247 5,0 2,247 0,00 1,610000 11,03518373 0,000 0,063 0,0000 -

16200 2,743 7,0 2,743 0,00 1,610000 13,36709771 0,000 0,063 0,0000 -

18000 2,762 7,0 2,762 0,45 0,005096 15,68860373 0,450 0,101 0,4500 32,36

19800 2,666 7,0 2,666 0,45 0,005865 18,0626974 0,450 0,101 0,4500 37,24

21600 2,647 7,0 2,647 0,45 0,006636 20,44719905 0,450 0,101 0,4500 42,14

23400 4,056 10,0 4,056 0,45 0,007687 23,70319574 0,450 0,101 0,4500 48,82

25200 4,300 10,0 4,300 0,45 0,008694 26,8255329 0,450 0,101 0,4500 55,21

27000 3,750 10,0 3,750 0,47 0,009181 30,24915195 0,470 0,103 0,4700 58,30

28800 3,148 10,0 3,148 0,54 0,008337 34,00253849 0,540 0,109 0,5400 52,94

30600 3,551 30,0 3,551 0,58 0,010601 48,49017619 0,580 0,112 0,5800 67,32

32400 3,652 30,0 3,652 0,64 0,011716 62,9224875 0,640 0,117 0,6400 74,40

34200 3,527 30,0 3,527 0,70 0,01241 77,42327207 0,700 0,122 0,7000 78,81

36000 2,535 30,0 2,535 0,77 0,012589 92,46746177 0,770 0,128 0,7700 79,95

37800 2,739 50,0 2,739 0,86 0,013255 118,3540407 0,860 0,136 0,8600 84,17

39600 2,487 50,0 2,487 0,90 0,014883 144,3786624 0,900 0,139 0,9000 94,51

41400 2,275 50,0 2,275 0,97 0,015318 170,5194152 0,970 0,145 0,9700 97,27

43200 2,166 50,0 2,166 1,02 0,016081 196,7198771 1,020 0,149 1,0200 102,12

45000 1,898 70,0 0,060 1,08 0,017156 234,0204136 1,080 0,155 1,0800 108,94

46800 1,650 70,0 0,041 1,15 Q(L/s) 0,0582 0,017627 271,4568021 1,150 0,160 1,1500 111,94

48600 1,430 70,0 0,037 1,28 Xm%/100 0,015747 0,016260 309,0137045 1,280 0,171 1,2800 103,26

50400 2,808 70,0 0,042 1,48 A(uT.L/g) 191,24 0,013637 345,8157531 1,480 0,188 1,4800 86,60

52200 2,424 100,0 0,034 1,60 B (uT) 0,31 0,013636 399,256420 1,600 0,199 1,6000 86,59

54000 2,432 100,0 0,051 1,70 pL (g/L) 1000 0,013906 452,6927045 1,700 0,207 1,7000 88,31

55800 1,932 100,0 0,033 1,80 pp (g/L) 2630 0,014135 506,4028837 1,800 0,216 1,8000 89,76

57600 0,781 100,0 0,050 1,90 t (s) 1800 0,014341 560,743570 1,900 0,224 1,9000 91,07

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 96: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 3 a 100uT e taxa de

160m

/dia

390

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 189

t(s) Ts(uT) Te (uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 0,632 3,0 0,632 0,00 1,610000 1,6203442 0,000 0,063 0,0000 -

1800 1,602 3,0 1,602 0,00 1,610000 2,5769476 0,000 0,063 0,0000 -

3600 1,312 3,0 1,312 0,00 1,610000 3,7319887 0,000 0,063 0,0000 -

5400 1,416 3,0 1,416 0,00 1,610000 4,8158659 0,000 0,063 0,0000 -

7200 1,859 3,0 1,859 0,00 1,610000 5,5966126 0,000 0,063 0,0000 -

9000 3,047 5,0 3,047 1,05 0,000542 6,9329743 1,050 0,152 1,0500 8,76

10800 3,547 5,0 3,547 0,95 0,000747 7,9272045 0,950 0,143 0,9500 12,08

12600 3,552 5,0 3,552 0,85 0,001028 8,9180133 0,850 0,135 0,8500 16,62

14400 3,689 5,0 3,689 0,75 0,001408 9,8150783 0,750 0,126 0,7500 22,78

16200 4,374 7,0 4,374 0,80 0,001489 11,6119358 0,800 0,131 0,8000 24,09

18000 3,428 7,0 3,428 0,80 0,001802 14,0561044 0,800 0,131 0,8000 29,15

19800 3,400 7,0 3,400 0,80 0,002118 16,5194323 0,800 0,131 0,8000 34,26

21600 3,568 7,0 3,568 0,90 0,001961 18,8678042 0,900 0,139 0,9000 31,72

23400 3,835 10,0 3,835 0,95 0,002173 23,0862245 0,950 0,143 0,9500 35,15

25200 3,599 10,0 3,599 0,98 0,002440 27,4661306 0,980 0,146 0,9800 39,47

27000 3,729 10,0 3,729 1,00 0,002717 31,7570827 1,000 0,148 1,0000 43,95

28800 1,930 10,0 1,930 1,10 0,002662 37,2790261 1,100 0,156 1,1000 43,07

30600 2,038 30,0 2,038 1,22 0,003292 56,4114187 1,220 0,166 1,2200 53,25

32400 2,612 30,0 2,612 1,30 0,003863 75,1510429 1,300 0,173 1,3000 62,49

34200 2,894 30,0 2,894 1,55 0,003411 93,6977045 1,550 0,194 1,5500 55,17

36000 3,459 30,0 3,459 1,60 0,003844 111,8577573 1,600 0,199 1,6000 62,18

37800 2,108 50,0 2,108 1,70 0,004469 144,6255131 1,700 0,207 1,7000 72,29

39600 1,714 50,0 1,714 1,90 0,004572 177,6628700 1,900 0,224 1,9000 73,95

41400 1,370 50,0 1,370 1,97 0,005126 210,9356150 1,970 0,230 1,9700 82,92

43200 1,229 50,0 1,229 2,10 0,005383 244,3048418 2,100 0,241 2,1000 87,08

45000 1,140 70,0 0,060 2,13 0,006283 291,4171422 2,130 0,244 2,1300 101,63

46800 1,196 70,0 0,041 2,30 Q(L/s) 0,0727 0,006519 338,4911237 2,300 0,258 2,3000 105,46

48600 1,291 70,0 0,037 2,02 Xm%/100 0,006182 0,00899 385,5000996 2,020 0,234 2,0200 145,43

50400 0,809 70,0 0,042 2,30 A(uT.L/g) 191,24 0,008327 432,8388932 2,300 0,258 2,3000 134,70

52200 0,863 100,0 0,034 2,35 B (uT) 0,31 0,009333 500,6619570 2,350 0,262 2,3500 150,98

54000 2,460 100,0 0,051 2,35 pL (g/L) 1000 0,010569 567,3922458 2,350 0,262 2,3500 170,97

55800 1,615 100,0 0,033 2,35 pp (g/L) 2630 0,011814 634,7007397 2,350 0,262 2,3500 191,10

57600 1,612 100,0 0,050 2,35 t (s) 1800 0,013057 702,0112864 2,350 0,262 2,3500 211,20

d (m) 0,0627

valores constantes

391

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 97: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 3 a 100uT e taxa de

200m

/dia

392

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 190

393

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

t(s) Ts(uT) Te (uT) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 0,742 3,0 0,742 0,00 1,610000 1,855365 0,000 0,063 0,0000 -

1800 1,036 3,0 1,036 0,00 1,610000 3,469153 0,000 0,063 0,0000 -

3600 1,392 3,0 1,392 0,00 1,610000 4,790420 0,000 0,063 0,0000 -

5400 1,666 3,0 1,666 0,00 1,610000 5,886546 0,000 0,063 0,0000 -

7200 1,925 3,0 1,925 0,00 1,610000 6,769855 0,000 0,063 0,0000 -

9000 2,843 5,0 2,843 0,00 1,610000 8,542215 0,000 0,063 0,0000 -

10800 2,826 5,0 2,826 0,00 1,610000 10,328544 0,000 0,063 0,0000 -

12600 2,944 5,0 2,944 0,00 1,610000 12,017914 0,000 0,063 0,0000 -

14400 3,070 5,0 3,070 0,00 1,610000 13,603752 0,000 0,063 0,0000 -

16200 4,253 7,0 4,253 0,00 1,610000 15,860887 0,000 0,063 0,0000 -

18000 4,302 7,0 4,302 0,00 1,610000 18,077759 0,000 0,063 0,0000 -

19800 4,250 7,0 4,250 0,00 1,610000 20,337359 0,000 0,063 0,0000 -

21600 5,866 7,0 5,866 0,00 1,610000 21,269133 0,000 0,063 0,0000 -

23400 8,148 10,0 8,148 0,60 0,004735 22,790850 0,600 0,114 0,6000 152,75

25200 5,489 10,0 5,489 0,73 0,003976 26,497384 0,730 0,125 0,7300 128,26

27000 5,210 10,0 5,210 0,85 0,003502 30,433165 0,850 0,135 0,8500 112,96

28800 4,258 10,0 4,258 0,90 0,003649 35,151181 0,900 0,139 0,9000 117,71

30600 5,779 30,0 5,779 1,03 0,004451 55,051944 1,030 0,150 1,0300 143,57

32400 3,035 30,0 3,035 1,15 0,005053 77,207388 1,150 0,160 1,1500 163,00

34200 2,849 30,0 2,849 1,21 0,005893 99,515664 1,210 0,166 1,2100 190,09

36000 2,346 30,0 2,346 1,55 0,004447 122,237247 1,550 0,194 1,5500 143,45

37800 1,600 50,0 1,600 1,82 0,004468 162,003013 1,820 0,217 1,8200 144,12

39600 1,480 50,0 1,480 2,10 0,004451 201,867382 2,100 0,241 2,1000 143,57

41400 1,241 50,0 1,241 2,30 0,004665 241,928134 2,300 0,258 2,3000 150,48

43200 1,407 50,0 1,407 2,20 0,005179 251,852486 2,200 0,250 2,2000 167,07

45000 1,342 70,0 0,060 2,30 0,005939 308,260148 2,300 0,258 2,3000 191,59

46800 1,621 70,0 0,041 2,08 Q(L/s) 0,0873 0,007356 329,438559 2,080 0,239 2,0800 237,27

