ISSN 1678-0701
Número 68, Ano XVIII.
Junho-Agosto/2019.
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11/06/2019SUSTENTABILIDADE: UM ESTUDO SOBRE O PROCESSO DE FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO (FAD) DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DE BELO HORIZONTE NA REMOÇÃO DE ALGAS CIANOBACTÉRIA E TURBIDEZ  
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SUSTENTABILIDADE: um estudo sobre o processo de flotação por ar dissolvido (FAD) de uma estação de tratamento de água da região metropolitana de Belo Horizonte na remoção de algas cianobactéria e turbidez

Dejanir José Campos Júnior1; Gleicione Apa. Dias Bagne de Souza2

1Docente do Curso de Engenharia Ambiental da Faculdade Pitágoras; Docente dos Cursos de Administração, Gestão da Produção Industrial e Logística da UninCor – campus Betim/MG. E-mail: dejanircampos@gmail.com

2Docente do Programa de Mestrado Profissional em Gestão, Planejamento e Ensino da UninCor – campus Três Corações/ MG. E-mail: gleiciones@gmail.com

Resumo: Este artigo aborda a remoção das cianobactérias presentes na água da represa Vargem das Flores localizada no município de Betim, região metropolitana de Belo Horizonte, pelo processo Tecnológico de Flotação por Ar Dissolvido (FAD), aplicado ao tratamento de água para abastecimento público. Através desse processo extrairá parâmetros de avaliação da água em estudo, tais como: gradientes de velocidade de mistura rápida, floculação e respectivos tempos, perda de carga eficiência de remoção da turbidez, quando submetida ao emprego de coagulantes. A justificativa desta tecnologia se faz presente uma vez que a crescente exposição dos mananciais a atividades antrópicas leva à ocorrência cada vez maior do fenômeno de eutrofização, causando o aparecimento de florações de cianobactérias, sendo assim, a lise de suas células ocasiona a liberação de cianotoxinas, constituindo-se em um problema de saúde pública. (FUNASA 2003). Em vista disso, o Ministério da Saúde do Brasil publicou a Portaria 2914/2014, incluindo as cianotoxinas como parâmetro do padrão de potabilidade vigente no País. Desta forma estudos têm revelado o bom desempenho FAD como alternativa de tratamento de água com presença de cianobactérias. A técnica consiste em um processo físico-químico de remoção de partículas em suspensão.O objetivo deste estudo de caso foi avaliar a eficiência do processo de flotação, e a técnica da engenharia aplicada, visando a otimização do processo de tratamento de água. Objetivou-se ainda, a partir da análise de todo o processo apresentado, desenvolver material educativo didático – Cartilha – sobre o processo de tratamento de água por flotação por ar dissolvido (FAD) a fim de estimular a compreensão acerca das possibilidades de se educar em sustentabilidade e tratamento de água. Inicialmente procedeu-se com a pré-operação do flototeste, e posteriores realizaram-se experimentos com o intuito da otimização dos parâmetros supracitados, cujos valores seguem: pressão na câmara de 500kpa; taxa de recirculação 10%; gradientes e tempo de mistura rápida de 800rpm e 30s, respectivamente; gradiente de floculação de 50 rpm e tempo de saturação de 10min. Variaram-se as dosagens dos coagulantes.Os resultados obtidos e operação de funcionamento são apresentados e comentados.

Palavras chave: Tratamento de água; Cianobactérias; Flotação de ar dissolvido (FAD).

