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NÁDIA CRISTINA PIRES BRINCK
AVALIAÇÃO DO TIPO DE MATERIAL FILTRANTE NO COMPORTAMENTO HIDRÁULICO DE FILTROS RÁPIDOS DE
CAMADA PROFUNDA NO TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Tese apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Doutor em Engenharia
São Paulo 2009
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NÁDIA CRISTINA PIRES BRINCK
AVALIAÇÃO DO TIPO DE MATERIAL FILTRANTE NO COMPORTAMENTO HIDRÁULICO DE FILTROS RÁPIDOS DE
CAMADA PROFUNDA NO TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Tese apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Doutor em Engenharia
Área de Concentração: Engenharia Hidráulica e Sanitária Orientador: Prof. Dr.Sidney Seckler Ferreira Filho
São Paulo 2009
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AGRADECIMENTOS
Ao professor Sidney Seckler Ferreira Filho pela orientação e pelo constante apoio
transmitido durante todo o trabalho.
À minha família e aos amigos pelo afeto e compreensão.
À Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) pelo
suporte técnico dado para a execução do estudo experimental e a todos que
colaboraram, direta ou indiretamente, na execução deste trabalho.
4
RESUMO Neste projeto de pesquisa avaliou-se a etapa de filtração no processo de tratamento
de água para abastecimento público. Para isto, foi utilizado um sistema de filtração
piloto composto por quatro filtros rápidos por gravidade de camada profunda. Os
filtros piloto foram alimentados com água decantada da Estação de Tratamento de
Água Rio Grande, e operados com taxa de filtração de 500 m3/m2/dia. A concepção
dos filtros variou em termos de material filtrante (areia e antracito), diâmetro dos
grãos e altura do leito. Os filtros foram avaliados em termos de turbidez, contagem
de partículas, evolução de perda de carga e velocidade ascensional de água de
lavagem. Na Etapa 1, operando-se filtros de areia e antracito com diferentes
diâmetros, o filtro de antracito com 1,3 mm de diâmetro e 120 cm de altura
apresentou melhor comportamento no tocante aos parâmetros avaliados. Na etapa
2, comparando-se filtros de areia e de antracito com mesmo diâmetro (1,3 mm) e
altura de leito (120 cm), mais uma vez o filtro de antracito foi superior. Acredita-se
que os índices físicos justifiquem esse comportamento. Na Etapa 3, conclui-se que o
aumento de altura de leito dos filtros de areia (1,3 mm) e antracito (1,3 mm) de 120
cm para 160 cm foi benéfico para ambos os materiais filtrantes em termos de
qualidade do efluente, mas muito mais significativo para o antracito, e não se
observou alteração de comportamento no tocante à evolução de perda de carga.
Com o ensaio de fluidificação e expansão do leito filtrante, conclui-se que,
considerando-se o mesmo tempo de duração da lavagem e a mesma expansão do
leito, o filtro de antracito possibilitou a utilização de menor velocidade ascensional de
água de lavagem, que representa grande economia com relação aos custos do
sistema de lavagem. Assim, em todos os aspectos estudados, o uso de antracito
(1,3 mm) como material filtrante para filtros rápidos por gravidade de camada
profunda se mostrou mais vantajoso.
Palavras-chave: Tratamento de águas de abastecimento. Filtração.
Areia. Antracito. Turbidez. Perda de carga.
5
ABSTRACT
This project researched the filtration stage in the water treatment process for public
use. The research used a pilot filtration system based on four rapid gravity depth bed
filters, with a filtration rate of 500m3/m2/dia. The water used in the experiment came
from sedimentation tank of the Rio Grande water treatment facility. During the
experimental phase the filters were loaded with different depth, used different filter
media (sand and anthracite) and used grain with different effective size. The filters
were evaluated in terms of turbidity, particle count, head loss and superficial velocity
of backwashing water. In the first part of the study, when analyzing the results of
filters loaded to a depth of 120 cm using both sand and anthracite with different size,
the anthracite filter with effective size of 1.3 mm was the one with the best results. In
the second part of the study, when comparing anthracite and sand with same the
effective size, the anthracite also presented better results. Finally when increasing
the depth of the filter, both sand and anthracite filters showed improved performance
in terms of effluent quality, but anthracite filters kept outperforming sand filters. In
both case, there were no evidences of changing in the head loss development. When
performing fluidization and expansion experiments, considering the same
backwashing cycle time and expansion of filter media, the anthracite filter allowed
lower superficial velocity which represents relevant economies in the washing system
costs. Therefore the use of anthracite (1.3mm) as a filter medium for rapid gravity
depth bed filters is recommended.
Key-words: Drinking water treatment. Filtration. Sand. Anthracite. Turbidity.
Head loss.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 – Etapas do processo de filtração com taxa constante ............................ 28
Figura 3.2 – Representação esquemática do funcionamento de filtros ..................... 29
Figura 3.3 – Mecanismos de transporte, aderência e desprendimento durante a
filtração ...................................................................................................................... 30
Figura 3.4 – Mecanismos de transporte de partículas para a superfície de um coletor.
.................................................................................................................................. 31
Figura 3.5 - Relação de diâmetro entre uma partícula de diâmetro conhecido e o
diâmetro de seus interstícios. .................................................................................... 32
Figura 3.6 – Interação entre partícula-polímero-coletor ............................................ 37
Figura 3.7 – Curva granulométrica típica de um material filtrante. ............................ 40
Figura 3.8 – Evolução de perda de carga em um meio filtrante com o tempo .......... 44
Figura – 3.9 – Evolução da perda de carga em função da velocidade de água de
lavagem. .................................................................................................................... 49
Figura 4.1 – Vista aérea da ETA Rio Grande ............................................................ 71
Figura 4.2 – Vista geral da Estação Elevatória da ETA Rio Grande ......................... 71
Figura 4.3 – Estrutura de chegada da água bruta à ETA Rio Grande ....................... 73
Figura 4.4 – Vista geral da ETA e seu sistema de filtração a jusante dos
decantadores ............................................................................................................. 73
Figura 4.5 – Vista geral da instalação piloto .............................................................. 74
Figura 4.6 – Vista geral das bombas centrífugas empregadas no bombeamento da
água decantada até a caixa de nível constante ........................................................ 75
Figura 4.7 – Vista geral da caixa de nível constante ................................................. 75
Figura 4.8 – Vista geral da tubulação de alimentação de água decantada a cada um
dos filtros piloto ......................................................................................................... 77
Figura 4.9 – Vista geral de um dos rotâmetros empregados no controle da vazão
afluente a cada um dos filtros piloto instalado na linha de água decantada .............. 77
Figura 4.10 – Vista geral de um dos quadros de piezômetros instalados em um dos
filtros piloto ................................................................................................................ 78
Figura 4.11 – Vista geral do posicionamento dos piezômetros ao longo da altura do
material filtrante ......................................................................................................... 79
7
Figura 4.12 – Vista geral do fundo falso dos filtros piloto e respectivas tubulações de
introdução de água de lavagem e ar e coleta de água filtrada .................................. 80
Figura 4.13 – Vista geral do rotâmetro de controle de vazão de ar empregado
quando da lavagem dos materiais filtrantes com ar e água ...................................... 80
Figura 4.14 – Vista geral de uma camada suporte montada para um dos filtros piloto
.................................................................................................................................. 83
Figura 4.15 – Curva granulométrica da areia empregada na montagem do filtro piloto
F4 .............................................................................................................................. 85
Figura 4.16 – Curva granulométrica da areia empregada na montagem do filtro piloto
F1 .............................................................................................................................. 85
Figura 4.17 – Curva granulométrica do antracito empregado na montagem do filtro
piloto F2 .................................................................................................................... 86
Figura 4.18 – Curva granulométrica do antracito empregado na montagem do filtro
piloto F3 e F1 ............................................................................................................ 86
Figura 4.19 – Curva granulométrica do antracito empregado na montagem dos filtros
piloto F1 e F3 ............................................................................................................ 89
Figura 4.20 – Curva granulométrica da areia empregada na montagem do filtro piloto
F2 e F4 ...................................................................................................................... 89
Figura 5.1 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 e F3.
Carreira de Filtração 2 ............................................................................................... 96
Figura 5.2 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de
Filtração 2.................................................................................................................. 96
Figura 5.3 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de
Filtração 2.................................................................................................................. 97
Figura 5.4 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para
o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 2 .................................................................... 98
Figura 5.5 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para
o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 2 .................................................................... 99
Figura 5.6 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 2................................................................................................................ 100
Figura 5.7 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 2................................................................................................................ 101
Figura 5.8 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 2................................................................................................................ 102
8
Figura 5.9 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 2................................................................................................................ 102
Figura 5.10 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4.
Carreira de Filtração 3 ............................................................................................. 103
Figura 5.11 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 104
5.12 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 3
................................................................................................................................ 104
Figura 5.13 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 106
Figura 5.14 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 106
Figura 5.15– Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 107
Figura 5.16 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 108
Figura 5.17 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 108
Figura 5.18 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 3................................................................................................................ 109
Figura 5.19 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4.
Carreira de Filtração 5 ............................................................................................. 110
Figura 5.20 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 110
Figura 5.21 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 111
Figura 5.22 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 113
Figura 5.23 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 113
Figura 5.24 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 114
Figura 5.25 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 115
9
Figura 5.26 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 115
Figura 5.27 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 5................................................................................................................ 116
Figura 5.28 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 7 ............................................................................................. 117
Figura 5.29 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 117
Figura 5.30 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 118
Figura 5.31 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 120
Figura 5.32 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 120
Figura 5.33 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 121
Figura 5.34 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 121
Figura 5.35 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 122
Figura 5.36 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 122
Figura 5.37 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 123
Figura 5.38 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 7................................................................................................................ 123
Figura 5.39 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 10 ........................................................................................... 124
Figura 5.40 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 125
Figura 5.41 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 125
Figura 5.42 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 126
10
Figura 5.43 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 127
Figura 5.44 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 127
Figura 5.45 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 128
Figura 5.46 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 129
Figura 5.47 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 129
Figura 5.48 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 130
Figura 5.49 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 10 .............................................................................................................. 130
Figura 5.50 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 14 ........................................................................................... 131
Figura 5.51 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 14 ........................................................................................... 132
Figura 5.52 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 132
Figura 5.53 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 134
Figura 5.54 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 134
Figura 5.55 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 135
Figura 5.56 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 135
Figura 5.57 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 136
Figura 5.58 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 136
Figura 5.59 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 137
11
Figura 5.60 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 14 .............................................................................................................. 137
Figura 5.61 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 21 ........................................................................................... 141
Figura 5.62 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 141
Figura 5.63 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 142
Figura 5.64 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para
o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 21 ................................................................ 143
Figura 5.65 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para
o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 21 ................................................................ 143
Figura 5.66 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para
o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 21 ................................................................ 144
Figura 5.67 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para
o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 21 ................................................................ 144
Figura 5.68 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 146
Figura 5.69 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 146
Figura 5.70 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 147
Figura 5.71 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 147
Figura 5.72 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 148
Figura 5.73 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 148
Figura 5.74 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 149
Figura 5.75 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 21 .............................................................................................................. 149
Figura 5.76 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 29 ........................................................................................... 150
12
Figura 5.77 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 151
Figura 5.78 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 151
Figura 5.79 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 153
Figura 5.80 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 153
Figura 5.81 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 154
Figura 5.82 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 154
Figura 5.83 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 155
Figura 5.84 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 155
Figura 5.85 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 156
Figura 5.86 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 29 .............................................................................................................. 156
Figura 5.87 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 34 ........................................................................................... 157
Figura 5.88 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 158
Figura 5.89 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 158
Figura 5.90 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 159
Figura 5.91 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 160
Figura 5.92 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 160
Figura 5.93 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 161
13
Figura 5.94 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 162
Figura 5.95 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 162
Figura 5.96 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 163
Figura 5.97 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 34 .............................................................................................................. 163
Figura 5.98 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 39 ........................................................................................... 164
Figura 5.99 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 165
Figura 5.100 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 165
Figura 5.101 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 167
Figura 5.102 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 167
Figura 5.103 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 168
Figura 5.104 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 168
Figura 5.105 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 169
Figura 5.106 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 169
Figura 5.107 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 170
Figura 5.108 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 39 .............................................................................................................. 170
Figura 5.109 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a
F4. Carreira de Filtração 45 ..................................................................................... 171
Figura 5.110 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 172
14
Figura 5.111 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 172
Figura 5.112 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 173
Figura 5.113 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 174
Figura 5.114 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 174
Figura 5.115 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 175
Figura 5.116 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 175
Figura 5.117 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 176
Figura 5.118 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 176
Figura 5.119 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 45 .............................................................................................................. 177
Figura 5.120 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a
F4. Carreira de Filtração 57 ..................................................................................... 178
Figura 5.121 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 178
Figura 5.122 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 179
Figura 5.123 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 180
Figura 5.124 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 181
Figura 5.125 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 181
Figura 5.126 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 182
Figura 5.127 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 183
15
Figura 5.128 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 183
Figura 5.129 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 184
Figura 5.130 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de
Filtração 57 .............................................................................................................. 184
Figura 5.131 – Vista dos grãos de antracito empregados na montagem dos filtros F1
e F3 (aumento de 10 vezes).................................................................................... 189
Figura 5.132 – Vista dos grãos de areia empregados na montagem dos filtros F2 e
F4 (aumento de 10 vezes) ...................................................................................... 190
Figura 5.133 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a
F4. Carreira de Filtração 64 ..................................................................................... 192
Figura 5.134 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de
Filtração 64 .............................................................................................................. 192
Figura 5.135 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de
Filtração 64 .............................................................................................................. 193
Figura 5.136 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 64 .............................................................................................................. 193
Figura 5.137 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a
F4. Carreira de Filtração 68 ..................................................................................... 195
Figura 5.138 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de
Filtração 68 .............................................................................................................. 195
Figura 5.139 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de
Filtração 68 .............................................................................................................. 196
Figura 5.140 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 68 .............................................................................................................. 196
Figura 5.141 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a
F4. Carreira de Filtração 71 ..................................................................................... 198
Figura 5.142 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de
Filtração 71 .............................................................................................................. 198
Figura 5.143 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de
Filtração 71 .............................................................................................................. 199
Figura 5.144 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 71 .............................................................................................................. 199
16
Figura 5.145 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a
F4. Carreira de Filtração 78 ..................................................................................... 201
Figura 5.146 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de
Filtração 78 .............................................................................................................. 201
Figura 5.147 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de
Filtração 78 .............................................................................................................. 202
Figura 5.148 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 78 .............................................................................................................. 202
Figura 5.149 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7 ..................................................................... 206
Figura 5.150 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10 ................................................................... 206
Figura 5.151 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14 ................................................................... 207
Figura 5.152 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 17 ................................................................... 207
Figura 5.153 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 24 ................................................................... 208
Figura 5.154– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 31 ................................................................... 208
Figura 5.155– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 35 ................................................................... 209
Figura 5.156– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 56 ................................................................... 209
Figura 5.157– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 62 ................................................................... 210
Figura 5.158– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 65 ................................................................... 210
Figura 5.159– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 73 ................................................................... 211
Figura 5.160– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros
piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 78 ................................................................... 211
Figura 5.161 – Turbidez da água decantada em função dos seus valores de
contagem de partículas para a faixa de 2 μm a 20 μm ........................................... 212
17
Figura 5.162 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem
de partículas para a água filtrada (Filtro F1) para a faixa de 2 μm a 20 μm ............ 213
Figura 5.163 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem
de partículas para a água filtrada (Filtro F2) para a faixa de 2 μm a 20 μm ............ 213
Figura 5.164 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem
de partículas para a água filtrada (Filtro F3) para a faixa de 2 μm a 20 μm. ........... 214
Figura 5.165 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem
de partículas para a água filtrada (Filtro F4) para a faixa de 2 μm a 20 μm ............ 214
Figura 5.166 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F1) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................................. 215
Figura 5.167 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F2) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................................. 216
Figura 5.168 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F3) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................................. 216
Figura 5.169 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F4) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................................. 217
Figura 5.170 – Qualidade da água filtrada (Filtro F1) em função da contagem de
partículas para a água filtrada (Filtro F1) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................. 218
Figura 5.171 – Qualidade da água filtrada (Filtro F2) em função da contagem de
partículas para a água filtrada (Filtro F2) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................. 218
Figura 5.172 – Qualidade da água filtrada (Filtro F3) em função da contagem de
partículas para a água filtrada (Filtro F3) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................. 219
Figura 5.173 – Qualidade da água filtrada (Filtro F4) em função da contagem de
partículas para a água filtrada (Filtro F4) para a faixa de 2 μm a 20 μm ................. 219
Figura 5.174 – Perda de carga em função da velocidade ascensional de água de
lavagem para os filtros piloto F1, F2, F3 e F4 ......................................................... 220
Figura 5.175 – Expansão dos materiais filtrantes dos filtros piloto em função da
velocidade ascensional de água de lavagem .......................................................... 223
Figura 5.176 – Perda de carga em função da velocidade ascensional de água de
lavagem para os filtros piloto F1 e F2 ..................................................................... 225
Figura 5.177 – Expansão dos materiais filtrantes dos filtros piloto em função da
velocidade ascensional de água de lavagem .......................................................... 227
18
LISTA DE TABELAS Tabela 3.1 – Propriedades típicas de materiais filtrantes utilizados na filtração de
águas de abastecimento ........................................................................................... 42
Tabela 3.2 – Definições de diâmetro virtuais de partícula ......................................... 47
Tabela 3.3 – Características do antracito brasileiro .................................................. 64
Tabela 3.4 - Granulometria típica de filtros para diferentes aplicações ..................... 65
Tabela 4.1 – Filtro Piloto F1. Características granulométricas dos materiais filtrantes
empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto .......................... 81
Tabela 4.2 – Filtro Piloto F2. Características granulométricas dos materiais filtrantes
empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto .......................... 82
Tabela 4.3 – Filtro Piloto F3. Características granulométricas dos materiais filtrantes
empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto .......................... 82
Tabela 4.4 – Filtro Piloto F4. Características granulométricas dos materiais filtrantes
empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto .......................... 82
Tabela 4.5 – Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na
montagem dos filtros piloto F1, F2, F3 e F4 .............................................................. 87
Tabela 4.6 – Filtro Piloto F1/F3. Características granulométricas dos materiais
filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto ........... 88
Tabela 4.7 – Filtro Piloto F2/F4. Características granulométricas dos materiais
filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto ........... 88
Tabela 4.8 – Filtro Piloto F3. Características granulométricas dos materiais filtrantes
empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto .......................... 90
Tabela 4.9 – Filtro Piloto F4. Características granulométricas dos materiais filtrantes
empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto .......................... 90
Tabela 4.10 – Quadro resumo dos ensaios de filtração realizados na condução dos
ensaios de tratabilidade. Etapa 1 .............................................................................. 94
Tabela 4.11 – Quadro resumo dos ensaios de filtração realizados na condução dos
ensaios de tratabilidade. Etapa 2 .............................................................................. 94
Tabela 4.12 – Quadro resumo dos ensaios de filtração realizados na condução dos
ensaios de tratabilidade. Etapa 3 .............................................................................. 94
Tabela 5.1 – Características granulométricas dos materiais filtrantes utilizados na
Etapa 1 ...................................................................................................................... 95
19
Tabela 5.2 – Quadro resumo de valores de turbidez média e desvio padrão para
ensaios de filtração da Etapa 1 ............................................................................... 139
Tabela 5.3 – Características granulométricas dos materiais filtrantes utilizados na
Etapa 2 .................................................................................................................... 140
Tabela 5.4 – Quadro resumo de valores de turbidez média e desvio padrão para
ensaios de filtração da Etapa 2 ............................................................................... 186
Tabela 5.5 – Características granulométricas dos materiais filtrantes utilizados na
Etapa 3 .................................................................................................................... 191
Tabela 5.6 – Quadro resumo de valores de turbidez média e desvio padrão para
ensaios de filtração da Etapa 3 ............................................................................... 204
Tabela 5.7 – Velocidades mínimas de fluidificação observadas e calculadas para os
filtros piloto F1, F2, F3 e F4. Etapa 1 ...................................................................... 222
Tabela 5.8 – Velocidades mínimas de fluidificação observadas e calculadas para os
filtros piloto F1 e F2. Etapa 2 e 3 ............................................................................. 226
20
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................23
2 OBJETIVOS ........................................................................................25
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...............................................................26
3.1 HISTÓRIA DA FILTRAÇÃO .......................................................................................... 26
3.2 TEORIA DA FILTRAÇÃO .............................................................................................. 27
3.2.1 Mecanismos de transporte ............................................................................ 30 3.2.1.1 Efeito de coar ................................................................................................ 31
3.2.1.2 Difusão .......................................................................................................... 32
3.2.1.3 Sedimentação ............................................................................................... 33
3.2.1.4 Interceptação ................................................................................................. 33
3.2.1.5 Ação hidrodinâmica ....................................................................................... 34
3.2.1.6 Inércia ............................................................................................................ 34
3.2.2 Mecanismos de aderência ............................................................................. 34 3.2.2.1 Atração eletrostática ...................................................................................... 35
3.2.2.2 Forças de van der Waals ............................................................................... 36
3.2.2.3 Hidratação ..................................................................................................... 36
3.2.2.4 Adsorção mútua ............................................................................................ 37
3.2.3 Mecanismos de soltura .................................................................................. 38 3.3 MATERIAIS FILTRANTES ............................................................................................ 38
3.3.1 Tamanho e distribuição do tamanho dos grãos .......................................... 39 3.3.2 Forma e geometria dos grãos ....................................................................... 40 3.3.3 Massa específica do grão .............................................................................. 41 3.3.4 Dureza do grão ............................................................................................... 42 3.3.5 Porosidade do leito fixo ................................................................................. 42 3.4 PERDA DE CARGA EM MEIOS FILTRANTES ......................................................... 44
3.5 LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES .......................................................................... 48
3.5.1 Velocidade Mínima de Fluidificação (VMF) .................................................. 49 3.5.2 Expansão do leito filtrante ............................................................................. 53 3.5.3 Métodos de lavagem ...................................................................................... 59 3.5.3.1 Lavagem exclusivamente com água ............................................................. 59
21
3.5.3.2 Lavagem com água e sistema de lavagem superficial como auxiliar ............ 60
3.5.3.3 Lavagem com ar unicamente seguido de água ............................................. 61
3.5.3.4 Lavagem com ar e água simultaneamente .................................................... 62
3.6 TIPOS DE FILTROS ....................................................................................................... 62
3.6.1 Classificação de acordo com tratamento ..................................................... 62 3.6.2 Classificação de acordo com o material filtrante ........................................ 63 3.6.3 Classificação com relação à taxa de filtração ............................................. 66 3.6.3.1 Filtros lentos .................................................................................................. 66
3.6.3.2 Filtros rápidos ................................................................................................ 67
3.6.4 Classificação de acordo com o sentido do escoamento ............................ 68 3.6.5 Classificação de acordo com o arranjo hidráulico ...................................... 69 3.6.6 Classificação de acordo com o mecanismo de ação .................................. 69
4 MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................70
4.1 APRESENTAÇÃO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA RIO GRANDE
.................................................................................................................................................. 70
4.2 DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO PILOTO ................................................................... 74
4.3 DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS E MATERIAIS FILTRANTES
EMPREGADOS ..................................................................................................................... 81
4.3.1 Etapa 1 ............................................................................................................. 81 4.3.2 Etapa 2 ............................................................................................................. 87 4.3.3 Etapa 3 ............................................................................................................. 90 4.3.4 Roteiro de operação dos filtros piloto .......................................................... 91 4.3.5 Roteiro de lavagem dos filtros piloto ........................................................... 93
5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS ..................................................................................95
5.1 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FILTRAÇÃO – ETAPA 1 ............................................ 95
5.2 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FILTRAÇÃO – ETAPA 2 .......................................... 140
5.3 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FILTRAÇÃO – ETAPA 3 .......................................... 191
5.4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS À CONTAGEM DE PARTÍCULAS ............................................................. 205
22
5.5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FLUIDIFICAÇÃO E EXPANSÃO ............................ 220
5.5.1 Apresentação e análise dos resultados experimentais relativos aos ensaios de fluidificação e expansão – Etapa 1 ................................................... 220 5.5.2 Apresentação e análise dos resultados experimentais relativos aos ensaios de fluidificação e expansão – Etapa 2 e 3 ............................................. 224
6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ........................................... 228
REFERÊNCIAS .................................................................................... 232
ANEXO A – Resultados referentes aos ensaios de filtração e contagem de partículas da etapa 1 ................................................... 235
ANEXO B – Resultados referentes aos ensaios de filtração e contagem de partículas da etapa 2 ................................................... 266
ANEXO C – Resultados referentes aos ensaios de filtração e contagem de partículas da etapa 3 ................................................... 363
23
1 INTRODUÇÃO
Atualmente, mananciais para abastecimento público de grandes centros urbanos
vêm recebendo esgotos domésticos e efluentes industriais sem tratamento,
decorrente do crescimento populacional desordenado. Os nutrientes (nitrogênio e
fósforo) presentes em abundância nestes despejos tendem a causar
desenvolvimento excessivo de algas. Alguns gêneros de algas liberam toxinas
altamente solúveis que podem não ser retidas no tratamento convencional levando
um risco potencial ao consumidor.
O aumento na concentração de algas gera problemas no manancial e na estação de
tratamento. Segundo Di Bernardo (1995), podem ocorrer alterações diretas na
qualidade da água como o aumento de matéria orgânica e matéria dissolvida, o
aumento de pH e a diminuição do teor de oxigênio próximo ao sedimento. Isto leva a
efeitos no tratamento como o aumento de coagulante e alcalinizante para ajuste do
pH de coagulação, a formação de flocos leves necessitando do uso de polímeros
como auxiliar de coagulação para evitar a flotação dos mesmos, a diminuição da
eficiência de remoção de flocos por sedimentação gravitacional levando ao aumento
da turbidez e do número de partículas na água decantada, a obstrução do meio
filtrante, a redução da carreira de filtração e aumento do consumo de água para
lavagem, dentre outros.
O Reservatório do Rio Grande, utilizado para abastecimento público na Região
Metropolitana de São Paulo (RMSP), vem apresentando um aumento no grau de
eutrofização de seu corpo d’água e elevada concentração de algas, pelo fato de
receber uma grande carga de esgotos sanitários sem tratamento. Isto vem causando
dificuldades na operação da Estação de Tratamento de Água Rio Grande (ETA Rio
Grande) que é alimentada por este reservatório.
