AULA PRÁTICA ENSAIO DE COAGULAÇÃO/ FLOCULAÇÃO/ SEDIMENTAÇÃO

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Universidade Federal de Ouro Preto Escola de minas Departamento de Engenharia Civil Saneamento CIV 227 Carlos Eduardo Ferraz de Mello e Aníbal da Fonseca Santiago

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AULA PRÁTICA

ENSAIO DE COAGULAÇÃO/ FLOCULAÇÃO/ SEDIMENTAÇÃO

Discentes: - Ana Flávia Barbosa e Castro 15.2.1282
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Novembro de 2018

1. Introdução

A utilização da água para consumo depende da sua disponibilidade, da realidade socioeconômica e cultural e das formas de captação, tratamento e distribuição. Nas estações de tratamento de água (ETA’s) são realizados procedimentos a fim de tornar a água própria para o consumo, visto que as águas superficiais geralmente contêm sólidos suspensos sedimentáveis e coloidais. Grande parte das partículas maiores como areia e silte são eliminadas através de uma pré-decantação, processo anterior ao tratamento químico. Entretanto, partículas mais finas precisam ser coaguladas através do uso de substâncias químicas, a fim de produzirem flocos, os quais serão removidos nas etapas posteriores: decantação propriamente dita e filtração. Esses processos constituem o que a indústria de tratamento de água denomina de clarificação.

As ETA’s procuram otimizar os processos de remoção de material particulado e da cor aparente, assim como a produção de uma água segura do ponto de vista microbiológico e químico. Sendo assim, a escolha do coagulante e a dose de aplicação são importantes no tratamento de água.

Uma das formas de determinar a melhor dosagem de produtos químicos para a clarificação da água é utilizar o ensaio do Jar test. Nessa aula prática fizemos o teste no Jar Test, que é um ensaio utilizado para avaliar o processo de coagulação/ floculação, do que diz respeito ao tempo de mistura e velocidade de agitação.

1. Objetivos:

Otimizar a dosagem de coagulante utilizado em determinada água para atingir melhores eficiências de coagulação, floculação e sedimentação em termos de turbidez remanescente da água.

1. Materiais e Métodos

1. Principais aparelhos utilizados

• Jar Test:  Aparelho cuja função é promover agitação rápida e moderada das amostras de água facilitando formação de flocos.

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Figura 1: Jar Test

• pHmetro: Aparelho usado para medição de pH, constituído por um eletroduto e um circuito potenciômetro.
  
• Turbidímetro: equipamento para medição do grau de turbidez das águas
  
• Pipeta Volumétrica, Proveta, Béquer:  Peças laboratoriais de auxílio à medição e transferência de fluidos.

1. Compostos Químicos utilizados

• Policloreto de alumínio (PAC): coagulante químico recomendado para a clarificação das águas;
• Alcalinizante (Geocálcio): – composto por Hidróxido de Cálcio em suspensão. Empregado na correção do pH da água.

1. Caracterização da Água Bruta:

Para a realização do ensaio do Jar Test, coletou-se água de entrada de uma estação de tratamento da cidade de Amarantina.

Primeiramente, fez-se a medição dos parâmetros básicos da amostra coletada:

Parâmetros	Valor
pH	7,23
Alcalinidade (mg CaCo3/L)
Turbidez (uT)	6,52
Temperatura (°C)	22,5

Tabela 1:Parâmetros amostra

1. Dados sobre quantidade de PAC e Alcalinizante nos ensaios

 O jarros foram enchidos com água até a marca de 2 litros, obedecendo-se o procedimento de preenchê-lo aleatoriamente e aos poucos para que resultem águas semelhantes. Inseriu-se a paleta de agitação e ligou-se o equipamento. Para os jarros 1,2 e 3, adicionou-se 4,5 ml de solução de alcalinizante. Ajustou-se a rotação correspondente ao gradiente de velocidade médio de mistura rápida (durante os primeiros 10 segundos, foi aplicado um gradiente de velocidade igual a 800 s-1 que caracteriza o processo de mistura rápida) e adicionou-se simultaneamente aos jarros, os volumes correspondentes às dosagens de coagulante pré-estabelecidas.

Decorrido o tempo de mistura rápida (Tmr), reduziu-se a rotação do equipamento para o valor correspondente ao gradiente de velocidade médio de floculação (foram adicionados 3 tempos de 5 minutos, com 35 s-1, 30 s-1 e 20 s-1 respectivamente, sendo a variação de gradiente de velocidade ocorrido de forma gradualmente desacelerado).

Após o tempo de floculação (Tf), desligou-se o equipamento e retirou-se as paletas de agitação dos frascos. Acionou-se o cronômetro e coletou-se amostras para as velocidades de sedimentação desejadas, sempre se fazendo um descarte de aproximadamente 2s antes de cada coleta (um pouco mais na prática), para a amostra não sofrer interferência da água remanescente que fica na mangueira de coleta.

Foram realizados ensaios em 6 jarros, sendo que em 3 deles foram adicionados solução alcalinizante para correção do pH da água para o coagulante funcionar.

Na tabela abaixo encontram-se a quantidade de alcalinizante e do composto químico PAC adicionado às amostras, tanto para o teste de turbidez após 3min, 5min e após 7 min.

Tabela 1 -
Ensaio Experimental	Produtos Químicos (ml)
Coagulante (PAC)	Alcalinizante (mL)
Jarro 1	0,7	4,5
Jarro 2	1,0	4,5
Jarro 3	1,3	4,5
Jarro 4	0,7	-
Jarro 5	1,0	-
Jarro 6	1,3	-
	Concentração PAC =20 mg/l

Tabela 2: Quantidade de PAC e Alcalinizante

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