48600 1,293 70,0 0,037 2,30 Xm%/100 0,003100 0,007428 385,886484 2,300 0,258 2,3000 239,61

50400 1,522 70,0 0,042 1,90 A(uT.L/g) 191,24 0,010184 397,146243 1,900 0,224 1,9000 328,51

52200 1,105 100,0 0,034 2,30 B (uT) 0,31 0,009198 478,391046 2,300 0,258 2,3000 296,72

54000 1,293 100,0 0,051 2,35 pL (g/L) 1000 0,010423 559,481372 2,350 0,262 2,3500 336,22

55800 1,100 100,0 0,033 2,40 pp (g/L) 2630 0,011576 640,730283 2,400 0,267 2,4000 373,42

57600 1,151 100,0 0,050 2,45 t (s) 1800 0,012661 721,937289 2,450 0,271 2,4500 408,42

d (m) 0,0627

valores constantes

Formulário 98: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta sem fator de ajuste - Turbidez 3 a 100uT e taxa de

240m

/dia

394

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 191

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 6,275 1,8892 0,060 0,55 Q(L/s) 0,0582 0,0005966 2,492433537 0,550 0,109 0,5500 3,79

3600 7,355 1,7932 0,041 0,55 Te(uT) 10 0,0010142 4,237980909 0,550 0,109 0,5500 6,44

5400 8,285 1,7273 0,037 0,80 Xm%/100 0,015747 0,0009440 7,357754335 0,800 0,131 0,8000 5,99

7200 3,718 2,2944 0,042 0,70 A(uT.L/g) 191,24 0,0018942 11,739968740 0,700 0,122 0,7000 12,03

9000 4,304 2,1646 0,034 0,75 B (uT) 0,31 0,0022472 15,669704007 0,750 0,126 0,7500 14,27

10800 4,297 2,1660 0,051 0,80 pL (g/L) 1000 0,0025127 19,604762638 0,800 0,131 0,8000 15,96

12600 4,187 2,1879 0,033 0,90 pp (g/L) 2630 0,0024541 23,623720286 0,900 0,139 0,9000 15,58

14400 4,051 2,2165 0,050 1,00 t (s) 1800 0,0023742 27,747065157 1,000 0,148 1,0000 15,08

d (m) 0,0627

fe (g/g) 1,6325

valores constantes

Formulário 99: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 10uT e taxa de

160m

/dia

395

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 192

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 11,08 1,5851 0,05 0,40 Q(L/s) 0,0582 0,0041584 10,757609968 0,400 0,097 0,4000 26,41

3600 12,01 1,5498 0,04 0,45 Te(uT) 30 0,0067930 20,934358486 0,450 0,101 0,4500 43,14

5400 10,97 1,5896 0,04 0,50 X%/100 0,015747 0,0087742 31,761259491 0,500 0,105 0,5000 55,72

7200 10,29 1,6190 0,04 0,60 A(uT.L/g) 191,24 0,0089152 43,019457772 0,600 0,114 0,6000 56,62

9000 9,259 1,6700 0,03 0,70 B (uT) 0,31 0,0088266 54,942069488 0,700 0,122 0,7000 56,05

10800 9,77 1,6437 0,03 0,75 pL (g/L) 1000 0,0094985 66,533709230 0,750 0,126 0,7500 60,32

12600 9,938 1,6355 0,03 0,80 pp (g/L) 2630 0,0099533 78,017262492 0,800 0,131 0,8000 63,21

14400 8,576 1,7091 0,03 0,85 t (s) 1800 0,0103559 90,387790944 0,850 0,135 0,8500 65,76

d (m) 0,0627

fe (g/g) 1,2365

valores constantes

Formulário 100: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 30uT e taxa de

160m

/dia

396

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 193

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 17,72 1,3991 0,045 0,65 Q(L/s) 0,0582 0,0072784 39,99055333 0,650 0,118 0,6500 46,22

3600 19,84 1,3607 0,042 0,70 Te(uT) 100 0,0126243 78,76769598 0,700 0,122 0,7000 80,17

5400 18,25 1,3889 0,043 0,75 X%/100 0,015747 0,0168332 118,45264703 0,750 0,126 0,7500 106,90

7200 13,18 1,5109 0,043 0,80 A(uT.L/g) 191,24 0,0204229 161,13415375 0,800 0,131 0,8000 129,69

9000 8,248 1,7297 0,037 0,85 B (uT) 0,31 0,0235155 206,94536483 0,850 0,135 0,8500 149,33

10800 9,099 1,6788 0,035 0,90 pL (g/L) 1000 0,0258189 252,19560006 0,900 0,139 0,9000 163,96

12600 5,983 1,9201 0,038 0,95 pp (g/L) 2630 0,0277479 299,56061996 0,950 0,143 0,9500 176,21

14400 3,244 2,4303 0,034 1,05 t (s) 1800 0,0268283 348,98601884 1,050 0,152 1,0500 170,37

d (m) 0,0627

fe (g/g) 0,9768

valores constantes

Formulário 101: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 100uT e taxa de

160m

/dia

397

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 194

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - - 0,60 - - 0,0005000 2,400121005 0,600 0,114 0,6000 8,09

1800 3,346 2,3980 0,044 0,70 Q(L/s) 0,0727 0,0013304 8,242950087 0,700 0,122 0,7000 21,52

3600 2,183 2,9348 0,041 0,85 Te(uT) 10 0,0017631 15,306132022 0,850 0,135 0,8500 28,52

5400 1,937 3,1311 0,039 0,95 X%/100 0,006182 0,0021315 22,644876988 0,950 0,143 0,9500 34,48

7200 2,067 3,0213 0,035 1,05 A(uT.L/g) 191,24 0,0023291 29,837049112 1,050 0,152 1,0500 37,68

9000 2,379 2,8083 0,035 1,15 B (uT) 0,31 0,0024049 36,685805960 1,150 0,160 1,1500 38,90

10800 2,37 2,8136 0,034 1,25 pL (g/L) 1000 0,0024230 43,544317451 1,250 0,169 1,2500 39,19

12600 2,184 2,9341 0,034 1,30 pp (g/L) 2630 0,0026034 50,606394405 1,300 0,173 1,3000 42,11

14400 2,488 2,7466 0,055 1,40 t (s) 1800 0,0025385 57,337671491 1,400 0,182 1,4000 41,06

d (m) 0,0627

fe (g/g) 1,6325

valores constantes

Formulário 102: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 10uT e taxa de

200m

/dia

398

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 195

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 18,51 1,3841 0,046 0,40 Q(L/s) 0,0727 0,0030493 7,8832035 0,400 0,097 0,4000 49,33

3600 17,47 1,4041 0,036 0,75 Te(uT) 30 0,0023683 16,5156539 0,750 0,126 0,7500 38,31

5400 15,37 1,4507 0,034 0,80 X%/100 0,006182 0,0034184 26,6855810 0,800 0,131 0,8000 55,30

7200 10,87 1,5938 0,033 0,85 A(uT.L/g) 191,24 0,0046324 40,2887323 0,850 0,135 0,8500 74,93

9000 9,421 1,6614 0,032 0,95 B (uT) 0,31 0,0051718 55,0502256 0,950 0,143 0,9500 83,66

10800 8,587 1,7084 0,031 1,05 pL (g/L) 1000 0,0054921 70,4936809 1,050 0,152 1,0500 88,84

12600 9,225 1,6719 0,032 1,10 pp (g/L) 2630 0,0060873 85,4143632 1,100 0,156 1,1000 98,47

14400 7,374 1,7917 0,032 1,15 t (s) 1800 0,0066606 101,8733384 1,150 0,160 1,1500 107,74

d (m) 0,0627

fe (g/g) 1,2365

valores constantes

Formulário 103: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 30uT e taxa de

200m

/dia

399

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 196

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

1800 17,38 1,4060 0,076 0,85 Q(L/s) 0,0727 0,0057679 50,1997714 0,850 0,135 0,8500 93,30

3600 10,64 1,6035 0,044 0,95 Te(uT) 100 0,0098811 105,4856004 0,950 0,143 0,9500 159,84

5400 8,647 1,7048 0,038 1,05 X%/100 0,006182 0,0125950 162,3800514 1,050 0,152 1,0500 203,74

7200 6,268 1,8900 0,037 1,20 A(uT.L/g) 191,24 0,0132590 221,2942212 1,200 0,165 1,2000 214,48

9000 4,76 2,0835 0,035 1,30 B (uT) 0,31 0,0143791 281,5688077 1,300 0,173 1,3000 232,60

10800 3,4 2,3817 0,036 1,45 pL (g/L) 1000 0,0140724 343,1513855 1,450 0,186 1,4500 227,64

12600 1,833 3,2308 0,034 1,65 pp (g/L) 2630 0,0131506 406,4023948 1,650 0,203 1,6500 212,72

14400 1,719 3,3551 0,033 1,85 t (s) 1800 0,0125534 469,7855357 1,850 0,220 1,8500 203,06

d (m) 0,0627

fe (g/g) 0,9768

valores constantes

Formulário 104: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 100uT e taxa de

200m

/dia

400

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 197

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - - 0,90 - - 0,0016000 15,3937445 0,900 0,139 0,9000 51,61

1800 3,581 2,3303 0,051 1,10 Q(L/s) 0,0873 0,0015815 22,128991426 1,100 0,156 1,1000 51,02

3600 5,821 1,9384 0,065 1,00 Te(uT) 10 0,0022548 26,349982855 1,000 0,148 1,0000 72,74

5400 3,683 2,3034 0,232 1,10 X%/100 0,003100 0,0023548 32,964546435 1,100 0,156 1,1000 75,96

7200 5,034 2,0410 0,043 1,30 A(uT.L/g) 191,24 0,0019577 38,040608639 1,300 0,173 1,3000 63,15

9000 3,364 2,3925 0,141 1,20 B (uT) 0,31 0,0027161 45,035154268 1,200 0,165 1,2000 87,62

10800 2,961 2,5305 0,047 1,30 pL (g/L) 1000 0,0027017 52,521395909 1,300 0,173 1,3000 87,15