Atualmente, a ETA Rio Grande opera o seu sistema de filtração com duas diferentes
concepções: a ala “velha” que possui quatorze filtros de dupla camada areia-
antracito e a ala “nova” que apresenta quatro filtros de camada profunda de areia.
Com o aumento na concentração de algas na água bruta durante determinados
períodos do ano, exige-se uma maior aplicação de coagulante, aumento das
dosagens de agente oxidante, diminuição das carreiras de filtração e dificuldade
24
durante as suas operações de lavagem. E devido ao grande aumento na
concentração de algas na água bruta ao longo do tempo, o sistema de filtração
atualmente em operação na ala nova vem apresentando problemas de transpasse
de microrganismos, o que tem causado uma série de transtornos operacionais
durante a operação das suas carreiras de filtração.
Uma vez que está previsto a transformação dos filtros da ala velha, dupla camada
areia-antracito, para camada profunda de areia, fez-se necessário um estudo mais
pormenorizado do comportamento da concepção do sistema de filtração com
respeito à sua granulometria e taxas de filtração operacionais. Para tanto, foi
operado um conjunto de filtros piloto com diferentes concepções de filtros rápidos
por gravidade de camada profunda (granulometria, espessura e tipos de materiais
filtrantes) de modo que pudessem ser obtidos parâmetros de projeto a fim de
oferecer subsídios à reforma dos filtros atualmente existentes no Sistema Produtor
do Rio Grande.
É importante ressaltar que as propriedades de cada material filtrante podem afetar a
eficiência da filtração, a evolução da perda de carga através do meio, as taxas de
lavagem para o leito filtrante, e a durabilidade do material, em longo prazo, como
leito filtrante.
Assim, os estudos de filtração em escala piloto foram executados tendo por objetivo
avaliar o comportamento do sistema de filtração atualmente existente na ETA Rio
Grande com respeito à remoção de turbidez e partículas, evolução de perda de
carga, sistema de lavagem e demais parâmetros de controle, bem como estudar
diferentes concepções de filtros passíveis de serem implementados no Sistema
Produtor.
25
2 OBJETIVOS
.
Este projeto de pesquisa teve por objetivo estudar e avaliar a etapa de filtração no
processo de tratamento de água para abastecimento público através de um sistema
de filtração piloto composto por quatro filtros rápidos por gravidade de camada
profunda, com diferentes concepções (granulometria, espessura e tipos de materiais
filtrantes), instalados nas dependências da Estação de Tratamento de Água Rio
Grande, localizada no município de São Bernardo do Campo e operada pela
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP), a fim de se
otimizar a eficiência do sistema de filtração com respeito à remoção de material
particulado e evolução da perda de carga, comparando-se os resultados entre as
concepções de filtros estudadas.
Mais especificamente, o propósito deste estudo experimental foi:
• Estudar e avaliar quatro diferentes concepções de filtros piloto, usando como
material filtrante areia e antracito, separadamente e em conjunto, com
diferentes granulometrias. Sendo que uma das concepções foi semelhante à
utilizada nos filtros da ETA Rio Grande;
• Estudar e avaliar a operação de dois filtros, um de areia e o outro de antracito,
em condições idênticas, ambos com a mesma granulometria, que foi definida
através dos resultados da 1ª etapa;
• Estudar a operação de quatro filtros de diferentes profundidades, dois de
areia e dois de antracito, a fim de avaliar a influência do aumento de leito
filtrante;
• Estudar e avaliar a fluidificação e expansão do leito dos filtros piloto a fim de
definir parâmetros de dimensionamento do sistema de lavagem em
contracorrente com ar e água, sendo avaliadas as vazões de água de
lavagem necessárias para atingir determinados valores de expansão nos
meios filtrantes, determinar a velocidade mínima de fluidificação para
simultânea lavagem com ar e água e obtenção das curvas de evolução da
perda de carga com diferentes velocidades ascensionais de água de lavagem.
26
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 HISTÓRIA DA FILTRAÇÃO
A filtração é conhecida pelo Homem desde os primórdios da humanidade. Acredita-
se que os homens das cavernas coletavam a água que pingava ou escorria de
rochas porosas ou dos interstícios entre rochas, por ser a mesma mais limpa.
No princípio, a filtração era utilizada com fins domésticos, onde se utilizavam pedras
porosas, esponjas marinhas, panos, lãs, etc.
Segundo Baker (1949 apud Montgomery 1985, p.153) o primeiro registro que se tem
do uso de filtros para tratamento de água ocorreu cerca de 3000 anos atrás, na
Índia.
Aplicações modernas de filtros para purificação de águas de abastecimento datam
do século XVIII.
A comercialização de água começou na França, por volta de 1856. Também nesta
época, surgiu uma polêmica a respeito da filtração. Alguns acreditavam que, na
filtração, as partículas maiores ficariam retidas nas camadas compostas por grãos
de areia de maior diâmetro, ou até mesmo nos cascalhos da camada suporte,
enquanto que as partículas menores seriam retidas na camada de areia de grãos
menores que estariam no topo do filtro. Portanto, o fluxo ascendente no processo de
filtração apresentaria melhores resultados. Mas, a experiência e a prática mostraram
que a filtração com fluxo descendente foi mais aceita.
Com o surgimento da bacteriologia, a filtração passou a ser mais valorizada e se
desenvolveu ao longo dos anos, através de unidades de filtração piloto instaladas
junto às estações de tratamento de água, ganhando mais atenção dos
pesquisadores.
27
3.2 TEORIA DA FILTRAÇÃO
A filtração de água para fins de abastecimento público é um processo de remoção
de material particulado já presente na água bruta ou gerado durante os processos
de tratamento. Neste processo a água passa através do leito filtrante, e os materiais
particulados são retidos na superfície do leito ou são coletados dentro de sua
profundidade. Os filtros têm sido efetivos na remoção de material particulado de
todos os tamanhos incluindo algas, compostos húmicos coloidais, vírus, fibras de
asbestos e particulados coloidais de argilas.
O material particulado na água causa aumento de turbidez. O nível de turbidez
selecionado para assegurar uma desinfecção adequada, raramente pode ser obtido
apenas pela etapa de coagulação e sedimentação. Assim, a filtração assume o
papel da barreira final do tratamento para remoção de partículas indesejáveis em
tratamento de água.
Até a década de 50, acreditava-se que os principais mecanismos de filtração eram
puramente físicos. Além das partículas do leito granular, as partículas que aderem
ao meio granular são também responsáveis pela filtração. Em 1964, O’Melia passou
a caracterizar o processo de filtração como uma combinação entre processos físicos
e químicos, onde a eficiência de remoção da partícula é determinada por várias
variáveis como o tipo de meio filtrante (tamanho, profundidade e material), a
composição química da água, a composição química da superfície das partículas e a
composição química da superfície do leito filtrante.
Segundo O’Melia et al. (1967), a filtração é composta por dois diferentes
mecanismos: um mecanismo de transporte, que envolve a passagem da partícula da
fase líquida até a superfície do meio filtrante, e um mecanismo de aderência, que
caracteriza as forças superficiais envolvidas entre as partículas e os grãos que
compõem o meio filtrante. Além destes mecanismos, Di Bernardo (2005) considera
também o desprendimento, que ocorre quando as forças de cisalhamento resultante
das características do escoamento ao longo do meio filtrante superam as forças de
aderência.
Segundo DI BERNARDO (2005), a carreira de filtração pode ser dividida em três
etapas (Figura 3.1):
1. etapa inicial, quando a água filtrada pode apresentar qualidade insatisfatória;
28
2. etapa intermediária, durante a qual há produção de água com qualidade
desejável;
3. etapa do traspasse, caracterizada pelo aumento contínuo da turbidez da água
filtrada.
Figura 3.1 – Etapas do processo de filtração com taxa constante Fonte: DI BERNARDO, 2005
Na etapa inicial da carreira de filtração, também chamada maturação, a produção de
água com qualidade insatisfatória tem sido creditada principalmente à lavagem.
Durante o processo de filtração, se a taxa de filtração permanecer constante, a
velocidade de escoamento nos poros (velocidade intersticial) aumenta em função
das partículas retidas, causando o arrastamento das partículas para subcamadas
inferiores do meio filtrante até aparecerem na água filtrada, ocasionando o
traspasse.
A situação ideal é aquela em que o início do traspasse e a perda de carga limite no
meio filtrante ocorrem simultaneamente (Figura 3.1).
Com a variação das características da água afluente aos filtros ou das condições de
operação da filtração, podem ocorrer duas situações que levem ao encerramento da
carreira de filtração (Figura 3.2): a turbidez da água filtrada é baixa, porém a perda
de carga total iguala-se à carga hidráulica disponível total (situação A), e quando a
evolução de perda de carga é baixa, porém ocorre o aumento contínuo da turbidez a
partir de certo tempo de operação do filtro (situação B).
29
Figura 3.2 – Representação esquemática do funcionamento de filtros Fonte: DI BERBARDO, 2005
É importante salientar que, por segurança, durante a carreira de filtração não pode
ocorrer o traspasse, ou em caso extremo, a carreira de filtração deve ser encerrada
com o início do mesmo. Quando ocorre o traspasse significa que o meio filtrante não
é mais capaz de reter impurezas ocasionando o aumento do número de organismos
na água filtrada. Este aumento de turbidez e número de organismos podem
comprometer a desinfecção.
A Figura 3.3 apresenta uma ilustração simplificada dos mecanismos de transporte,
de aderência e o desprendimento.
30
Figura 3.3 – Mecanismos de transporte, aderência e desprendimento durante a filtração Fonte: DI BERNARDO, 2005
Na Figura 3.3 pode-se observar que as partículas previamente removidas passam a
atuar como coletores adicionais.
3.2.1 Mecanismos de transporte
Os mecanismos de transporte são responsáveis por conduzir as partículas
suspensas para as proximidades das superfícies dos coletores (material granular
que compõe o leito filtrante), podendo permanecer aderidas a estes por meio de
forças superficiais, que resistem às forças de cisalhamento resultantes das
características do escoamento ao longo do meio filtrante. Quando tais forças
superam as forças de aderência tem-se o desprendimento.
Os mais importantes mecanismos de transporte são: efeito de coar, difusão,
sedimentação, interceptação, ação hidrodinâmica, e inércia (Figura 3.4).
31
Figura 3.4 – Mecanismos de transporte de partículas para a superfície de um coletor. Fonte: IVES, 1970
3.2.1.1 Efeito de coar
Esta operação consiste basicamente na retenção de partículas incapazes de passar
através dos interstícios dos grãos do material filtrante, ou seja, ocorre na camada
superior do meio filtrante, assim, é uma ação puramente física.
32
Figura 3.5 - Relação de diâmetro entre uma partícula de diâmetro conhecido e o diâmetro de seus interstícios.
Fonte: HUISMAN, 1974
Grãos esféricos de tamanho uniforme retêm-se partículas com diâmetros iguais a,
aproximadamente, um sétimo de diâmetro dos grãos de areia.
Quanto maior o diâmetro do grão do material filtrante, maior será o interstício entre
os grãos (Figura 3.5). Portanto, por apresentarem diâmetro de grãos menor, os filtros
lentos são capazes de reter as menores partículas que não são retidas em filtros
rápidos.
Assim, o efeito de coar é considerado desprezível em filtros rápidos e mais eficientes
para a filtração lenta que usa diâmetros efetivos muito menores.
3.2.1.2 Difusão
O movimento browniano, devido à energia térmica das moléculas de água, provoca
uma movimentação aleatória das partículas suspensas, à medida que essas se
deslocam nas linhas de fluxo, através do meio filtrante (Figura 3.4b).
Partículas com diâmetros superiores a 1μ que são, face ao seu tamanho,
influenciadas pelos seus mecanismos de transporte gravitacionais, não são
significativamente removidas devido ao movimento browniano, uma vez que a
agitação térmica das moléculas de água não consegue agitá-las a distâncias
superiores a um ou dois de seus diâmetros. Por outro lado, nas partículas com
diâmetros menores do que 1μ, o efeito da difusão browniana é significativo, a ponto
33
de fazer com que elas abandonem as linhas de corrente, sendo transportadas para a
superfície dos grãos de areia.
3.2.1.3 Sedimentação
A velocidade de sedimentação das partículas influencia o mecanismo de
sedimentação. As partículas de grande diâmetro e elevada densidade revelam
grande tendência de abandonar as linhas de fluxo e sedimentar sobre a superfície
dos grãos de areia voltados para a parte de cima dos leitos filtrantes (Figura 3.4d).
O mecanismo de sedimentação do leito filtrante aumenta proporcionalmente a razão
entre a velocidade de sedimentação das partículas e a taxa de filtração ou
velocidade de aproximação. Para uma mesma distribuição de partículas em
suspensão, os filtros lentos de areia proporcionariam, portanto, uma maior retenção
da material suspenso devido ao mecanismo de sedimentação, uma vez que operam
com taxas de filtração muito pequenas.
3.2.1.4 Interceptação
Neste mecanismo, as partículas carreadas nas linhas de fluxo que se aproximam
dos grãos de areia a distâncias menores do que o raio das próprias partículas são
interceptadas por esses grãos (Figura 3.4a). Esse efeito é tanto mais significativo
quanto maior for a relação entre o diâmetro das partículas que são removidas e o
diâmetro dos grãos. Portanto, deve ser mais significativo nos filtros lentos de areia
do que nos rápidos.
34
3.2.1.5 Ação hidrodinâmica
A ação hidrodinâmica provoca nas partículas de impureza um efeito similar
provocado pelo movimento browniano, porém devido a causas completamente
diferentes. Pelo fato de haver, nos poros do meio filtrante, um gradiente de
velocidade, as partículas adquirem uma rotação em torno de si próprias. Esse efeito,
conjugado com o desequilíbrio motivado pela não esfericidade da maioria das
partículas em suspensão, faz com que as mesmas adquiram uma espécie de
vibração aleatória, o que pode provocar a sua colisão com a superfície dos grãos de
areia (Figura 3.4e).
3.2.1.6 Inércia
As partículas com densidade elevada tendem, devido à sua inércia, a manter a
direção de escoamento, abandonando as linhas de fluxo à medida que essas se
desviam dos grãos de areia (Figura 3.4c). Esse desvio provoca a retenção dessas
partículas nos grãos do meio filtrante. A retenção por inércia é diretamente
proporcional à densidade e ao diâmetro das partículas e taxa de filtração, e
inversamente proporcional à densidade da água e ao diâmetro dos grãos. A inércia
mostra-se um mecanismo bastante importante na filtração do ar, devido à sua baixa
viscosidade, porém pouco significativo na filtração de água.
3.2.2 Mecanismos de aderência
As partículas tanto podem aderir diretamente às superfícies dos grãos como às
partículas previamente retidas.
35
O fato de as partículas suspensas através dos mecanismos de transporte serem
carreadas para a superfície dos grãos de areia não significa que estas
permanecerão aderidas a essas superfícies. Se não houver uma “afinidade” físico-
química entre as superfícies dos grãos de areia e das partículas, e se determinadas
condições não forem satisfeitas, as partículas poderão retornar às linhas de corrente
e serem carreadas leito abaixo, onde terão novamente a possibilidade de serem
retidas ou atravessarão a camada filtrante, saindo com o efluente do filtro. Os
principais mecanismos de aderência que permitem essa permanência da partícula
junto aos grãos de areia são: atração eletrostática, forças de wan der Waals,
reações de hidratação, adsorção mútua e “mecanismos” de soltura.
3.2.2.1 Atração eletrostática
A interação elétrica da dupla camada entre duas partículas em meio líquido pode
provocar uma atração ou repulsão entre elas, dependendo das mesmas terem
potencial eletrocinético (potencial zeta ou mobilidade eletroforética) com sinais iguais
ou diferentes.
Devido à natureza de sua estrutura cristalina, o quartzo, de que se constitui a
maioria dos grãos utilizados nos meios filtrantes, possui carga elétrica negativa,
desenvolvendo, portanto, em meio líquido, um potencial zeta do mesmo sinal.
Poderá, então, atrair partículas carregadas positivamente, como cristais de
carbonato, flocos de hidróxido de ferro ou alumínio, e cátions de ferro, manganês,
alumínio e outros metais. Entretanto, as partículas coloidais (como, por exemplo, as
argilas que dão normalmente turbidez às nossas águas superficiais) e as bactérias
possuem carga elétrica negativa sendo normalmente repelidas quando, através dos
mecanismos de transporte, aproximam-se dos grãos de areia dos leitos filtrantes.
Esta é uma razão pelas quais tais impurezas não são removidas quando um filtro
com areia limpa é colocado em serviço.
Durante o processo de amadurecimento as partículas com carga negativa podem
acumular-se nos grãos de areia. Isto provoca uma reversão de carga, que torna esse
mesmo grão (cuja carga anterior era negativa) com as partículas aderidas, positivo.
36
Nessas condições, o grão de areia passa a ter um potencial eletrocinético positivo,
podendo, então, remover as partículas carregadas negativamente, como por
exemplo, material coloidal de origem animal ou vegetal, e radicais do tipo dos
nitratos e fosfatos. Essa reversão de carga pode acontecer continuamente até que a
camada filtrante superior se sature e necessite ser removida.
3.2.2.2 Forças de van der Waals
As forças de van der Waals são forças atrativas entre átomos e moléculas e
contribuem para a interação das partículas suspensas com os grãos de areia nos
meios filtrantes. Entretanto, sua atuação é muito limitada porque têm significado
apenas quando a distância entre as partículas e os grãos de areia é inferior a 0,05μ.
A ação combinada da dupla camada e das forças de van der Waals é geralmente
estudada em conjunto, estabelecendo-se uma resultante entre as duas ações para
determinar a magnitude das forças resultantes.
Embora não se possa alterar as forças de van der Waals, é possível atuar sobre o
potencial zeta das partículas, de modo a promover a aderência aos grãos de areia.
Seria interessante, por exemplo, estudar a aplicação de polieletrólitos catiônicos
durante a fase inicial de um filtro lento, a fim de provocar a reversão de carga das
partículas de areia, permitindo, desde o início da operação, a remoção de partículas
coloidais e bactérias, as quais são carregadas negativamente.
3.2.2.3 Hidratação
Neste mecanismo, a aderência pode ocorrer através formação de uma ponte de
hidrogênio entre a superfície das partículas e os grãos de areia, pois ambas
possuem moléculas de água adsorvidas em suas superfícies. Trata-se, entretanto,
37
de uma ligação relativamente fraca, podendo ser rompida por energia térmica das
moléculas de água.
3.2.2.4 Adsorção mútua
Este mecanismo envolve a formação de cadeias e pontes entre polímeros que
estejam adsorvidos na superfície da partícula e na superfície do coletor.
Como no mecanismo de filtração a interação ocorre entre a partícula e a superfície
de cada grão que compõe o meio filtrante, a ação de um polímero pode ocorrer entre
a parte remanescente da cadeia polimérica ligada à partícula e a superfície do
coletor, como pode ocorrer também entre a parte da cadeia polimérica adsorvida na
superfície do coletor e a partícula (Figura 3.6).
Figura 3.6 – Interação entre partícula-polímero-coletor Fonte: CEPIS, 1981
38
3.2.3 Mecanismos de soltura
As partículas aderidas aos grãos de areia em um leito filtrante, através dos
mecanismos descritos anteriormente, constituem-se em uma estrutura bastante
sólida. Atualmente, os diversos autores divergem sobre a possibilidade de romper
essa estrutura e transferir novamente as partículas aderidas para as linhas de
corrente, quando o filtro é operado à taxa de filtração constante. Entretanto, alguns
deles notaram a ocorrência de soltura das partículas aderidas com a conseqüente
deterioração da qualidade da água filtrada, quando ocorrem variações bruscas na
taxa de filtração. Esse efeito é bastante significativo nos filtros lentos de areia, o que
leva a considerações importantes no projeto e operação dessas unidades de
tratamento, visando à manutenção de taxas de filtração constantes. Segundo
Montgomery (1985), assim que o material particulado é retido nos poros do meio
filtrante, forças de cisalhamento hidrodinâmicas tendem a aumentar devido ao
aumento da velocidade dentro do poro. Se a força de cisalhamento aumentada
excede a força química da superfície que segura as partículas à superfície, sólidos
retidos podem ser desprendidos e rearrastados na água.
3.3 MATERIAIS FILTRANTES
Os tipos comuns de materiais usados em filtros de leito granular são areia, carvão
antracito, e garnet ou ilmenita. Estes podem ser usados sozinhos ou em
combinações de dupla ou tripla camada.
As propriedades do material filtrante são importantes, pois afetam a eficiência de
filtração. Estas propriedades incluem: tamanho, formato, densidade e dureza. A
porosidade do leito granular formado pelos grãos também merece atenção. Deve-se
ressaltar também que, para qualquer material filtrante, a solubilidade em ácido
clorídrico deve ser a menor possível, no caso do antracito, menor ou igual a 1%. O
teste da solubilidade determina as impurezas e os compostos solúveis em ácido
39
presentes no material filtrante, os quais podem ser lixiviados para a água,
prejudicando com isso a qualidade final da água tratada.
3.3.1 Tamanho e distribuição do tamanho dos grãos
O tamanho e a distribuição do tamanho dos grãos são determinados a partir da
curva de distribuição granulométrica (Figura 3.7) obtida através de ensaios de
distribuição granulométrica do material granular, utilizando-se peneiras
padronizadas. Através dos resultados destes ensaios, pode-se também determinar o
coeficiente de uniformidade (CU), que é muito importante na filtração. Mesmo que os
demais parâmetros sejam iguais, a penetração de impurezas ao longo do material
filtrante está intimamente relacionada a este coeficiente. Quanto menor o valor de
CU, mais uniforme será o material, mais profunda será a retenção de impurezas e
maior será a carreira de filtração.
40
Figura 3.7 – Curva granulométrica típica de um material filtrante. Fonte: DI BERNARDO, 1991
A escolha da granulometria de um meio filtrante depende de diversas variáveis, tais
como taxa de filtração, carga hidráulica disponível, qualidade do afluente, qualidade
desejável do efluente, sistema de lavagem e espessura da camada filtrante. Assim,
estudos em instalação piloto contribuiriam para a definição da granulometria. Como
estes se tornam inviáveis por serem muito onerosos e consumirem muito tempo, na
prática, a escolha é baseada em estudos anteriores e experiências prévias em
outras estações.
3.3.2 Forma e geometria dos grãos
A forma e a geometria dos grãos exercem grande influência na perda de carga no
meio filtrante limpo, na velocidade mínima de fluidificação e no comportamento da
expansão durante a lavagem. São também importantes na eficiência dos
mecanismos de transporte de partículas da fase líquida para a sua superfície, uma
vez que quando mais for a sua irregularidade geométrica, maiores as deformações
41
das linhas de corrente, o que pode acarretar um aumento na probabilidade de
captura de uma partícula qualquer.
Segundo Kawamura (1999), o formato do grão do leito filtrante pode afetar a
filtração. Grãos de formato angular têm melhor desempenho que grãos de formato
arredondado quando não é utilizado polímero como auxiliar de filtração, devido à
maior proporção de porosidade e possivelmente a disponibilidade de mais locais de
adsorção sobre cada grão angular. Quanto mais irregular for a forma geométrica dos
grãos, melhor o desempenho durante a filtração.
No caso do carvão antracito, por exemplo, a forma geométrica angular e irregular de
suas partículas e o seu baixo peso específico tornam o leito filtrante praticamente
imune ao efeito de compactação, resultando em um melhor desempenho durante a
filtração.
3.3.3 Massa específica do grão
É definida como sendo a massa de material dividida pelo seu volume. É um
parâmetro muito importante para o cálculo de perda de carga, fluidificação e
expansão do meio filtrante.
Partículas com diâmetros iguais, mas com diferentes valores de massa específica,
requerem diferentes velocidades ascensionais de água para a sua fluidificação, e
esta propriedade é muito importante quando da definição dos materiais que,
porventura, irão constituir meios filtrantes bifásicos ou trifásicos.
A obtenção da massa específica de certo material filtrante é rápida e sua técnica é
bem conhecida. A técnica do picnômetro, largamente utilizada dentro da Mecânica
dos Solos, mostra-se a mais adequada devido a sua simplicidade de execução.
42
3.3.4 Dureza do grão
A dureza dos grãos do material filtrante é importante para a durabilidade dos grãos
e, conseqüentemente, para a vida útil do leito filtrante.
Durante o processo de lavagem, com a fluidificação e expansão do meio filtrante,
caso o material não possua uma resistência mínima à abrasão, ele tenderá a se
desintegrar em grãos menores e com isto a sua curva granulométrica será alterada,
o que pode comprometer o processo de filtração.
Sistemas que possuem lavagem com ar como auxiliar são os que mais podem
causar abrasão entre os grãos do meio filtrante, de forma a possibilitar a sua ruptura.
O carvão antracito e o carvão ativo granular são os únicos materiais usados como
leito filtrante que merecem atenção devido às suas baixas durezas.
3.3.5 Porosidade do leito fixo
É definida com a relação entre o volume de vazios e o volume total do meio filtrante.
É um parâmetro, importante, pois afeta a velocidade da água de lavagem, a perda
de carga, e a capacidade de reter sólidos no meio. A porosidade do leito fixo é
afetada pela esfericidade do grão.
A Tabela 3.1 a seguir apresenta os valores característicos de massa específica,
porosidade e coeficiente de esfericidade para os materiais mais utilizados como
meios filtrantes.
Tabela 3.1 – Propriedades típicas de materiais filtrantes utilizados na filtração de águas de abastecimento Areia Antracito CAG Garnet Massa específica (kg/m3) 2650 1450 – 1730 1300 – 1500 3600 – 4200Porosidade 0,42 – 0,47 0,56 – 0,60 0,50 0,45 – 0,55 CU 0,7 – 0,8 0,46 – 0,60 0,75 0,60 Fonte: AWWA, 1991.
43
Ao se considerar o uso de leitos filtrantes, dois tipos básicos de informação são
utilizados para selecionar a profundidade e o diâmetro adequados dos mesmos
(KAWAMURA, 1999):
1. Resultados obtidos de estudos de filtros piloto. Estes estudos devem ser
realizados durante, no mínimo, seis meses para se obter dados confiáveis. O
longo período de duração dos ensaios mais o seu custo podem torná-lo
inviável.
2. Relação L/d. A relação L/d, onde L é a profundidade do leito em mm e d é o
diâmetro efetivo dos grãos do leito filtrante em mm, é baseada em mais de
200 estudos piloto e em dados de desempenho de muitos filtros operacionais,
e sugere alguns valores típicos:
• L/d ≥ 1000 para leitos de areia fina em filtros de camada única e dupla;
• L/d ≥ 1250 para leitos de tripla camada (antracito, areia, garnet);
• L/d ≥ 1250 para leitos profundos de camada única (1,0 mm < d < 1,5
mm);
• L/d = 1250 – 1500 para leitos grosseiros profundos de camada única
(1,5 mm < d < 2,0 mm).