Abstract: This study deals with the removal of the cyanobacteria present in the water of the Vargem das Flores dam located in the city of Betim, metropolitan area of ​​Belo Horizonte, by the Dissolved Air Flotation Technological process (DAF), applied to the treatment of water for public supply. Through this process will extract parameters of evaluation of the water under study, such as: gradients of speed of fast mixing, flocculation and respective times, loss of charge efficiency of removal of turbidity, when submitted to the use of coagulants. The justification of this technology is present since the increasing exposure of the sources to anthropic activities leads to the increasing occurrence of the eutrophication phenomenon, causing the appearance of cyanobacteria blooms, thus, the lysis of its cells causes the release of cyanotoxins , constituting a public health problem. (FUNASA 2003). In view of this, the Brazilian Ministry of Health published Ordinance 2914/2014, including cyanotoxins as a parameter of the drinking standard in force in the country. In this way studies have revealed the good FAD performance as an alternative treatment of water with presence of cyanobacteria. The objective of this case study was to evaluate the efficiency of the flotation process and the applied engineering technique, aiming at the optimization of the water treatment process. The objective of this study was to develop a didactic educational material - Primer - on the process of treatment of water by dissolved air flotation (DAF) in order to stimulate the understanding of the possibilities of educating in sustainability and water treatment. Initially, the pre-operation of the flotation test was carried out, and subsequent experiments were carried out with the aim of optimizing the aforementioned parameters, whose values ​​follow: pressure in the chamber of 500kpa; recirculation rate 10%; gradients and fast mixing time of 800rpm and 30s, respectively; flocculation gradient of 50 rpm and saturation time of 10 min. The dosages of the coagulants were varied. The obtained results and operating operation are presented and commented.

Key words: Water treatment; Cyanobacteria; Dissolved air flotation (DAF).



  1. INTRODUÇÃO

A tecnologia aplicada na estação de tratamento de água – ETA Vargem das Flores, localizada no município de Betim, região metropolitana de Belo Horizonte, é a flotação com ar dissolvido (FAD). No presente artigo, está inserido estudo da tecnologia de Flotação por ar dissolvido de acordo com os seguintes parâmetros de qualidade da água flotada; gradiente de velocidade de mistura rápida, floculação, respectivos tempos e perda de cargas, pressão na câmara de saturação, velocidade de flotação e taxa de recirculação, pH de Coagulação, tipo e dosagem de coagulante.

O processo acelerado de eutrofização dos corpos d’água tem contribuído para um significado aumento de nutrientes, tais como nitrogênio (N) e fósforo (P), nos ambientes aquáticos. Esse desequilíbrio tem sido considerado uma das principais causas da ocorrência de florações de cianobactérias, cuja presença em águas destinadas para consumo humano tem recebido atenção especial devido ao risco potencial à saúde, uma vez que esses organismos são capazes de produzir e liberar, para o meio líquido, toxinas (cianotoxinas). (FUMASA 2003).

Como exemplo pode-se citar o estudo Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que apontou o surgimento de doenças degenerativas como o Mal de Parkinson ou de Alzheimer, como consequência da contaminação por neurotoxinas produzidas por cianobactérias. (FAPESP, 2005).

Portanto, este estudo se justifica, uma vez que é de conhecimento cientificamente difundido a problemática das cianotoxinas presentes nas águas com elevada concentração de células de cianobactérias, com a capacidade de produzir toxinas nocivas à saúde humana.

Dessa forma, é de extrema necessidade o monitoramento hidrológico dos mananciais de abastecimento público, bem como determinações de critérios e tecnologias apropriadas de tratamento de água para a promoção de uma eficiente remoção de todos os contaminantes.

Assim, a retirada de algas tem sido realizada com a coagulação química, através de tratamento de água para a promoção de uma eficiente remoção. Sabe-se que a qualidade da água é um fator limitante para o desenvolvimento social e econômico do país. Para garantir de forma segura e confiável a qualidade da água em nossos sistemas de abastecimentos públicos, muitas lacunas precisam ser preenchidas no que diz respeito aos processos de remoção de organismos fitoplanctônicos.

Estudo a respeito da remoção de algas tem sido realizado com a coagulação química, através de tratamento convencional. Alguns pesquisadores realizam sua investigação considerando o mecanismo de coagulação por varredura (BERNHARDT & CLASEN, 1991) outros, no mecanismo de adsorção e neutralização de cargas (BRANDÃO et al. 1996). De maneira geral, os estudos concluem que seja qual for o mecanismo, a eficiência de remoção é influenciada pelas condições de coagulação e floculação (tipo de coagulante, pH de coagulação e dosagem de coagulante).

Outra forma de estudar as condições de coagulação é através do diagrama de coagulação proposto por Amirtharajah e Mills (1982). O diagrama de coagulação tem sido uma ferramenta intensamente estudada e utilizada nas duas últimas décadas por diversos pesquisadores, como Di Bernardo (1953,1985); Costa (1989); Mendes (1989); dentre outros.