12600 2,506 2,7369 0,038 1,40 pp (g/L) 2630 0,0026818 60,581324791 1,400 0,182 1,4000 86,51

14400 2,298 2,8579 0,039 1,50 t (s) 1800 0,0026674 68,911279986 1,500 0,190 1,5000 86,05

d (m) 0,0627

fe (g/g) 1,6325

valores constantes

Formulário 105: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 10uT e taxa de

240m

/dia

401

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 198

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - - 1,05 - - 0,0040000 51,2944929 1,050 0,152 1,0500 129,03

1800 15 1,4599 0,053 1,00 Q(L/s) 0,0873 0,0054518 63,836577003 1,000 0,148 1,0000 175,87

3600 8,746 1,6989 0,036 1,05 Te(uT) 30 0,0064024 82,2242043 1,050 0,152 1,0500 206,53

5400 5,345 1,9974 0,037 1,10 X%/100 0,003100 0,0074146 104,124557716 1,100 0,156 1,1000 239,18

7200 4,436 2,1396 0,034 1,15 A(uT.L/g) 191,24 0,0082972 127,034307990 1,150 0,160 1,1500 267,65

9000 3,977 2,2328 0,033 1,25 B (uT) 0,31 0,0083421 150,470171123 1,250 0,169 1,2500 269,10

10800 4,762 2,0832 0,034 1,35 pL (g/L) 1000 0,0082188 173,013321913 1,350 0,177 1,3500 265,12

12600 3,316 2,4073 0,033 1,45 pp (g/L) 2630 0,0081184 197,230834751 1,450 0,186 1,4500 261,89

14400 3,098 2,4798 0,032 1,60 t (s) 1800 0,0076009 221,713445666 1,600 0,199 1,6000 245,19

d (m) 0,0627

fe (g/g) 1,2365

valores constantes

Formulário 106: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 30uT e taxa de

240m

/dia

402

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 199

t(s) Ts(uT) fs (g/g) Tf (uT) hm X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 - - - 1,15 - - 0,0100000 153,267178010 1,150 0,160 1,1500 322,58

1800 17,38 1,4060 0,076 0,85 Q(L/s) 0,0873 0,0242545 213,548334050 0,850 0,135 0,8500 782,40

3600 10,64 1,6035 0,044 0,95 Te(uT) 100 0,0259594 279,936956725 0,950 0,143 0,9500 837,40

5400 8,647 1,7048 0,038 1,05 X%/100 0,003100 0,0267732 348,257253517 1,050 0,152 1,0500 863,65

7200 6,268 1,8900 0,037 1,20 A(uT.L/g) 191,24 0,0249218 419,002879662 1,200 0,165 1,2000 803,93

9000 4,76 2,0835 0,035 1,30 B (uT) 0,31 0,0249284 491,382128634 1,300 0,173 1,3000 804,14

10800 3,4 2,3817 0,036 1,45 pL (g/L) 1000 0,0230537 565,332046648 1,450 0,186 1,4500 743,67

12600 1,833 3,2308 0,034 1,65 pp (g/L) 2630 0,0206537 641,285459521 1,650 0,203 1,6500 666,25

14400 1,719 3,3551 0,033 1,85 t (s) 1800 0,0190916 717,397539306 1,850 0,220 1,8500 615,86

d (m) 0,0627

fe (g/g) 0,9768

valores constantes

Formulário 107: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 100uT e taxa de

240m

/dia

403

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 200

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(%)

0 1,070 3,0 2,5156 4,6864 1,610000 1,7559075 0,000 0,063 0,0000 -

1800 0,939 3,0 2,5156 5,2615 1,610000 3,6499441 0,000 0,063 0,0000 -

3600 0,926 3,0 2,5156 5,3314 1,610000 5,5578811 0,000 0,063 0,0000 -

5400 1,077 3,0 2,5156 4,6610 1,610000 7,3065066 0,000 0,063 0,0000 -

7200 1,360 3,0 2,5156 3,9029 1,610000 8,7685602 0,000 0,063 0,0000 -

9000 2,179 5,0 2,0461 2,9377 1,610000 11,0175040 0,000 0,063 0,0000 -

10800 2,427 5,0 2,0461 2,7804 1,610000 13,0497117 0,000 0,063 0,0000 -

12600 2,630 5,0 2,0461 2,6738 1,610000 14,9082784 0,000 0,063 0,0000 -

14400 2,247 5,0 2,0461 2,8911 1,610000 17,0972542 0,000 0,063 0,0000 -

16200 2,743 7,0 1,8220 2,6211 1,610000 20,2810991 0,000 0,063 0,0000 -

18000 2,762 7,0 1,8220 2,6127 0,007605 23,4490036 0,450 0,101 0,4500 48,30

19800 2,666 7,0 1,8220 2,6565 0,008653 26,6977074 0,450 0,101 0,4500 54,95

21600 2,647 7,0 1,8220 2,6656 0,009705 29,9624802 0,450 0,101 0,4500 61,63

23400 4,056 10,0 1,6325 2,2155 0,011030 34,0819741 0,450 0,101 0,4500 70,05

25200 4,300 10,0 1,6325 2,1654 0,012293 38,0147511 0,450 0,101 0,4500 78,07

27000 3,750 10,0 1,6325 2,2864 0,012831 42,3718769 0,470 0,103 0,4700 81,48

28800 3,148 10,0 1,6325 2,4624 0,011552 47,2094411 0,540 0,109 0,5400 73,36

30600 3,551 30,0 1,2365 2,3385 0,013782 63,1667898 0,580 0,112 0,5800 87,52

32400 3,652 30,0 1,2365 2,3114 0,014691 79,0443301 0,640 0,117 0,6400 93,29

34200 3,527 30,0 1,2365 2,3451 0,015205 95,0207159 0,700 0,122 0,7000 96,56

36000 2,535 30,0 1,2365 2,7216 0,015199 111,8125499 0,770 0,128 0,7700 96,52

37800 2,739 50,0 1,1111 2,6229 0,015497 138,5647256 0,860 0,136 0,8600 98,41

39600 2,487 50,0 1,1111 2,7471 0,01704 165,5308239 0,900 0,139 0,9000 108,21

41400 2,275 50,0 1,1111 2,8727 0,017287 192,6807488 0,970 0,145 0,9700 109,78

43200 2,166 50,0 1,1111 2,9469 0,017957 219,9267116 1,020 0,149 1,0200 114,04

45000 1,898 70,0 1,0416 3,1671 0,018815 256,9296687 1,080 0,155 1,0800 119,49

46800 1,650 70,0 1,0416 3,4395 Q(L/s) 0,0582 0,019084 294,1628630 1,150 0,160 1,1500 121,19

48600 1,430 70,0 1,0416 3,7710 Xm%/100 0,015747 0,017436 331,6071413 1,280 0,171 1,2800 110,72

50400 2,808 70,0 1,0416 2,5927 A(uT.L/g) 191,24 0,014497 367,8175046 1,480 0,188 1,4800 92,06

52200 2,424 100,0 0,9768 2,7821 B (uT) 0,31 0,014268 417,9268615 1,600 0,199 1,6000 90,61

54000 2,432 100,0 0,9768 2,7776 pL (g/L) 1000 0,014373 468,0293142 1,700 0,207 1,7000 91,28

55800 1,932 100,0 0,9768 3,1356 pp (g/L) 2630 0,014472 518,5743029 1,800 0,216 1,8000 91,90

57600 0,781 100,0 0,9768 6,3632 t (s) 1800 0,014583 570,2632241 1,900 0,224 1,9000 92,61

d (m) 0,0627

ores cons

404

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 108: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 3 a 100uT e taxa de

160m

/dia

405

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 201

t(s) Ts(uT) Te (uT) fe (g/g) fs (g/g) X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 0,632 3,0 2,5156 8,3790 1,610000 2,7843294 0,000 0,063 0,0000 -

1800 1,602 3,0 2,5156 3,5030 1,610000 4,3178805 0,000 0,063 0,0000 -

3600 1,312 3,0 2,5156 4,0032 1,610000 6,2036353 0,000 0,063 0,0000 -

5400 1,416 3,0 2,5156 3,7962 1,610000 7,9611981 0,000 0,063 0,0000 -

7200 1,859 3,0 2,5156 3,2047 1,610000 9,1949116 0,000 0,063 0,0000 -

9000 3,047 5,0 2,0461 2,4982 0,000866 11,0824155 1,050 0,152 1,0500 14,01

10800 3,547 5,0 2,0461 2,3396 0,001174 12,4665213 0,950 0,143 0,9500 18,99

12600 3,552 5,0 2,0461 2,3382 0,001595 13,8456757 0,850 0,135 0,8500 25,80

14400 3,689 5,0 2,0461 2,3018 0,002164 15,0897471 0,750 0,126 0,7500 35,01

16200 4,374 7,0 1,8220 2,1512 0,002237 17,4483240 0,800 0,131 0,8000 36,18

18000 3,428 7,0 1,8220 2,3734 0,002656 20,7252742 0,800 0,131 0,8000 42,97

19800 3,400 7,0 1,8220 2,3817 0,003079 24,0301902 0,800 0,131 0,8000 49,80

21600 3,568 7,0 1,8220 2,3338 0,002822 27,1680545 0,900 0,139 0,9000 45,64

23400 3,835 10,0 1,6325 2,2657 0,003060 32,5277544 0,950 0,143 0,9500 49,50

25200 3,599 10,0 1,6325 2,3254 0,003385 38,1188223 0,980 0,146 0,9800 54,75

27000 3,729 10,0 1,6325 2,2917 0,003726 43,5820460 1,000 0,148 1,0000 60,27

28800 1,930 10,0 1,6325 3,1374 0,003635 50,9287471 1,100 0,156 1,1000 58,80

30600 2,038 30,0 1,2365 3,0445 0,004225 72,4477711 1,220 0,166 1,2200 68,35

32400 2,612 30,0 1,2365 2,6826 0,004795 93,3412071 1,300 0,173 1,3000 77,57

34200 2,894 30,0 1,2365 2,5570 0,004146 113,9391066 1,550 0,194 1,5500 67,06

36000 3,459 30,0 1,2365 2,3644 0,004601 133,9634342 1,600 0,199 1,6000 74,43

37800 2,108 50,0 1,1111 2,9896 0,005191 168,0618816 1,700 0,207 1,7000 83,97

39600 1,714 50,0 1,1111 3,3609 0,005214 202,6095444 1,900 0,224 1,8995 84,34

41400 1,370 50,0 1,1111 3,8831 0,005771 237,5695336 1,970 0,230 1,9700 93,35

43200 1,229 50,0 1,1111 4,1994 0,006007 272,7052335 2,100 0,241 2,1000 97,16

45000 1,140 70,0 1,0416 4,4503 0,006893 319,8408281 2,130 0,244 2,1300 111,50

46800 1,196 70,0 1,0416 4,2869 Q(L/s) 0,0727 0,007064 366,9049676 2,300 0,258 2,3000 114,27