Segundo AWWA (1999), este é um conceito simples para um processo complexo,
mas que auxilia na seleção de leitos filtrantes para avaliações em escala piloto.
44
3.4 PERDA DE CARGA EM MEIOS FILTRANTES
Em uma carreira de filtração, num certo instante de tempo, a perda de carga no meio
filtrante é composta de dois termos (Figura 3.8):
Figura 3.8 – Evolução de perda de carga em um meio filtrante com o tempo
ΔH = ΔHo + ΔHIMP (1)
Onde: ΔH = perda de carga total nomeio filtrante (L), ΔHo = perda de carga no meio filtrante limpo (L), ΔHIMP = perda de carga no meio filtrante devido à retenção de impurezas (L).
Na literatura, são apresentadas diversas formulações matemáticas para o cálculo da
perda de carga em um meio filtrante limpo. Uma das equações mais empregadas é a
fórmula de Carman-Koseny, que foi deduzida supondo que o escoamento em meios
porosos pode ser tratado de forma análoga ao escoamento de um fluído em um
trecho de tubulação:
45
30
2200
....)1.(.
ερεμg
VSKLH v ∞−
=Δ
(2)
Onde: ∆H: perda de carga na profundidade do leito (L) g: aceleração da gravidade (LT-2) ε0: porosidade do meio granular Sv: superfície específica do meio filtrante (L2L-3) = 6/d para esferas e 6/ψdeq
para grãos irregulares deq: diâmetro da esfera de mesmo volume (L) V∞: velocidade superficial acima do leito (LT-1) μ: viscosidade absoluta do fluido (ML-1T-1) ρ: massa específica do fluido (ML-3) K0: constante dimensional de Kozeny
O valor de Ko é sugerido como sendo aproximadamente igual a 5.
No entanto, a equação (49) é válida apenas para regime laminar. Segundo CAMP
(1964), a sua aplicabilidade é restrita para escoamentos com número de Reynolds
menores do que 6.
Para escoamentos no regime de transição, a equação proposta por ERGUN (1952) é
mais recomendada:
30
20
30
220
..).1.(48,0
....)1.(.17,4
εε
ερεμ
gVS
gVS
LH vv ∞∞ −
+−
=Δ (3)
Note que o primeiro termo da equação de Ergun é a perda de energia viscosa que é
proporcional a V∞, e o segundo termo é a perda de energia cinética que é
proporcional a V∞2.
46
Comparando o primeiro termo da fórmula de Ergun com a fórmula de Carman-
Koseny nota-se que ambos são idênticos, exceto com relação à constante de
multiplicação.
No segundo termo da equação, torna-se dominante a velocidade de escoamento,
pois é uma função quadrada de V.
O segundo termo da fórmula de Ergun foi introduzido para permitir o cômputo da
perda de carga turbulenta no meio filtrante. Para baixos valores de velocidade
superficial, o segundo termo é desprezível. Com o aumento da velocidade superficial
a perda de carga turbulenta aumenta, podendo em alguns casos, ser maior do que a
perda de carga laminar.
A vantagem da utilização de fórmula de Ergun é que nos regimes próximos do
turbulento como, por exemplo, no estado de fluidificação do meio filtrante, esta
produz melhores resultados, pois a perda de carga turbulenta passa a ser
significativa.
As equações (2) e (3) foram apresentadas para o cálculo da perda de carga em
meios filtrantes uniformes. No entanto, para meios filtrantes estratificados, que é o
caso mais comum na prática, é necessário dividir o meio filtrante em segmentos e
efetuar o cálculo da perda de carga:
∑ = Δ=Δ ni iHH 10 (4)
ΔHi = perda de carga num determinado segmento de meio filtrante (L),
Outro fator importante referente à utilização de equações para o cálculo da perda de
carga, é que, além de não possuírem diâmetros uniformes ao longo da
profundidade, as partículas não são esferas perfeitas. Torna-se, desta forma, muito
difícil a obtenção do valor da superfície específica do meio filtrante. Para partículas
esféricas o valor Sv é dado por:
dSV
6= (5)
47
Para partículas não esféricas não é mais possível definir a sua geometria com uma
única dimensão. Uma alternativa é considerar que esta partícula possua um
diâmetro tal, denominado de diâmetro virtual, que esteja relacionado com alguma
grandeza característica da partícula. A Tabela 3.2 apresenta alguns dos diâmetros
virtuais mais citados na literatura.
Tabela 3.2 – Definições de diâmetro virtuais de partícula Símbolo Nome Definição
Dv Diâmetro volumétrico Diâmetro da esfera de mesmo volume
Ds Diâmetro superficial Diâmetro da esfera de mesma área superficial.
Dsv Diâmetro superfície volume Diâmetro da esfera que possui mesma relação área externa e volume.
Dst Diâmetro de Stokes Diâmetro da esfera de mesma velocidade de queda em regime laminar (Re < 0,2)
Da Diâmetro da área projetada Diâmetro do círculo com a área projetada da partícula em posição estável.
Dq Diâmetro de queda livre Diâmetro da esfera de mesma densidade com velocidade de queda igual a mesma densidade e viscosidade.
Dp Diâmetro de peneira Largura da mínima abertura quadrada através do qual a partícula não é retida.
Fonte: Dharmarajah & Cleasby, 1986
Para partículas irregulares, a superfície específica pode ser calculada como sendo:
vV d
S.6
ψ= (6)
ψ = coeficiente de esfericidade definido como sendo a área de uma esfera perfeita de igual volume da partícula dividido pela área superficial da partícula, dv = diâmetro volumétrico (L).
48
O valor do coeficiente de esfericidade pode ser obtido ou por métodos comparativos
utilizando a tabela de catacosinos ou através de métodos mais sofisticados, que
prevêem o uso de analisadores de imagem para determinação da área superficial de
um conjunto de partículas.
Embora existam, na Engenharia Sanitária, outras numerosas equações empíricas
para a perda de carga em um meio filtrante, as mais utilizadas são a fórmula de
Carman-Koseny e a fórmula de Ergun.
À medida que a carreira de filtração avança, as partículas presentes no meio aquoso
vão ficando retidas nos vazios do meio filtrante. Esta disposição de partículas faz
com que haja uma alteração no valor da porosidade do meio filtrante, no valor da
superfície específica e da velocidade intersticial.
Estas alterações acarretam um aumento da perda de carga com o tempo fazendo
com que uma maior energia seja despendida para que uma mesma quantidade de
água, por unidade de tempo, passe pelo meio filtrante.
Como esta energia máxima é limitada nas unidades de filtração a um determinado
valor (carga hidráulica máxima disponível), é de grande importância prever como
será a evolução da perda de uma determinada carreira de filtração. Porém, este é
um problema de difícil solução que, apesar de alguns trabalhos realizados, ainda
está completamente aberto a novas pesquisas e desenvolvimento.
3.5 LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
A carreira de filtração deve ser interrompida quando ocorrer o traspasse da turbidez
na água filtrada (quando as forças de cisalhamento são maiores do que as forças de
aderência) ou quando ocorrer a igualdade entre a perda de carga total do sistema e
a carga hidráulica disponível. O ideal nas estações de tratamento de água é que o
encerramento da carreira de filtração se dê sempre pela obtenção da perda de carga
limite.
Após o término da carreira de filtração os filtros devem ser lavados antes de
entrarem em operação novamente. Uma lavagem eficiente é extremamente
importante para não afetar negativamente a carreira posterior. A lavagem deve
49
promover a remoção do material particulado previamente retido no leito filtrante
durante a filtração.
A lavagem dos filtros rápidos é geralmente feita aplicando-se água no sentido
ascendente para promover a fluidificação e, conseqüentemente, acarretar uma
expansão adequada do meio filtrante, permitindo que as partículas depositadas nos
grãos do meio filtrante sejam transferidas para a base líquida e que, a seguir, sejam
carreadas para fora da caixa do filtro.
3.5.1 Velocidade Mínima de Fluidificação (VMF)
A variação teórica da perda de carga em um meio filtrante em função da velocidade
ascensional de água é ilustrada pela Figura 3.9, onde as linhas cheias
correspondem a situações reais e a tracejada, a situação ideal.
Figura – 3.9 – Evolução da perda de carga em função da velocidade de água de lavagem. Fonte: CLEASBY et AL, 1981
50
As curvas situadas acima da ideal são decorrentes da compactação de seus leitos. E
a curva situada abaixo da ideal é decorrente da não uniformidade dos grãos, da
esfericidade ou da formação caminhos preferenciais no escoamento ascensional.
Na fase inicial da lavagem, em que não há expansão do leito filtrante, a variação da
perda de carga com a velocidade ascensional de água de lavagem em um meio
filtrante apresenta-se linear. Quando a perda de carga se torna constante, a
velocidade ascensional atinge um valor limite denominado velocidade mínima de
fluidificação. Neste momento, o leito filtrante se encontra totalmente fluidificado.
Para esta velocidade, a altura do meio filtrante permanece inalterada e sua
porosidade, no instante de incipiente fluidificação (εmf), é igual a porosidade inicial do
meio filtrante. O meio filtrante tenderá a se expandir caso uma velocidade
ascensional de água maior do que sua velocidade mínima da fluidificação for
aplicada, porém a perda de carga permanecerá constante.
A perda de carga em um meio filtrante fluidificado é dada pela expressão abaixo:
( ) ( )ρ
ερρ 00 .1. LH P
F−−
=Δ (7)
ΔHF = perda de carga no meio filtrante fluidificado (L).
Um método para se obter a velocidade mínima de fluidificação é igualando-se a
perda de carga no leito fluidificado com uma expressão que permita obter a perda de
carga em um meio filtrante em estado de repouso.
É recomendável a utilização da expressão de Ergun, pois durante a lavagem o
escoamento não é mais laminar e a equação de Kozeny não é mais adequada.
Assim, igualando-se as equações (3) e (7), e rearranjando-se de forma conveniente,
tem-se que:
51
( ) ( )ψμε
ρψμερε
μ
ρρρ
.....75,1
.....1.150...
230
222
230
02
3MFvMFvpv VdVdgd
+−
=−
(8)
VMF = velocidade mínima de fluidificação (LT-1).
O termo situado à esquerda na equação (8) é o número adimensional conhecido
como número de Galileu.
( )2
3 ...
μ
ρρρ gdGa pv −
= (9)
GA = número de Galileu.
O cálculo da perda de carga do leito fixo e da expansão do leito são dependentes da
definição dos valores do coeficiente de esfericidade do material filtrante e da
porosidade do meio filtrante.
WEN et al. (1966) apud CLEASBY et al. (1981) propuseram duas expressões
empíricas que relacionam a porosidade do meio filtrante com o coeficiente de
esfericidade:
( )11
.1
230
0 =−
ψεε
(10)
52
14.
130
=ψε
(11)
Substituindo-se as equações (10) e (11) na equação (8), é possível eliminar o
coeficiente de esfericidade e porosidade do cálculo de VMF:
( )[ ] 7,33.0408,07,33Re 212 −+= GaMF (12)
νvMF
MFdV .
Re = (13)
ReMF = número de Reynolds para o instante velocidade mínima de fluidificação.
Como o meio filtrante, geralmente, não é composto de partículas de igual diâmetro, a
velocidade mínima de fluidificação das menores partículas é menor do que a
velocidade de mínima fluidificação das maiores partículas.
Como o objetivo é a fluidificação de todo o meio filtrante, CLEASBY et al. (1981)
recomendam que, ao invés de utilizar o diâmetro volumétrico na equação (71), é
possível substituí-lo pelo diâmetro de peneira tal que 90% das partículas passem
pela mesma (d90).
O valor de d90 pode ser determinado, ou através da curva granulométrica do material
filtrante, ou calculado uma vez conhecido o seu diâmetro efetivo e coeficiente de
uniformidade, através da seguinte expressão:
( )( )[ ]CUdd log.67,11090 10.= (14)
53
d10 = diâmetro efetivo (L), CU = coeficiente de uniformidade.
As equações (12) e (13) são válidas apenas para meios filtrantes constituídos de um
único material. Para meios filtrantes bifásicos, FAN et al. (1985) propuseram a
seguinte expressão para o calculo da velocidade mínima de fluidificação:
69,1
2
1
21.
x
mf
mfmfmf V
VVV ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛= (15)
VMF1 = velocidade mínima de fluidificação das partículas mais pesadas que compõem o meio filtrante (LT-1), VMF2 = velocidade de mínima fluidificação das partículas mais leves que compõem o meio filtrante (LT-1), X2 = fração mássica do meio filtrante associado à velocidade VMF2.
3.5.2 Expansão do leito filtrante
Um dos pontos importantes ao se prever a expansão do leito filtrante durante a
lavagem é garantir que a altura do leito expandido não supere o fundo das canaletas
de coleta de água de lavagem ocasionando a perda de material. Dentre as formulações propostas para a obtenção da expansão de um meio filtrante,
submetido a uma velocidade ascensional de água de lavagem, a mais utilizada é a
equação proposta por RICHARDSON et al. (1954) devido a sua grande simplicidade:
54
n
SVV
expε= (16)
V = velocidade ascensional de água de água de lavagem (LT-1), Vs = velocidade de sedimentação da partícula individualmente (LT-1), εexp = porosidade do meio filtrante expandido, n = constante.
Uma vez calculado o valor da porosidade expandida para uma velocidade
ascensional de água de lavagem, a expansão do meio filtrante é dada por:
)1()1(
exp
0
0 εε
−−
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛LL
(17)
O valor de n pode ser estimado através das seguintes expressões (AMIRTHARAJAH
et al, 1972):
n = 4,35.REt-0,03 0,2 < REt < 1,0 (18)
n = 4,35.REt
-0,1 1,0 < REt < 500,0 (19) n = 2,4 REt > 500,0 (20)
REt = número de Reynolds associado à velocidade de sedimentação da partícula isolada.
νps
tdV .
Re = (21)
55
O valor da velocidade de sedimentação para partículas isoladas é dado por:
d
pps C
dgV
..3.)..(4
ρρρ −
= (22)
CD = coeficiente de arrasto.
Como coeficiente de arrasto é função do número de Reynolds, para se evitar o uso
de processos iterativos para o cálculo da velocidade de sedimentação de uma
partícula isolada, CLIFT et al. (1978) apud KARAMAVEV et al. (1992) citam a
seguinte expressão para o cálculo do número de Reynolds associado a velocidade
de sedimentação da partícula, a saber:
Log(Ret) = -1,814 + 1,347.log(Nd) - 0,1243.(log(Nd))2 + 0,00634.(log(Nd))3 (23)
2
3..).(.
34
μρρρ pp
ddg
N−
= (24)
A equação (23) é válida para REt situados entre 12,2 e 6350.
Substituindo-se a equação (16) na equação (17), obtém-se que:
( )n
SVV
LL
10
01
1
⎟⎠⎞⎜
⎝⎛−
−=
ε (25)
56
Para que seja possível a aplicação da equação (25) para meios filtrantes
estratificados, constituídos de diferentes tipos de material, este deve ser dividido em
segmentos com características definidas (diâmetro dos grãos, massa específica,
altura do segmento) e a sua expansão total deve ser calculada somando-se as
expansões obtidas para cada segmento considerado.
No entanto, modelo proposto por RICHARDSON et al. (1954) apresenta como
limitação o fato de ter sido obtido para partículas esféricas e, muitas vezes, sua
aplicação se dá de forma indiscriminada.
Partículas que apresentam grande irregularidade, como o carvão antracito por
exemplos, podem não apresentar resultados satisfatórios de expansão, quando
comparado aos resultados experimentais e, assim sendo, sua simples e pura
aplicação para estes tipos de material filtrante pode acarretar em grandes fontes de
erro no cálculo da velocidade ascensional de água de lavagem, uma vez fixada a
expansão do meio filtrante.
FAIR et al. (1968), a partir de resultados experimentais propuseram uma alteração
no modelo proposto por RICHARDSON e ZAKI. Embora a estrutura do modelo seja
praticamente a mesma, o valor de n foi assumido como sendo uma constante, não
mais sendo função do número de Reynolds, e igual a 4,545.
Portanto, a expansão do meio filtrante pode ser calculada através da seguinte
expressão:
( )22,0
0
0 1
1
⎟⎠⎞⎜
⎝⎛−
−=
SVVL
L ε (26)
Utilizando dados de outros pesquisadores e também os seus próprios, WEN et al.
(1966) apud AMIRTHARAJAH et al (1972) propuseram uma equação empírica que
relaciona a porosidade do meio filtrante expandido com o número de Galileu e o
número de Reynolds, a saber:
57
687,17,4exp Re.70,2Re.18. +=Gaε (27)
νpdV .
Re = (28)
V = velocidade ascensional de água de lavagem (LT-1), RE = número de Reynolds, Ga = número de Galileu, εexp = porosidade do meio filtrante expandido.
A grande vantagem do modelo proposto por WEN e YU (1966) para o cálculo da
expansão de um meio filtrante sobre os modelos proposto por RICHARDSON e ZAKI
e por FAIR, é a sua simplicidade, aliada ao fato de que as grandezas necessárias
para o cálculo da expansão do meio filtrante são as propriedades do fluído, das
partículas e da velocidade ascensional de água, não sendo necessário o cálculo da
velocidade de sedimentação de qualquer partícula.
AMIRTHARAJAH et al. (1972) propuseram uma correção ao modelo proposto por
RICHARDSON et al. (1954), aonde se substitui o valor da velocidade de
sedimentação na equação (74) por uma constante, específica para cada sistema
particular, a saber:
nKV exp.ε= (29)
K = constante
A constante K pode ser calculada uma vez conhecida a velocidade mínima
fluidificação do meio filtrante, sua porosidade inicial e o valor de n. Com o valor de K
é possível determinar a porosidade do meio filtrante expandido, para um valor de
58
velocidade ascensional de água de lavagem e, a seguir proceder ao cálculo da
expansão do meio filtrante.
Porém, esta formulação não se aplica para meios filtrantes constituídos de dois ou
mais materiais. Para esta situação, DHARMARAJAH et al. (1986) propuseram uma
formulação semi-empírica para o cálculo da expansão de meios filtrantes
constituídos de diferentes materiais:
241
2111
)).(log(5,1)).(log(00392,0
)).(log(17979,0)log(.09348,156543,0)log(
Ψ−−
++=
e
ee
R
RRA (30)
232exp
3exp
1 ..)1()..(.με
ρρρε
V
p
Sg
A−
−= (31)
μερ
).1.(.
exp1 −=
Ve S
VR (32)
Como a porosidade do meio filtrante expandido aparece em ambos os lados na
equação (30), esta apenas pode ser solucionada com o auxílio de métodos
numéricos.
Caso o meio filtrante seja estratificado, e constituído de diferentes materiais ele deve
ser segmentado em camadas com características definidas para que a aplicação da
equação (30), (31) e (32) possa ser efetuada de forma segura.
A grande vantagem deste conjunto de equações, proposta por DHARMARAJAH et
al. (1986), é que a aderência dos resultados experimentais, quando confrontados
com os resultados teóricos, é muito boa.
Independentemente do modelo escolhido para o cálculo da expansão de um meio
filtrante e velocidade mínima de fluidificação, um parâmetro de grande importância é
a temperatura da água, que influencia de modo significativo no valor da viscosidade
dinâmica da água. Em países onde a variação de temperatura é muito grande, é
59
necessário que a velocidade da água de lavagem seja constantemente ajustada,
para que as expansões desejadas sejam obtidas e que não haja perda de material
filtrante durante o processo de lavagem (KAWAMURA et al. (1975)).
3.5.3 Métodos de lavagem
Os principais métodos de lavagem de meios filtrantes são (AWWA, 1999):
• Lavagem exclusivamente com água
• Lavagem com água e sistema de lavagem superficial como auxiliar
• Lavagem com ar unicamente seguido de água
• Lavagem com ar e água simultaneamente
3.5.3.1 Lavagem exclusivamente com água
Após o término da carreira, a água de lavagem é introduzida no fundo do leito
filtrante de forma gradual por um intervalo de 30s no mínimo para evitar a
perturbação dos materiais da camada suporte. O meio filtrante, gradualmente,
assume um estado fluidificado enquanto a taxa de aplicação de água de lavagem é
aumentada e o leito expande permitindo, desta forma, que os sólidos retidos no seu
interior sejam deslocados das superfícies dos grãos para a fase líquida. Mantém-se
o procedimento até a água residual de lavagem apresentar-se razoavelmente limpa:
um nível de turbidez de cerca de 10 UNT é suficientemente limpa. Então, a válvula
de abastecimento de água de lavagem é fechada.
De acordo com Baylis (1959), a lavagem com água apenas, é um método frágil de
lavagem. A razão para esta fragilidade, discutida por Amirtharajah em um trabalho
posterior (1978), é atribuído a falta de qualquer abrasão entre os grãos, em um leito
fluidificado. Por esta razão, a lavagem é usualmente auxiliada por um sistema de
lavagem superficial ou por um sistema de lavagem com ar.
60
3.5.3.2 Lavagem com água e sistema de lavagem superficial como auxiliar
A lavagem superficial tem sido usada amplamente e com sucesso para melhorar a
eficiência de lavagem de leitos filtrantes fluidificados. Os sistemas de lavagem
superficial injetam água na camada superior do meio filtrante através de um sistema
de tubulações ou braços giratórios situados em uma altura de 2 a 5 cm acima do
meio filtrante. Os jatos de lavagem superficial são operados por 1 ou 2 minutos antes
da introdução da água de fluxo ascendente, e são mantidos durante a maior parte da
lavagem ascendente; durante esse tempo, permanecem imersos no meio filtrante
fluidificado.
A lavagem superficial é finalizada 2 ou 3 minutos antes do término da lavagem
ascendente.
A lavagem superficial apresenta algumas vantagens e desvantagens (Cleasby et al.,
1977):
Vantagens:
• É relativamente simples, pois requer apenas uma fonte de água com pressão,
• É acessível à manutenção e reparo, pois o sistema de tubulações está localizado
acima da superfície do meio filtrante.
Desvantagens:
• Equipamentos giratórios algumas vezes emperram temporariamente e deixam de
girar como destinado,
• Se houver formação de bolas de lodo, e estas atingirem certo tamanho e
penetrarem no fundo do meio filtrante, não mais sofrerão a ação dos jatos de
lavagem superficial,
• Sistemas de lavagem superficial obstruem o acesso à superfície do filtro para
manutenção e reparo.
61
3.5.3.3 Lavagem com ar unicamente seguido de água
Os sistemas de lavagem com ar fornecem ar para toda a área do filtro através de
orifícios localizados sob o leito filtrante. A limpeza com ar é usada para melhorar a
eficiência da operação de lavagem, pois atinge toda a profundidade da camada do
meio filtrante.
A seqüência de operação é dada a seguir:
• Baixar o nível de água, aproximadamente, 15 cm abaixo da calha coletora de
água de lavagem,
• Aplicar o ar durante 2 a 5 minutos,
• Desligar o ar,
• Ligar a água de lavagem ascensional com baixa taxa para expulsar a maior parte
do ar do meio filtrante,
• Aumentar a taxa de água de lavagem para fluidificar o leito e manter até a água
residual de lavagem ficar limpa.
Apresenta como vantagens (Cleasby et al., 1977):
• Atinge a área total de filtros retangulares, e é adaptável para qualquer dimensão
e geometria da caixa do filtro,
• Age em toda a profundidade do filtro. Por isso, pode agitar as interfaces em leitos
de camadas duplas e triplas, e alcançar bolas de lodo penetradas em qualquer
profundidade.
E as desvantagens:
• Necessidade de tubulações adicionais para o ar,
• Potencial de perda do material filtrante,
• Possibilidade de deslocamento na camada suporte, devida à violenta ação do ar,
levando à penetração do material filtrante nos seus interstícios, podendo causar
um entupimento do sistema de drenagem do fundo.
62
3.5.3.4 Lavagem com ar e água simultaneamente
O fluxo simultâneo de ar e água provoca um transporte lento dos grãos causando
abrasão entre os mesmos. Esta abrasão, mais altas velocidades de água intersticial
resultam em uma lavagem efetiva.
A aplicação de ar deve ser interrompida assim que o nível de água atinja a calha
coletora a fim de se prevenir a perda de areia ou antracito. E a aplicação de água
deve ser interrompida após a turbidez da água de lavagem apresentar valor da
ordem de 10 UNT.
3.6 TIPOS DE FILTROS
Os filtros utilizados em tratamento de água de abastecimento podem ser
classificados sob diversos aspectos como tipo de tratamento, material filtrante, taxa
de filtração, dentre outros.
3.6.1 Classificação de acordo com tratamento
As estações de tratamento de água podem ser do tipo convencional, filtração direta
e filtração em linha.
O tratamento convencional é composto pelas etapas de mistura rápida, coagulação,
floculação, decantação e filtração da água, e têm sua utilização independente da
qualidade da água bruta, para produzir água tratada dentro dos padrões de
potabilidade. Assim, para o tratamento de águas com elevada cor e turbidez, algo
muito comum quando se fala de mananciais eutrofizados, o tratamento convencional
ainda é a alternativa mais utilizada.
63
A filtração direta é composta pelas etapas de coagulação, mistura rápida, floculação
e filtração, e exige água de boa qualidade. Como não utiliza a etapa de
sedimentação, sua eficiência depende da qualidade da água bruta e principalmente
da coagulação química para obtenção de bons resultados na qualidade de água
filtrada produzida.
Como vantagens, apresenta menor custo de investimento do que no tratamento
convencional, pois o decantador não é necessário; menores dosagens de
coagulantes para formar um floco com tamanho filtrável, ao invés de um floco maior
sedimentável, portanto, menor custo com produtos químicos; menor produção de
lodo, portanto, menor custo para tratamento e disposição do lodo; e menor custo de
manutenção e operação devido à ausência de decantador.
Como desvantagens, não se pode utilizar águas com valores elevados de turbidez
e/ou cor e o tempo de reação disponível para o operador responder a variações na
qualidade do manancial é menor, assim como o tempo de detenção disponível para
controlar gostos e odores sazonais.
A filtração em linha é similar à filtração direta, porém o tanque de floculação é
omitido, com a floculação ocorrendo no próprio filtro.
Dessa forma, pode-se observar que a escolha do tratamento a ser adotado depende
intimamente da qualidade da água a ser tratada, que consiste em um importante
parâmetro de projeto.