Diversas metodologias vêm sendo desenvolvidas com base nos diagramas de coagulação visando economia de coagulação e de auxiliares de coagulação, como nos trabalhos realizados por Costa (2005) com polímeros naturais, na avaliação da eficiência de remoção de constituintes como ferro e manganês.

Conforme Bernardo e Clasen (1991) novos estudos e mais investigação deve ser realizada no sentido de se considerar a influência das características morfológicas das algas na coagulação, devido a esse grupo de microrganismos apresentarem alta diversidade neste contexto. Diante disso, o presente artigo tem por objetivo avaliar a remoção de fito plâncton e da turbidez através da flotação de ar dissolvido (FAD), precedidos de coagulação-floculação, usando como base do estudo de remoção o diagrama de coagulação do sulfato de alumínio com a água da represa Vargem das Flores. Objetiva-se ainda, a partir da análise de todo o processo apresentado, desenvolver material educativo didático – Cartilha – sobre o processo de tratamento de água por flotação por ar dissolvido (FAD) a fim de estimular a compreensão acerca das possibilidades de se educar em sustentabilidade e tratamento de água.



  1. REVISÃO DE LITERATURA



Para fundamentação do processo de Flotação por Ar Dissolvido (FAD), foram extraídos da literatura aspectos históricos, conceituais e aplicabilidade em mananciais com presença de cianobactérias. O processo de Flotação foi reconhecido como um método de separação de minérios no início do século XX. Uma patente nos EUA foi concedida, em 1905, por um processo utilizando a aeração à pressão, seguida pelo alívio de pressão. Desde esse início, a Flotação por Ar Dissolvido encontrou muitas aplicações, tais como: separação de minérios, clarificação de efluentes de papel e celulose, efluentes de refinaria, entre outros.

Segundo REALI (1991), a flotação pode ser definida como sendo um processo de separação de partículas sólidas ou liquidas (óleo, por exemplo) de uma fase líquida, através da utilização de bolha de gás, normalmente de ar. Tais bolhas, aderindo à superfície das partículas, aumentam seu empuxo, provocando assim a ascensão das mesmas em direção à superfície da fase líquida, onde são devidamente coletadas após atingirem concentração adequada. Na FAD, obtêm-se microbolhas de ar, previamente dissolvida na massa líquida, devido a um subsequente abaixamento da pressão a que está submetido esse liquido.

Existe uma variedade de técnicas para introduzir as bolhas de ar necessárias para a separação sólido-líquido por flotação e exceto a flotação gravitacional natural, onde as partículas tem peso específico menor que o líquido que as contêm, os processos de flotação podem ser classificados de acordo como método de produção das bolhas.

A eletroflotação é um processo utilizado para tratamento de efluentes radioativos, despejos com tintas e emulsões de pintura, no qual a obtenção das bolhas de H2 e O2 é feita por eletrólise da água. (MAIA & BEZERRA, 1981). Em suspensões de algas, pode ocorrer a autoflotação, caso elas se tornem suficientemente supersaturadas com o oxigênio dissolvido da fotossíntese.

Na flotação por ar dissolvido, a formação de bolhas de ar é feita por agitação do liquido, a pressão atmosférica e os diâmetros das bolhas produzidas são relativamente grandes, cerca de 1.000 mm, quando comparados com o tamanho dos sólidos. (MAIA & BEZERRA, 1981).

Na flotação por ar dissolvido, as bolhas são produzidas pela supersaturação do líquido, com ar, podendo ser efetuado a vácuo, ou por pressão. No caso da flotação a vácuo por ar dissolvido, ou simplesmente flotação a vácuo, o líquido é saturado com ar, à pressão atmosférica e, em seguida, é aplicado vácuo ao líquido, quando são formadas as bolhas de ar. Na flotação por ar dissolvido por pressurização, ou simplesmente flotação por ar dissolvido (FAD), o ar é injetado na entrada de uma câmara de saturação, enquanto o líquido se encontra sob pressão. No interior dessa câmara ocorre a dissolução de ar na massa líquida pressurizada, sendo, em seguida, o líquido exposto a condições atmosféricas. A redução brusca de pressão provoca o desprendimento do ar na forma de minúsculas bolhas, quem aderem ás partículas em suspensão, flutuando à superfície. VRABLIK (1953) mostrou que as bolhas liberadas após a pressurização (140 a 350 Kpa), variam de tamanho, de 30 a 120 mm. A flotação por ar dissolvido (FAD) permite maior flexibilidade ao processo, porque pode utilizar uma faixa de pressão maior, possibilitando um controle mais eficiente da qualidade de ar desprendido que, aliado ao pequeno tamanho das bolhas constitui a principal vantagem no tratamento de efluentes.

