ANÁLISE COMPARATIVA DE COAGULANTES COM AUXILIAR DE COAGULAÇÃO PARA TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO EM JAR-TEST

CURSO: Engenharia

DISCIPLINA: Engenharia do Meio Ambiente

AULA PRÁTICA DE LABORATÓRIO:

TRATAMENTO DE ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO: USO DE JAR-TEST

OBJETIVO GERAL: 

Entender como se desenvolve parte do processo tratamento de águas para consumo humano, particularmente, as etapas de coagulação/floculação e sedimentação.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 

• Aprender como se utiliza o equipamento “Jar-Test” e quando pode ser empregado;
• Determinar a concentração ideal do agente coagulante;
• Determinar o melhor tempo de sedimentação;

Além desses, aplicar os conhecimentos sobre mistura e conversão de unidades de concentração de soluções.

INTRODUÇÃO: 

O acesso à água é de suma importância para garantir a sobrevivência de qualquer ser vivo e desenvolvimento de infinitas atividades realizadas na terra, sejam essas executadas em áreas urbanas, industriais ou agropecuárias. E para isso torna-se a necessidade de uma água com qualidade. Pois a natureza e a composição do solo sobre o qual a água escoa, determinam as impurezas adicionais que ela apresenta, fato agravado pelo aumento e expansão demográfica e atividades econômicas na indústria e agricultura, fazendo com que não se considere segura nenhuma fonte de água superficial, sendo obrigatória uma ou outra forma de tratamento (RICHTER, 1991).

Nosso planeta é inundado por água; um volume de aproximadamente 1,4 bilhão de km³ cobre cerca de 71% da superfície da Terra.

É estimado que para exercer suas atividades essenciais (produção de alimentos, industrialização, etc.), o consumo mínimo de água per capita deveria ser de pelo menos 1000 m3 por ano.

Apesar disso, muitas localidades ainda não têm acesso a água com características de potabilidade adequadas às necessidades do consumo humano; a maioria da população mundial ainda não tem acesso a este bem essencial. Isso é causado pela grande quantidade de poluentes que, de maneira diversa, alcançam constantemente às águas superficiais e subterrâneas.

A poluição das águas é principalmente fruto de um conjunto de atividades humanas.

Para que a água possa ser servida à população, deve passar primeiramente por um tratamento em estações de tratamento de água (ETA) que são projetadas para fornecer água continuamente, de maneira a atender a critérios de potabilidade.

No Brasil, as normas e padrões de potabilidade para a água destinada ao consumo humano, em vigor nos dias atuais, estão dispostas na Portaria 2914:2011.

A qualidade de determinada água é avaliada por um conjunto de parâmetros determinados por uma série de análises físicas, químicas e biológicas. A apreciação da sua qualidade, com base em uma ou em algumas poucas análises, frequentemente é a causa de erros, o que exige procedimentos mais rigorosos quanto a realização de testes.

Um dos primeiros processos para tratamento da água do manancial, na entrada da água bruta de uma ETA, é a etapa da coagulação. Dada a importância da coagulação na ETA, tornam-se imprescindíveis estudos mais aprofundados sobre os diversos tipos de coagulantes. Por isso, é uma etapa muito importante, pois caso esta etapa de coagulação não tenha êxito, todas as demais estarão prejudicadas, a ponto de, em certas situações, obrigar o descarte de toda a água efluente da ETA por estar fora dos padrões de potabilidade (CARVALHO, 2008).

Nas ETA’s, as águas passam por várias etapas no processo de tratamento, entre essas estão a Coagulação e a Floculação que são processos físico-químicos.

As águas superficiais são ricas em material sólido, com grande quantidade de partículas ultrafinas e coloidais (<10 μm), de difícil remoção devido ao seu pequeno tamanho e baixa velocidade de sedimentação.

A velocidade de sedimentação de uma partícula depende diretamente do seu diâmetro (Dp), como pode ser observado a partir da equação de Stokes:

[pic 1]

Onde: V é a velocidade terminal da partícula; g é a aceleração da gravidade; ρs e ρl são as densidades do sólida e do líquido, respectivamente, e μ é a viscosidade da fase líquida. Quanto menor o diâmetro da partícula, mais lento será o processo de sedimentação.

Para solucionar o problema da baixa velocidade de sedimentação das partículas de pequeno tamanho utiliza-se nas ETA´s os processos de coagulação/floculação para aumentar o diâmetro das partículas e, consequentemente, a sua velocidade de sedimentação.

Água precisa apresentar condições de ser usada sem causar danos e para que isso aconteça existe um método chamado de Teste de Jarros – (JAR TEST), é um procedimento bastante empregado nas Estações de Tratamento de Água, para a determinação das dosagens ótimas dos coagulantes a serem empregados. Isto é, realizam-se seis ensaios de simulação da mesma água bruta, variando a dosagem de alcalinidade e do coagulante. Porém, este tipo de ensaio vem sendo empregado também para a determinação de parâmetro básico na elaboração do projeto de uma Estação de Tratamento de Água.

A água precisa apresentar condições de ser usada sem causar danos e para que isso aconteça existe um método chamado de Teste de Jarros – (JAR TEST), é um procedimento bastante empregado nas Estações de Tratamento de Água, para a determinação das dosagens ótimas dos coagulantes a serem empregados. Isto é, realizam-se seis ensaios de simulação da mesma água bruta, variando a dosagem de alcalinidade e do coagulante. Porém, este tipo de ensaio vem sendo empregado também para a determinação de parâmetro básico na elaboração do projeto de uma Estação de Tratamento de Água.

Essa sequência de processos propicia a remoção de cor e turbidez da água a ser tratada.

Os ensaios para determinação das condições ideais para o desenvolvimento desses processos podem ser realizados em laboratório com a utilização de um equipamento chamado “Jar-Test” (teste em jarros).

Os ensaios com Jar-Test permitem se determinar: pH ideal do meio reacional; concentração ideal de agentes coagulantes; melhor agente coagulante; alguns parâmetros de processo, como por exemplo, o tempo ótimo de sedimentação num tratamento primário, a velocidade de agitação, entre outros.

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