Seja qual for a escolha do método de tratamento, deve-se incluir a etapa de filtração
pois, segundo DI BERNARDO (1993), só é possível remover, em quase sua
totalidade, partículas e microrganismos em geral através dessa técnica.
3.6.2 Classificação de acordo com o material filtrante
Os filtros de leito granular, geralmente com leitos profundos, usam como material
filtrante ou areia, ou carvão antracito, ou carvão ativado granular, ou a composição
deles e podem ser compostos por camada simples, dupla ou tripla.
64
A areia deve ser constituída basicamente de grãos de quartzo, oriundos da
decomposição de rochas que contêm aproximadamente 99% de sílica, e possuir
massa específica de 2500 a 2700 kg/m3 (DI BERNARDO, 1993).
O antracito brasileiro geralmente provém do estado de Santa Catarina, e é
recomendado que sua dureza seja superior a 2,5. A Tabela 3.3 a seguir apresenta
as principais características do carvão brasileiro.
Tabela 3.3 – Características do antracito brasileiro
Características Valor Umidade (%) 2 a 5 Massa volátil (%) 7 a 12 Cinzas (% de massa seca) 10 a 40 Carbono fixo (%) 60 a 85 Enxofre total (%) 0,5 a 1,0 Materiais solúveis em ácido clorídrico com massa específica de 1,2 g/cm3 e temperatura de 20ºC (%)
0,4 a 0,6
Materiais solúveis em hidróxido de sódio a 0,1 N e temperatura de 20ºC (%)
0,1 a 0,6
Massa específica dos grãos (g/cm3) 1,4 a 1,7 Massa específica aparente ou do meio granular (g/cm3) 0,8 a 0,9 Porosidade do meio filtrante limpo (%) 45 a 55 Coeficiente de uniformidade 1,5 a 2,0 Tamanho efetivo (mm) 0,9 a 1,2 Coeficiente de esfericidade 0,55 a 0,70Dureza na escala Mohs > 2,5 Fonte: DI BERNARDO (1993)
A camada suporte dos filtros é formada por seixos, que são fragmentos de rochas,
arredondados, encontrados em leitos de rios ou em jazidas, cujos tamanhos variam
de 2 a 50 mm. Os seixos utilizados como camada suporte devem apresentar massa
específica igual ou superior a 2500 kg/m3, e a solubilidade em ácido clorídrico
concentrado não deve exceder a 5% e a 10% para seixos de tamanho menor que
9,6 mm e para seixos com tamanho maior que 9,6 mm, respectivamente.
A granulometria típica utilizada em filtros rápidos é apresentada na Tabela 3.4 a
seguir:
65
Tabela 3.4 - Granulometria típica de filtros para diferentes aplicações Tamanho
efetivo (mm) Profundidade total (m)
A. Tratamento convencional (EUA) 1. Camada simples de areia 2. Camada Dupla (areia + antracito) 3. Camada Tripla (areia + antracito + garnet)
0,45 – 0,55 0,90 – 1,10 0,20 – 0,30
0,6 – 0,7 0,6 – 0,9 0,7 – 1,0
B. Filtração Direta (EUA) Camada dupla ou camada simples profunda
1,5
C. Remoção de Fe e Mn (EUA) 1. Camada dupla 2. Camada simples
0,9 – 1,1 < 0,8
0,6 – 0,9 0,6 – 0,9
D. Filtros de camada simples grosseira lavados com ar e água simultaneamente
1. Tratamento convencional 2. Filtração Direta 3. Remoção de Fe e Mn
0,9 – 1,0 1,4 – 1,6 1,0 – 2,0
0,9 – 1,2 1,0 – 2,0 1,5 – 3,0
Fonte: AWWA, 1999 (adaptado)
Os filtros do tipo Precoat utilizam uma fina camada de leito filtrante composto por
material muito fino, como diatomita, que é descartada a cada ciclo. Não é comum a
sua recuperação, limpeza e reuso.
Um exemplo de filtro Precoat é o Cake Filtration, cuja remoção física se dá na
superfície, onde se forma uma película composta por organismos vivos e mortos. O
metabolismo biológico desses organismos causa uma alteração na composição
química da água e o desenvolvimento desta camada biológica melhora a remoção
de materiais particulados. À medida que a camada biológica se desenvolve, a
mesma assume uma função importante na remoção de impurezas. Com isso, a
turbidez no decorrer do ciclo de filtração melhora, e sua deterioração no final do ciclo
não é observada. Como o mecanismo de filtração é, basicamente, físico, não são
necessários pré-tratamentos químicos. Entretanto, requer uma fonte de água de boa
qualidade.
66
3.6.3 Classificação com relação à taxa de filtração
O emprego de filtros de camada única de areia com taxa constante de cerca de120
m3/m2/dia era a concepção usual no Brasil até a década de sessenta. Com
desenvolvimento de pesquisas em outros países conseguiu-se aumentar as taxas de
filtração, chegando até 360 m3/m2/dia, através do emprego de filtros de dupla
camada (areia e antracito). Atualmente, tem sido possível operar filtros com taxas de
filtração da ordem de 400 m3/m2/dia a 600 m3/m2/dia, desde que se considere o
aumento da granulometria e espessura do leito filtrante.
3.6.3.1 Filtros lentos
O filtro lento é um filtro de areia operado a taxas de filtração muito baixas, sem o uso
de coagulação no pré-tratamento. A granulometria da areia é um tanto menor que a
usada em filtro rápido, e isto, mais a baixa taxa de filtração, faz com que os sólidos
sejam removidos quase que totalmente em uma fina camada no topo do leito de
areia. Os mecanismos de remoção são físicos e biológicos. Durante a operação do
filtro, uma camada biologicamente ativa (schmutzdecke) formada no topo do leito
filtrante auxilia a filtração. Esta camada é formada nos primeiros 10 a 20 dias de
operação e é constituída por bactérias, fungos, protozoários, rotíferos, e uma
variedade de larvas de insetos aquáticos. À medida que aumenta a idade do
schmutzdecke, mais algas tendem a se desenvolver e maiores organismos
aquáticos podem estar presentes. À medida que a água passa através do
schmutzdecke, as impurezas são retidas na matriz mucilaginosa e o matéria
orgânica dissolvida é adsorvida e metabolizada pelas bactérias, fungos e
protozoários. A água produzida a partir de filtro lento bem operado pode ser de
excelente qualidade, com 90-99% redução bacteriana.
Os filtros lentos de areia requerem, relativamente, baixos níveis de turbidez para
operar de forma eficiente. Durante o verão e quando a água bruta apresenta-se
67
turva, a colmatação dos filtros ocorre mais rapidamente e o pré-tratamento é
recomendado.
Ao contrário de outras tecnologias de filtração da água que produzem água sob
demanda, filtros lentos produzem água a uma lenta e constante vazão e são
normalmente armazenadas em um para o pico de utilização. Esta lenta taxa é
necessária para o desenvolvimento dos processos biológicos no filtro.
À medida que requerem pouca ou nenhuma energia mecânica, produtos químicos
ou partes substituíveis, e que exigem treinamento mínimo de operador e apenas
manutenção periódica, são muitas vezes uma tecnologia apropriada para áreas
pobres e isoladas. Segundo a Organização Mundial da Saúde, sob circunstâncias
apropriadas, a filtração lenta pode ser não só a mais barata e mais simples, mas
também o mais eficiente método de tratamento da água.
3.6.3.2 Filtros rápidos
A filtração rápida consiste da passagem de água pré-tratada através de um leito
granular a altas taxas. O fluxo através do leito é, usualmente, descendente, porém já
foi relatado o uso de fluxo ascendente. Pode se usar filtros por gravidade ou por
pressão, embora este último apresente algumas restrições quando do uso de fontes
de águas de qualidade ruim. Durante a operação, os sólidos são removidos da água
e acumulados dentro dos vazios e no topo na superfície do leito filtrante. Este
entupimento leva a um aumento gradual de perda de carga se a taxa de escoamento
for mantida. Após um período de operação (ciclo do filtro ou carreira de filtração), o
filtro rápido é lavado por retro lavagem, que envolve a inversão da direção da água e
adição de ar comprimido. Durante a retro lavagem, o leito é fluidificado e cuidados
devem ser tomados para não haver perdas de material com o descarte da água de
lavagem.
A interrupção da carreira de filtração para lavagem é indicada por um dos seguintes
critérios, o que ocorrer primeiro:
• Quando a perda de carga através do leito atingir o limite disponível ou um
limite inferior estabelecido;
68
• Quando a qualidade do filtrado começar a se deteriorar ou atingir um limite
estabelecido;
• O tempo limite máximo tenha sido obtido (usualmente 3 ou 4 dias)
Os materiais filtrantes comumente utilizados em filtros rápidos são areia, carvão
antracito, carvão ativado granular (CAG), e garnet ou ilmenita. Normalmente, se usa
ou uma camada simples, ou dupla, ou tripla.
A qualidade da água filtrada é ruim no início da carreira de filtração e também pode
se deteriorar próximo ao final do ciclo se o mesmo for prolongado por um período de
tempo suficiente.
O pré-tratamento adequado e contínuo é essencial para a produção de um filtrado
de qualidade. Qualquer problema no pré-tratamento resultará em imediata
deterioração da qualidade do filtrado. Esta situação é mais crítica na filtração direta
devido ao curto período de detenção à frente dos filtros.
Diferentemente dos filtros lentos, os filtros rápidos de areia tem pouco efeito sobre o
gosto, odor e impurezas dissolvidas a menos que seja adicionado carvão ativado ao
filtro. Apresenta como vantagens o fato de trabalhar com maior vazão do que um
filtro lento de areia, requerer área relativamente pequena e ser menos sensível a
alterações na qualidade da água bruta. Suas desvantagens residem no fato de exigir
maior manutenção do que um filtro lento e geralmente exige bombeamento
mecânico da água e do ar, pelo menos para retro lavagem, ser, geralmente ineficaz
contra gosto e odor, produzir grandes quantidades de lodo para disposição e
requerer altos investimentos em reagentes de floculação. Também, as altas taxas de
fluxo dificultam a formação da camada schmutzdecke, portanto, pouca
biodegradação ocorre nestes filtros. Assim, apresenta maior contagem bacteriana
na água filtrada. Isso aumenta a necessidade de desinfecção antes da distribuição.
3.6.4 Classificação de acordo com o sentido do escoamento
• Fluxo ascendente: a água escoa de baixo para cima, necessitando de alguma
força propulsora;
69
• Fluxo descendente: a água, depois de sofrer um pré-tratamento, escoa
através do meio filtrante em movimento descendente, dessa forma, a filtração
ocorre por ação da gravidade.
3.6.5 Classificação de acordo com o arranjo hidráulico
• Filtros por gravidade: são abertos à atmosfera, e o escoamento através do
meio é obtido por gravidade;
• Filtros por pressão: utilizam um recipiente de pressão para conter o leito
filtrante. A água é entregue ao recipiente sob pressão e sai dele com pressão
ligeiramente reduzida.
3.6.6 Classificação de acordo com o mecanismo de ação
• Com ação de profundidade: as partículas a serem removidas são muito
menores do que tamanho dos interstícios formados entre os grãos do filtro,
por isso, os mecanismos de transporte são necessários para levar as
partículas à superfície dos coletores, e então, os mecanismos de aderência
retêm as partículas nas superfícies, nesta caso, as impurezas são retidas ao
longo do meio filtrante, proporcionando carreiras mais longas, o que ocorre
nos filtros rápidos;
• Com ação superficial: a retenção é significativa apenas no topo do meio
filtrante, proporcionando carreiras mais curtas, o que ocorre nos filtros de
membrana e precoat.
Os filtros lentos utilizam ambos os mecanismos de ação.
70
4 MATERIAIS E MÉTODOS
Neste estudo foi utilizado o sistema de filtração piloto instalado na Estação de
Tratamento de Água Rio Grande (ETA-Rio Grande), localizada na cidade de São
Bernardo, que é operada pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São
Paulo.
4.1 APRESENTAÇÃO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA RIO GRANDE A ETA Rio Grande, concebida como ETA convencional (coagulação, floculação,
sedimentação, filtração, fluoretação, correção final de pH e desinfecção), tem como
manancial o Reservatório Billings.
A Represa Billings foi construída em 1925, inicialmente, com a finalidade de geração
de energia elétrica. E, apenas em 1958, quando foi inaugurada a ETA Rio Grande,
passou a ser utilizada como manancial de água potável.
A descarga, na Represa Billings, de esgotos sanitários sem tratamento provenientes
da cidade de Ribeirão Pires e de loteamentos clandestinos e desordenados próximo
à mesma, tem causado um aumento no grau de eutrofização do manancial,
significando elevação na concentração de algas na água bruta. Esta piora de
qualidade da água bruta tem causado dificuldades na operação da ETA.
As Figuras 4.1 e 4.2 apresentam uma vista aérea da ETA Rio Grande e uma vista
geral da Estação Elevatória, respectivamente.
71
Figura 4.1 – Vista aérea da ETA Rio Grande
Figura 4.2 – Vista geral da Estação Elevatória da ETA Rio Grande
72
A partir do reservatório, uma adutora de 1.800 mm de diâmetro conduz a água bruta
recalcada à ETA Rio Grande. A água bruta chega à ETA passando por um vertedor
do tipo “bico de pato” formando uma crista, ao longo da qual, é feita a aplicação do
coagulante (cloreto ou sulfato férrico). Quando necessário, imediatamente após a
aplicação do coagulante, é aplicada cal virgem para correção do pH.
O Sistema Produtor Rio Grande começou a operar em 1958 com uma capacidade
nominal de 0,6 m3/s. Composto por uma unidade de mistura rápida, 3 floculadores, 3
decantadores convencionais de fluxo horizontal e 6 filtros rápidos de fluxo
descendente, constituídos de areia como material filtrante. Ao longo do tempo,
passou por reformas, com a construção de novas unidades (passou a ter 7
floculadores, 7 decantadores e 14 filtros) e ampliou sua capacidade de tratamento
para 1,45 m3/s. Com a última ampliação (1997-1998), teve sua vazão aumentada
para 4,5 m3/s com a construção da denominada “ala nova”, composta por nova casa
de química, estrutura de chegada de água bruta, floculadores mecanizados de eixo
vertical, 2 decantadores de fluxo laminar dotados de placas paralelas inclinadas, e 4
filtros rápidos de areia de fluxo descendente do tipo camada profunda. Deste modo,
após a última reforma, a ETA Rio Grande ficou composta por duas concepções
distintas, as denominadas “ala antiga” (7 decantadores do tipo convencional, de
fluxo horizontal, floculadores hidráulicos e 14 filtros convencionais de fluxo
descendente de dupla camada de areia-antracito) e “ala nova”( descrita
anteriormente). Os filtros pertencentes à ala “velha” e “nova” são compostos por uma
única célula, dotada de um canal lateral que permite a introdução de água
decantada e coleta de água de lavagem.
A água produzida por cada filtro é concentrada e conduzida para um canal comum
de água filtrada e, antes de sua entrada no Reservatório de Compensação da ETA
Rio Grande, é efetuada a aplicação de cloro como agente desinfetante, flúor e cal
para o controle do pH da água tratada.
As Figuras 4.3 e 4.4 apresentam a chegada da água bruta à ETA e uma vista geral
da ETA e seu sistema de filtração a jusante dos decantadores:
73
Figura 4.3 – Estrutura de chegada da água bruta à ETA Rio Grande
Figura 4.4 – Vista geral da ETA e seu sistema de filtração a jusante dos decantadores
74
4.2 DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO PILOTO
A instalação piloto foi composta por quatro colunas de filtração de acrílico e PVC,
com 156 m de diâmetro externo e 150 mm de diâmetro interno, e com 6,50 metros
de altura. O sistema de filtração piloto foi composto por quatro filtros de gravidade e
fluxo descendente.
Os filtros foram montados nas dependências da ETA Rio Grande e estão localizados
entre os prédios da Casa de Química e os decantadores laminares pertencentes a
ala “nova”. A Figura 4.5 apresenta uma vista geral da instalação piloto.
Figura 4.5 – Vista geral da instalação piloto Os filtros foram denominados de F1, F2, F3 e F4, e operados com diferentes
materiais filtrantes. Foi utilizada como afluente aos filtros a água decantada
produzida pela própria ETA Rio Grande, sendo esta uma estação do tipo
convencional. A água decantada produzida pela referida ETA foi bombeada a partir
do canal geral de água decantada por intermédio de bombas centrifugas de eixo
75
horizontal para uma caixa de nível constante localizada no quarto andar da Casa de
Química. As Figuras 4.6 e 4.7 apresentam uma vista geral das bombas empregadas,
bem como da caixa de nível constante empregada na alimentação dos filtros piloto.
Figura 4.6 – Vista geral das bombas centrífugas empregadas no bombeamento da água decantada até a caixa de nível constante
Figura 4.7 – Vista geral da caixa de nível constante
76
A partir da caixa de nível constante, derivavam quatro tubulações de alimentação de
água decantada para cada um dos respectivos filtros piloto. Uma vez que a vazão de
alimentação da caixa de nível constante foi sempre maior do que a somatória das
vazões de alimentação dos filtros piloto, este sempre esteve com o seu nível
máximo, sendo este controlado por um extravasor.
O tempo de detenção hidráulico na caixa de nível constante foi de,
aproximadamente, 30 minutos, o que possibilitaria, caso houvesse uma interrupção
no fornecimento de energia elétrica ou de parada do sistema de bombeamento, o
funcionamento dos filtros piloto por, pelo menos, 30 minutos até que o problema
fosse sanado.
Cada tubulação de alimentação de água decantada a cada um dos filtros piloto foi
dotada de um rotâmetro para permitir o controle da sua vazão afluente, tendo sido
esta estabelecida a fim de que os mesmos pudessem trabalhar com uma taxa de
filtração de, aproximadamente, 500 m3/m2/dia.
As Figuras 4.8 e 4.9 apresentam uma vista geral das tubulações de água decantada
e sua alimentação a cada um dos filtros pilotos, bem como dos rotâmetros instalados
para controle da sua respectiva vazão.
77
Figura 4.8 – Vista geral da tubulação de alimentação de água decantada a cada um dos filtros piloto
Figura 4.9 – Vista geral de um dos rotâmetros empregados no controle da vazão afluente a cada um dos filtros piloto instalado na linha de água decantada
78
Cada filtro piloto foi dotado de um total de 18 piezômetros localizados ao longo de
sua altura, onde foi possível efetuar as leituras de perda de carga ao longo do meio
filtrante, durante a carreira de filtração. O espaçamento entre os piezômetros
instalados no material filtrante foi de 10 cm. As Figuras 4.10 e 4.11 apresentam uma
vista geral dos quadros de piezômetros instalados nos filtros pilotos e seu respectivo
posicionamento ao longo da altura, respectivamente.
Figura 4.10 – Vista geral de um dos quadros de piezômetros instalados em um dos filtros piloto
79
Figura 4.11 – Vista geral do posicionamento dos piezômetros ao longo da altura do material filtrante
A coleta da água filtrada e a distribuição de água de lavagem e de ar foram
efetuadas por intermédio de tubulações inseridas em um fundo falso (Figura 4.12),
suportado por uma placa perfurada entre o mesmo e a camada suporte. A água de
lavagem empregada na lavagem dos meios filtrantes foi derivada de uma tubulação
de água de serviço instalada nas proximidades da instalação piloto, bem como
também a aplicação de ar. O controle das vazões de água de lavagem em
contracorrente foi controlado pela expansão dos materiais filtrantes e a vazão de ar
por intermédio de um rotâmetro comum a alimentação de todos os filtros localizados
junto à instalação (Figura 4.13).
80
Figura 4.12 – Vista geral do fundo falso dos filtros piloto e respectivas tubulações de introdução de água de lavagem e ar e coleta de água filtrada
Figura 4.13 – Vista geral do rotâmetro de controle de vazão de ar empregado quando da lavagem dos materiais filtrantes com ar e água
81
4.3 DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS E MATERIAIS FILTRANTES
EMPREGADOS
Os estudos conduzidos em escala piloto tiveram como principal objetivo avaliar o
comportamento dos filtros com relação à remoção de turbidez, partículas e evolução
de perda de carga.
Para fins comparativos, optou-se pela utilização de uma taxa de filtração típica para
filtros do tipo camada profunda em torno de 500 m3/m2/dia.
Os ensaios experimentais de filtração foram divididos em três etapas.
4.3.1 Etapa 1
Esta etapa consistiu em operar quatro filtros com características granulométricas
distintas.
As características granulométricas principais que foram adotadas para cada filtro
estão indicadas nas Tabelas 4.1 a 4.4.
Tabela 4.1 – Filtro Piloto F1. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Areia 20 1,76 0,42
Antracito 80 1,30 1,30
82
Tabela 4.2 – Filtro Piloto F2. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Antracito 120 1,30 1,30
Tabela 4.3 – Filtro Piloto F3. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Antracito 120 1,96 0,76
Tabela 4.4 – Filtro Piloto F4. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Areia 120 1,97 0,74
83
A concepção da camada suporte foi adotada, para todos os filtros piloto, como
“camada reversa”, ou seja, com granulometria decrescente e crescente no sentido
de escoamento da água de lavagem, para permitir que os mesmos pudessem ser
lavados com ar e água, sem que houvesse perturbação da camada suporte e
camada filtrante.
A Figura 4.14 apresenta uma vista geral de uma camada suporte típica montada
para cada um dos filtros piloto.
Figura 4.14 – Vista geral de uma camada suporte montada para um dos filtros piloto
Com exceção do filtro F1 (100 cm), todos os outros, F2, F3 e F4, tiveram altura de
leito de 120 cm.
A concepção do filtro piloto F1 foi escolhida pela ETA com o intuito de se avaliar a
possibilidade de melhora na qualidade da água filtrada quando do uso de uma
camada polimento de 20 cm de areia.
Os filtros piloto F2 e F3 foram montados unicamente tendo antracito com diferentes
granulometrias como material filtrante, tendo por objetivo principal avaliar a sua
possibilidade de utilização, em face de uma possível economia de água de lavagem
84
quando comparado com o material filtrante atualmente empregado e uma maior
eficiência operacional no tocante a produção de água filtrada e evolução de perda de
carga. A vantagem do antracito em relação à areia é poder trabalhar com altas
taxas.
O antracito empregado na montagem dos filtros piloto foi fornecido pela Mineração
Rio Deserto S.A.
Objetivando o aumento de capacidade da ETA Rio Grande de 4,8 m3/s para 8,0
m3/s, os filtros da ala “velha” deverão ser reformados a fim de que os mesmos
possam trabalhar de modo idêntico aos atualmente implantados na ala “nova”, Em
função das incertezas envolvidas quanto à definição dos materiais filtrantes a serem
empregados quando da reforma da respectiva ETA, o filtro piloto F4 recebeu
material filtrante idêntico ao, atualmente, disposto nos filtros da ala “nova” da ETA
Rio Grande.
A distribuição granulométrica dos diferentes materiais filtrantes empregados foi
determinada no Laboratório de Mecânica dos Solos da Escola Politécnica da USP.
As Figuras 4.15 a 4.18 apresentam as suas respectivas curvas granulométricas
determinadas. A Tabela 4.5 apresenta as principais características granulométricas
dos respectivos materiais filtrantes.
85
Figura 4.15 – Curva granulométrica da areia empregada na montagem do filtro piloto F4
Figura 4.16 – Curva granulométrica da areia empregada na montagem do filtro piloto F1
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10
Diâmetro (mm)
Mat
eria
l que
pas
sa (m
m)
Areia B - Filtro F4
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10
Diâmetro (mm)
Mat
eria
l que
pas
sa (m
m)
Areia - Filtro F1
86
Figura 4.17 – Curva granulométrica do antracito empregado na montagem do filtro piloto F2
Figura 4.18 – Curva granulométrica do antracito empregado na montagem do filtro piloto F3 e F1
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10
Diâmetro (mm)
Mat
eria
l que
pas
sa (m
m)
Antracito F2
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10
Diâmetro (mm)
Mat
eria
l que
pas
sa (m
m)
Antracito F3
87
Tabela 4.5 – Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na montagem dos filtros piloto F1, F2, F3 e F4
Parâmetro Areia - F1 Areia - F4 Antracito - F2
Antracito - F1 e F3
Diâmetro do menor grão (mm)
0,30 0,60 1,2 0,60
Diâmetro efetivo (mm)
0,42 0,74 1,3 0,76
d60 (mm) 0,63 1,46 1,69 1,36 Diâmetro do maior grão (mm)
1,2 2,06 2,0 2,0
Coeficiente de uniformidade
1,76 1,97 1,30 1,96
4.3.2 Etapa 2
Em função do filtro de antracito (1,3 mm) ter apresentado melhor comportamento na
Etapa 1, decidiu-se por estudar o mesmo, comparativamente a outro filtro composto
de areia como material filtrante com mesma granulometria.
É importante se ressaltar que, apesar de apresentarem mesma granulometria (1,3
mm), a areia e o antracito possuem diferentes índices físicos.
Nesta segunda etapa, os filtros piloto foram operados em conjunto com outro
pesquisador, cujo objeto de estudo foi avaliar o uso de polímeros como auxiliar de
filtração. Assim, foram montados quatro filtros piloto, F1 e F3 (antracito – 1,3 mm) e
F2 e F4 (areia – 1,3 mm), sendo que os filtros F1 e F2 receberam polímero como
auxiliar de filtração, o que não foi objeto de estudo desta pesquisa experimental.
Considerando-se que F1 e F2 foram compostos de materiais filtrantes de mesmo
diâmetro específico, apresentaram mesma altura de leito filtrante e receberam as
mesmas dosagens de polímero, os mesmos puderam ser comparados entre si com
respeito ao material filtrante, antracito e areia, da mesma forma que foram
comparados F3 e F4.
As características dos materiais filtrantes empregados nos filtros piloto F1/F3 e
F2/F4 estão apresentadas, respectivamente, nas Tabelas 4.6 e 4.7, a seguir.
88
Tabela 4.6 – Filtro Piloto F1/F3. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Antracito 120 1,30 1,30
Tabela 4.7 – Filtro Piloto F2/F4. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Areia 120 1,30 1,30
A distribuição granulométrica dos materiais filtrantes foi determinada no Laboratório
de Mecânica dos Solos da Escola Politécnica da USP.
As Figuras 4.19 e 4.20 apresentam as suas respectivas curvas granulométricas
determinadas.