Figura 1 - Sistemas de flotação por ar dissolvido

Fonte: Vargas, 2005.

Para este caso somente uma parcela da vazão afluente é pressurizada. O processo supracitado anteriormente corresponde ao aplicado no referido estudo de caso. É importante ressaltar que o processo de FAD com recirculação pressurizada é o mais empregado para a clarificação de águas para abastecimento, pois devido à formação de flocos frágeis no processo de floculação é requerida a atuação de esforços de baixa intensidade para o não rompimento dos mesmos. Como parte fundamental do processo de flotação, algumas informações se fazem necessárias pertinentes às características das microbolhas. A distribuição de tamanhos de microbolhas depende fundamentalmente da taxa de gases dissolvidos a partir do momento em que o líquido sofre despressurização.

Segundo ZABEL (1982), a introdução de água saturada com ar próximo do fluxo de água floculada contribui para o feito de otimização de aglutinação das bolhas. Também uma boa distribuição das bolhas de ar com a água floculada é importante para facilitar o contato bolha-floco.

Ainda quanto aos efeitos sobre o diâmetro das bolhas, destaca-se a variação deste parâmetro em relação ao pH e pressão relativa na câmara de saturação.Com relação à variação de diâmetro das bolhas em função do pH, percebe-se que valores de pH superiores a 7.0 refletem em diâmetros médios intermediários na faixa de 40 a 45 μm. Destaca-se que as medidas das bolhas geradas no processo de pressurização foram realizadas através de microfotografias e que para as pressões de 300 KPa e 500 KPa, observaram-se valores médios compreendidos na faixa de 40 a 45 μm.

Figura 2 - Influência do pH no diâmetro médio das microbolhas geradas

Fonte: Di Bernardo, 2005.

Figura 3 -Influência da pressão de saturação no diâmetro médio das microbolhas geradas

Fonte: Di Bernardo, 2005.

Segundo DI BERNARDO (1995), não apenas os microrganismos patogênicos necessitam de controle, toda água destinada ao abastecimento público, não deverá ter nenhuma espécie de microrganismo aquático que possa prejudicar as características de potabilidade.

Atualmente, verifica-se uma tendência geral, a eutrofização dos lagos, causada pela crescente introdução de nutrientes minerais e provenientes de esgotos das cidades, resíduos ou fertilizantes.

A presença de algas, decorrente do processo de eutrofização, apresenta como efeito direto na qualidade da água: aumento da matéria orgânica particulada; alteração de sabor e odor; flutuação do pH e diminuição do teor de oxigênio. Há ainda que se considerarem os efeitos das cianotoxinas (neurotoxinas e hepatoxinas) produzidas por cianobactérias.

Desta forma, ZABEL (1985) cita que a FAD, na produção de água potável, é indicada para águas contendo alta concentração de algas ou com turbidez relativamente baixa e cor relativamente alta.

Para exemplificar o emprego da FAD em ETA, REALI (1991) cita autores que indicam a melhoria obtida na remoção de microalgas na ETA de Notmeir –Walen (Antuérpia, Bélgica) quando da adoção da tecnologia supracitada.

Conclusivamente para tal, o FAD não só levou à melhoria da qualidade da água produzida, como também as carreiras de filtração com durações mais longas, além de permitir a utilização de maiores taxas de filtração e redução do tempo de detenção no floculador.



  1. METODOLOGIA



Foi adotado como metodologia da pesquisa, o estudo de caso com abordagem quantitativa e qualitativa, pretendendo-se relatar a eficiência da tecnologia da flotação de ar dissolvido (FAD), na ETA Vargem das Flores.