48600 1,291 70,0 1,0416 4,0499 Xm%/100 0,006182 0,009648 413,8495538 2,020 0,234 2,0200 156,06

50400 0,809 70,0 1,0416 6,1183 A(uT.L/g) 191,24 0,008874 461,4235137 2,300 0,258 2,3000 143,54

52200 0,863 100,0 0,9768 5,7148 B (uT) 0,31 0,009801 525,8786156 2,350 0,262 2,3500 158,53

54000 2,460 100,0 0,9768 2,7619 pL (g/L) 1000 0,010958 588,4335045 2,350 0,262 2,3500 177,26

55800 1,615 100,0 0,9768 3,4854 pp (g/L) 2630 0,012132 651,9389796 2,350 0,262 2,3500 196,25

57600 1,612 100,0 0,9768 3,4895 t (s) 1800 0,013304 715,4480104 2,350 0,262 2,3500 215,21

d (m) 0,0627

valores constantes

406

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 109: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 3 a 100uT e taxa de

200m

/dia

407

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 202

t(s) Ts(uT) Te (uT) fe (g/g) fs (g/g) X qar hm(adote) b (m) hm (calc) fer(%)

0 0,742 3,0 2,5156 6,7565 1,610000 3,1620644 0,000 0,063 0,0000 -

1800 1,036 3,0 2,5156 4,8166 1,610000 5,8491922 0,000 0,063 0,0000 -

3600 1,392 3,0 2,5156 3,8407 1,610000 7,9950051 0,000 0,063 0,0000 -

5400 1,666 3,0 2,5156 3,4192 1,610000 9,7456841 0,000 0,063 0,0000 -

7200 1,925 3,0 2,5156 3,1420 1,610000 11,1366192 0,000 0,063 0,0000 -

9000 2,843 5,0 2,0461 2,5779 1,610000 13,6560432 0,000 0,063 0,0000 -

10800 2,826 5,0 2,0461 2,5850 1,610000 16,1967196 0,000 0,063 0,0000 -

12600 2,944 5,0 2,0461 2,5371 1,610000 18,5904609 0,000 0,063 0,0000 -

14400 3,070 5,0 2,0461 2,4898 1,610000 20,8287565 0,000 0,063 0,0000 -

16200 4,253 7,0 1,8220 2,1746 1,610000 23,7989365 0,000 0,063 0,0000 -

18000 4,302 7,0 1,8220 2,1650 1,610000 26,7131562 0,000 0,063 0,0000 -

19800 4,250 7,0 1,8220 2,1752 1,610000 29,6867668 0,000 0,063 0,0000 -

21600 5,866 7,0 1,8220 1,9332 1,610000 30,8769313 0,000 0,063 0,0000 -

23400 8,148 10,0 1,6325 1,7362 0,006784 32,6935157 0,600 0,114 0,6000 218,85

25200 5,489 10,0 1,6325 1,9786 0,005587 37,2721075 0,730 0,125 0,7300 180,23

27000 5,210 10,0 1,6325 2,0157 0,004846 42,1546764 0,850 0,135 0,8500 156,33

28800 4,258 10,0 1,6325 2,1737 0,004989 48,1018035 0,900 0,139 0,9000 160,94

30600 5,779 30,0 1,2365 1,9432 0,005617 69,5331115 1,030 0,150 1,0300 181,20

32400 3,035 30,0 1,2365 2,5026 0,006154 94,0930975 1,150 0,160 1,1500 198,51

34200 2,849 30,0 1,2365 2,5754 0,007035 118,8836645 1,210 0,166 1,2100 226,93

36000 2,346 30,0 1,2365 2,8281 0,005248 144,3158630 1,550 0,194 1,5500 169,28

37800 1,600 50,0 1,1111 3,5058 0,005126 185,9628496 1,820 0,217 1,8200 165,37

39600 1,480 50,0 1,1111 3,6857 0,005020 227,7825236 2,100 0,241 2,1000 161,94

41400 1,241 50,0 1,1111 4,1690 0,005204 269,9561991 2,300 0,258 2,3000 167,85

43200 1,407 50,0 1,1111 3,8127 0,005794 281,8825071 2,200 0,250 2,2000 186,92

45000 1,342 70,0 1,0416 3,9395 0,006513 338,1786725 2,300 0,258 2,3000 210,11

46800 1,621 70,0 1,0416 3,4774 Q(L/s) 0,0873 0,008014 359,0696114 2,080 0,239 2,0800 258,51

48600 1,293 70,0 1,0416 4,0454 Xm%/100 0,003100 0,007994 415,4388624 2,300 0,258 2,3000 257,87

50400 1,522 70,0 1,0416 3,6190 A(uT.L/g) 191,24 0,010931 426,4715878 1,900 0,224 1,9000 352,60

52200 1,105 100,0 0,9768 4,5635 B (uT) 0,31 0,009678 503,4867364 2,300 0,258 2,3000 312,19

54000 1,293 100,0 0,9768 4,0454 pL (g/L) 1000 0,010806 580,2154546 2,350 0,262 2,3500 348,60

55800 1,100 100,0 0,9768 4,5804 pp (g/L) 2630 0,011872 657,2383595 2,400 0,267 2,4000 382,97

57600 1,151 100,0 0,9768 4,4166 t (s) 1800 0,012874 734,1824972 2,450 0,271 2,4500 415,30

d (m) 0,0627

valores constantes

408

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 110: Cálculo teórico comparativo da fração em massa de argila na manta com fator de ajuste - Turbidez 3 a 100uT e taxa de

240m

/dia

409

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 203

Amostra:

Data:

Operado

242

45,90

45,14

21,38

0,76

23,76 Defloculante:

3,6

Tempo Leitura Correção Leitura Viscosid.

Alt. Queda Diâmetro Porc.

( ºC ) ( min ) Corrig.

x(10

)( g/cm

)

(cm)

(mm)

0,00 0,075 92,5

31,5 1 18,5 -0,8 17,70 7,82 0,9951 14,7 0,0464 85,7

31,5 2 17,8 -0,8 17,00 7,82 0,9951 14,8 0,0329 82,3

31,5 4 17,3 -0,8 16,50 7,82 0,9951 14,9 0,0233 79,9

31,5 8 16,2 -0,8 15,40 7,82 0,9951 15,1 0,0166 74,6

31,5 15 15,0 -0,8 14,20 7,82 0,9951 15,4 0,0123 68,8

31,0 30

14,4

-0,9 13,50 7,98 0,9954 15,5 0,0088 65,4

30,5

60 13,7 -1,0

12,70

7,98

0,9954

15,7

0,0063 61,5

30,0

120

12,9

-1,2

11,70

8,16

0,9957

15,9

0,0045 56,7

29,0 240 12,1 -1,4 10,70 8,34 0,9960 16,1 0,0032 51,9

30,0 480 11,1 -1,2 9,90 8,16 0,9957 16,2 0,0023 48,0

Peneira Diâmetro Massa Porc. Peneira Diâmetro Massa Porc.

Nº

(mm) Retida

% <

Nº

(mm) Retida

% <

50 0,00 100,0

10 2,0 0,00 100,0

38 0,00 100,0 20 0,800 0,00 100,0

25 0,00 100,0 40 0,420 0,00 100,0

19 0,00 100,0 60 0,250 0,10 99,7

13,5 0,00 100,0 100 0,150 0,93 97,2

9,5 0,00 100,0 140 0,104 1,47 95,6

44,80,00 100,0 200 0,075 2,50 92,5

10 2,0 0,00 100,0 Prato -

Fração

Peneiras

Pedregulho

Fração Subdivisão

Pedregulho -

#10 #4 Grossa

#40 #10 Média

#270 #40 Fina

Silte - Silte -

Argila - Argila -

Classificação

Obs: Argila utilizada no preparo de água sintética, com

finalidade de conferir turbidez à água.

0,005 < φ < 0,05

φ < 0,005

Argila cerâmica

24/10/2005

Mário

58,0

( % )

0,0

28,0

0,0

14,0

Areia

Grossa: 2,0 < φ <4,8

Média: 0,42 <

< 2,0

0,05 <

< 4,8

ENSAIO DE GRANULOMETRIA CONJUNTA

Dados Gerais

(S) (g)

2,63

Solo Seco Retido - # 200 (g):

Areia

0,0

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

"Júlio de Mesquita Filho"

FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA

SEDIMENTAÇÃO

Umidade %

Cápsula

(S + A + T) (g)

(S + T) (g)

Hexametafosfato de Sódio

2,50

s (g/cm

) :

Am Total (Pen.Grosso) 33,21

Grosso : 19 < φ <76

Fino: 4,8 <

< 19

(T) (g)

w (%)

(A) (g)

34,39

33,21

Solo Umido (g):

Solo Seco (g):

1Densímetro:

Fina: 0,05 < φ < 0,42

PENEIRAMENTO

Peneiramento Grosso

Porcentagem de Ocorrência

Peneiramento Fino

4,8 < φ < 76

Intervalo de Diâmetros - mm

410

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Formulário 111: Caracterização da argila utilizada para preparo da água sintética

411

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 204

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

5 17,20 16,50 17,70 17,30 12,40 11,20

10 16,60 16,50 16,70 16,40 11,60 9,94

14:30 16,60 16,20 16,30 15,80 9,48 8,66

aparente 105 101 99 70 53 47

verdadeira 41

Turbidez 5,53 5,27 3,04 3,03 2,48 2,43

Cor ap. 534430272626

Cor verd. 10

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

Decantação

Turbidez

dosagem aplicada ao SFML.