89
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10
Diâmetro (mm)
Mat
eria
l que
pas
sa (m
m)
Antracito
Figura 4.19 – Curva granulométrica do antracito empregado na montagem dos filtros piloto F1 e F3
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10
Diâmetro (mm)
Mat
eria
l que
pas
sa (m
m)
Areia
Figura 4.20 – Curva granulométrica da areia empregada na montagem do filtro piloto F2 e F4
90
4.3.3 Etapa 3
Em função dos resultados da etapa anterior, decidiu-se por aumentar a altura do
leito dos filtros F3 e F4 de 120 cm para 160 cm, a fim de se avaliar uma possível
melhora na qualidade da água filtrada. A escolha da altura de 160 cm foi feita
atendendo a relação L/d ≥ 1250, para leitos profundos de camada única (1,0 mm < d
< 1,5 mm).
As características dos materiais filtrantes a serem empregados nos filtros piloto F3 e
F4 estão apresentadas nas Tabelas 4.8 e 4.9, a seguir:
Tabela 4.8 – Filtro Piloto F3. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Antracito 160 1,30 1,30
Tabela 4.9 – Filtro Piloto F4. Características granulométricas dos materiais filtrantes empregados na operação do sistema de filtração em escala piloto Material Filtrante Altura (cm) Coeficiente de
Uniformidade Diâmetro efetivo
(mm)
Camada suporte
10,0 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 7,5
25,4 a 50,0 12,7 a 25,4
6,4 a 12,7 3,2 a 6,4 1,7 a 3,2
3,2 a 6,4 6,4 a 12,7
12,7 a 25,4 Areia 160 1,30 1,30
91
As carreiras de filtração para as Etapas 1, 2 e 3 foram operadas com duração
máxima de 40 horas, tempo considerado suficiente para fazer as observações
necessárias com relação ao comportamento do filtro. Caso antes de decorrido esse
tempo o filtro passasse a apresentar efluente com qualidade insatisfatória (turbidez
superior a 0,5 UNT) ou a perda de carga excedesse a 3,0 m, este teria a sua
operação interrompida. Em seguida, era efetuada a sua lavagem com ar e água.
Após a lavagem de todos os filtros, uma nova carreira de filtração era iniciada.
Para algumas carreiras específicas, em função da qualidade da água decantada e
de problemas operacionais decorrentes da operação da ETA Rio Grande, decidiu-se
pelo prosseguimento das carreiras de filtração, ainda que os seus valores de
turbidez da água decantada fossem superiores a 0,5 UNT.
4.3.4 Roteiro de operação dos filtros piloto
No início de cada carreira, ligava-se a bomba de recalque de água decantada para o
tanque pulmão localizado na Casa de Química, verificava-se o extravasamento da
caixa e quando esta estivesse em seu nível máximo, abria-se o registro de
alimentação de água decantada aos filtros.
Os filtros, antes de entrarem em operação, deveriam ter sido lavados e estar com o
nível d’água sempre acima do material filtrante.
Verificava se os registros de saída de água de lavagem estavam fechados. Se algum
deles estivesse aberto, efetuar-se-ia o seu fechamento.
Abria-se o registro dos piezômetros e verificava se as cotas dos mesmos se
igualavam para a condição estática (vazão de alimentação igual a zero). Do mesmo
modo, verificava se não havia acúmulo de ar nas mangueiras dos piezômetros.
Uma vez aberto os registros dos piezômetros e verificado os seus níveis, abria-se o
registro de alimentação de água decantada individualmente para cada filtro, fixando-
se uma vazão de alimentação, de aproximadamente 6,1 L/min, de acordo com a taxa
de filtração estabelecida (500 m3/m2/dia).
92
Abria-se o registro de saída de água filtrada. Esperava-se a estabilização do nível
d’água em cada filtro. O nível deveria estar estável após, aproximadamente, 10
minutos.
Uma vez tendo-se estabilizado o nível d’água nos filtros, zerava-se o cronômetro e
dava-se por início a carreira de filtração.
Imediatamente após o seu início, efetuava-se a primeira coleta de amostras de água
filtrada.
Durante a primeira hora, as coletas de amostra de água filtrada deveriam ser
efetuadas de 15 em 15 minutos.
Efetuava-se a primeira leitura do nível d’água em todos os piezômetros dos quatro
filtros. Estas deveriam ser efetuadas de quatro em quatro horas.
Verificava-se a vazão de alimentação. Esta deveria estar situada entre mais ou
menos 5% do valor nominal, 6,1 L/min, estabelecido de acordo com as taxas de
filtração, ou seja, deveria estar entre 5,8 L/min a 6,4 L/min. Caso a vazão estivesse
fora deste intervalo, efetuava-se o ajuste pelo rotâmetro e reverificava-se a vazão
efetuando-se a sua medição volumetricamente.
A vazão dos filtros deveria ser verificada a cada três horas aproximadamente, a fim
de se assegurar que a vazão de alimentação estivesse garantindo a taxa de filtração
desejada.
O encerramento da carreira de filtração deveria ocorrer caso algumas das condições
abaixo ocorresse:
• turbidez da água filtrada superior a 0,5 UNT
• carreira de filtração com duração superior a 40 horas
• perda de carga superior ao limite estabelecido pelo sistema
Ao encerrar a carreira de filtração, fechavam-se os registros dos piezômetros e
fechava-se o registro de entrada de água decantada de alimentação.
Uma vez encerrada a carreira de filtração de um filtro qualquer, procedia-se a sua
lavagem de acordo com os procedimentos a seguir.
Depois de encerrada a carreira de filtração de todos os filtros e, tendo sido os
mesmos lavados, dava-se início a uma nova carreira de filtração.
93
4.3.5 Roteiro de lavagem dos filtros piloto
Uma vez tendo sido fechados os registros dos piezômetros e interrompida a vazão
de alimentação, deixava-se o nível d’água baixar na coluna de filtração até um ponto
tal que estivesse visível no acrílico. Depois de atingido um determinado nível requerido, fechava-se a saída de água
filtrada e abria-se o registro geral de alimentação de ar. Este se situava na casa de
química junto à bomba de dosagem de polímero.
Em seguida, abria-se o registro de alimentação de ar do filtro a ser lavado. Efetuava-
se a aplicação de ar por 4 minutos aplicando-se uma taxa de aproximadamente 22
L/minuto. Terminada a aplicação de ar, fechava o registro de alimentação de ar do
filtro e abria-se o registro de saída de água de lavagem.
Efetuava-se a aplicação de água em contracorrente de modo a permitir uma
expansão do material em cerca de 30%. Para tanto, abria-se a válvula de aplicação
de água em contracorrente de forma lenta e gradual de modo a evitar a separação
do leito filtrante. A aplicação de água em contracorrente deveria ser efetuada por
pelo menos 10 minutos. Uma vez efetuada a aplicação de água em contracorrente,
fechavam-se o registro de saída de água de lavagem e o registro geral de aplicação
de ar. Este se situava na casa de química junto à bomba de dosagem de polímero.
Abria-se o registro dos piezômetros e verificava se as cotas dos mesmos se
igualavam para a condição estática (vazão de alimentação igual a zero). Do mesmo
modo, verificava se não havia acúmulo de ar nas mangueiras dos piezômetros.
Abria-se o registro de saída de água filtrada.
Abria-se o registro de alimentação de água decantada individualmente para cada
filtro, fixando-se, aproximadamente, uma vazão já estabelecida.
Dava-se início a uma nova carreira de filtração adotando-se os passos e
procedimentos descritos no Roteiro de operação dos filtros piloto.
A Tabelas 4.10 a 4.12 apresentam os quadros resumo dos experimentos realizados
nas Etapas 1 a 3, respectivamente.
94
Tabela 4.10 – Quadro resumo dos ensaios de filtração realizados na condução dos ensaios de tratabilidade. Etapa 1
Etapa 1 Carreiras
de Filtração
Filtros em operação
Material Filtrante
Diâmetro efetivo (mm)
Altura do leito (cm)
Taxa de Filtração
(m3/m2/dia)
1 a 15
F1
F2 F3 F4
Areia Antracito Antracito Antracito
Areia
0,42 1,30 1,30 0,76 0,74
20 80
120 120 120
500
500 500 500
Tabela 4.11 – Quadro resumo dos ensaios de filtração realizados na condução dos ensaios de tratabilidade. Etapa 2
Etapa 2 Carreiras
de Filtração
Filtros em operação
Material Filtrante
Diâmetro efetivo (mm)
Altura do leito (cm)
Taxa de Filtração
(m3/m2/dia)
16 a 63 F1 F2 F3 F4
Antracito Areia
Antracito Areia
1,3 1,3 1,3 1,3
120 120 120 120
500 500 500 500
Tabela 4.12 – Quadro resumo dos ensaios de filtração realizados na condução dos ensaios de tratabilidade. Etapa 3
Etapa 3 Carreiras
de Filtração
Filtros em operação
Material Filtrante
Diâmetro efetivo (mm)
Altura do leito (cm)
Taxa de Filtração
(m3/m2/dia)
64 a 78 F1 F2 F3 F4
Antracito Areia
Antracito Areia
1,3 1,3 1,3 1,3
120 120 160 160
500 500 500 500
Além dos ensaios experimentais de filtração foram realizados ensaios de
fluidificação e expansão do leito dos filtros piloto. Estes tiveram como objetivo definir
parâmetros de dimensionamento do sistema de lavagem em contracorrente com ar e
água, sendo avaliadas as vazões de água de lavagem necessárias para atingir
determinados valores de expansão nos meios filtrantes, determinar a velocidade
mínima de fluidificação para simultânea lavagem com ar e água e obtenção das
curvas de evolução da perda de carga com diferentes velocidades ascensionais de
água de lavagem.
95
5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
5.1 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FILTRAÇÃO – ETAPA 1
Nesta primeira etapa, foram realizadas quinze carreiras de filtração. Devido à
quantidade elevada de resultados experimentais, serão apresentados alguns
resultados típicos para interpretação e análise. Todos os resultados experimentais
estão apresentados no ANEXO A.
Para um melhor entendimento, as características dos filtros são apresentadas na
Tabela 5.1 a seguir:
Tabela 5.1 – Características granulométricas dos materiais filtrantes utilizados na Etapa 1
Filtros Material Filtrante
Altura Coeficiente de
uniformidade
Diâmetro efetivo
F1 Areia Antracito
20 cm 80 cm
1,76 1,30
0,42 mm 1,30 mm
F2 Antracito 120 cm 1,30 1,30 mm F3 Antracito 120 cm 1,96 0,76 mm F4 Areia 120 cm 1,97 0,74 mm
Os quatro filtros foram alimentados com água decantada à taxa de filtração de 500
m3/m2/dia.
O filtro piloto F1 só foi montado e operado a partir da Carreira 7, pois a concepção
de seu material filtrante seria definida com base em alguns resultados obtidos dos
filtros F2 a F4.
As Figuras 5.1 a 5.3 apresentam os valores de qualidade da água bruta, decantada
e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2 e F3 e evolução de
96
perda de carga para a Carreira de Filtração 2, respectivamente. Os resultados
relativos à Carreira de Filtração 2 encontram-se no Anexo A.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,000
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5.1 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de
Filtração 2
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5.2 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de Filtração 2
97
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3
Figura 5.3 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de Filtração 2
O filtro piloto F4, embora tenha sido montado e operado desde a primeira carreira,
teve sua carreira de filtração interrompida durante as Carreiras 1 e 2 em função de
apresentar problemas de elevada perda de carga. Devido a suspeita de problemas
com relação à granulometria, o material filtrante do filtro piloto F4 foi trocado por
outra amostra do mesmo material.
Os valores de turbidez da água bruta situaram-se na faixa de 2,5 UNT a 4,5 UNT,
tendo a ETA Rio Grande produzido uma água decantada com valores da ordem de
1,0 UNT a 1,5 UNT.
As carreiras de filtração dos filtros F2 e F3 foram encerradas pelo critério de
qualidade da água filtrada, isto é, após a mesma ter sido excedida em seu valor
limite de 0,5 UNT, sendo que a duração foi de 21 e 23 horas, respectivamente.
Com relação à qualidade do efluente produzido, pode-se concluir que os filtros piloto
operaram de modo adequado, sendo que o filtro F3 apresentou qualidade
ligeiramente melhor do que o filtro F2.
A evolução de perda de carga para ambos os filtros ocorreu de forma linear,
comportamento este típico de filtros rápidos por gravidade. Comparativamente, o
98
filtro piloto F2 apresentou um valor de perda de carga bem mais reduzido quando
comparado com o filtro piloto F3 para um mesmo tempo de duração da carreira de
filtração. Este comportamento justifica-se pelo fato do filtro piloto F2 (Antracito 1,3
mm) possuir uma granulometria maior quando comparado com filtro piloto F3
(Antracito 0,76 mm). No término da Carreira de Filtração 2, o valor da perda de carga
dos filtros piloto F2 e F3 foi de 0,71 metro e 1,59 metros, respectivamente.
Apesar dos filtros piloto F2 e F3 terem produzido água filtrada com características
bastante similares, a maior diferença de comportamento entre eles está relacionada
com a evolução de perda de carga e, uma vez que esta é menor para o filtro piloto
F2 quando comparado com filtro piloto F3, aquele se torna mais atrativo
operacionalmente.
As Figuras 5.4 e 5.5 apresentam, respectivamente, o perfil de evolução de perda de
carga e penetração de impurezas para os filtros piloto F2 e F3 para diferentes
tempos da carreira de filtração.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 20 40 60 80 100 120
Altura (cm)
Per
da d
e Ca
rga
(cm
) 0 h4 h8 h12 h16 h20 h21 h
Figura 5.4 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para o filtro piloto F2.
Carreira de Filtração 2
99
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120
Altura (cm)
Per
da d
e C
arga
(cm
)
0 h4 h8 h12 h16 h20 h21 h23 h
Figura 5.5 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para o filtro piloto F3.
Carreira de Filtração 2
Analisando-se as Figuras 5.4 e 5.5 observa-se que a retenção de impurezas ao
longo da carreira de filtração está preferencialmente retida em sua parte superior,
uma vez que existe uma perfeita linearidade para as profundidades inferiores em
relação à perda de carga no tempo zero.
Em linhas gerais, nota-se que a penetração de impurezas tem se situado em torno
de 40 cm a 60 cm do material filtrante, indicando que o restante não se encontra
trabalhando. Em face da extrema variabilidade gráfica e visual que impedem uma
perfeita interpretação dos gráficos de evolução de perda de carga ao longo da
profundidade do material filtrante para diferentes tempos de duração da carreira de
filtração, foram propostos dois parâmetros para a avaliação temporal e espacial da
distribuição da perda de carga ao longo dos materiais filtrantes, a saber:
β(t) = ∆ H(i- j,t) (5.1) ∆ H(i- j,0)
100
ψ(t) = ∆ H(i- j,t) - ∆H (i- j,0) (5.2) ∆ H (total,t) - ∆H(total,0)
∆H(i-j,t) e ∆H(i-j,0) = valores de perda de carga no segmento i-j para os tempos iguais a t e 0, respectivamente. ∆H(total,t) e ∆H(total,0) = valores de perda de carga total no meio filtrante para os tempos iguais a t e 0, respectivamente.
Enquanto o parâmetro β permite uma análise temporal da evolução da perda de
carga, o parâmetro ψ fornece, para um determinado tempo, informações para uma
análise espacial da variação da perda de carga no meio filtrante.
As Figuras 5.6 a 5.7 apresentam os valores de β para os filtros piloto F2 e F3 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
F2
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.6 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 2 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
101
F3
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.7 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 2 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Pode-se observar com bastante clareza, que os maiores valores de β estão
diretamente associados aos primeiros 10 cm do material filtrante e que o maior
aumento em relação à profundidade do material filtrante está associado a esta
espessura inicial. Portanto, conclui-se que, de fato, a maior retenção de impurezas
tende a ocorrer em suas camadas iniciais, sendo que as demais tendem a trabalhar
como camadas de polimento.
No caso do filtro F2, nota-se que há uma significativa retenção de impurezas
também segunda camada. Para o filtro F3, nota-se que a maior retenção de
impurezas ocorreu exclusivamente na primeira camada, o que justifica o fato do filtro
F3 apresentar maior evolução de perda de carga do que o filtro F2.
As Figuras 5.8 a 5.9 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F2 e F3 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
102
F2
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 16 20 21
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.8 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 2 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 21 23
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.9 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 2 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Conforme já dito anteriormente, o parâmetro ψ oferece uma visão espacial da
distribuição da perda de carga no material filtrante, podendo esta ser efetuada para
diferentes tempos de duração da carreira de filtração.
Observando-se as Figuras 5.8 e 5.9, nota-se que, independemente do tempo de
duração da carreira de filtração, a perda de carga associada à deposição de
103
partículas no meio filtrante está muito mais concentrada em seus 10 cm iniciais. No
caso do filtro piloto F3 cerca de 60% desta está distribuída nesta profundidade.
Deste modo, ainda que ocorra um aumento da perda de carga no material filtrante
ao longo do tempo e este aumento é algo que ocorrerá naturalmente em função da
retenção de impurezas ao longo do material filtrante, este aumento tenderá a
distribuir-se de modo aproximadamente constante, ou seja, a maior parte desta em
suas espessuras iniciais.
As Figuras 5.10 a 5.12 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2, F3 e F4
e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 3, respectivamente. Os
resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 3 encontram-se no Anexo A.
0
1
2
3
4
5
6
7
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.10 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de
Filtração 3
104
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.11 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 3
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
5.12 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 3
105
Durante a execução da Carreira de Filtração 3, o filtro piloto F4 operou sem
apresentar os problemas de elevadas perdas de carga ocorridos nas Carreiras de
Filtração 1 e 2. Portanto, acredita-se que estes tenham ocorrido em função da não
uniformidade do material filtrante instalado inicialmente. Apesar dos materiais serem
corretamente especificados na compra, nem sempre há um rigoroso controle em sua
recepção.
A Carreira de Filtração 3 apresentou valores de turbidez da água bruta da ordem de
2,0 UNT a 4,0 UNT e valores de turbidez da água decantada abaixo de 0,5 UNT
após 5 horas de operação.
Como a qualidade da água decantada da Carreira de Filtração 3 foi muito superior
quando comparado com as Carreiras de Filtração 1 e 2 (ver Anexo A para demais
resultados), a qualidade da água filtrada produzida para todos os filtros piloto foram
consistentes e bastante similares, não se tendo observado diferenças entre si.
Devido à melhora da qualidade da água decantada alimentada aos filtros piloto,
houve uma significativa diminuição da evolução da perda de carga em todos os
filtros piloto, conforme pode ser observado na Figura 5.12.
Com os filtros apresentando baixos valores de turbidez e reduzida evolução de
perda de carga, o encerramento das carreiras de filtração foi determinado em função
do tempo de carreira de filtração ter sido superior a 40 horas.
Dentre todos os filtros piloto operados na Carreira de Filtração 3, o filtro piloto F4 foi
o que apresentou o maior valor de perda de carga, fato este motivado pelo seu baixo
diâmetro efetivo (0,74 mm) e alto coeficiente de uniformidade (>1,9).
O aspecto mais significativo a ser observado para a Carreira de Filtração 3 está
diretamente relacionada com os aspectos de pré-tratamento da água bruta e a
qualidade da água decantada no comportamento do sistema de filtração. Os
resultados experimentais apresentados indicam de forma bastante clara que, quanto
melhor for a qualidade da água decantada, melhores tenderão a ser o
comportamento do sistema de filtração com respeito à qualidade da água filtrada,
evolução de perda de carga e tempo de duração da carreira.
Portanto, um controle efetivo do processo de coagulação e floculação que possibilite
a produção de uma água decantada com valores de turbidez inferior a 1,0 UNT deve
ser considerado como uma excelente estratégia operacional de melhoria do sistema
de filtração.
106
As Figuras 5.13 a 5.15 apresentam os valores de β para os filtros piloto F2 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
F2
0
1
2
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.13 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 3 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0
1
2
3
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.14 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 3 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
107
F4
0
1
2
3
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.15– Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 3 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Os resultados apresentados indicam, mais uma vez, o maior crescimento da perda
de carga na parte superior do material filtrante. Apesar dos ensaios apresentarem
maiores valores de β para o primeiro trecho (0 a 10 cm), estes valores apresentam-
se baixos comparados com as carreiras anteriores. Isto se justifica pela superior
qualidade da água decantada e conseqüentemente, menor evolução de perda de
carga.
As Figuras 5.16 a 5.18 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F2 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
108
F2
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.16 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 3 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0%
20%
40%
60%
80%
100%
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.17 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 3 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
109
F4
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.18 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 3 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
De acordo com as Figuras 5.16 a 5.18, nota-se que, independemente do tempo de
duração da carreira de filtração, a perda de carga associada a deposição de
partículas no meio filtrante está muito mais concentrada em seus 20 cm iniciais.
As Figuras 5.19 a 5.21 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2, F3 e F4
e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 5, respectivamente. Os
resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 5 encontram-se no Anexo A.
110
0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,505,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.19 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de
Filtração 5
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.20 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 5
111
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.21 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 5
A partir da Carreira de Filtração 5, foram coletadas em intervalos regulares de tempo
amostras para a determinação da contagem de partículas da água decantada e
filtrada produzida pelos filtros piloto. A contagem de partículas foi efetuada na faixa
de 2,0 µm a 20 µm. A apresentação e análise dos dados referentes aos ensaios de
contagem de partículas serão apresentadas em uma subseção posterior.
Os valores de turbidez da água decantada alimentada aos filtros piloto foram
maiores para a Carreira de Filtração 5 do que quando comparada com as Carreiras
de Filtração 3 e 4, podendo-se observar que estes se situaram entre 1,0 UNT e 1,5
UNT, com períodos aonde esta chegou a oscilar entre 2,0 UNT a 2,5 UNT e até 4,0
UNT.
Estes maiores valores de turbidez da água decantada ocasionaram uma maior taxa
de evolução de perda de carga dos meios filtrantes, especialmente quando se
analisa os resultados obtidos para as Carreiras Filtração 3 e 4.
Do mesmo modo que os ensaios anteriores, o filtro piloto F4 foi o que proporcionou
os maiores valores de perda de carga entre todos os meios filtrantes, vindo em
seguida o filtro F3 e, por último o filtro piloto F2.
112
O filtro piloto F4 apresentou uma carreira de filtração mais curta quando comparado
com os demais (22 horas), tendo sido a mesma encerrada quando o seu valor de
perda de carga excedeu o valor limite. Por sua vez, os filtros piloto F2 e F3
apresentaram durações de carreira de filtração de 30 horas, tendo sido as mesmas
encerradas pelo fato destes terem produzido água filtrada com turbidez superior a
0,5 UNT.
Durante o período em que os filtros piloto F2, F3 e F4 operaram em paralelo, não foi
observada nenhuma diferença significativa entre a qualidade da água filtrada em
cada um destes em termos de turbidez.
Um dos aspectos que ficaram mais evidentes durante a execução da Carreira de
Filtração 5 foi que o filtro piloto F4 teve um comportamento que pode ser
considerado como insatisfatório no tocante a evolução de perda de carga e duração
da carreira de filtração.
Do ponto de vista prático, filtros rápidos por gravidade do tipo camada profunda são
dimensionados para trabalharem com materiais filtrantes com profundidades da
ordem de 1,2 metros a 1,8 metros, diâmetro efetivo de 1,2 mm a 1,5 mm e
coeficiente de uniformidade menor do que 1,5. No entanto, o material filtrante
empregado para a montagem do filtro piloto F4 (Areia 0,74 mm) que, inclusive, é o
material filtrante utilizado nos filtros da ala “nova”, possui características
granulométricas que podem ser consideradas incompatíveis com filtros do tipo
camada profunda, especialmente no tocante ao seu diâmetro efetivo.
Atualmente, os filtros pertencentes à ala “nova” encontram-se operando com uma
taxa de filtração da ordem de 300 m3/m2/dia, valor este que pode ser considerado
reduzido em se tratando de filtros rápidos por gravidade do tipo camada profunda.
Operando deste modo, os filtros atualmente implantados são capazes de produzir
água filtrada com qualidade adequada e com uma evolução de perda de carga que
permitam que os mesmos operem com duração da carreira de filtração da ordem de
24 horas a 30 horas.
No entanto, caso a vazão da ETA Rio Grande seja aumentada dos atuais 4,5 m3/s
para 8,0 m3/s, os filtros terão que trabalhar com taxas de filtração da ordem de 500
m3/m2/dia e, de acordo com os resultados experimentais obtidos, estes terão muita
dificuldade em operar de forma confiável, principalmente pela alta evolução de perda
de carga observada e com conseqüente diminuição da duração da carreira de
filtração.
113
Deste modo, a sua concepção terá de ser necessariamente revista, especialmente
no tocante a definição do material filtrante, sua composição granulométrica e altura.
As Figuras 5.22 a 5.24 apresentam os valores de β para os filtros piloto F2 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
F2
0
3
6
9
12
15
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.22 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 5 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0
5
10
15
20
25
30
35
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.23 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 5 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
114
F4
0
5
10
15
20
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.24 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 5 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Os resultados apresentados indicam, mais uma vez, o maior crescimento da perda
de carga na parte superior do material filtrante e seu aumento tende lineamente com
o tempo, indicando um padrão temporal similar de retenção de impurezas e de
evolução de perda de carga.
As Figuras 5.25 a 5.27 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F2 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
115
F2
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
4 8 12 16 20 22 24 28 30
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.25 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 5 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 22 24 28 30
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.26 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 5 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
116
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12 16 20 22
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.27 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 5 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Observa-se que o padrão de distribuição de impurezas avaliado pelo parâmetro ψ
tende a um valor constante ao longo do tempo para todos os filtros piloto, ou seja,
embora a perda de carga aumente ao longo do tempo, a sua distribuição entre os
diferentes segmentos é aproximadamente constante ao longo do tempo.
As Figuras 5.28 a 5.30 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1 a F4 e
evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 7, respectivamente. Os
resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 7 encontram-se no Anexo A.
117
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.28 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 7
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.29 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7
118
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 ho
ra
8 ho
ras
13 h
oras
20 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.30 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7
Em função dos resultados de contagem de partículas do efluente produzido pelo
filtro piloto F2 na Carreira de Filtração 6 (ver Anexo A), foi sugerido pela SABESP
que fosse montado um novo filtro piloto, denominado F1, que fosse composto por
antracito (1,3 mm e 80 cm de altura) e areia (0,42 mm e 20 cm de altura).
A principal justificativa para a adoção desta composição granulométrica foi avaliar o
efeito da adoção de uma camada de areia sob a camada de antracito, similar às
características do filtro F2, e verificar se haveria condições de produção de uma
qualidade de água filtrada igual ou superior quando comparado com os demais filtros
em operação.
A Carreira de Filtração 7 apresentou uma qualidade de água decantada muito mais
estável do que quando comparada com a Carreira de Filtração 6 (ver Anexo A),
sendo que os seus valores de turbidez situaram-se entre 1,0 UNT e 1,5 UNT.