Em linhas gerais, tem-se a Etapa 1, que é delineada pelo plano de trabalho proposto, contemplando, em sua fase inicial, a revisão da literatura seguida da pré-operação do equipamento de bancada. Vindo a pré-operação, procedeu-se com a otimização dos parâmetros inerentes a flotação. Esta foi realizada a partir dos resultados de melhores dosagens de coagulante e pH de coagulação, obtidas nos ensaios de bancada, com parâmetros pré-fixados pela rede do Prosab. Estes parâmetros podem ser visualizados através da figura 4:

Quadro 1 -Parâmetros fornecidos pela rede do Prosab

FLOTOTESTE

Parâmetros


Valor

Gradiente de velocidade de mistura rápida




800rpm

Tempo de mistura rápida


30 s

Gradiente de velocidade de floculação


50 rpm

Taxa de recirculação


10%

Velocidade de flotação


5 cm/min.

Pressão na câmara de saturação


5 atm.

Tempo de saturação


10 min.

Fonte: Prosab

A partir dos parâmetros pré-determinados, realizou-se os ensaios de bancada que deram origem aos diagramas de coagulação. Ressalta-se nesta etapa que a revisão da literatura foi extensiva ao longo de todo o período de realização dos ensaios, que a água bruta ensaiada é a mesma aduzida para a ETA. Destaca-se que esta etapa é de caráter complementar ao plano de trabalho proposto.

Figura 4 – Procedência da água bruta

Fonte: Copasa, 2003.



Para a otimização dos parâmetros inerentes, foram realizados cinco ensaios, sendo um para cada parâmetro, a partir da melhor dosagem de sulfato de alumínio (15mg/L). A variável de controle para verificação da eficiência dos parâmetros é função da relação entre turbidez da água bruta e turbidez da água flotada. Os parâmetros avaliados foram: Gradiente de velocidade de mistura rápida e de floculação com seus respectivos tempos e velocidade de flotação.

Para a etapa de coagulação, foram realizados um total de 45 ensaios, variando-se a dosagem dos coagulantes supracitados e parâmetros de ensaio definidos na etapa de otimização. O período de realização dos ensaios foi de junho de 2005 a dezembro do mesmo ano.

Os materiais utilizados para o desenvolvimento das atividades foram um equipamento de bancada flotateste, constituído de três câmaras de Flotação (115 x 115 mm) independentes, ligadas a uma única câmara de saturação de formato cilíndrico (Ø = 25 cm e H = 85 cm) e um compressor de ar, um pH metro, um turbidímetro e um cronômetro.

Os coagulantes utilizados foram o Sulfato de Alumínio empregado na ETA e o Hidróxi-cloreto de alumínio (24 % Al2O3). O emprego deste coagulante é justificado pelas menores dosagens, quando comparados com sulfato de alumínio ou cloreto férrico, para um mesmo efeito de remoção de turbidez. Aquele se justifica pelo seu uso na ETA de Vargem das Flores.





Quadro 2 –Características dos coagulantes empregados

Características dos Coagulantes

Coagulante

Sólido (%)

Al2O3(%)

Densidade (g/cm3)

Sulfato de alumínio ETA



50



7,5



1,32

(Hidróxi-cloreto de alumínio Al2O3)



69



24



1,35 a 25° c

Fonte: BAUMINAS Química.

