Saneamento Bsico COAGULA‡ƒO Introdu§£o. Col³ides. Considera§µes sobre coagula§£o. Coagulantes. Mecanismos de coagula§£o

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  • Saneamento Bsico COAGULAO Introduo. Colides. Consideraes sobre coagulao. Coagulantes. Mecanismos de coagulao.
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Processo unitrio responsvel pela desestabilizao das partculas coloidais em um sistema aquoso, preparando-as para a sua remoo nas etapas subseqentes do processo de tratamento.
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  • Saneamento Bsico 4.1 Coagulao: Partculas coloidais, substncias hmicas e microrganismos em geral, responsveis pela turbidez e cor, apresentam-se com carga negativa na gua, impedindo a aproximao das mesmas. Por isso, faz-se necessrio alterar a fora inica do meio e, em tratamento de gua isto feito, principalmente, pela adio de sais de alumnio ou de ferro ou de polmeros sintticos, caracterizando o fenmeno da coagulao. (Di Bernardo e Dantas, 2005)
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  • Saneamento Bsico Coagulao:
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  • Saneamento Bsico Coagulao:
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  • Saneamento Bsico Coagulao: As partculas coloidais, em funo do tamanho reduzido no sedimentam a no ser dentro de intervalos de tempo muito elevados, e so muito pequenas para serem retidas pela ao fsica dos filtros. A maioria dos colides permanece estvel pois estes apresentam carga negativa, que provoca a repulso recproca.
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  • Saneamento Bsico Mistura-coagulao-floculao Coagulao: Velocidade de sedimentao de partculas com diferentes tamanhos
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Caractersticas dos sistemas coloidais Movimento Browniano: Movimento aleatrio contnuo denominado. Efeito Tyndall: Propriedade de dispersar a luz. A quantificao desta propriedade de um sistema coloidal denominada nefelometria; Comportamento Eltrico: Existncia de cargas negativas e positivas na superfcie do colide (Eletroforese).
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Durante a coagulao, ons positivos so adicionados gua para reduzir a sua carga superficial a tal ponto que os colides no tenham capacidade de se repelirem.
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  • Saneamento Bsico Coagulao: A coagulao consiste em processos fsicos e qumicos envolvendo: Superfcie das partculas; Reagentes: Coagulantes, alcalinizantes e auxiliares de coagulao; Substncias qumicas presentes na gua especialmente as que conferem alcalinidade.
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Coagulantes: compostos, geralmente de ferro ou alumnio. Capazes de produzir hidrxidos gelatinosos insolveis e arrastar as impurezas. Alcalinizantes: capazes de conferir a alcalinidade necessria coagulao (cal viva, xido de clcio, hidrxido de clcio, hidrxido de sdio, soda caustica; carbonato de sdio e barrilha). Auxiliares de coagulao: capazes de formar partculas mais densas e tornar os flocos mais densos e compactos (argila, slica ativa, polieletrlitos, etc.)
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  • Saneamento Bsico Coagulao : Principais coagulantes Cloreto de polialumnio (1 a 4 mg/L) Polmeros orgnicos catinicos Tanato/Tanfloc CoagulantesDosagens (mg/L)pH Sulfato de alumnio5 a 1005,0 a 8,0 Sulfato frrico8 a 808,5 a 11,0 Cloreto frrico5 a 705,0 a 11,0 Auxiliares Slica Polieletrlitos
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Slica No caso de guas com baixa quantidade de material propcio formao de flocos, a slica age como formadora de ncleos, que iro agregar as partculas e impurezas, facilitando a adsoro pelos compostos coagulantes. Polieletrlitos So polmeros de longa cadeia molecular, que quando lanados na gua, apresentam um nmero muito grande de cargas, distribudas ao longo desta cadeia. Podem ser catinicos, aninicos e no inicos. Facilitam a desestabilizao das partculas e possuem grande poder de floculao.