O filtro piloto F1 teve sua carreira de filtração encerrada com duração de 22 horas,
por ter apresentado valor de perda de carga superior ao valor limite. Portanto, pôde-
se observar que a adoção de uma camada de areia, ainda que com espessura de 20
cm, para a taxa de filtração vigente de 500 m3/m2/dia, não permitiu uma melhora
119
significativa na qualidade do efluente produzido pelo filtro piloto F1 e, ainda mais,
resultou em uma elevada evolução de perda de carga, comparável com o filtro piloto
F4.
Os filtros piloto F3 e F4 também tiveram suas carreiras de filtração encerradas por
elevada perda de carga, tendo duração de 20 horas e 13 horas, respectivamente.
Como pode observar-se, o filtro piloto F4 apresentou-se com carreira de filtração
mais curta do que quando comparado com os demais. Este comportamento pode ser
justificado pelo fato de que o mesmo não se encontra com granulometria e
características adequadas para trabalhar com taxas de filtração da ordem de 500
m3/m2/dia.
Estes resultados reforçam o fato da necessidade de efetuar-se um controle
extremamente rigoroso da granulometria e sua definição quando da execução e
reforma dos demais filtros da ETA Rio Grande. Caso as suas características não
sejam bem definidas, corre-se o risco dos filtros não trabalharem adequadamente,
especialmente com o desenvolvimento de altos valores de evolução de perda de
carga e baixos tempos de carreira de filtração.
Mais uma vez, o filtro piloto que forneceu os melhores resultados experimentais foi o
F2, cuja carreira foi encerrada com 36 horas de duração pelo critério de apresentar
valor de turbidez de água filtrada superior a 0,5 UNT.
As Figuras 5.31 a 5.34 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
120
F1
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.31 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.32 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
121
F3
0
10
20
30
40
50
0 4 8 12 16 20
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.33 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.34 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Similarmente às demais carreiras de filtração, observa-se que o valor de β tende a
aumentar com tempo para todos os segmentos em que este parâmetro foi calculado
e, este aumento foi maior para as primeiras camadas de meio filtrante, de 0- 10 cm e
10-20 cm, o que confirma a tendência de que estas trabalham mais ativamente na
122
remoção de partículas coloidais e que as demais trabalham como unidades de
polimento.
As Figuras 5.35 a 5.38 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
F1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12 13 16 20 22
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.35 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12 13 16 20 22 24 28 32 36
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.36 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
123
F3
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 13 16 20
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.37 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
4 8 12 13
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.38 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 7 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Similarmente às demais carreiras de filtração, observa-se que a distribuição do
parâmetro ψ para todas as carreiras de filtração é praticamente constante ao longo
do tempo, sempre indicando uma distribuição proporcional da perda de carga ao
longo do material filtrante em função do tempo.
124
As Figuras 5.39 a 5.41 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 10, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 10 encontram-se no
Anexo A.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.39 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 10
125
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.40 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 ho
ra
8 ho
ras
13 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.41 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10
126
Os filtros piloto F1, F3 e F4 tiveram suas carreiras de filtração encerradas pelo fato
das mesmas terem apresentado perda de carga superior ao valor limite e seus
tempos de duração foram de 24 horas, 28 horas e 13 horas para os filtros F1, F3 e
F4, respectivamente.
Mais uma vez, o filtro que apresentou maior duração de carreira de filtração foi o F2,
tendo valor igual a 40 horas. Para este específico tempo, sua perda de carga total foi
de 1,91 metros, o que significa que o mesmo poderia operar por um tempo ainda
maior.
Portanto, pode-se afirmar que os resultados relativos às Carreiras de Filtração 8, 9 e
10 (ver Anexo A) foram bastante similares entre si, indicando que o filtro piloto F1,
mais uma vez, não trabalhou adequadamente devido à ineficácia da adoção de uma
camada de areia com granulometria de diâmetro efetivo da ordem de 0,42 mm para
taxas de filtração da ordem de 500 m3/m2/dia.
Também o filtro piloto F4 não produziu resultados satisfatórios por este ter
apresentado alta evolução de perda de carga, o que resultou em um baixo tempo de
duração da carreira de filtração, da ordem de 13 horas.
As Figuras 5.42 a 5.45 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
F1
0
5
10
15
20
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.42 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
127
F2
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.43 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0
4
8
12
16
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.44 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
128
F4
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.45 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Os resultados apresentados indicam, mais uma vez, o maior crescimento da perda
de carga na parte superior do material filtrante e seu aumento tende lineamente com
o tempo, indicando um padrão temporal similar de retenção de impurezas e de
evolução de perda de carga. É interessante se notar que, para os filtros F1 e F3, a
retenção se impurezas se dá a partir do segundo trecho (10 a 20cm), ou seja, não
há retenção no primeiro trecho (0 a 10cm).
As Figuras 5.46 a 5.49 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
129
F1
0%
10%
20%
30%
4 8 12 13 16 20 24
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.46 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 13 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.47 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
130
F3
0%
10%20%
30%40%
50%60%
70%
4 8 12 13 16 20 24 28
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.48 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12 13
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.49 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 10 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Mais uma vez, observa-se que a distribuição do parâmetro ψ para todas as carreiras
de filtração foi praticamente constante ao longo do tempo, sempre indicando uma
distribuição proporcional da perda de carga ao longo do material filtrante em função
do tempo. Como dito anteriormente, não há retenção de impurezas no primeiro
trecho para os filtros F1 e F3.
131
As Figuras 5.50 a 5.52 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 14, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 14 encontram-se no
Anexo A.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
14 h
oras
15 h
oras
16 h
oras
17 h
oras
18 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Série1 Série2 Série6 Série3 Série4 Série5
Figura 5.50 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
132
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
14 h
oras
15 h
oras
16 h
oras
17 h
oras
18 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.51 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.52 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
133
A Carreira de Filtração 14 apresenta resultados experimentais de grande relevância,
em função do comportamento dos filtros comparado com as demais Carreiras de
Filtração.
Os valores de turbidez da água decantada variaram de 1,4 UNT a 2,5 UNT e, pelo
fato destes valores serem considerados elevados, fez com que os filtros piloto F1,
F2, F3 e F4 tivessem suas carreiras de filtração encerradas em função do critério de
qualidade da água filtrada ter sido superior a 0,5 UNT. As suas durações de
carreiras de filtração foram de 16 horas para o filtro piloto F1, 12 horas para os filtros
piloto F2 e F4 e 18 horas para o filtro piloto F3.
Estes valores de duração de carreira de filtração podem ser considerados
insatisfatórios, dado que os mesmos foram concebidos como filtros do tipo camada
profunda e este comportamento está diretamente relacionada com a qualidade da
água decantada afluente ao sistema de filtração, o que, mais uma vez, reforça a
necessidade de uma maior preocupação com as etapas de pré-tratamento,
notadamente a etapa de coagulação que oferece as condições mínimas requeridas
para a remoção das partículas coloidais no sistema de filtração.
O filtro piloto F2 foi o que apresentou a menor evolução de perda de carga, no
entanto, ainda que esta tenha sido a menor dentre os demais, o critério de qualidade
da água filtrada não pôde ser atendido, motivado principalmente pela baixa
qualidade da água decantada.
As Figuras 5.53 a 5.56 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
134
F1
0
2
4
6
8
10
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.53 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8 10 12
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.54 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
135
F3
0
10
20
30
40
50
0 4 8 12 16 20
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.55 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0
5
10
15
20
0 2 4 6 8 10 12
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.56 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Similarmente às demais carreiras de filtração, observa-se que o valor de β tende a
aumentar com tempo para todos os segmentos em que este parâmetro foi calculado
e, este aumento foi maior para as primeiras camadas de meio filtrante, de 0-10 cm e
10-20 cm, o que confirma a tendência de que estas trabalham mais ativamente na
remoção de partículas coloidais e que as demais trabalham como unidades de
polimento. Para o filtro F1, como não houve retenção de impurezas na primeira
136
camada, a mesma ocorreu em maior proporção nas duas camadas posteriores, 10-
20 cm e 20-30 cm.
As Figuras 5.57 a 5.60 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
F1
0%
5%
10%
15%
20%
4 8 12 16
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.57 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.58 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
137
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12 16 18
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.59 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.60 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 14 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
De acordo com as Figuras 5.55, 5.56, 5.57 e 5.58, observa-se que a distribuição do
parâmetro ψ para todas as carreiras de filtração é praticamente constante ao longo
do tempo, sempre indicando uma distribuição proporcional da perda de carga ao
longo do material filtrante em função do tempo. Como dito anteriormente, não há
retenção de impurezas no primeiro trecho do filtro F1.
A Tabela 5.2 a seguir apresenta um quadro resumo com os valores de média e
desvio padrão para os valores de turbidez da água bruta, decantada e filtrada para
as carreiras de filtração 1 a 15 realizadas na Etapa 1.
138
Observando-se os valores médios de turbidez de água filtrada obtidos para as
carreiras de filtração 1 a 15, pode se notar que os seus valores foram bastante
semelhantes entre si.
Portanto, a taxa de evolução de perda de carga torna-se o parâmetro de maior
distinção.
O filtro F2 (antracito 1,3mm) apresentou melhores resultados com respeito à menor
evolução de perda de carga, bem como maior duração da carreira de filtração e
qualidade de água filtrada satisfatória.
Acredita-se que, os mesmos resultados experimentais apresentados pelo filtro piloto
F2 constituído unicamente como antracito como material filtrante, também podem
ser obtidos admitindo-se que o mesmo tenha areia de idêntica granulometria como
material filtrante. Tal comportamento foi objeto de investigação da Etapa 2.
139
Tabela 5.2 – Quadro resumo de valores de turbidez média e desvio padrão para ensaios de filtração da Etapa 1
Turbidez Média e Desvio Padrão (UNT) Carreira Água
Bruta Água
DecantadaF1 F2 F3 F4
1 3,40 0,46
1,04 0,14
0,33 0,07
0,28 0,09
2 3,65 0,69
1,26 0,20
0,33 0,07
0,26 0,10
3 3,58 0,87
0,36 0,21
0,41 0,38
0,33 0,33
0,49 0,43
4 2,71 0,34
0,62 0,42
0,23 0,05
0,22 0,05
0,26 0,07
5 2,33 0,43
1,59 0,65
0,41 0,12
0,32 0,11
0,44 0,13
6 1,88 0,23
1,45 0,47
0,32 0,07
0,26 0,08
0,30 0,06
7 2,80 0,59
1,20 0,17
0,34 0,11
0,39 0,09
0,26 0,07
0,33 0,08
8 2,91 0,48
1,29 0,17
0,29 0,09
0,37 0,09
0,24 0,05
0,28 0,06
9 2,64 0,29
1,21 0,39
0,25 0,05
0,33 0,10
0,22 0,04
0,37 0,12
10 2,74 0,37
1,04 0,14
0,21 0,05
0,27 0,07
0,18 0,03
0,24 0,05
11 3,39 0,48
1,08 0,17
0,21 0,05
0,31 0,10
0,20 0,05
0,23 0,04
12 4,26 0,71
1,42 0,26
0,29 0,12
0,31 0,08
0,25 0,06
0,27 0,04
13 5,02 1,21
1,82 0,74
0,32 0,14
0,39 0,11
0,30 0,10
0,40 0,11
14 5,30 1,21
1,79 0,25
0,32 0,16
0,30 0,14
0,27 0,12
0,29 0,14
15 4,50 0,66
1,17 0,56
0,24 0,06
0,30 0,06
0,22 0,04
0,30 0,05
Média Total 3,41 1,22 0,27 0,33 0,25 0,32
140
5.2 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FILTRAÇÃO – ETAPA 2
Nesta segunda etapa, foram realizadas quarenta e oito carreiras de filtração. Devido
à quantidade elevada de resultados experimentais, serão apresentados alguns
resultados típicos para interpretação e análise. Todos os resultados experimentais
estão apresentados no ANEXO B.
Para um melhor entendimento, as características dos filtros são apresentadas na
Tabela 5.3 a seguir:
Tabela 5.3 – Características granulométricas dos materiais filtrantes utilizados na Etapa 2
Filtros Material Filtrante
Altura Coeficiente de
uniformidade
Diâmetro efetivo
F1 Antracito 120 cm 1,30 1,30 mm
F2 Areia 120 cm 1,30 1,30 mm F3 Antracito 120 cm 1,30 1,30 mm F4 Areia 120 cm 1,30 1,30 mm
De acordo com a Tabela 5.3, nota-se que os filtros F1 e F3 são idênticos, assim
como os filtros F2 e F4. Porém, os filtros F1 e F2 receberam polímero como auxiliar
de filtração, o que não é objeto de estudo desta pesquisa experimental.
Considerando-se que F1 e F2 recebem as mesmas dosagens de polímero,
apresentam mesmo diâmetro específico e possuem mesma altura de leito filtrante,
os mesmos podem ser comparados entre si com respeito ao material filtrante,
antracito e areia, da mesma forma que serão comparados F3 e F4.
Os quatro filtros foram alimentados com água decantada à taxa de filtração de 500
m3/m2/dia.
As Figuras 5.61 a 5.63 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 21, respectivamente.
141
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 21 encontram-se no
Anexo B.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.61 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 21
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.62 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 21
142
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.63 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 21
Os valores de turbidez da água bruta situaram-se na faixa de 2,5 UNT a 3,5 UNT,
tendo a ETA Rio Grande produzido uma água decantada com valores da ordem de
1,0 UNT a 1,5 UNT.
As carreiras de filtração dos filtros F1 a F4 foram encerradas pelo critério de perda
de carga, sendo que as suas durações foram de 16, 16, 24 e 19 horas,
respectivamente. Uma vez que a taxa de filtração foi da ordem de 500 m3/m2/dia,
pode-se concluir que os filtros piloto operaram de modo plenamente adequado com
respeito à qualidade do efluente produzido. Também com relação à qualidade do
efluente produzido pelos filtros, pode-se dizer que o filtro F1 apresentou qualidade
ligeiramente melhor que F2, assim como F3 em relação à F4, ou seja, os filtros de
antracito (F1 e F3) apresentaram menores valores de turbidez quando comparados
aos de areia (F2 e F4).
No tocante à perda de carga, a superioridade dos filtros de antracito em relação aos
de areia foi mais evidente, ou seja, o filtro piloto F1 apresentou um valor de perda de
carga menor quando comparado com o filtro piloto F2 para um mesmo tempo de
duração da carreira de filtração, assim como F3 em relação a F4.
143
As Figuras 5.64 a 5.67 apresentam, respectivamente, o perfil de evolução de perda
de carga e penetração de impurezas para os filtros piloto F1 a F4 para diferentes
tempos da carreira de filtração.
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120
Altura (cm)
Per
da d
e C
arga
(cm
)
0 h4 h8 h12 h16 h
Figura 5.64 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para o filtro piloto F1.
Carreira de Filtração 21
0
50
100
150
200
250
300
350
0 20 40 60 80 100 120
Altura (cm)
Per
da d
e Ca
rga
(cm
)
0 h4 h8 h12 h16 h
Figura 5.65 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para o filtro piloto F2.
Carreira de Filtração 21
144
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120
Altura (cm)
Per
da d
e C
arga
(cm
)
0 h4 h8 h12 h16 h19 h20 h24 h
Figura 5.66 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para o filtro piloto F3.
Carreira de Filtração 21
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120
Altura (cm)
Per
da d
e C
arga
(cm
)
0 h
4 h
8 h12 h
16 h
19 h
Figura 5.67 – Evolução temporal da perda de carga e penetração de impurezas para o filtro piloto F4.
Carreira de Filtração 21
145
Analisando-se as Figuras 5.64 a 5.67 observa-se que a retenção de impurezas ao
longo da carreira de filtração está preferencialmente retida em sua parte superior,
em torno de 40 a 60 cm do material filtrante, uma vez que existe uma perfeita
linearidade para as profundidades inferiores em relação à perda de carga no tempo
zero.
A fim de se avaliar a distribuição temporal e espacial da perda de carga ao longo dos
materiais filtrantes, serão aplicados os mesmos parâmetros utilizados na Etapa 1, a
saber:
β(t) = ∆ H(i- j,t) (5.1) ∆ H(i- j,0) ψ(t) = ∆ H(i- j,t) - ∆H (i- j,0) (5.2) ∆ H (total,t) - ∆H(total,0)
∆H(i-j,t) e ∆H(i-j,0) = valores de perda de carga no segmento i-j para os tempos iguais a t e 0, respectivamente. ∆H(total,t) e ∆H(total,0) = valores de perda de carga total no meio filtrante para os tempos iguais a t e 0, respectivamente.
Relembrando: enquanto o parâmetro β permite uma análise temporal da evolução da
perda de carga, o parâmetro ψ fornece, para um determinado tempo, informações
para uma análise espacial da variação da perda de carga no meio filtrante.
As Figuras 5.68 a 5.71 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
146
F1
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.68 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.69 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
147
F3
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.70 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0
3
6
9
12
15
0 4 8 12 16 20
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.71 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Analisando-se as Figuras 5.68 a 5.71, pode-se notar que os maiores valores de β
estão diretamente associados aos primeiros 10 cm do material filtrante, indicando
que a maior retenção de impurezas tende a ficar retida em suas camadas iniciais,
sendo que as demais tendem a trabalhar como camadas de polimento.
148
Comparando-se os filtros F1 com F2, e F3 com F4, verifica-se que os filtros de
antracito (F1 e F3) apresentam maiores valores de β quando comparados aos filtros
de areia (F2 e F4) para um mesmo tempo de duração.
As Figuras 5.72 a 5.75 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
F1
0%
10%
20%
30%40%
50%
60%
70%
4 8 12 16
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.72 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
4 8 12 16
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.73 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
149
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 19 20 24
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.74 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 19
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.75 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 21 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Analisando-se o parâmetro ψ, que oferece uma visão espacial da distribuição da
perda de carga no material filtrante, para diferentes tempos de duração da carreira
de filtração, nota-se que, independemente do tempo de duração da carreira de
filtração, a perda de carga associada à deposição de partículas no meio filtrante está
muito mais concentrada em seus 10 cm iniciais, cerca de 50 a 60% desta está
distribuída nesta profundidade.
150
As Figuras 5.76 a 5.78 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 29, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 29 encontram-se no
Anexo B.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.76 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 29
151
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.77 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 29
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.78 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 29
152
Os filtros piloto F1 a F4 tiveram suas carreiras de filtração encerradas pelo critério de
perda de carga, ou seja, ambos atingiram a perda de carga limite.
Os valores de turbidez da água bruta não apresentaram variações significativas,
tendo se situado na faixa de 2,5 UNT a 3,5 UNT.
Por sua vez, os valores de turbidez de água decantada produzida pela ETA Rio
Grande se mantiveram em torno de 1,0 UNT até 17 horas a partir do início da
carreira de filtração, e, a partir de 17 horas, o valor da turbidez da água decantada
aumentou de modo significativo, passando de 1,0 UNT para, aproximadamente, 2,5
UNT a 2,8 UNT. A partir de 25 horas a água decantada voltou a apresentar a
qualidade inicial de 1,0 UNT.
Como já se sabe, os filtros piloto são alimentados com água decantada proveniente
de dois decantadores da “ala nova” da ETA Rio Grande. Este período de aumento
de turbidez da água decantada coincide com o período de lavagem de um dos
decantadores, o que levou a uma sobrecarga para o outro decantador.
É interessante notar que a qualidade da água filtrada produzida pelos filtros piloto
seguiu a tendência de piora e melhora da água decantada, com pico de 1,0 UNT .
Pode se notar também pela Figura 5.78 um aumento da evolução de perda de carga
para o mesmo período.
Similarmente às carreiras anteriores (ver Anexo B), os filtros de antracito (F1 e F3)
apresentaram qualidade ligeiramente melhor em termos de turbidez do que os filtros
de areia (F2 e F4). E mais uma vez, F1 e F3 foram superiores a F2 e F4 em termos
de evolução de perda de carga e com relação à duração das carreiras de filtração. O
tempo de duração das carreiras de filtração para os filtros piloto F1, F2, F3 e F4
foram de 32, 24, 32 e 28, respectivamente.
As Figuras 5.79 a 5.82 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
153
F1
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.79 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.80 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
154
F3
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.81 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.82 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Os resultados apresentam, mais uma vez, que os maiores valores de β estão
diretamente associados aos primeiros 10 cm do material filtrante indicando o maior
crescimento da perda de carga na parte superior do material filtrante e seu aumento
tende linearmente com o tempo.
As Figuras 5.83 a 5.86 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
155
F1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.83 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%10%20%30%40%50%60%70%80%
4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.84 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
156
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.85 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.86 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 29 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Observando-se as Figuras 5.83 a 5.86, nota-se que, independemente do tempo de
duração da carreira de filtração, a perda de carga associada à deposição de
partículas no meio filtrante está muito mais concentrada em seus 10 cm iniciais,
cerca de 40% a 60% desta está distribuída nesta profundidade.
Nota-se também que, ao longo do tempo ocorreu uma diminuição do parâmetro ψ
para o trecho 0-10 cm e o houve uma tendência de ψ aumentar nas camadas
seguintes, principalmente para o segundo trecho (10-20 cm). Portanto, ocorreu uma
157
redistribuição da perda de carga nas camadas inferiores do material filtrante e uma
conseqüente diminuição na sua camada superior em relação à perda de carga total.
As Figuras 5.87 a 5.89 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 34, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 34 encontram-se no
Anexo B.
0
1
2
3
4
5
6
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.87 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 34
158
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.88 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 34
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
15 h
oras
20 h
oras
22 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.89 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 34
159
Nesta carreira de filtração, apesar da turbidez da água decantada ter variado de 1,5
a 3,0 UNT, na maior parte do tempo se manteve em torno de 2,0 UNT. Mesmo com
valores altos de turbidez da água decantada, ambos os filtros produziram água
filtrada com qualidade satisfatória. Mais uma vez, os filtros de antracito (F1 e F3)
apresentaram qualidade ligeiramente superior aos filtros de areia (F2 e F3).
Os filtros F1, F2, F3 e F4 tiveram suas carreiras de filtração encerradas por terem
atingido o valor de perda de carga máxima, com tempos de duração de 22, 15, 21 e
15 horas respectivamente.
Novamente, os filtros de antracito (F1 e F3) se mostraram superiores aos filtros de
areia (F2 e F4) com relação à evolução de perda de carga e duração da carreira de
filtração.
As Figuras 5.90 a 5.93 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes segmentos do meio filtrante.
F1
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.90 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
160
F2
0
4
8
12
16
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.91 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.92 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
161
F4
0
3
6
9
12
15
0 4 8 12 16
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.93 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
As Figuras 5.90 a 5.93 repetem o comportamento apresentado nas carreiras
anteriores, ou seja, o valor de β tende a aumentar com tempo para todos os
segmentos em que este parâmetro foi calculado e, este aumento foi maior para as
primeiras camadas de meio filtrante, portanto, a maior retenção de impurezas tende
a ocorrer em suas camadas iniciais, sendo que as demais tendem a trabalhar como
camadas de polimento.
As Figuras 5.94 a 5.97 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4 para
diferentes tempos de carreira de filtração.
162
F1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 15 16 20 21 22
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.94 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
4 8 12 15
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.95 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
163
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 15 16 20 21
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.96 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 15
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.97 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 34 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
As Figuras 5.94 a 5.97 apresentam comportamento análogo à Carreira 29, ou seja,
uma tendência de redistribuição da perda de carga nas camadas inferiores do
material filtrante e uma conseqüente diminuição na sua camada superior ao longo do
tempo, e mais uma vez, a perda de carga associada à deposição de partículas no
meio filtrante está muito mais concentrada em seus 10 cm iniciais, cerca de 50% a
164
60% desta está distribuída nesta profundidade independemente do tempo de
duração da carreira de filtração.
As Figuras 5.98 a 5.100 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 39, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 39 encontram-se no
Anexo B.
0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.98 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 39
165
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.99 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 39
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.100 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 39
166
Nesta carreira de filtração ocorreu algo muito interessante. Assim como na Carreira
de Filtração 29, a lavagem de um dos dois decantadores da ETA Rio Grande que
fornece água decantada para os filtros piloto coincidiu com o período de execução
do ensaio experimental. Da mesma forma, o outro decantador sofreu uma
sobrecarga levando-se ao aumento de seus valores de turbidez. Mais uma vez, os
filtros acompanharam esta tendência e também apresentaram piora na qualidade de
seu efluente em termos de turbidez.
A diferença nesta carreira foi que a água bruta apresentou valores de turbidez
baixos, de 1,2 a 1,9 UNT, levando a água decantada a apresentar ótima qualidade,
de 0,5 a 1,0 UNT na maior parte do tempo, e pico de 1,65 UNT durante o período
mais crítico (lavagem do decantador). Com isso, a qualidade do efluente dos filtros
manteve- se satisfatória.
Analisando-se o gráfico da Figura 5.99 pode-se notar que, no período mais crítico,
os filtros F3 e F4 apresentaram turbidez menor ou igual a 5,0 UNT, e que os filtros
F1 e F2, neste mesmo período, apresentaram picos de 0,57 e 0,63 UNT,
respectivamente. É importante se ressaltar que os filtros F1 e F2 foram alimentados
com polímero como auxiliar de filtração, e que o mesmo pode ter influenciado de
forma negativa a eficiência dos filtros. Como o uso de polímeros como auxiliar de
filtração não é objeto de estudo desta investigação experimental, as análises ficaram
restritas ao tipo de material filtrante.
A duração das carreiras de filtração para os filtros F1, F2, F3 e F4 foram de,
respectivamente, 40, 32, 28 e 18 horas. Com exceção da carreira do filtro F1, que foi
encerrada pelo critério de duração máxima (40 h), as demais foram encerradas por
apresentarem perda de carga superior à perda de carga limite.
A qualidade da água filtrada foi bastante similar para ambos os filtros.
Pode se notar também pela Figura 5.100 que houve um aumento da evolução de
perda de carga para o mesmo período em que houve a piora da qualidade da água
decantada e filtrada. E, novamente, os filtros F1 e F3 (antracito) foram superiores
aos filtros F2 e F4 (areia) com relação à evolução de perda de carga e duração da
carreira.
As Figuras 5.101 a 5.104 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4
para diferentes segmentos do meio filtrante.
167
F1
0
4
8
12
16
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.101 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0
4
8
12
16
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.102 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
168
F3
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.103 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.104 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Assim como carreiras de filtração anteriores, os resultados apresentados confirmam
a tendência de que as primeiras camadas do meio filtrante trabalham mais
ativamente na remoção de partículas coloidais e que as demais trabalham como
unidades de polimento.