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

Mistura rápida Temperatura: 28,5ºC com taxa de filtração em torno de 200m3/m2/dia.

floculação As cores verdadeiras foram feitas apenas para a

Solução 0,50% em massa Turbidez: 18,6uT

Ensaio realizado com água bruta natural, retirada do

pH: 7,8

Lago do Ipê, Ilha Solteira-SP.

TIPO DE ENSAIO: JAR TEST

Data: 28/03/2006 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira

Cor

Filtração

A filtração foi feita em filtros descendentes de areia

Cor ap.: 135uC

Cor verd.: 83uCPara vazão de 0,00278 m3/s no SFML

Dosagem (mg/l)

Formulário 112: Jar-test para o SFML com água do Lago do Ipê e taxa de 240m

/dia

412

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 205

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 17,40 16,90 15,10 12,30 10,20 10,00

10:50 16,70 15,90 15,00 6,40 5,60 4,12

aparente 111 83 41 32 30 26

verdadeira 26

Turbidez 6,80 6,70 6,00 2,30 2,00 1,40

Cor ap. 262222171720

Cor verd. 26

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

Decantação

As cores verdadeiras foram feitas apenas para a

Para vazão de 0,00370 m3/s no SFML dosagem aplicada ao SFML.

pH: 7,8 A filtração foi feita em filtros descendentes de areia

Mistura rápida Temperatura: 28,5ºC com taxa de filtração em torno de 200m3/m2/dia.

Local: Ilha Solteira Ensaio realizado com água bruta natural, retirada do

Solução 0,50% em massa Turbidez: 18,6uT Lago do Ipê, Ilha Solteira-SP.

Cor

Cor ap.: 135uC

Cor verd.: 83uC

TIPO DE ENSAIO: JAR TEST

Data: 28/03/2006 Observações

Dosagem (mg/l)

Filtração

COAGULANTE: Polieletrólito C

floculação

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Turbidez

Formulário 113: Jar-test para o SFML com água do Lago do Ipê e taxa de 320m

/dia

413

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 206

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

1s 300 rpm

104s

-1

4:30 min. 75 rpm

Tempo

(min.)Cubas123456

dose (ml) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

5 17,30 17,40 17,00 14,20 13,70 12,90

08:30 17,10 16,10 16,50 10,50 9,83 9,81

aparente 110,0 99,0 95,0 81,0 73,0 73,0

verdadeira 27,0

Turbidez 3,01 1,12 5,04 0,48 0,38 0,36

Cor ap. 56234010 6 8

Cor verd. 9

7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0Dosagem (mg/l)

Filtração

Cor

Decantação

Turbidez

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

floculação Cor ap.: 135uC As cores verdadeiras foram feitas apenas para a

Para vazão de 0,00463 m3/s no SFML Cor verd.: 83uC dosagem aplicada ao SFML.

pH: 7,8 A filtração foi feita em filtros descendentes de areia

Mistura rápida Temperatura: 28,5ºC com taxa de filtração em torno de 200m3/m2/dia.

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Ensaio realizado com água bruta natural, retirada do

Solução 0,50% em massa Turbidez: 18,6uT Lago do Ipê, Ilha Solteira-SP.

TIPO DE ENSAIO: JAR TEST

Data: 28/03/2006 Observações

Formulário 114: Jar-test para o SFML com água do Lago do Ipê e taxa de 400m

/dia

414

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 207

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

8s 300 rpm

63s

-1

7:45 min. 55 rpm

Tempo Turbidez Dosagem Altura da Carga no

(h) bruta mg/L Decantador Filtro manta (m) filtro (m)

0 15,0 8,1 12,3 0,23 - 0,60

0,5 14,7 8,1 10,7 0,53 - 0,70

1 15,4 8,2 10,5 0,37 - 0,75

1,5 15,9 8,2 10,6 0,48 - 0,75

2 20,7 8,8 12,1 0,52 - 0,75

2,5 22,4 9,1 15,6 2,75 - 0,75

3 22,0 9,0 10,1 0,42 - 0,75

3,5 13,1 7,8 12,1 0,33 - 0,75

4 13,5 7,9 10,7 0,30 - 0,75

4,5 13,5 7,9 9,3 0,28 - 0,75

5 13,7 8,0 9,4 0,19 - 0,75 Torneira 0h 2h 4h 7h

5,5 13,9 8,0 9,3 0,20 - 0,75 1 12,9 16,4 20,4 21,8

6 15,2 8,2 9,2 0,28 - 0,75 2 14,0 16,9 20,5 21,9

6,5 16,4 8,3 9,9 0,30 - 0,75 3 21,6 16,0 20,7 22,3

7 15,6 8,2 10,7 0,41 - 0,75 4 14,4 15,9 19,8 22,1

7,5 15,7 8,2 10,3 0,43 - 0,75 5 13,1 15,0 19,1 21,8

8 15,6 8,2 10,4 0,44 - 0,75 6 13,2 15,4 19,9 22,3

haver sistema de lavagem dos filtros e haver necessidade

de se testar a filtração. Com isso o filtro iniciou com uma

taxa de 240m3/m2/dia e 0,60m de carga e terminou o

Turbidez (uT)

ensaio com uma taxa de 128m3/m2/dia e carga de 0,75m.

Teve-se falha na dosagem de coagulante com 2,5h de

ensaio e revolvimento da camada superior do filtro com 3h

de ensaio.

TIPO DE ENSAIO: SFML Data:27/03/2006 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira Troca de 1 cm da camada superior do filtro por ainda não

Solução 0,50% em massa Início: 10h

término:18h

Mistura rápida pH: 7,7

floculação Temperatura:27,2ºC

Para vazão de 0,0028 m3/s no SFML

Dosagem variável

Tabela para taxa de filtração de 240 m3/m2.dia

No final do ensaio a cor da água decantada era 82 e da

O aumento gradativo da turbidez das torneiras mostra um

filtrada 2uC.

Turbidez, saída do:

acúmulo de material particulado no floculador.

Formulário 115: Ensaio no SFML junto ao Lago do Ipê - taxa de 240m

/dia

415

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

ANEXO 208

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo Turbidez Dosagem Altura da Carga no

(h) bruta mg/L Decantador Filtro manta (m) filtro (m)

0 16,0 11,5 14,4 0,23 1,20 0,70

0,5 15,9 11,5 10,3 0,53 - 0,75

1 18,9 12,2 12,4 0,29 - 0,75

1,5 18,9 12,2 10,0 0,43 - 0,75

2 15,4 11,4 13,3 0,40 - 0,75

2,5 13,8 11,0 10,3 0,43 - 0,75

3 13,6 10,9 10,4 1,64 - 0,75

3,5 13,6 10,9 10,8 1,33 - 0,75

4 13,6 10,9 11,1 1,65 - 0,75

4,5 13,6 10,9 11,9 1,71 - 0,75

5 16,2 11,6 12,3 1,66 - 0,75 Torneira 0h 2h 4h 7h

5,5 20,5 12,6 16,7 2,40 - 0,75 1 46,3 16,5 16,2 17,1

6 20,5 12,6 13,9 2,56 - 0,75 2 50,8 16,4 15,4 17,7

6,5 18,4 12,1 10,6 3,76 - 0,75 3 46,3 15,7 14,7 16,6

7 14,1 11,0 8,3 4,02 - 0,75 4 47,8 15,9 13,9 15,8

7,5 15,7 14,3 8,8 4,31 - 0,75 5 13,1 15,8 13,7 16,1

8 18,2 14,0 8,5 4,70 - 0,75 6 42,4 16,3 13,4 15,3

Tabela para taxa de filtração de 320 m3/m2.dia

Dosagem variável

Turbidez, saída do:

Mistura rápida pH: 7,9

Para vazão de 0,0037 m3/s no SFML

floculação Temperatura:25,4ºC

término:17h

Observações

Ensaio realizado com descarga parcial da SFML para

limpeza das placas paralelas, no início.

Com 0,5h de ensaio choveu por 20 min.

Local: Ilha Solteira

Início: 9h

TIPO DE ENSAIO: SFML

Solução 0,50% em massa

Data:26/03/2006

COAGULANTE: Polieletrólito C

Os filtros passaram a não ter carga suficiente para filtrar

toda a água do SFML com 0,5h de ensaio.

Com 1,5h de ensaio a taxa de filtração estava em 290 e

no final do ensaio estava em 133m3/m2/dia.

Teve-se uma falha na dosagem de coagulante com 2h

de ensaio.

No final do ensaio a cor da água decantada era 62 e da

filtrada 21uC.

Estima-se a formação de uma manta dispersa, de 1,20m,

no início do ensaio.

O aumento gradativo da turbidez das torneiras mostra um

acúmulo de material particulado no floculador.

Turbidez (uT)

Formulário 116: Ensaio no SFML junto ao Lago do Ipê - taxa de 320m

/dia

416

ANEXO 209

Gradiente tempo rotação

600 s

-1

6s 300 rpm

83s

-1

5:45 min. 65 rpm

Tempo Turbidez Dosagem Altura da Carga no

(h) bruta mg/L Decantador Filtro manta (m) filtro (m)

0 17,6 12,5 13,8 2,50 - 0,25

0,5 22,5 13,4 14,8 2,60 - 0,35

1 27,3 12,8 14,3 2,50 - 0,40

1,5 16,4 14,2 14,7 1,80 - 0,45

2 21,6 13,6 15,0 2,00 - 0,50

2,5 16,9 14,1 14,7 2,10 - 0,55

3 13,6 14,6 13,7 1,60 - 0,60

3,5 19,7 13,8 15,1 0,74 1,00 0,65

4 22,4 13,5 16,7 0,44 - 0,70

4,5 19,1 13,9 15,9 0,48 1,20 0,75

5 17,0 14,1 13,1 0,23 - 0,75 Torneira 3,5h 4,5h

5,5 19,7 13,8 8,0 0,44 - 0,75 1 24,4 33,5

6 18,3 14,0 16,3 0,48 - 0,75 2 37,1 42,0

6,5 20,8 13,7 16,1 0,37 - 0,75 3 33,6 38,4

7 19,2 13,9 16,2 0,31 - 0,75 4 35,4 37,2

7,5 18,8 13,9 16,3 0,23 - 0,75 5 24,0 32,6

8 18,3 14,0 16,2 0,28 - 0,75 6 26,0 26,8

Ensaio realizado com taxa de filtração muito acima do

máximo recomendado visando observar a coagulação

TIPO DE ENSAIO: SFML Data:25/03/2006 Observações

COAGULANTE: Polieletrólito C Local: Ilha Solteira

Solução 0,50% em massa Início: 9h

término:17h da água após passagem pelo SFML.

