A DEFINIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UMA ETA

...

Este tratamento é definido, também, como coagulação, onde ocorre a adição de sulfato de alumínio ou ferroso, por meio de uma mistura rápida, formando compostos através de choques de impurezas, absorvidas e que provocam desequilíbrio das cargas elétricas superficiais. Misturados estes compostos, desencadeia-se o fenômeno de floculação, os compostos químicos em reação com a alcalinidade da água formam compostos com capacidade de atrair partículas com cargas elétricas contrárias. Os coloidais têm carga negativa, os flocos cargas positivas, estes irão crescer a medida que os mesmos se dirigem ao decantador (SAMAE, 20??).

Os reagentes em geral, de acordo com Fernandez y Fernandez (1998), são os coagulantes, compostos que produzem hidróxidos gelatinosos, sulfatos de alumínio e ferro. E os álcalis, que mantem a alcalinidade do processo. As condições de floculação podem ser mais eficientes casso haja aplicação de agentes auxiliares de coagulação, como a sílica ativada, polieletrólitos e bentonita. Ocorrem neste duas fases, uma de mistura rápida, na qual os compostos ou reagentes são adicionadas e dispersos na água, esta é efetuada no próprio dispositivo de medição de vazão ou em câmaras de mistura rápida, os denominados agitadores mecânicos. A segunda fase é a de formação dos flocos e desenvolvimento, a seguinte acontece em cãmaras de agitação lenta ou floculadores, hidráulicos ou mecanizados.

Os misturadores mais utilizados são a Calha Parshall, Figura 4, e a queda d’água originária de vertedouros, ou ainda, a malha difusora. O medidor Parshall possui a função de medir a vazão e de misturador rápido, hidraulicamente é um medidor de vazão de regime. O floculante é aplicado na garganta do medidor, isto ocorre porque a lâmina d’água sendo pequena faz com que o floculante se disperse em todo o volume de água que a atravessa. A jusante da garganta deve-se assegurar a formação do ressalto hidráulico, de preferência no trecho divergente (MIRANDA, 2007).

Figura 4 - Calha Parshall

[pic 4]

Fonte: Portal Tratamento de Água (2017).

Caso haja um vertedouro em uma ETA será possível aproveitar a queda d’água para efetuar a mistura. Contudo, neste caso deve-se distribuir o floculante o mais uniforme possível. As malhas difusas, por sua vez não desempenham o papel de medidor de vazão e misturados, sendo misturadores mais eficientes. Os misturadores rápidos mecânicos são as pás, hélices e turbinas, adequados quando instalados em tanques de seção quadrada (MIRANDA, 2007).

Logo, passado pelo fenômeno de coagulação, a água é introduzida em uma série de câmaras, à medida que essa passa para outras câmaras a velocidade aumenta. O gradiente hidráulico depende da rotação do eixo e das características da paleta. Os eixos movem-se por um conjunto motor-redutor colocado sobre as passarelas do floculador. Este é um floculador do tipo mecanizado de paletas de eixo vertical e horizontal, Figura 5 (MIRANDA, 2007).

Figura 5 - Floculador de paletas de eixo vertical e horizontal

[pic 5] [pic 6]

Fonte: Manual de operação de estação de tratamento de água (20??)

Outras formar comuns de floculadores são os de chicanas verticais e horizontais, Figura 6. No primeiro a água percorre o floculador em movimentos sucessivamente ascendentes e descendentes. A água passa de uma câmara para outra por uma passagem de fundo, da penúltima para a última a passagem é superior. Os floculadores são projetados para que a velocidade média não seja inferior a 10 cm/s. No segundo a agitação ocorre pela passagem da água em mudanças horizontais de direção e estes são mais utilizados para o tratamento de vazões elevadas (MIRANDA, 2007).

Figura 6 - Floculadores de chicanas verticais e horizontais

[pic 7][pic 8]

Fonte: Revista TAE (2013).

Existem também os floculadores do tipo Alabama, Figura 7, no qual as câmaras são sempre interligadas por baixo. E a jusante de cada passagem é construído um anteparo que desvia para cima o fluxo de água em tratamento. O fluxo desce atingindo a passagem da interligação seguinte. Neste movimento, os flocos que sobem chocam-se com os que descem resultando na floculação. São mais fáceis de operar, considerando a realização de limpezas e ajustes, além de possuírem uma menor quantidade de câmaras, 20 (MIRANDA, 2007).

Figura 7 - Floculador tipo Alabama

[pic 9]

Fonte: Viana (1996).

Os floculadores do tipo Cox, Figura 8, possuem ainda menos câmaras, normalmente 8, as interligações alternam posições superiores e inferiores, embora construídas alinhadas.

Figura 8 - Floculador tipo Cox

[pic 10]

Fonte: Viana (1996).

- Decantação

Nesta etapa, ocorre a separação física pela força da gravidade das partículas pesadas formadas na floculação. Essas partículas descem no meio líquido e se depositam no fundo dos tanques formando o lodo. A camada de massa sólida formada no fundo do decantador deve ser removida periodicamente. Ao mesmo tempo que separa a fase sólida, esse processo propicia a clarificação da água (LEGNER, 2013).

- Filtração

A filtração tem como função a remoção de partículas suspensas e coloidais e de microrganismos presentes na água. O meio filtrante pelo qual a água passa pode ser composto de uma ou várias camadas de areia de várias granulometrias ou carvão (antracito). Em algumas ETAs, após a coagulação ou floculação, a água é enviada diretamente para a filtração, caracterizando a ETA como do tipo “filtração direta”. Quando todos os processos são realizados em unidades separadas, a estação é denominada como convencional (COMUSA, 2017).

As impurezas retidas no meio filtrante precisam ser removidas pela lavagem dos filtros, geralmente a limpeza é realizada com a introdução de água em alta velocidade no sentido ascensional. Essa etapa também é responsável pela clarificação da água. Contudo, a água aparentemente limpa não indica pureza, e pode conter microrganismos nocivos a saúde.