As Figuras 5.105 a 5.108 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4
para diferentes tempos de carreira de filtração.
169
F1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
4 8 12 16 18 20 24 28 32 36 40
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.105 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%10%20%30%40%50%60%70%80%
4 8 12 16 18 20 24 28 32
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.106 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
170
F3
0%
10%20%
30%40%
50%60%
70%
4 8 12 16 18 20 24 28
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.107 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
4 8 12 16 18
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.108 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 39 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Esta carreira de filtração apresenta comportamento análogo às Carreiras 29 e 34,
isto é, uma tendência de redistribuição da perda de carga nas camadas inferiores do
material filtrante e uma conseqüente diminuição na sua camada superior ao longo do
tempo, e mais uma vez, a perda de carga associada à deposição de partículas no
meio filtrante está muito mais concentrada em seus 10 cm iniciais, independemente
do tempo de duração da carreira de filtração.
171
As Figuras 5.109 a 5.111 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 45, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 45 encontram-se no
Anexo B.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.109 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 45
172
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.110 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 45
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.111 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 45
173
Os valores de turbidez da água bruta variaram de 1,5 a 2,5 UNT. A turbidez da água
decantada se manteve relativamente constante, em torno de 1,0 UNT. A boa
qualidade da água decantada levou os filtros a produzirem um efluente de qualidade
satisfatória durante todo o ensaio.
As carreiras de filtração dos filtros F1, F2, F3 e F4 foram encerradas pelo critério de
perda de carga com duração de 30, 27, 29 e 22 horas respectivamente.
Os resultados apresentados confirmam, mais uma vez, a supremacia dos filtros de
antracito (F1 e F3) com relação aos filtros de areia (F2 e F4) no tocante à evolução
de perda de carga e duração da carreira de filtração.
As Figuras 5.112 a 5.115 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4
para diferentes segmentos do meio filtrante.
F1
0
5
10
15
20
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.112 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
174
F2
0
3
6
9
12
15
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.113 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.114 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
175
F4
0
5
10
15
0 4 8 12 16 20 24
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.115 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Os resultados apresentados apenas confirmam o que foi observado nas carreiras
anteriores, ou seja, a tendência de que as primeiras camadas do meio filtrante
trabalham mais ativamente na remoção de partículas coloidais
As Figuras 5.116 a 5.119 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4
para diferentes tempos de carreira de filtração.
F1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 22 24 27 28 29 30
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.116 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
176
F2
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 22 24 27
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.117 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 22 24 27 28 29
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.118 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
177
F4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
4 8 12 16 20 22
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.119 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 45 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Mais uma vez, observa-se que, independemente do tempo de duração da carreira
de filtração, a perda de carga associada à deposição de partículas no meio filtrante
está muito mais concentrada em seus 10 cm iniciais, cerca de 50% a 60% desta está
distribuída nesta profundidade e que o padrão de distribuição de impurezas avaliado
pelo parâmetro ψ tende a um valor constante ao longo do tempo para todos os filtros
piloto, ou seja, embora a perda de carga aumente ao longo do tempo, a sua
distribuição entre os diferentes segmentos é aproximadamente constante ao longo
do tempo.
As Figuras 5.120 a 5.122 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1, F2, F3 e
F4 e evolução de perda de carga para a Carreira de Filtração 57, respectivamente.
Os resultados operacionais relativos à Carreira de Filtração 57 encontram-se no
Anexo B.
178
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.120 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 57
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.121 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 57
179
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.122 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 57
Nesta carreira, a turbidez da água bruta se manteve relativamente constante, em
torno de 2,0 UNT, assim como a turbidez da água decantada, em torno de 1,0 UNT.
Apesar da boa qualidade da água decantada, em termos de valores de turbidez, os
quatro filtros encerraram suas carreiras por terem atingido valores de turbidez acima
de 0,5 UNT, ambos com 26 horas de duração.
Este comportamento pode ser justificado por problemas apresentados nos dois
decantadores que alimentam os filtros piloto. Um deles estava visualmente muito
sujo e na eminência de ser lavado. No outro, os flocos apresentavam-se flotando,
comportamento este não usual para decantadores operando de maneira satisfatória.
Ambos os filtros apresentaram valores de turbidez similares, e valores ligeiramente
melhores para os filtros de antracito (F1 e F3).
Pelo fato de não haver diferenças significativas entre os filtros no tocante à
qualidade do efluente, a evolução de perda de carga se torna o importante fator de
distinção entre eles.
180
É indiscutível a superioridade dos filtros de antracito comparado aos filtros de areia
em termos de perda de carga. Os filtros de antracito propiciam carreiras de filtração
mais longas do que os filtros de areia.
Portanto, os filtros de antracito se tornam uma opção muito atrativa em substituição
aos filtros de areia, mas é importante salientar que outros aspectos devem ser
considerados, como o custo do material (o antracito é mais caro que a areia), as
futuras perdas de material durante a lavagem, e o consumo de água de lavagem.
As Figuras 5.123 a 5.126 apresentam os valores de β para os filtros piloto F1 a F4
para diferentes segmentos do meio filtrante.
F1
0
3
6
9
12
15
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.123 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
181
F2
0
3
6
9
12
15
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.124 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F3
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.125 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
182
F4
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (horas)
β
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.126 – Evolução temporal do parâmetro β para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Analisando-se as Figuras 5.123 a 5.126, pode-se notar que os quatro filtros, apesar
de possuírem diferentes tipos de material filtrante (areia e antracito), se comportam
de maneira similar. Para ambos os filtros, o valor de β tende a aumentar com tempo
para todos os segmentos em que este parâmetro foi calculado e, este aumento foi
maior para as primeiras camadas de meio filtrante, de 0-10 cm e 10-20 cm. Portanto,
conclui-se que, de fato, a maior retenção de impurezas tende a ficar retida em suas
camadas iniciais, sendo que as demais tendem a trabalhar como camadas de
polimento.
As Figuras 5.127 a 5.130 apresentam os valores de ψ para os filtros piloto F1 a F4
para diferentes tempos de carreira de filtração.
183
F1
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 16 20 24 26
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.127 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F1. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F2
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 16 20 24 26
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.128 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F2. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
184
F3
0%
10%
20%
30%
40%
4 8 12 16 20 24 26
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.129 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F3. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
F4
0%
10%
20%
30%
4 8 12 16 20 24 26
Tempo (horas)
ψ p
si (%)
P2-P3 P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Figura 5.130 – Evolução temporal do parâmetro ψ para o filtro piloto F4. Carreira de Filtração 57 P2-P3: 0 a 10 cm; P3-P4: 10 a 20 cm; P4-P5: 20 a 30 cm; P5-P6: 30 a 40 cm; P6-P7: 40 a 50 cm
Mais uma vez, com respeito à distribuição da perda de carga ao longo do material
filtrante e em função do tempo, observa-se que não há nenhuma diferença em
185
relação às demais conduzidas, isto é, a maior perda de carga situa-se entre 0-10 cm
e a sua distribuição em relação à perda de carga total permanece aproximadamente
constante ao longo do tempo.
Também, comparando-se os resultados, considerando o tipo de material, o
comportamento é similar para ambos os filtros.
A Tabela 5.4 apresenta um quadro resumo com os valores de média e desvio
padrão para os valores de turbidez da água bruta, decantada e filtrada para as
carreiras de filtração 16 a 63 realizadas na Etapa 2.
186
Tabela 5.4 – Quadro resumo de valores de turbidez média e desvio padrão para ensaios de filtração da Etapa 2
Turbidez Média e Desvio Padrão (UNT) Carreira Água
Bruta Água
DecantadaF1 F2 F3 F4
16 1,67 0,23
1,42 0,47
0,23 0,13
0,28 0,19
0,32 0,07
0,55 0,13
17 1,37 0,15
1,44 0,52
0,19 0,07
0,25 0,09
0,26 0,08
0,39 0,14
18 1,75 0,13
1,09 0,24
0,18 0,05
0,23 0,05
0,22 0,04
0,32 0,08
19 1,85 0,15
1,03 0,34
0,21 0,06
0,25 0,06
0,20 0,06
0,27 0,07
20 3,02 0,38
1,40 0,43
0,19 0,06
0,25 0,07
0,24 0,04
0,33 0,08
21 3,02 0,31
1,27 0,18
0,20 0,05
0,26 0,07
0,32 0,11
0,36 0,09
22 2,28 0,22
1,10 0,19
0,17 0,03
0,21 0,03
0,24 0,08
0,31 0,10
23 2,56 0,30
1,16 0,14
0,18 0,04
0,22 0,04
0,20 0,04
0,25 0,03
24 1,89 0,13
1,06 0,15
0,27 0,08
0,30 0,07
0,20 0,05
0,27 0,06
25 1,95 0,14
1,20 0,17
0,34 0,11
0,40 0,12
0,27 0,10
0,33 0,11
26 2,11 0,14
1,25 0,27
0,39 0,10
0,45 0,08
0,32 0,10
0,35 0,09
27 2,65 0,50
0,98 0,18
0,28 0,09
0,30 0,09
0,25 0,08
0,28 0,08
28 3,22 0,64
1,02 0,14
0,22 0,05
0,22 0,05
0,23 0,04
0,27 0,07
29 2,84 0,22
1,14 0,58
0,29 0,19
0,35 0,25
0,24 0,13
0,33 0,23
30 2,07 0,16
1,28 0,18
0,21 0,06
0,23 0,05
0,29 0,04
0,37 0,07
31 2,02 0,11
1,13 0,10
0,17 0,04
0,21 0,04
0,26 0,05
0,32 0,06
32 1,97 0,16
1,23 0,18
0,26 0,08
0,26 0,08
0,23 0,07
0,27 0,07
continua
187
continuação Turbidez Média e Desvio Padrão (UNT)
Carreira Água Bruta
Água Decantada
F1 F2 F3 F4
33 2,32 0,24
1,41 0,17
0,37 0,11
0,38 0,10
0,29 0,07
0,31 0,06
34 4,27 0,59
1,96 0,32
0,23 0,06
0,24 0,05
0,26 0,06
0,32 0,07
35 5,06 0,39
2,07 0,20
0,29 0,10
0,28 0,08
0,26 0,07
0,27 0,05
36 1,91 0,18
1,17 0,26
0,30 0,04
0,32 0,04
0,28 0,06
0,33 0,07
37 1,82 0,13
1,17 0,23
0,27 0,08
0,27 0,05
0,29 0,05
0,30 0,04
38 1,61 0,14
0,97 0,22
0,27 0,05
0,29 0,05
0,25 0,07
0,30 0,09
39 1,44 0,17
0,79 0,25
0,28 0,09
0,32 0,13
0,24 0,07
0,28 0,10
40 1,40 0,21
0,77 0,09
0,20 0,05
0,22 0,06
0,17 0,03
0,21 0,04
41 1,49 0,23
0,80 0,14
0,22 0,06
0,24 0,10
0,19 0,07
0,22 0,06
42 3,25 0,73
0,89 0,15
0,24 0,06
0,24 0,05
0,24 0,06
0,24 0,07
43 3,06 0,55
1,18 0,27
0,31 0,13
0,33 0,15
0,30 0,11
0,30 0,12
44 2,22 0,42
1,09 0,32
0,38 0,08
0,40 0,11
0,36 0,07
0,44 0,13
45 1,90 0,33
0,93 0,07
0,28 0,06
0,31 0,05
0,28 0,05
0,31 0,05
46 2,56 0,29
0,87 0,28
0,11 0,02
0,17 0,05
0,13 0,04
0,18 0,08
47 2,45 0,14
1,17 0,91
0,17 0,10
0,23 0,14
0,17 0,07
0,20 0,10
48 2,13 0,15
0,78 0,18
0,11 0,04
0,14 0,04
0,12 0,04
0,13 0,06
49 1,98 0,22
0,66 0,08
0,13 0,03
0,15 0,04
0,13 0,03
0,14 0,03
continua
188
conclusão Turbidez Média e Desvio Padrão (UNT)
Carreira Água Bruta
Água Decantada
F1 F2 F3 F4
50 2,36 0,16
1,22 0,18
0,24 0,08
0,27 0,08
0,20 0,06
0,22 0,06
51 2,24 0,29
1,16 0,14
0,21 0,09
0,22 0,08
0,19 0,08
0,17 0,06
52 1,83 0,12
0,98 0,08
0,28 0,10
0,29 0,08
0,26 0,09
0,28 0,09
53 3,11 0,20
1,00 0,16
0,22 0,06
0,22 0,04
0,20 0,06
0,20 0,04
54 2,34 0,48
0,98 0,11
0,30 0,11
0,30 0,11
0,28 0,13
0,27 0,10
55 2,23 0,44
1,17 0,10
0,33 0,11
0,32 0,09
0,31 0,11
0,33 0,09
56 2,08 0,08
1,09 0,13
0,34 0,10
0,36 0,09
0,32 0,09
0,37 0,09
57 2,08 0,08
1,09 0,13
0,34 0,10
0,36 0,09
0,32 0,09
0,37 0,09
58 2,36 0,06
1,49 0,27
0,34 0,10
0,42 0,09
0,32 0,07
0,43 0,06
59 2,64 0,26
1,21 0,13
0,38 0,08
0,40 0,08
0,34 0,07
0,37 0,05
60 3,49 0,64
0,98 0,12
0,28 0,09
0,28 0,07
0,25 0,06
0,27 0,07
61 2,68 0,35
0,91 0,10
0,26 0,09
0,25 0,06
0,23 0,07
0,23 0,06
62 2,55 0,31
1,05 0,28
0,23 0,06
0,23 0,05
0,23 0,05
0,24 0,05
63 2,23 0,97
0,93 0,15
0,20 0,06
0,24 0,05
0,18 0,04
0,21 0,04
Média Total 2,36 1,13 0,25 0,28 0,25 0,29
189
Como dito anteriormente, os efluentes dos filtros de antracito, F1 e F3, apresentam
qualidade ligeiramente superior aos filtros de areia, F2 e F4, mas nada muito
significativo. A grande supremacia dos filtros de antracito em relação aos filtros de
areia está no tocante à evolução de perda de carga e duração das carreiras de
filtração.
Acredita-se que esta diferença de comportamento esteja diretamente associada às
características geométricas dos materiais filtrantes (coeficientes de esfericidade e
porosidade). Com a finalidade de permitir uma melhor análise de suas
características físicas, grãos de antracito e areia foram fotografados e estão
apresentados nas Figuras 5.131 e 5.132, respectivamente.
Figura 5.131 – Vista dos grãos de antracito empregados na montagem dos filtros F1 e F3 (aumento
de 10 vezes)
190
Figura 5.132 – Vista dos grãos de areia empregados na montagem dos filtros F2 e F4 (aumento de 10
vezes)
Analisando-se as Figuras 5.131 e 5.132, observar-se que, comparativamente, os
grãos de antracito possuem formatos angulosos e os grãos de areia, formatos
arredondados. Ou seja, os grãos de areia apresentam um maior coeficiente de
esfericidade do que quando comparado com os grãos de antracito e, assim sendo,
espera-se que a porosidade do antracito seja maior do que quando comparada com
a porosidade da areia. Usualmente, os coeficientes de esfericidade da areia e do
antracito são da ordem de 0,80 e 0,50, respectivamente. Os valores de porosidade
da areia e do antracito são iguais a 0,43 e 0,55, respectivamente. Portanto, o melhor
comportamento do antracito em relação à areia em sistemas de filtração pode ser
justificado pelos diferentes de índices físicos dos materiais em questão.
191
5.3 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FILTRAÇÃO – ETAPA 3
Nesta terceira etapa, foram realizadas quinze carreiras de filtração. Devido à
quantidade elevada de resultados experimentais, serão apresentados alguns
resultados típicos para interpretação e análise. Todos os resultados experimentais
estão apresentados no ANEXO C.
Esta etapa foi caracterizada pelo aumento da altura do leito filtrante para os filtros F3
e F4 com o objetivo de obter uma possível melhora na qualidade da água filtrada em
termos de turbidez. Assim, os filtros F1 e F3 foram constituídos de antracito, e F2 e
F4, de areia. A altura de leito filtrante foi de 120 cm para F1 e F2, e de 160 cm para
F3 e F4.
Para um melhor entendimento, as características dos filtros são apresentadas na
Tabela 5.5 a seguir:
Tabela 5.5 – Características granulométricas dos materiais filtrantes utilizados na Etapa 3
Filtros Material Filtrante
Altura Coeficiente de
uniformidade
Diâmetro efetivo
F1 Antracito 120 cm 1,30 1,30 mm
F2 Areia 120 cm 1,30 1,30 mm F3 Antracito 160 cm 1,30 1,30 mm F4 Areia 160 cm 1,30 1,30 mm
Os quatro filtros foram alimentados com água decantada à taxa de filtração de 500
m3/m2/dia.
As Figuras 5.133 a 5.136 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1 e F3,
qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2 e F4 e evolução de perda de
carga para a Carreira de Filtração 64, respectivamente. Os resultados operacionais
relativos à Carreira de Filtração 64 encontram-se no Anexo C.
192
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.133 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 64
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5.134 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de Filtração 64
193
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.135 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de Filtração 64
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
0 h
8 h
16 h
23 h
Tempo (horas)
Perd
a de
car
ga (m
)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.136 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 64
194
Analisando-se a Figura 5.133, pode-se notar que, apesar da grande variação de
qualidade da água bruta (1,0 - 2,5 UNT), a turbidez da água decantada permaneceu
relativamente constante em torno de 1,0 UNT.
Através das Figuras 5.134 e 5.135 é possível ver mais claramente como foi mais
vantajoso, em termos de turbidez do efluente, o aumento de leito filtrante para o filtro
de antracito do que para o de areia.
O encerramento da carreira do filtro F3 se deu pelo critério de perda de carga com
16 horas de operação, enquanto F1, F2 e F4 tiveram suas carreiras encerradas com
23h devido a apresentarem valores de turbidez acima de 0,5 UNT. Este aumento de
turbidez coincidiu com o período de lavagem de um dos dois decantadores da ETA
Rio Grande que alimentam os filtros piloto, e conseqüente piora de qualidade da
água decantada.
Analisando-se a Figura 5.136, nota-se que o filtro F2 apresentou maior evolução de
perda de carga em relação ao filtro F4, assim como o filtro F3 em relação ao filtro F1.
Esta maior evolução de perda de carga está diretamente associada ao fato de que a
qualidade da água filtrada produzida pelos filtros F2 e F3 foi bastante superior
quando comparada com os filtros F4 e F1, respectivamente. Como a retenção de
impurezas foi maior para os filtros F2 e F3 do que para os filtros F1 e F4, a lógica
indica que a sua evolução de perda de carga tenderá a ser maior, o que foi
justamente o que ocorreu.
As Figuras 5.137 a 5.140 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1 e F3,
qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2 e F4 e evolução de perda de
carga para a Carreira de Filtração 68, respectivamente. Os resultados operacionais
relativos à Carreira de Filtração 68 encontram-se no Anexo C.
195
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.137 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 68
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5.138 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de Filtração 68
196
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.139 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de Filtração 68
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.140 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 68
197
A qualidade da água bruta apresentou-se novamente instável (2,0 a 3,0 UNT),
enquanto que a qualidade da água decantada foi relativamente constante, em torno
de 1,0 UNT.
Os filtros comportaram-se de maneira muito satisfatória apresentando baixos valores
de turbidez.
As carreiras dos filtros de antracito, F1 e F3, foram encerradas pelo critério de perda
de carga máxima, com tempo de duração 36 e 22 horas, respectivamente. Os filtros
de areia, F2 e F4, tiveram ambos, suas carreiras encerradas por tempo máximo de
duração, 40h.
A Figura 5.138 deixa claro que o aumento de leito para o filtro de antracito foi
positivamente significativo. Entretanto, para os filtros de areia (Figura 5.139), o
aumento de leito não foi vantajoso, em termos de qualidade do efluente.
Embora o filtro F1 e F3 tenham tido diferentes comportamentos com respeito à
qualidade da água filtrada, os valores de perda de carga foram bastante
semelhantes, não se tendo notado diferenças significativas entre estes.
As Figuras 5.141 a 5.144 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1 e F3,
qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2 e F4 e evolução de perda de
carga para a Carreira de Filtração 71, respectivamente. Os resultados operacionais
relativos à Carreira de Filtração 71 encontram-se no Anexo C.
198
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
l
Figura 5.141 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 71
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5.142 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de Filtração 71
199
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,90
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.143 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de Filtração 71
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.144 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 71
200
Assim como a água bruta (2,5 a 3,5 UNT), a água decantada (1,0 a 2,0 UNT)
também apresentou flutuações nos valores de turdidez.
Nesta carreira, como a turbidez dos filtros de areia (F2 e F4) se mostraram muito
elevadas (0,4 a 0,5 UNT) desde o início de operação, decidiu-se por não considerar
os valores de turbidez acima de 0,5 UNT como critério de interrupção das carreiras.
Sendo assim, os filtros de areia, F2 e F4, tiveram duração de 40 horas, e os filtros de
antracito, F1 e F3, tiveram suas carreiras encerradas pelo critério de perda de carga
limite, com duração de 38 e 26 horas respectivamente.
Considerando a altura de leito, mais uma vez, é evidente o ganho que se tem com o
aumento do leito do filtro de antracito, enquanto que para a areia é indiferente.
Com relação à evolução de perda de carga, pode-se notar que não há diferenças
significativas entre os filtros F1 e F3, e nem entre os filtros F2 e F4.
As Figuras 5.145 a 5.148 apresentam os valores de qualidade da água bruta,
decantada e filtrada, qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F1 e F3,
qualidade do efluente produzido pelos filtros piloto F2 e F4 e evolução de perda de
carga para a Carreira de Filtração 78, respectivamente. Os resultados operacionais
relativos à Carreira de Filtração 78 encontram-se no Anexo C.
201
0
1
2
3
4
5
6
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.145 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de
Filtração 78
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5.146 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 e F3. Carreira de Filtração 78
202
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,90
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F4
Figura 5.147 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F4. Carreira de Filtração 78
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
35 h
oras
38 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 5.148 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 78
203
Nesta carreira, água bruta (2,0 a 3,0 UNT) e a água decantada (1,0 a 2,0 UNT)
apresentaram flutuações em seus valores de turbidez.
Similarmente à carreira anterior, os filtros de areia apresentaram altos valores de
turbidez (0,4 a 0,5 UNT) desde o início dos ensaios. Assim, os filtros F2 e F4 tiveram
suas carreiras encerradas com 40 horas de duração, e as carreiras dos filtros F1 e
F3 foram encerradas por perda de carga limite com 38 e 27 horas de duração,
respectivamente.
Mais uma vez, o aumento de leito para o filtro de antracito foi vantajoso, enquanto
que para o filtro de areia foi indiferente em termos de qualidade do efluente.
No tocante à perda de carga, não houve diferenças significativas entre os filtros.
A Tabela 5.6 apresenta um quadro resumo com os valores de média e desvio
padrão para os valores de turbidez da água bruta, decantada e filtrada para as
carreiras de filtração 1 a 15 realizadas na Etapa 3.
204
Tabela 5.6 – Quadro resumo de valores de turbidez média e desvio padrão para ensaios de filtração da Etapa 3
Turbidez Média e Desvio Padrão (UNT) Carreira Água
Bruta Água
DecantadaF1 F2 F3 F4
64 1,82 0,60
0,93 0,16
0,21 0,09
0,23 0,11
0,13 0,02
0,30 0,17
65 1,71 0,38
1,05 0,08
0,25 0,05
0,26 0,04
0,16 0,03
0,26 0,05
66 1,54 0,28
0,87 0,16
0,18 0,06
0,20 0,06
0,13 0,04
0,21 0,14
67 2,56 0,91
1,39 0,32
0,30 0,07
0,96 0,39
0,11 0,05
1,05 0,55
68 2,42 0,24
1,01 0,22
0,20 0,02
0,38 0,28
0,07 0,01
0,36 0,31
69 3,16 0,77
1,08 0,14
0,19 0,04
0,30 0,14
0,08 0,06
0,31 0,19
70 3,46 0,29
1,69 0,28
0,34 0,04
0,50 0,09
0,21 0,03
0,39 0,07
71 2,84 0,54
1,53 0,28
0,39 0,10
0,57 0,13
0,22 0,05
0,54 0,11
72 2,82 0,23
1,48 0,22
0,37 0,07
0,59 0,11
0,22 0,04
0,45 0,07
73 2,69 0,48
1,08 0,22
0,36 0,11
0,54 0,12
0,22 0,07
0,39 0,09
74 2,64 0,22
1,12 0,21
0,38 0,11
0,59 0,09
0,24 0,08
0,40 0,10
75 2,31 0,18
0,87 0,21
0,31 0,08
0,50 0,07
0,19 0,06
0,31 0,06
76 2,42 0,29
1,23 0,50
0,36 0,12
0,56 0,15
0,24 0,10
0,39 0,13
77 2,56 0,08
1,32 0,19
0,41 0,11
0,70 0,11
0,30 0,10
0,50 0,10
78 2,35 0,43
1,29 0,11
0,49 0,14
0,78 0,12
0,31 0,10
0,51 0,12
Média Total 2,49 1,20 0,32 0,51 0,19 0,42
205
Analisando-se a tabela anterior, nota-se que, com o aumento da altura do material
filtrante de 120 cm para 160 cm, pode-se esperar uma melhora na qualidade da
água filtrada, seja para os filtros constituídos de antracito como para os filtros de
areia.
Outro fato relevante a se observar é que os filtros constituídos de antracito, seja com
120 cm ou 160 cm de altura, foram sempre melhores do que os filtros de areia.
Acredita-se que as principais razões para este comportamento estejam associadas
às diferenças de características físicas entre ambos os materiais filtrantes
(coeficientes de esfericidade e porosidade).
A maior angulosidade do antracito em relação à areia pode ter proporcionado
melhores condições para a deposição das partículas coloidais ao longo de sua
profundidade.
5.4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS À CONTAGEM DE PARTÍCULAS
Para o estudo experimental dos sistemas de filtração, além de se considerar o
parâmetro turbidez, foram coletadas em intervalos regulares de tempo amostras
para a determinação da contagem de partículas da água decantada e filtrada
produzida pelos filtros piloto. A contagem de partículas foi efetuada na faixa de 2,0
µm a 20 µm. Devido a problemas inerentes ao equipamento de contagem de
partículas, não foi possível a realização deste ensaio para todas as carreiras de
filtração.
Os valores de contagem de partículas para algumas carreiras de filtração associadas
às Etapas 1, 2 e 3, estão apresentadas nas Figuras 5.149 a 5.160. Os resultados
inerentes às demais carreiras de filtração referentes às Etapas 1, 2 e 3 estão
apresentados no Anexo A, B e C, respectivamente.