Mistura rápida pH: 7,9

floculação Temperatura:25,4ºC

Ensaio realizado com taxa de filtração de 400m3/m2/dia

e finalizado com taxa de filtração de 327m3/m2/dia.

No final do ensaio a cor da água decantada era 91e da

Para vazão de 0,0046 m3/s no SFML

Dosagem variável

O filtro extravasou com 5,5h de ensaio.

O aumento gradativo da turbidez das torneiras mostra um

Turbidez (uT)

Turbidez, saída do: filtrada 3uC.

Tabela para taxa de filtração de 400 m3/m2.dia

acúmulo de material particulado no floculador (manta).

Teve-se uma chuva de 40min. no início do ensaio.

Formulário 117: Ensaio no SFML junto ao Lago do Ipê - taxa de 400m

/dia

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

AP01 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE MEIO AMBIENTE

Para garantia da sustentabilidade dos recursos naturais – inclusive a água - foi criada a

Agenda 21. Maranhão e Assae (2003) mostraram em seu discurso o quadro 01, no qual

comparam o programa da Agenda 21 com seus objetivos gerais.

Quadro 01: Agenda 21 - Objetivos gerais e diretrizes

Programa da Agenda 21 (Art. 18) Objetivos Gerais e Diretrizes

A. Desenvolvimento e gerenciamento

integrado dos recursos hídricos

Satisfazer as demandas hídricas, em contexto de

desenvolvimento sustentável.

Promover a gestão integrada dos recursos

hídricos como parte integrante dos ecossistemas,

bem social e econômico, cuja quantidade e

qualidade condicionam a sua utilização.

B. Avaliação dos recursos hídricos

Avaliar e prognosticar a quantidade e qualidade

dos recursos hídricos; estimar o volume desses

recursos; estudar alternativas de abastecimento;

determinar as condições de qualidade; prever

conflitos eventuais; e proporcionar base

científica de dados para sua utilização racional.

C. Proteção dos recursos hídricos, da

qualidade da água e dos ecossistemas

aquáticos

Manter a integridade dos ecossistemas e protegê-

los da degradação.

Proteger a saúde pública, assegurar água potável

livre de elementos patogênicos e combater os

vetores de enfermidades no meio aquático.

Desenvolver recursos humanos para controle da

qualidade das águas.

D. Abastecimento de água potável e

saneamento ambiental

Proteção do meio ambiente e da saúde mediante

a gestão integrada dos recursos de água e dos

despejos líquidos e sólidos.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Quadro 01: continuação

E. Os recursos hídricos e o

desenvolvimento ambiental

Gestão ambientalmente racional dos recursos

hídricos destinados a utilização urbana, com

identificação e aplicação de estratégias e

medidas que permitam o abastecimento de água,

a um preço acessível, para as necessidades atuais

e futuras, assim como reverter as tendências

atuais de degradação e esgotamento desses

recursos.

F. Os recursos hídricos para a produção

de alimentos e para o desenvolvimento

rural sustentável

A água deve ser considerada um recurso finito e

com valor econômico.

As comunidades locais devem participar da

gestão da água, em especial as mulheres, em

razão de suas atividades cotidianas.

A gestão da água deve considerar políticas de: i)

saúde humana; ii) produção, conservação e

distribuição de alimentos; iii)planos de

atenuação dos desastres naturais; iv) proteção do

meio ambiente e conservação dos recursos

naturais.

G. Repercussões das mudanças

climáticas nos recursos hídricos

Aprofundamento das informações disponíveis.

Fonte: Aspectos Institucionais para o Desenvolvimento de Recursos Hídricos (1996) – Anais do Encontro Nacional:

Recursos Hídricos e Desenvolvimento Sustentável. Agenda 21 – Capítulo 18

Além dos aspectos tratados no quadro 01 existem aqueles de cunho mais contínuo,

baseados numa reeducação cultural quanto ao uso de todos os recursos naturais, a Educação para

o Desenvolvimento Sustentável. Assim, chegar-se-ia a sustentabilidade de recursos através de

um realinhamento das formas de extração, manufatura e uso direto ou indireto desses recursos

(Sato, 2005).

Di Bernardo e Dantas (2005) dedicam uma discussão importante no contexto de

sustentabilidade ao deixarem claras as necessidades e limitações da aplicação das várias

tecnologias de tratamento de água dependendo de seu local de aplicação sendo destaque a

necessidade da manutenção da bacia hidrográfica para a manutenção da qualidade da água

destinada ao consumo humano; qualidade essa já há muito discutida por Batalha (1977), o qual

vincula a água para consumo humano a um produto.

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Uma proposta marcante de Fernando Almeida no Congresso Ibero Americano para o

Desenvolvimento Sustentável é que a obtenção do sucesso nesse processo de desenvolvimento

está inserida dentro do contexto de desenvolvimento de tecnologias sociais (Almeida, 2005a). Da

mesma forma, Pacheco (2004) ao comentar o III Fórum Social Mundial deixa claro o caráter

democrático e participativo do evento que trata a integração e a sustentabilidade como objetos

principais para o desenvolvimento.

E assim, a difusão de pesquisas relacionadas à cadeia produtiva, à geração e ao

reaproveitamento de resíduos, da água potável e da energia, obedecendo a discussões

multidisciplinares para uma produção mais limpa, com ética ambiental, torna-se muito

importante vistas às observações atuais (Pacheco, 2004). Magalhães (2005) e Almeida (2005b)

demonstraram que se podem utilizar Mecanismos de Desenvolvimento Limpo para o

desenvolvimento de tais projetos uma vez esses tenham importância e tamanho viáveis.

Exemplo da necessidade de mudança é a condição insustentável sofrida pelos países do

Cone Sul, uma vez terem sua matriz exportadora baseada na exploração de recursos naturais e

energia causando problemas na regulação de suas economias. Esse fato levou à formação do

Programa Cone Sul Sustentável para análise do processo produtivo e seus reflexos na economia,

sociedade e meio ambiente (Schlesinger, 2004).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

AP02 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE AUTOMAÇÃO

Desde seu surgimento na década de sessenta o Controlador Lógico Programável (CLP)

tem revolucionado os sistemas de comandos e controles industriais, antes regidos por relés

eletromagnéticos especialmente projetados (Michel, 1990).

Natale (2000) comenta as dificuldades de modificação e manutenção dos sistemas

automatizados por relés, os quais implicavam num rearranjo de montagem, o que era

“dispendioso, demorado e cansativo” e, para certos componentes, a substituição era impossível,

em função da evolução dos componentes. Os CLPs vieram, antes de tudo, trazer um avanço

tecnológico dos componentes, de forma que uma necessidade de modificação do sistema

implicasse em uma simples alteração do programa, tornando a operação fácil e rápida.

A evolução tecnológica dos CLPs nos últimos 30 anos é um dos mais nobres exemplos

da aplicação da eletrônica nos processos de automação industrial. Segundo Natale (2000), os

CLPs podem ser empregados em qualquer tipo de sistema que se deseja tornar automático

(inteligente).

Esses controladores podem ser definidos como miniaturas de computadores industriais,

contendo um hardware e um software utilizado para executar as funções controladoras. Um CLP

possui duas seções básicas: a unidade central de processamento (CPU – Central Processing Unit)

e a interface de entradas e saídas do sistema (Natale, 2000).

A CPU controla toda a atividade do CLP e pode ser dividida em processador e sistema

de memória. Os sistemas de entradas e saídas são compostos de conexões com dispositivos de

campo (interruptores, sensores, solenóides, etc.) e interface entre a CPU e o meio externo

(interface OPERADOR X SISTEMA) quando da necessidade de mudança de algumas variáveis

do processo sem interferências no programa normal de operação. Assim, a CPU lê os dados de

entradas dos dispositivos de campo através da interface de entrada, e então executa, ou realiza os

controles de programa que tinham sido armazenados na memória (Natale, 2000).

A maneira como o CLP atua no sistema está simbolizada na figura 01, quando as

variáveis de entrada, coletadas por sensores, informam a cada instante as condições em que se

encontra o sistema sob controle. Esses sensores, que podem ser de turbidez, de vazão, de nível,

de temperatura, de pH, dentre outros, dão entrada no CLP um dado nível lógico, e em função do

programa instalado em sua memória, atuam no sistema por meio de suas saídas. Essas variáveis

de saída executam, a cada instante, por exemplo, o fechamento de válvulas e acionamentos de

motores (Natale, 2000).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Moraes e Castrucci (2001) comentam que os CLPs contém uma linguagem de

programação de alto nível caracterizando um sistema bastante amigável com relação ao

operador. Os programas são normalmente realizados na linguagem Ladder, a linguagem que

mais se aproxima de um esquema elétrico baseado em relés, e são colocados na memória da CPU

em forma de operações. Finalmente, baseado no programa, o CLP escreve ou atualiza as saídas

atuando nos dispositivos de campo. Este processo, também conhecido como um ciclo continua

na mesma seqüência, sem interrupções, apenas quando as mudanças são realizadas através de

comandos de programa (Natale, 2000).

Figura 01: Implementação elétrica de um CLP

Fonte: Natale (2000)

Com o transcorrer do tempo os controladores programáveis passaram a tratar variáveis

analógicas e no inicio dos anos oitenta incorporaram a função do controle dinâmico de

processos, com algoritmos de controle proporcionais, integrais e derivativos (PID). Ainda na

década de oitenta, com a evolução dos microcomputadores e das redes de comunicação entre os

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

CLPs, passaram a elevar sua performance, permitindo que vários controladores programáveis

pudessem partilhar os dados em tempo real e que nesta mesma rede estivessem conectados

vários microcomputadores, os quais, através de um software de supervisão e controle, podiam

monitorar, visualizar e comandar o processo como um todo a partir de uma sala de controle, que

não necessariamente precisava estar localizada no setor de produção (Miyagi, 1996).

