Simulação em instalação piloto da adequação de ETA convencional para dupla filtração

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Duarte, Gustavo Marques Calazans
• Orientador(a): Scudelari, Ada Cristina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Dupla filtração; Oxidação; Tecnologia de tratamento de água; Taxa de filtração; Granulometria
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25791

Existem estações de tratamento de água (ETA) que operam com sobrecarga hidráulica, exemplo disso é a ETA Extremoz, situada no estado Rio Grande do Norte, opera com sobrecarga hidráulica de 30% em relação a vazão de projeto. Apesar do projeto indicar a tecnologia de ciclo completo, a ETA Extremoz opera com a tecnologia de filtração direta e as estruturas dos floculadores e decantadores funcionam como caixas de passagem e nesse cenário, a construção do segundo módulo na tecnologia de ciclo completo não é viável econômica e tecnicamente. A reforma das estruturas atualmente inoperantes para funcionarem como câmaras de pré-oxidação (floculadores) e filtros ascendentes de pedregulho (FAP) (decantadores) ou seja, a adaptando da tecnologia de ciclo completo para dupla filtração (DF) com pré-filtro de pedregulho e filtro rápido de areia (FDA), é alternativa que resulta em significativa economia financeira e espacial para uma possível ampliação da ETA. O objetivo deste trabalho é avaliar em instalação piloto as condições operacionais para adequação da ETA Extremoz para a tecnologia de dupla filtração, mantendo e aproveitando a estrutura existente da ETA e verificar a tecnologia de tratamento para a vazão de água atual e futura. A pesquisa consistiu em duas fases, a primeira avaliou o comportamento do tratamento pela tecnologia de DF nas taxas de filtração de 190, 210, 230 e 255 m³.m- ².dia-1 para os FAP e 250, 280, 310 e 340 m³.m- ².dia-1 para os filtros de areia em ensaios em instalação piloto com ensaios com oito horas de duração. Os resultados obtidos na primeira fase indicaram o FAP 3 como o de melhor desempenho e que as taxas de filtração estudadas não impactaram significativamente na qualidade do efluente filtrado. A partir daí, procedeu-se investigação mais detalhada no comportamento do FAP 3 e nos filtros rápidos de areia, em ensaios em instalação piloto com taxa de filtração de 230 e 255 m³.m- ².dia-1 para o FAP e 310 e 340 m³.m- ².dia-1 para os FDA e ensaios com 24h de duração. A partir das análises dos dados obtidos concluiu-se que apesar do desempenho semelhante aos demais FAP, o pré-filtro FAP3 apresentou melhor eficiência e as menores médias de turbidez e cor aparente remanescentes e o FAP1 foi o de pior desempenho. Os desempenhos dos FDA foram estaticamente equivalentes, porém, por ter carreira de filtração superior aos demais, o FDA3 foi o filtro com granulometria mais adequada ao tratamento da água bruta. Foram verificados picos de turbidez na água préfiltrada após as descargas de fundo intermediária (DFI) e na água filtrada após a lavagem dos filtros de areia. Em todos os ensaios realizados, a perda de carga final do FAP foi inferior a 0,60m (carga máxima disponível de 240 cm), resultado que indica que a carga hidráulica prevista para o pré-filtro poderia ser menor que o indicado na literatura. A elevação da taxa de filtração não influenciou o desempenho dos pré-filtros, entretanto taxas de filtração entre 200 e 300 m3 .m-2 .dia-1 foi a faixa escolhida. O maior influenciador na perda de carga total do FAP3 é o fundo falso. As camadas mais baixas do FAP3 não contribuíram para a remoção de turbidez e cor. O FAP se mostrou equalizador na qualidade da água afluente dos filtros de areia. Para as taxas de filtração estudadas a granulometria dos FDA não gera efluentes distintos entre si.