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  • Saneamento Bsico Coagulao : Caractersticas de um bom coagulante: ser ction trivalente; no apresentar toxicidade (sade); ser insolvel em pH prximo a 7,0 (produzindo precipitado); Formem flocos com superfcie grande, permitindo a adsoro das matrias dissolvidas, coloidais e em suspenso; Produza, em soluo ons metlicos, que possibilitem a desestabilizao das partculas.; Tenha baixo custo e disponibilidades acessveis.
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Sulfato de alumnio o coagulante mais utilizado entre os coagulantes. um slido cristalino de cor branca-acinzentada, contendo aproximadamente 17% de Al 2 O 3 solvel em gua. disponvel em pedra, em p ou em solues concentradas. Apresenta-se de trs formas: Branco: isento de ferro; Amarelo: produzido pela reao do cido sulfrico com a bauxita pulverizada; Negro: mistura do branco ou amarelo com carvo ativado (2 a 5%) para remoo de gosto e odor.
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Em gua pura com pH baixo predominam as formas:
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  • Saneamento Bsico Coagulao:
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Sulfato de alumnio (continuao) Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O 2 Al +3 + 6H + + 6 OH - + 3 SO 4 2 Imediatamente aps, o on Al +3 hidratado podendo formar outras espcies hidrolisadas (produtos de hidrlise) tais como: Al 13 (OH) 34 +5 ; Al 7 (OH) 17 +4 ;espcies hidrolisadas Al 8 (OH) 20 +4 ; curto tempo (inferior a 1 segundo) Al 6 (OH) 15 +3 ; Al (OH) 3 : hidrxido de alumnio, que neutro, e se apresenta sob a forma de um pequeno floco gelatinoso precipitvel
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Sulfato de alumnio Na gua natural o Al 2 (SO 4 ) 3 reage com a alcalinidade natural da formando o Al(OH) 3 segundo a reao: (gua pura e pH baixo)
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Sulfato de alumnio Quando a alcalinidade reduzida adiciona-se (Ca(OH) 2 ) ou Na 2 CO 3
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  • Saneamento Bsico Coagulao: Sulfato de alumnio (continuao) Diagramas de equilibrio de solubilidade em guados hidrxidos de alumnio
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  • Saneamento Bsico Mecanismos de Coagulao: Considera-se a coagulao como resultado da ao de quatro mecanismos distintos: Compresso da camada difusa; Adsoro e neutralizao; Varredura; Adsoro e formao de pontes.
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  • Adsoro e varredura (a)
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  • Adsoro (b)
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  • Varredura (c)
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  • Saneamento Bsico Mistura-coagulao-floculao. Coagulao: 300,0 30,0 3,0 0,3
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  • Saneamento Bsico Coagulao: O mecanismo de adsoro e neutralizao das cargas muito importante quando o tratamento realizado por meio de uma das tecnologias de filtrao direta, pois no existe necessidade de produo de flocos para posterior sedimentao, mas de partculas desestabilizadas que sero removidas no meio filtrante (Di Bernardo e Dantas, 2005).
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  • Saneamento Bsico Coagulao: O mecanismo da varredura muito utilizado em estaes de tratamento que utilizam a floculao e sedimentao/flotao antecedendo a filtrao. Os flocos resultantes so maiores e apresentam velocidades de sedimentao relativamente altas quando comparadas com os flocos formados no mecanismo de adsoro-neutralizao de cargas. (Di Bernardo e Dantas, 2005)
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  • Saneamento Bsico Ensaios de Tratabilidade: Realizados em ensaios de Jar Test : Caracterizao da gua bruta; Preparao das solues; Ensaios.
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  • Saneamento Bsico Ensaios de Tratabilidade:
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  • Saneamento Bsico Fatores que influenciam a coagulao: pH, alcalinidade; Coagulante: tipo, concentrao. Sais presentes; Turbidez; Temperatura Mistura.
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  • Saneamento Bsico Ensaios de Tratabilidade: Ensaios de Tratabilidade de gua e dos Resduos Gerados em Estaes de Tratamento de gua Item 5.1 (depois aplicar em Laboratrio)
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  • Saneamento Bsico Estudar: Hidrulica Aplicada as Estaes de Tratamento de gua Marcos Rocha Viana Captulos Cap. 5 - Qumica para tratamento de gua: Fundamentos