Esse processo de automação apresenta duas formas básicas de configuração: compacta,

em que a CPU e todos os módulos de entrada e saída se encontram no mesmo rack; e a modular,

em que a CPU e cada um dos módulos de entrada e saída se encontram separados e vão sendo

montados em função da configuração exigida. Ver figuras 02 e 03 (Natale, 2000).

Figura 02: Configuração CLP Compacto

Fonte: Natale (2000)

Figura 03: Configuração CLP Modular

Fonte: Natale (2000)

Basicamente, um Controlador Lógico Programável apresenta as seguintes

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

características e vantagens em relação aos sistemas convencionais: hardware e/ou dispositivo de

controle de fácil e rápida programação ou reprogramação, com a mínima interrupção da

produção; ocupa menor espaço físico e requer menor potência elétrica; capacidade de operação

em ambiente industrial; sinalizadores de estado e módulo tipo plug-in de fácil manutenção e

substituição; possibilidade de monitoração do estado e operação do processo ou sistema, através

da comunicação com computadores; compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e

saída; capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que consomem correntes

de até 2A; hardware de controle que permite a expansão dos diversos tipos de módulos, de

acordo com a necessidade; Softwares supervisórios responsáveis pela aquisição e envio de dados

entre os controladores lógicos programáveis e o computador; Custo de compra e instalação

competitivos em relação aos sistemas de controle convencionais; Possibilidade de expansão da

capacidade de memória, e Conexão com outros CLPs através de rede de comunicação. (Morais e

Castrucci, 2001).

Embora tenham semelhanças básicas com os computadores, os Controladores Lógicos

Programáveis se distinguem por suportarem as severas condições do ambiente industrial (como

ruídos elétricos, interferências eletromagnéticas, vibrações mecânicas e umidade), além de

permitirem sua utilização por parte de pessoal técnico (Morais e Castrucci, 2001).

Atualmente é praticamente impossível encontrar uma indústria de tecnologia que não

utilize, de uma forma ou outra, um Controlador Lógico Programável, já que as raízes de seu

projeto se baseiam em princípios de simplicidade e aplicação prática (Morais e Castrucci, 2001).

Di Bernardo e Di Bernardo (2005) trabalham a automação dos processos de tratamento

de água para abastecimento visando sua otimização, levando a uma redução dos custos de

operação e de insumos, como já destacado por Cavazzana e Matsumoto (2003b) e por Libânio e

Lopes (2005).

Assim, analisando o processo de produção de água para abastecimento envolvendo uma

tecnologia de ponta, como é o caso do Sistema Floco Decantador de Manta de Lodo seria

importante a automação, via CLPs, desse processo (Cavazzana e Matsumoto, 2004c, d).

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

AP03 - PROPOSTA DE UMA ARQUITETURA DE AUTOMAÇÃO

A figura 01 mostra o fluxograma e a figura 02 as partes principais do SFML, cujos

funcionamentos lógicos, obtidos pela operação manual e semi-automática do MFDML e SFML,

poderão ser controlados como descrito a seguir na tabela 01:

Inicialmente a bomba 01 (item 004) recalca água bruta para a caixa de nível constante (item

007). Essa bomba funciona com um inversor de freqüência, para que sua vazão seja

controlada, conforme se deseja, através de um medidor de vazão de entrada da água bruta

(item 003). Nesse passo, a água escoa pelas tubulações de sucção (item 002) e de recalque

(item 005);

A válvula de retenção (item 006) assegurará o funcionamento adequado da bomba 01 quando

houver repartida da mesma;

Após a captação, na entrada da sucção, uma válvula de pé e crivo (item 001) evita a entrada

de material grosseiro na tubulação;

Após a caixa 007, a água bruta passa por um sensor de turbidez (item 008) e um medidor de

vazão (item 009), o qual envia um sinal para o CLP acionando a bomba 03 (item 027),

dosadora de coagulante conectada à caixa de armazenamento de coagulante (item 026), a

qual, por sua vez, injeta coagulante num tubo venturi (item 010) para promover a mistura

rápida;

A caixa de armazenamento (item 026) é alimentada pela solução de coagulante da caixa de

preparo de coagulante (item 022) por meio da bomba 02 (item 023) que é acionada de

acordo com o sinal de um sensor de nível (colocado na caixa do item 030);

A dosagem de coagulante é feita em acordo com a turbidez e a vazão de água bruta medidos

nos itens 008 e 009, respectivamente, pela bomba dosadora de coagulante (item 027);

A tubulação que conecta as caixas de preparo e armazenamento de coagulante é a referente ao

item 024 e a tubulação que conecta a caixa de armazenamento e a tubulação de entrada no

SFML é a do item 011;

A tubulação do item 024 possui uma válvula de retenção de forma a garantir um bom

funcionamento da bomba 02 (item 023); e a tubulação do item 011 possui um registro de

gaveta (item 012) para limpeza, parada ou manutenção do conjunto;

Em seguida, a água escoa pelo Sistema Floco Decantador (item 013) para o qual é colocado

um sensor de nível de manta de lodo para limitar a altura da manta e delinear descargas da

mesma ou a limpeza geral do Sistema de Tratamento. A descarga da manta é feita pela

tubulação referente ao item 031, e é controlada por uma válvula solenóide (item 032) e, a

descarga de fundo é feita pela tubulação 029 e controlada por uma válvula solenóide (item

030);

Todas as descargas são direcionadas para o leito de secagem (item 041);

Após percorrer o SFML, a água decantada passa por um sensor de turbidez (item 014). Se a

turbidez exceder pouco o limite máximo, é enviado sinal para o CLP ajustar a dosagem de

coagulante, caso exceda muito, a água será descartada para o leito de secagem pela

tubulação do item 034 (controlada pela válvula do item 033);

No Filtro de areia com sensor de nível (item 015), a água pode escoar por três caminhos

distintos conforme a leitura do sensor de turbidez da água filtrada (item 019). Da

tubulação inferior, primeiramente, a água pode ser encaminhada para o tanque de água

filtrada (item 021) pela tubulação de água filtrada (item 020), conforme a turbidez da água

decantada esteja dentro do limite máximo; em segundo, acaso a água atinja a turbidez

limite ou perda de carga limite, indicando o momento de lavagem do filtro, então é

enviado sinal de manobra de válvulas solenóides, para fechamento da válvula solenóide

do item 018, e abertura da válvula solenóide de descarga de lavagem (item 040) e da

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

válvula solenóide de descarga de fundo (item 033), dando descarga de fundo; em terceiro,

é liberada a água de retro-lavagem através da tubulação do item 037 - a qual é controlada

pela bomba 04 (item 035), pela válvula solenóide do item 038 e pelo medidor de vazão do

item 036 - que estará ligada à caixa de água filtrada (item 021), sendo que nessa operação

a válvula do item 033 é fechada e a do item 040 aberta; em seguida, repete-se o comando

de válvulas do segundo passo, para a completa drenagem do filtro para o leito de secagem

(item 041) – controlada pelo sensor de nível do filtro – antes do reinício das operações.

Nesses instantes, fica óbvio o bloqueio das fases anteriores, visto que a produção de água

não estará sendo aproveitada;

A bomba 04 (item 035) funciona em consonância com um inversor de freqüência;

Do leito de secagem (item 041) a água é encaminhada pela tubulação do item 042, controlada

pela válvula solenóide do item 043, para o tanque de armazenamento (item 044).

Desse tanque (item 044) a água é enviada ao tanque de entrada de água bruta (item 007) pelo

acionamento da bomba 08 (item 045), através da tubulação do item 046. Essa tubulação

(item 046) possui uma válvula de retenção (item 047), de forma a garantir o

funcionamento da bomba 08 (item 045);

O tanque do item 050 recebe água filtrada através da tubulação do item 049 e abertura da

válvula solenóide do item 048. Esse tanque (item 050) possui um agitador de forma a

otimizar a homogeneidade da cal (cal hidratada) e do cloro (em pastilhas) a serem

adicionados para correção de pH e desinfecção, respectivamente.

O reservatório de cal (item 051) está interligado ao tanque 050 por uma tubulação (item 052)

e possui um agitador para se homogeneizar a solução de cal. A cal será dosada pela bomba

06 (item 053) em consonância com o medidor de pH do item 057.

O reservatório de cloro (item 054) está interligado ao tanque 050 por uma tubulação (item

055) e possui um agitador para se homogeneizar a solução de cloro em pastilhas. O cloro é

dosado pela bomba 07 (item 056) em consonância com o medidor de cloro do item 058.

Após o tanque do item 050, estando os limites de pH e cloro residual atendidos - verificados

pelo medidor de pH e pelo de cloro (itens 057 e 058, respectivamente) – a água pode ser

destinada a algum uso ou, como se pretende, ser reencaminhada à fonte da captação

através do controle da válvula solenóide do item 059 pela tubulação de retorno do item

060;

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 01: Fluxograma geral do SFML

AMPLIAÇÃO DE ESCALA DE UM FLOCO DECANTADOR DE MANTA DE LODO NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Figura 02: Fluxograma para descrição do funcionamento lógico e dispositivos necessários ao SFML.