Para a mensuração da turbidez e pH, foram utilizados, respectivamente, o turbidímetro e o pHmetro. Os melhores resultados foram aplicados em prática já na instalação construídas em concreto armado, interligado a unidade convencional de tratamento de água. A partir de outubro de 2007, iniciou-se a operação da flotação de ar dissolvido (FAD). Dessa forma, com a flotação de ar dissolvido em operação, a ETA Vargem das Flores terá capacidade total de tratamento 1200l/s, a interligação desse novo conjunto de unidades de pré-clarificação por floculação/flotação melhorando a eficiência global do sistema de tratamento de água. Complementando com a instalação hidráulica da tubulação de água de recirculação, 4 (quatro) câmaras de saturação e posicionamento dos difusores para a aplicação das microbolhas de ar na última câmara de floculação. Visando facilitar o processo de descargas do lodo flotado, foi projetado e instalado um canal comum de coleta no final do flotador para a execução do transbordamento do lodo, retirado pelos raspadores. Como instalações complementares necessárias a flotação, foram incluídos quatro compressores de ar comprimido, sendo um reserva, com produção de ar suficiente para a unidade de produção de microbolhas e também a instalação de macro medidor na tubulação de água de recirculação para controle da vazão. Foi instalada no canal de água flotada uma bomba, para alimentação da câmara de saturação que se apresenta constante durante o período de funcionamento da elevatória e enquanto existir água no referido canal, com finalidade de evitar que o lodo superficial flotado se precipite para o fundo caso ocorra chuva sobre ele, foram construídos um sistema de correntes ligados a raspadores. Características das unidades de flotação por ar dissolvido (FAD): - câmara de Saturação (4 unidades) formato: cilíndrica, dimensões: altura = 4,08m, diâmetro = 2,00m, vazão afluente= 1200 l/s. Pressão de trabalho= 5 m.c.a, 4 câmaras de floculação com agitação por turbinas formato: quadrada com dimensões: 5,75 m x 5,75 m confeccionados em concreto armado e agitadores em aço inox com paletas inclinadas a 45º.Descarga do lodo flotado por transbordamento com duração de 10 min. a cada 12 h. Difusores: dispositivos de despressurização de água de recirculação confeccionados em aço inox, 4flotadores hidráulicos com dimensão comprimento=13,00m e largura=8,40m confeccionados em concreto armado adotando-se um tempo de contado de reação de 45º segundos. Os filtros não foram modificados em suas estruturas leitos filtrantes (areia e antracito). Os filtros são dispostos em linha, funcionam com taxa declinante. Coagulante utilizado: Sulfato de Alumínio. A unidade de flotação por ar dissolvido teve início de operação a partir de outubro/07, permanecendo em operação até a presente data e outras obras introduzidas na ETA visando à melhoria das condições operacionais já estão sendo executadas. As análises e determinações físico-químicas e biológicas foram realizadas no laboratório central DQVA localizado em Belo Horizonte MG.



  1. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS



Os resultados são dispostos na forma de gráficos, associados à otimização de parâmetros de funcionamento da FAD, conforme apresentada na metodologia, que fazem referência à otimização dos seguintes parâmetros: Gradiente de velocidade de mistura rápida e floculação e respectivos tempos com água Bruta: pH: 7,4 turbidez: 1,1.

Figura 5 – Avaliação do gradiente de velocidade de mistura rápida

Fonte: dos autores



Figura 6 – Avaliação do Tempo, das câmaras de mistura rápida

Fonte: dos autores



Figura 7 – Avaliação do tempo em (mim) em relação a % de remoção

Fonte: dos autores



Para a etapa de otimização, apresenta-se a tabela 1, que discrimina os parâmetros, melhores resultados e considerações, extraídos dos gráficos.



Tabela 1 - Resultados ótimos obtidos nos testes de bancada.




Otimização dos parâmetros de (FAD)


Parâmetros

Und

Valor

Resultadosótimos

Considerações


Gradiente de velocidade de Mistura rápida







RPM

800



800

Máx. da reta



600


400


T.mistura rápida






20

30

Ponto de Max.



30


40


Gradiente de velocidade de Floculação







RPM

10



50

Máx. da reta



30


50


Tempo.Floculação



min.

5

10

Ponto de Max.



10


15


Velocidade de Flotação

cm/

min



5

5

Ponto de mín.


Fonte: Aparelho Flototeste fabricante: Policontrol modelo- Floc CONTROL III.

Com base na tabela supracitada pode-se aferir que:

Gradientes de velocidade de mistura rápida inferiores a 800 (RPM) apresentaram menor eficiência na remoção de turbidez, justificada pela baixa interação entre o coagulante e as partículas coloidais presentes na água.

O ponto de máximo da hipérbole responde pelo tempo ótimo de mistura rápida, ou seja, o que apresentou maior percentual de remoção de turbidez. Tempos inferiores são insuficientes para promover a mistura e tempos superiores em alta rotação podem afetar a etapa de floculação.

Gradientes de velocidade de floculação inferiores a 50 (RPM) apresentaram menor eficiência na remoção de turbidez, justificada pela dificuldade de se promover a agregação das partículas desestabilizadas na mistura rápida.

O ponto de máximo da hipérbole responde pelo tempo ótimo de floculação, ou seja, aquele necessário para que a agregação entre as partículas desestabilizadas e os produtos da hidrólise do coagulante fosse maximizada. Valores superiores expressam a possibilidade de rompimento dos flocos formados. E valores inferiores decorrem do pouco tempo para formação dos mesmos. Quanto à velocidade de flotação, pode-se afirmar que quanto maior a velocidade maior a probabilidade das bolhas romperem e, portanto afetarem o processo de flotação. Entretanto, observa-se que para velocidades inferiores a 5 (cm/min) a turbidez da água flotada praticamente não variou. Sendo assim, velocidades inferiores à estabelecida direcionam para um maior tempo de detenção, e consequentemente, para uma maior câmara de flotação em escala real sem a correspondente melhoria na qualidade da água flotada. De acordo com o percentual de remoção de células intactas de cianobactérias do gênero Microcystisspp pela FAD é entorno de 93% a 98% significativo, o que reforça o emprego da FAD para águas com tais características.

O sistema de flotação por ar dissolvido (FAD) tem demonstrado ter grandes vantagens sobre tecnologias “tradicionais” em várias situações, são muito mais compactos que os sistemas alternativos, e sem retorno de lama nos tratamentos, com lamas ativadas em suspensão.



  1. CONSIDERAÇÕES FINAIS



Dos resultados obtidos no estudo de caso realizado, utilizando água da barragem Vargem das Flores, para o estudo de remoção de algas, partículas sólidas e eficiência da tecnologia da flotação de ar dissolvido (FAD) é necessário que inicialmente se passe pela escala de bancada, onde os parâmetros de ensaio e dosagens são pré-definidos e posteriormente aplicados em escala piloto, o que otimiza então os ensaios nesta escala. Findadas estas etapas, avança-se então para o dimensionamento e estudo em escala real, do gradiente de mistura rápida, dos floculadores, flotadores e cálculo de perda de cargas que são fundamentais para um bom funcionamento e eficiência do (FAD) delineada por todas as variáveis ótimas obtidas no conjunto bancada-piloto. Sendo assim, os ensaios de bancada constituem-se ferramentas imprescindíveis, que acompanhados da escala piloto, contribuirão para a definição do tratamento a ser dado para determinada água.

A partir dos resultados apresentados, pode-se considerar que a tecnologia de FAD apresentou expressivos percentuais de remoção de turbidez associada à ocorrência de florações, o que torna o processo como uma boa alternativa para o tratamento da água de Vargem das Flores, justificável, quando da adução de água bruta contendo floração. O (FAD) e mais econômico em termos de custo de investimento, já que os gastos com construção civil são menores; remove com facilidade o lodo produzido, evitando desperdícios de água, já que o mesmo apresenta elevado teor de sólido.



REFERÊNCIAS

CENTURIONI FILHO, P. L.; DI BERNARDO, L. Coagulação, floculação e flotação para remoção de algas. IX SILUBESA- ABES, 9 A 14 DE ABRIL DE 2000.

BRASIL (2004) MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria nº 518 de 25 de março de 2004: Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativas ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e o seu padrão de potabilidade. Brasília: Diário Oficial da União, nº 59, 26/03/2004, p.266-270

COPASA (Betim, MG). Sistema Vargem das Flores. Betim, 2005.

COSTANZI.R, DANIEL.L. Estudo do tratamento dos efluentes de uma fábrica de papel para imprimir visando o reuso por flotação e sedimentação.Vol.7.N°3.2002.pg.156-160.

DI BERNARDO, L. Algas e suas influências na qualidade das águas e nas tecnologias de tratamento. Rio de Janeiro: ABES,1995.

DI BERNARDO, L. (2005) Métodos e Técnicas de Tratamento de Água, vols. 1e 2. ABES, Rio de Janeiro. Brasil

DI BERNARDO, L. DI BERNARDO, A. S., CENTURIONE FILHO, P.L. (2002b) Ensaios de Tratabilidade de Água e dos Resíduos Gerados em Estações de Tratamento de Água. 1 ed. São Carlos, Rima.

FUNASA – Fundação Nacional de Saúde. Ministério da Saúde. CianobactériasTóxicas na água para consumo humano na saúde pública e processos de remoção em água para consumo humano. Brasília, 2003. 56p.

LOBATO, S.J.M; REALI, M.A.P; FAITANIN, L. O sucesso do emprego da flotação por ar dissolvido no pré-tratamento da água bruta da E.T.A. Meaípe-ES. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 18, Salvador, 1995.




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