Tabela 01: Descrição dos componentes do SFML/PMC

001 Válvula de pé e crivo

002 Tubulação de sucção

003 Medidor de vazão de entrada

004 Bomba 01

005 Tubulação de recalque

006 Válvula de retenção

007 Caixa de nível constante água bruta

008 Turbidímetro água bruta

009 Medidor de vazão

010 Tubo venturi

011 Tubulação

012 Registro de gaveta

013 Sistema Floco Decantador

014 Turbidímetro água decantada

015 Filtro de areia com sensor de nível

016 Tubulação de manobra

017 Tubulação de manobra 02

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Tabela 01: continuação

018 Válvula solenóide

019 Turbidímetro água filtrada

020 Tubulação água filtrada

021 Tanque de água filtrada

022 Caixa de preparo de coagulante

023 Bomba 02

024 Tubulação

025 Válvula de retenção

026 Caixa de armazenamento de coagulante

027 Bomba 03_dosadora de coagulante

028 Tubulação

029 Tubulação

030 Válvula solenóide

031 Tubulação

032 Válvula solenóide

033 Válvula solenóide

034 Tubulação

035 Bomba 04

036 Medidor de vazão da retrolavagem

037 Tubulação

038 Válvula solenóide

039 Tubulação

040 Válvula solenóide

041 Leito de secagem

042 Tubulação

043 Válvula solenóide

044 Tanque de armazenamento

045 Bomba 05

046 Tubulação

047 Válvula de retenção

048 Válvula solenóide

049 Tubulação

050 Tanque de desinfecção

051 Tanque de cal

052 Tubulação

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Tabela 01: continuação

053 Bomba 06

054 Tanque de cloro

055 Tubulação

056 Bomba 07_dosadora de cloro

057 Medidor de pH

058 Medidor de Cloro

059 Válvula solenóide

060 Tubulação de retorno

Uma observação a ser feita nesse tópico é que o SFML foi construído em aço carbono

(Ver Apêndice 03) e sem automação uma vez os recursos financeiros disponíveis não terem sido

suficientes.

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AP04 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

A necessidade de se estudar materiais compatíveis com o local e condições de

aplicação do equipamento que se deseja construir é imprescindível. Para o Tratamento de Água

para Abastecimento em um SFML há a necessidade de utilização de um material de boa

resistência mecânica e à corrosão em água e que não libere toxinas prejudiciais à saúde humana.

Também, em se tratando de um Protótipo Modular Compacto (PMC), o material deve possuir

espessura reduzida. Tais características são pertinentes aos aços em especial os inoxidáveis

(Cavazzana e Matsumoto, 2004e).

Os aços inoxidáveis surgiram em 1912 na França e na Alemanha, através da

constatação da diminuição da velocidade de corrosão através da adição de cromo nas ligas Fe-Cr.

Ver figura 01 (Carbó, 2001).

Figura 01: Aços Inox: Resistência à corrosão pela formação de um filme superficial

Fonte: Carbó (2001)

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onde:

M: metal de sacrifício (cromo, no caso);

O: oxigênio;

Cl: Cloro, o agente oxidante.

Esse aço, cuja marca é a presença de 10,5% ou mais de cromo, dentre outros (carbono,

silício, manganês, fósforo, enxofre, níquel, titânio, nióbio, molibdênio) em sua composição. O

aço inoxidável possui uma variedade muito grande, de forma geral, têm-se dois grupos, o da

série 300 e o da série 400 (Carbó, 2001).

A série 300 é a dos aços inoxidáveis austeníticos, que são aços não magnéticos com

estrutura cúbica de faces centradas, basicamente ligas Fe-Cr-Ni (Carbó, 2001).

Já a série 400 é a dos aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos. Os ferríticos são aços

magnéticos com estrutura cúbica de corpo centrado, basicamente ligas Fe-Cr. E os martensíticos

são ligas que apresentam um cromo mais baixo e um carbono mais alto que os ferríticos (Carbó,

2001).

Essa característica de proteção contra corrosão dos aços inoxidáveis é devido à

formação de um filme passivo originado pela reação do metal base com o meio ambiente, o qual,

aparentemente, é constituído por um óxihidróxido dos metais cromo e ferro (Carbó, 2001).

Nos aços inoxidáveis martensíticos o carbono se apresenta em uma concentração que

permite a transformação da ferrita em austenita em altas temperaturas e, durante o resfriamento,

a austenita se transforma em martensita (Carbó, 2001).

A martensita é uma fase rica em carbono, frágil e muito dura, cujo representante mais

conhecido é o 420 que possui um pouco mais de 12% de Cr e aproximadamente 0,35% de C -

(Carbó, 2001).

Os aços ferríticos em geral possuem maior quantidade de cromo que os martensíticos, o

que melhora sua resistência à corrosão, mas piora outras propriedades, como a resistência ao

impacto. O aço ferrítico mais popular é o 430, com cromo superior a 16%. É um material com

ótima resistência à corrosão, com capacidade de estampagem considerada boa, desde que não

muito profundas (Carbó, 2001).

No entanto, devido à fragilidade e pouca resistência à corrosão nos pontos de solda,

utiliza-se uma variação dos aços 430 quando em situações de solda de responsabilidade, através

da concepção de formas mais estabilizadas. Entre eles: o 439, com cerca de 17% de Cr; o 441,

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semelhante em cromo ao anterior, mas com excesso de Nb; o 409, com 11% de Cr; e o 444,

muito utilizado em aplicações com água, com 18% de Cr e cerca de 2% de Mo (CARBÓ, 2001).

A adição de níquel em determinadas quantidadades permite transformar a estrutura

ferrítica em austenítica tendo, como resultado, mudanças. Os aços inoxidáveis austeníticos, que

têm como representante mais popular o 304 (18% de Cr e 8% de Ni), possuem excelentes

resitência à corrosão, ductibilidade, soldabilidade e resistência a uma ampla faixa de

temperaturas (de 1150ºC até condições criogênicas) – Carbó (2001).

No entanto, o aço 304 apresenta problemas quanto à corrosão por pites e em frestas em

determinados meios (especialmente cloretos) sendo interessante, nesses casos, sua substituição

pelo austenítico 316, o qual apresenta molibdênio em sua composição (Carbó, 2001).

As figuras 02 e 03 mostram os tipos de aços das séries 300 e 400, respectivamente.

Uma observação é que os números presentes à frente de cada elemento constituinte do aço

representam sua porcentagem em massa. Por exemplo, Cr 16/18, representa que o aço possui

entre 16 e 18% em massa de cromo (Carbó, 2001).

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Figura 02: Aços inoxidáveis da Série 300

Fonte: Carbó (2001)

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Figura 03: Aços inoxidáveis da Série 400

Fonte: Carbó (2001)

O Concreto é um dos materiais mais utilizados na Construção de Estações de

Tratamento de Água (ETA) e, de fato, Bauer (2000) conclui que o concreto bem confeccionado

apresenta boa resistência à água doce.

Macintyre (1996) comenta que certas águas possuem impurezas de interesse especial,

como fluoretos, nitratos, sais de ferro, iodetos e substâncias radioativas. Outras possuem

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substâncias capazes de causar envenenamento, caso do arsênico, do cromo hexavalente e do

chumbo. E, ainda, há aquelas capazes de impedir a obtenção de produtos industriais e de

comprometer a durabilidade das instalações.

A Empresa Mizumo, situada em Marília-SP, fabrica sistemas modulares para

tratamento de esgotos possibilitando o reuso da água para lavagem de carros e calçadas. O

sistema remove cerca de 96% da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) a um custo cerca de

US$50,00 por habitante para uma produção de 200 litros por habitante por dia (L/hab/dia) -

Revista Recursos Hídricos (2003).

The Steel Construction Institute (1999) mostra a capacidade do aço inox em atender

vários aspectos de projeto, especialmente quanto às resistências à corrosão e mecânica, quando

aplicados com água.

The Steel Construction Institute (2000) aponta o uso do aço e aço inox na concepção de

projetos para tratamento de águas e águas residuárias compactos (Package Treatment Units).

O quadro 01 mostra algumas vantagens de utilização do aço inox.

Quadro 01: Atributos relevantes do aço inox para a indústria da água

Características Vantagens conferidas

Alta resistência à corrosão Sem re-investimento, operação consistente

Sem corrosão ou produtos lixiviados, sem

problemas organolépticos ou de turbidez

Água potável clarificada e purificada

Superfície lisa

Menos limo de bactéria, menor consumo de

energia, menor custo de limpeza, bom para

transportar sólidos suspensos

Reciclável Baixos custo benefício e impacto ambiental

Boas ductibilidade e soldabilidade Compatível com construções industrializadas

Baixo peso (para componentes tubulares) Simples construção e montagem

Boas propriedades mecânicas Alto fator de utilização do material

Boa resistência ao desgaste e à fadiga

Baixa manutenção, longa vida útil (mesmo em

instalações sujeitas a vibrações cíclicas)

Material reproduzido por especificações

européias normatizadas

Avaliabilidade comprovada na maioria das

formas do produto

Aparência atrativa Limpo, higiênico, imagem “high tech”

Fonte: The Steel Construction Institute (1999)

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Bauer (1999) em seus demonstrativos sobre a utilização da madeira em meio aquoso,

comenta que esse material possui boa resistência à agentes químicos, como ácidos e bases, com o

inconveniente de ser deteriorada por insetos nocivos que se alimentam do tecido lenhoso.

Bauer (1999) apresentou, dentre as várias utilidades dos metais na construção civil, sua

utilização em meios contendo água possibilitado por ligas de baixa corrosividade, caso do zinco,

do cobre e de ligas especiais, com metal de sacrifício.

O autor comenta ainda, que tanto os metais quanto a madeira apresentam melhor

resistência mecânica (em especial à tração e à flexão quando comparados ao concreto, possuindo

peças estruturais mais delgadas) - Bauer (1999).

Apresenta, também, afirmações que comprovam que apesar da grande variedade de

aplicação de peças plásticas na construção civil (inclusive para aplicações em meios contendo

água) têm-se certos comprometimentos quanto à resistência desses materiais em relação aos

metais, por exemplo. Da mesma forma, os plásticos apresentam grandes limitações com relação

aos esforços de flexão (Bauer, 1999).

A maneira mais comum de se combater a deterioração ou destruição dos mais diversos

materiais é protegendo suas superfícies com películas resistentes obtidas pela aplicação de tintas,

vernizes, lacas ou esmaltes (Bauer, 1999).

Petrucci (1978) define tintas e vernizes como materiais de consistência líquida ou

pastosa capazes, entre outros fatores, de colorir e proteger a superfície de um objeto de

elementos agressivos. O mesmo autor comenta que a preparação adequada da superfície dos

objetos é essencial para a adesão das tintas e vernizes nesses substratos.

Essas afirmações mostram a possibilidade de se utilizar aços comuns em ambientes

submersos pela aplicação de película protetora capaz de inibir a ação corrosiva da água – e

eventuais impurezas contidas nesta - nesses aços (Petrucci, 1978).

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