206
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
2000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 5.149 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 7
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 5.150 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 10
207
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horas
T=10 horas
Figura 5.151 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 14
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 5.152 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 17
208
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 5.153 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 24
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 5.154– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 31
209
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 5.155– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 35
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 5.156– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 56
210
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 5.157– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 62
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 5.158– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 65
211
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 5.159– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 73
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 5.160– Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4.
Carreira de Filtração 78
212
Observando-se os valores de contagem de partículas para a água decantada e
filtrada para todas as carreiras de filtração conduzidas até então, pôde-se notar que
os valores obtidos para a água filtrada foram relativamente elevados.
Deste modo, levantou-se a suspeita de que a ETA Rio Grande estivesse trabalhando
em condições de coagulação críticas ou subcríticas, isto é, operando com uma
dosagem de coagulante em condições inferiores às normais. Assim sendo, um
grande número de partículas coloidais presentes na água decantada, ao não terem
sido devidamente coaguladas, estaria ainda presentes na água decantada e, não
tendo sido desestabilizadas quimicamente, não apresentariam condições de serem
removidas no processo de filtração.
Pode-se notar também que os valores de contagem de partículas para a água
decantada variaram muito ao longo dos ensaios experimentais, ou seja, este tipo de
ensaio se mostra muito sensível na avaliação da qualidade da água, podendo ser
utilizado apenas como um indicativo do desempenho dos sistemas de filtração.
Assim, o parâmetro turbidez se mostra adequado e é usado como Padrão de
Potabilidade.
A Figura 5.161 apresenta o gráfico com valores de turbidez da água decantada em
relação aos seus valores de contagem de partículas.
y = 1327,4xR2 = -0,0765
0
2000
4000
6000
8000
10000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Turbidez da Água Decantada (UNT)
Partí
cula
s - Á
gua
Dec
anta
da (#
/mL)
Figura 5.161 – Turbidez da água decantada em função dos seus valores de contagem de partículas
para a faixa de 2 μm a 20 μm
213
A variação de contagem de partículas na água decantada com relação ao seu
aumento de turbidez não apresentou uma tendência linear.
As Figuras 5.162 a 5.165 apresentam a relação entre contagem de partículas da
água decantada com a contagem de partículas dos filtros F1 a F4.
y = 0,171xR2 = 0,094
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 2000 4000 6000 8000 10000
Partículas - Água Decantada (#/mL)
Par
tícul
as -
F1 (#
/mL)
Figura 5.162 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F1) para a faixa de 2 μm a 20 μm
y = 0,2714xR2 = 0,1674
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 2000 4000 6000 8000 10000
Partículas - Água Decantada (#/mL)
Par
tícul
as -
F2 (#
/mL)
Figura 5.163 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F2) para a faixa de 2 μm a 20 μm
214
y = 0,1597xR2 = 0,4729
0
300
600
900
1200
1500
1800
0 2000 4000 6000 8000 10000
Partículas - Água Decantada (#/mL)
Par
tícul
as -
F3 (#
/mL)
Figura 5.164 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F3) para a faixa de 2 μm a 20 μm.
y = 0,2022xR2 = -0,0251
0
400
800
1200
1600
2000
0 2000 4000 6000 8000 10000
Partículas - Água Decantada (#/mL)
Par
tícul
as -
F4 (#
/mL)
Figura 5.165 – Contagem de partículas da água decantada em função da contagem de partículas
para a água filtrada (Filtro F4) para a faixa de 2 μm a 20 μm Analisando-se as Figuras 5.162 a 5.165, pode-se notar que, em termos de contagem
de partículas, quando há a deterioração da qualidade da água decantada, o mesmo
215
ocorre com a qualidade da água filtrada. Este mesmo comportamento foi observado
no tocante ao parâmetro turbidez, ou seja, quando houve aumento nos valores de
turbidez da água decantada, houve aumento nos valores de turbidez da água
filtrada.
Os gráficos das Figuras 5.166 a 5.169 apresentam a relação entre turbidez da água
decantada com a contagem de partículas da água filtrada dos filtros F1, F2, F3 e F4,
respectivamente.
y = 276,99xR2 = -0,0773
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Turbidez da Água Decantada (UNT)
Par
tícul
as -
F1 (#
/mL)
Figura 5.166 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas para a água
filtrada (Filtro F1) para a faixa de 2 μm a 20 μm
216
y = 434,7xR2 = -0,0731
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Turbidez da Água Decantada (UNT)
Par
tícul
as -
F2 (#
/mL)
Figura 5.167 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas para a água
filtrada (Filtro F2) para a faixa de 2 μm a 20 μm
y = 215,73xR2 = -0,062
0
300
600
900
1200
1500
1800
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Turbidez da Água Decantada (UNT)
Par
tícul
as -
F3 (#
/mL)
Figura 5.168 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas para a água
filtrada (Filtro F3) para a faixa de 2 μm a 20 μm
217
y = 363,21xR2 = -0,0654
0
400
800
1200
1600
2000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Turbidez da Água Decantada (UNT)
Par
tícul
as -
F4 (#
/mL)
Figura 5.169 – Qualidade da água decantada em função da contagem de partículas para a água
filtrada (Filtro F4) para a faixa de 2 μm a 20 μm
Nota-se que o efeito de deterioração (para os valores de contagem de partículas)
citado anteriormente foi mais evidente do que quando comparado aos valores da
água decantada.
E, da mesma foram que não se obteve uma boa relação entre os valores de turbidez
da água decantada e sua contagem de partículas (Figura 5.161), também não houve
uma boa relação entre os valores de turbidez da água decantada e contagem de
partículas na água filtrada.
As Figuras 5.170 a 5.173 apresentam os valores de contagem de partículas para a
água filtrada em função de seus valores de turbidez para os filtros F1, F2, F3 e F4.
218
y = 1899xR2 = 0,2089
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Turbidez da Água Filtrada - F1 (UNT)
Par
tícul
as -
F1 (#
/mL)
Figura 5.170 – Qualidade da água filtrada (Filtro F1) em função da contagem de partículas para a
água filtrada (Filtro F1) para a faixa de 2 μm a 20 μm
y = 2116,4xR2 = 0,3718
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Turbidez da Água Filtrada - F2 (UNT)
Par
tícul
as -
F2 (#
/mL)
Figura 5.171 – Qualidade da água filtrada (Filtro F2) em função da contagem de partículas para a
água filtrada (Filtro F2) para a faixa de 2 μm a 20 μm
219
y = 1470,4xR2 = 0,0198
0
300
600
900
1200
1500
1800
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Turbidez da Água Filtrada - F3 (UNT)
Par
tícul
as -
F3 (#
/mL)
Figura 5.172 – Qualidade da água filtrada (Filtro F3) em função da contagem de partículas para a
água filtrada (Filtro F3) para a faixa de 2 μm a 20 μm
y = 1587,4xR2 = 0,0574
0
400
800
1200
1600
2000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Turbidez da Água Filtrada - F4 (UNT)
Par
tícul
as -
F4 (#
/mL)
Figura 5.173 – Qualidade da água filtrada (Filtro F4) em função da contagem de partículas para a
água filtrada (Filtro F4) para a faixa de 2 μm a 20 μm
Nota-se que, com o aumento da turbidez da água filtrada, houve um aumento
proporcional nos valores de contagem de partículas.
220
5.5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
RELATIVOS AOS ENSAIOS DE FLUIDIFICAÇÃO E EXPANSÃO
5.5.1 Apresentação e análise dos resultados experimentais relativos aos ensaios de fluidificação e expansão – Etapa 1
A Figura 5.174 apresenta as curvas de perda de carga em função das velocidades
ascensionais de água de lavagem para os quatro filtros piloto empregados na
investigação experimental.
0
20
40
60
80
100
120
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
Velocidade Ascencional de Água de Lavagem (m3/m2/dia)
Perd
a de
Car
ga (c
m)
Filtro F1 - Areia (0,42 mm) - Antracito (1,3 mm) Filtro F2 - Antracito (1,3 mm)
Filtro F3 - Antracito (0,76 mm) Filtro F4 - Areia (0,74 mm)
Figura 5.174 – Perda de carga em função da velocidade ascensional de água de lavagem para os filtros piloto F1, F2, F3 e F4
221
Através dos resultados experimentais obtidos, foram calculadas as Velocidades
Mínimas de Fluidificação (VMF), sendo estas chamadas de VMF observadas.
Posteriormente, obteve-se os valores de Velocidade Mínima de Fluidificação, VMF
calculadas, empregando-se a metodologia proposta por FERREIRA FILHO (1995),
de acordo com as Equações 5.3, 5.4, 5.5 e 5.6 a seguir:
( )2
3 ...
μ
ρρρ gdGa pi −
= (5.3)
( )[ ] 7,33.0408,07,33Re 212 −+= Ga
iMF (5.4)
νiMF
MFdV
ii
.Re = (5.5)
∑=
=n
iiMFMF xVV
i1
. (5.6)
VMF = velocidade mínima de fluidificação (LT-1). GA = número de Galileu.
A Tabela 5.7 apresenta os valores de velocidade mínima de fluidificação observados
e calculados para os filtros piloto empregados na investigação experimental.
222
Tabela 5.7 – Velocidades mínimas de fluidificação observadas e calculadas para os filtros piloto F1, F2, F3 e F4. Etapa 1
Filtro Piloto VMF observada (m/dia)
VMF calculada (m/dia)
Erro percentual (%)
F1 548,7 685,1 24,8 F2 843,2 772,1 -8,4 F3 675,9 581,8 -13,9 F4 970,8 1.152,2 18,7
Conforme se pode observar pelos resultados experimentais apresentados na Figura
5.174 e na Tabela 5.7, o filtro piloto F4 composto unicamente por areia como
material filtrante foi o que apresentou o maior valor de velocidade mínima de
fluidificação quando comparado com os demais. Ainda que sua granulometria tenha
sido menor quando comparado com os filtros piloto F2 e F3 compostos unicamente
por antracito como material filtrante, em função do maior valor da massa específica
da areia quando comparado com o antracito, este maior valor se justifica.
A importância na determinação do valor da velocidade mínima de fluidificação
justifica-se, pois, dado que uma das tecnologias de lavagem de materiais filtrantes
que têm sido mais empregadas em meios filtrantes do tipo camada profunda é do
tipo lavagem com ar e água simultaneamente em condições de sub-fluidificação,
quanto menor for esta, menores tenderão a ser os volumes de água de lavagem
gasto no processo, assumindo-se que os tempos de lavagem sejam os mesmos.
Deste modo, os filtros do tipo camada profunda sendo constituídos por antracito
unicamente como material filtrante tendem a ser mais vantajosos do que os filtros de
areia no que diz respeito a um menor consumo de água de lavagem, com
conseqüente vantagem também na concepção e projeto do seu sistema de
tratamento de resíduos líquidos e sólidos.
Comparando-se as velocidades mínimas de fluidificação observadas e calculadas
apresentadas na Tabela 5.7, pode-se observar que as mesmas estão muito
próximas entre si, com erros percentuais da ordem de -15% a 25%, o que pode ser
considerado bastante razoável do ponto de vista de engenharia.
A Figura 5.175 apresenta os valores de expansão dos materiais filtrantes em função
da velocidade ascensional de água de lavagem para os filtros piloto F1, F2, F3 e F4.
223
5
10
15
20
25
30
500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
Velocidade ascencional de água de lavagem (m3/m2/dia)
Exp
ansã
o (%
)
Filtro F1 - Areia (0,42 mm) - Antracito (1,3 mm) Filtro F2 - Antracito (1,3 mm)
Filtro F3 - Antracito (0,76 mm) Filtro F4 - Areia (0,74 mm)
Figura 5.175 – Expansão dos materiais filtrantes dos filtros piloto em função da velocidade ascensional de água de lavagem
Observando-se a Figura 5.175, pode-se notar que o filtro piloto F4, que possui
concepção idêntica aos filtros atualmente em operação na ala “nova” da ETA Rio
Grande, é aquele que, para uma determinada expansão do material filtrante, requer
a maior velocidade ascensional de água de lavagem.
Os filtros da ala “nova” foram concebidos para serem lavados com ar seguido de
água e, em função destes serem do tipo camada profunda, a sua lavagem com ar é
absolutamente fundamental. Esta lavagem, por sua vez, pode causar acúmulo de ar
nos interstícios do material filtrante e camada suporte, levando a possíveis prejuízos
às carreiras seguintes com relação à deterioração da qualidade da água filtrada e
evolução de perda de carga.
Para remover o ar acumulado é necessário que se aplique água de lavagem em
contra-corrente com velocidade ascensional que permita a sua expansão em valores
que se situem entre 10% a 20%.
224
Para o filtro F4, similar ao atualmente implantado e em operação na ETA Rio
Grande, a fim de que seja possível garantir a sua expansão em 20%, a sua
velocidade ascensional de água de lavagem deve ser da ordem de 1.700 m3/m2/dia.
Para os filtros piloto F2 e F3 compostos por antracito como material filtrante, as suas
velocidades ascensionais de água de lavagem para a mesma expansão de 20%
devem situar-se em torno de 1.300 m3/m2/dia e 1.030 m3/m2/dia, respectivamente.
Para o filtro piloto F1, para se obter uma expansão de 20%, sua velocidade
ascensional deve situar-se em torno de 1.000 m3/m2/dia.
Ainda que o filtro piloto F2, composto por antracito como material filtrante (Diâmetro
efetivo 1,3 mm), tenha uma granulometria maior do que quando comparado com o
filtro piloto F4 (Areia – Diâmetro efetivo 0,74 mm), aquele ainda necessita de uma
menor velocidade ascensional de água de lavagem para uma mesma expansão. Tal
comportamento justifica-se pelo fato do antracito apresentar menor valor de massa
específica quando comparado com a areia.
O filtro piloto F3 (Antracito – Diâmetro efetivo 0,76 mm), pelas razões expostas
acima, possuindo granulometria similar ao filtro piloto F4 (Areia – Diâmetro efetivo
0,74 mm), para uma mesma velocidade ascensional de água de lavagem,
apresentou maiores valores de expansão.
Do ponto de vista prático, ressalta-se que os filtros compostos unicamente por
antracito como material filtrante (Filtros Piloto F2 e F3), por apresentarem menores
valores de velocidade ascensional de água de lavagem para uma mesma expansão
quando comparados com o filtro piloto F4, tendem a ser mais vantajosos com
respeito a um menor consumo de água de lavagem, fato este que deve ser levado
em conta quando da reforma dos filtros da ala “velha”.
5.5.2 Apresentação e análise dos resultados experimentais relativos aos ensaios de fluidificação e expansão – Etapa 2 e 3
Os ensaios foram realizados apenas para a Etapa 2, porém os resultados são
válidos também para a Etapa 3, visto que ambas utilizaram os mesmos materiais
filtrantes (areia e antracito).
225
Como F1 e F3 são iguais, assim como F2 e F4, os ensaios foram realizados apenas
para duas concepções diferentes.
A Figura 5.176 apresenta as curvas de perda de carga em função das velocidades
ascensionais de água de lavagem para os filtros piloto empregados na investigação
experimental.
0
20
40
60
80
100
120
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700
Velocidade Ascencional de Água de Lavagem (m3/m2/dia)
Per
da d
e Ca
rga
(cm
)
Filtro F1 - Antracito (1,3 mm) Filtro F2 - Areia (1,3 mm)
Figura 5.176 – Perda de carga em função da velocidade ascensional de água de lavagem para os filtros piloto F1 e F2
A Tabela 5.8 apresenta os valores de velocidade mínima de fluidificação observados
e calculados para os filtros piloto empregados na investigação experimental, valores
estes obtidos de maneira análoga à subseção anterior referente à Etapa 1.
226
Tabela 5.8 – Velocidades mínimas de fluidificação observadas e calculadas para os filtros piloto F1 e F2. Etapa 2 e 3
Filtro Piloto VMF observada (m/dia)
VMF calculada (m/dia)
Erro percentual (%)
F1 788,7 772,0 -2,1 F2 1647,5 1562,5 -5,2
Apesar de se tratar de filtros de mesma granulometria, o filtro F1 (antracito)
apresentou o menor valor de velocidade mínima de fluidificação quando comparado
ao filtro F2 (areia). Isto se justifica em função do menor valor da massa específica do
antracito quando comparado com da areia.
Sabendo-se que quanto menor for velocidade mínima de fluidificação, menores
tenderão a ser os volumes de água de lavagem gasto no processo, pode-se dizer
que os filtros do tipo camada profunda sendo constituídos por antracito unicamente
como material filtrante tendem a ser mais vantajosos do que os filtros de areia no
que diz respeito a um menor consumo de água de lavagem, com conseqüente
vantagem também na concepção e projeto do seu sistema de tratamento de
resíduos líquidos e sólidos.
Comparando-se as velocidades mínimas de fluidificação observadas e calculadas
apresentadas na Tabela 5.8, pode-se observar que as mesmas estão muito
próximas entre si, com erros percentuais da ordem de -2% a -5%, o que pode ser
considerado desprezível.
A Figura 5.177 apresenta os valores de expansão dos materiais filtrantes em função
da velocidade ascensional de água de lavagem para os filtros piloto F1 e F2.
227
5
10
15
20
25
30
700 1200 1700 2200 2700
Velocidade ascencional de água de lavagem (m3/m2/dia)
Expa
nsão
(%)
Filtro F1 - Antracito (1,3mm) Filtro F2 - Areia (1,3 mm)
Figura 5.177 – Expansão dos materiais filtrantes dos filtros piloto em função da velocidade ascensional de água de lavagem
Observando-se a Figura 5.177, pode-se notar que o filtro piloto F2 (areia), é aquele
que, para uma determinada expansão do material filtrante, requer a maior velocidade
ascensional de água de lavagem. A fim de que seja possível garantir a sua
expansão em 20%, a sua velocidade ascensional de água de lavagem deve ser da
ordem de 2.500 m3/m2/dia.
Apesar do filtro piloto F1 (antracito), ter a mesma granulometria que o filtro piloto F2,
aquele necessita de uma menor velocidade ascensional de água de lavagem para
uma mesma expansão, cerca de 1.170 m3/m2/dia para 20% de expansão. Tal
comportamento justifica-se pelo fato do antracito apresentar menor valor de massa
específica quando comparado com a areia.
Assim, ressalta-se que os filtros compostos unicamente por antracito como material
filtrante (Filtro Piloto F1), por apresentarem menor valor de velocidade ascensional
de água de lavagem para uma mesma expansão quando comparados com o filtro
piloto F2, tendem a ser mais vantajosos com respeito a um menor consumo de água
de lavagem.
228
6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Com base nos resultados experimentais obtidos na Etapa 1, pôde-se concluir que:
• O filtro piloto que apresentou melhores resultados com respeito à
menor evolução de perda de carga, maior duração da carreira de
filtração e qualidade de água filtrada satisfatória foi o F2 (Antracito 1,3
mm).
• Durante o período em que os filtros piloto F1, F2, F3 e F4 operaram em
paralelo, não foi observada nenhuma diferença significativa entre a
qualidade da água filtrada em cada um destes em termos de turbidez,
tendo sido a taxa de evolução de perda de carga o parâmetro de maior
distinção.
• Dentre os filtros piloto operados, o filtro F4 pode ser considerado o de
pior comportamento quando comparado com os demais. Filtros rápidos
por gravidade do tipo camada profunda são dimensionados para
trabalharem com materiais filtrantes com profundidades da ordem de
1,2 metros a 1,8 metros, diâmetro efetivo de 1,2 mm a 1,5 mm e
coeficiente de uniformidade menor do que 1,5. O material filtrante
empregado para a montagem do filtro piloto F4 (Areia 0,74 mm) que,
inclusive, é o material filtrante utilizado nos filtros da ala “nova” da ETA
Rio Grande, possui características granulométricas que podem ser
consideradas incompatíveis com filtros do tipo camada profunda,
especialmente no tocante ao seu diâmetro efetivo, o que justifica o
comportamento inadequado com respeito à evolução de perda de
carga e baixa duração das carreiras de filtração.
• Atualmente, os filtros pertencentes à ala “nova” encontram-se
operando com uma taxa de filtração da ordem de 300 m3/m2/dia, valor
este que pode ser considerado com reduzido em se tratando de filtros
rápidos por gravidade do tipo camada profunda. Operando deste modo,
os filtros atualmente implantados são capazes de produzirem água
filtrada com qualidade adequada e com uma evolução de perda de
carga que permitam que os mesmos operem com duração da carreira
229
de filtração da ordem de 24 horas a 30 horas. No entanto, caso a
vazão da ETA Rio Grande seja aumentada dos atuais 4,5 m3/s para 8,0
m3/s, os filtros terão que trabalhar com taxas de filtração da ordem de
500 m3/m2/dia e, de acordo com os resultados experimentais obtidos,
estes terão muita dificuldade em operar de forma confiável,
principalmente pela alta evolução de perda de carga observada e com
conseqüente diminuição da duração da carreira de filtração. Deste
modo, a sua concepção terá de ser necessariamente revista,
especialmente no tocante a definição do material filtrante, sua
composição granulométrica e altura.
• O fato de se acreditar que os mesmos resultados experimentais
apresentados pelo filtro piloto F2 constituído unicamente como
antracito como material filtrante, também poderiam ser obtidos
utilizando-se areia de idêntica granulometria como material filtrante,
levou-se à investigação experimental da Etapa 2.
Com base nos resultados experimentais obtidos na Etapa 2 e 3, pôde-se concluir
que:
• Desde que alimentados com a mesma água decantada, submetidos à
mesma taxa de filtração, e possuam a mesma granulometria e
profundidade de leito, os filtros constituídos de antracito como material
filtrante se comportaram melhor do que os filtros constituídos de areia
no tocante à qualidade da água filtrada, evolução de perda de carga e
duração das carreiras de filtração.
• Acredita-se que as características físicas dos materiais filtrantes, mais
explicitamente, os coeficientes de esfericidade e porosidade,
justifiquem a diferença de comportamento entre a areia e o antracito
como materiais filtrantes.
• O aumento da profundidade do material filtrante de 120 cm para 160
cm proporcionou uma significativa melhora na qualidade da água
filtrada, especialmente para os filtros constituídos de antracito, porém
não se observou alteração de comportamento no tocante à evolução
de perda de carga.
230
• Desta forma, recomenda-se que filtros de camada profunda
trabalhando com taxas de filtração em torno de 500 m3/m2/dia, devem
apresentar relações entre espessura e diâmetro efetivo superiores a
1250, sendo recomendáveis valores próximos de 1500.
Considerando-se o estudo experimental realizado em todas as etapas, conclui-se
que:
• Os resultados experimentais apresentados indicam de forma bastante
clara que, quando melhor for a qualidade da água decantada, melhores
tenderão a ser o comportamento do sistema de filtração com respeito à
qualidade da água filtrada, evolução de perda de carga e tempo de
duração da carreira. Assim sendo, todos os esforços que forem
efetuados tendo por propósito garantir uma melhora da qualidade da
água decantada serão extremamente benéficos ao sistema de filtração,
tanto com respeito à qualidade da água filtrada e evolução da perda de
carga.
• Portanto, um controle efetivo do processo de coagulação e floculação
que possibilite a produção de uma água decantada com valores de
turbidez inferior a 1,0 UNT deve ser considerado como uma excelente
estratégia operacional de melhoria do sistema de filtração atualmente
implantado na ETA Rio Grande.
• Assim sendo, a estabilidade da qualidade da água decantada ao longo
do tempo em termos de turbidez é uma garantia de que o sistema de
filtração terá todas as condições ótimas de operação respeitadas e,
deste modo, a produção de água filtrada com padrão de qualidade
consistente deverá ocorrer ao longo de toda carreira de filtração.
• Com respeito aos valores de contagem de partículas, suspeita-se que,
em determinados períodos de tempo, a ETA Rio Grande esteja
trabalhando em condições de coagulação críticas ou subcríticas, isto é,
operando com uma dosagem de coagulante em condições inferiores às
normais. Assim sendo, um grande número de partículas coloidais
presentes na água decantada, ao não terem sido devidamente
coaguladas, podem ainda estar presente na água decantada e, não
231
tendo sido desestabilizadas quimicamente, não apresentariam
condições de serem removidas no processo de filtração, o que tende a
se refletir na qualidade da água filtrada.
• Sugere-se, portanto, que para que seja possível a otimização do
processo de filtração, necessariamente também deverá ser otimizado o
processo de coagulação.
• A adoção do antracito como material filtrante do tipo camada única e
profunda apresenta como vantagens o fato de permitir uma menor
velocidade ascensional de água de lavagem para uma determinada
expansão quando comparado com um filtro de areia de idêntica
granulometria, o que pode apresentar uma grande economia no
tocante aos custos do sistema de lavagem, recuperação da água de
lavagem e seu posterior tratamento.
232
REFERÊNCIAS
American Water Works Association. Water quality and treatment. 5th ed. New York: McGraw Hill, 1999. AMIRTHARAJAH, A.; CLEASBY, J. L. Predicting expansion of filters during backwash. Journal American Water Works Association. [S.l.], v. 64, n. 1, p. 52-59, Jan. 1972. AMIRTHARAJAH, A. Optim backwashing of sand filters. Journal of the Environmental Engineering Division. [S.l.], v.104, n. 5, p. 917-932, Oct. 1978. AMIRTHARAJAH, A. Some theorical and conceptual views of filtration. Journal American Water Works Association. [S.l.], v. 80, n.12, p. 36-46, Dec. 1988. BAYLIS, J. R. Design criteria for rapid sand filters. Journal American Water Works Association. [S.l.], v. 51, n. 11, p. 1433-1454, Nov. 1959. CAMP, T. R. Theory of water filtration. Journal of the Sanitary Engineering Division. [S.l.], v. 90, n. 4, p. 1-30, Aug. 1964. CLEASBY, J. L.; WILLIAMSON, M. M.; BAUMANN, E. R. Effect of filtration rate changes on quality. Journal American Water Works Association. [S.l.], v. 55, n. 7, p. 869-877, Jul. 1963. CLEASBY, J. L.; SEJKORA, G. D. Effect of media intermixing on dual media filtration. Journal of the Environmental Engineering Division. [S.l.], v. 101, n. 4, p. 503-516, Aug. 1975. CLEASBY, J. L.; FAN, K. Predicting fluidization and expansion of filter media. Journal of the Environmental Engineering Division. [S.l.], v. 107, n. 3, p. 455-471, Jun. 1981. Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. Curso básico de operação estação de tratamento de água: filtros. São Paulo: SABESP, 1983.
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236
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
0
0,50
hor
a
1 ho
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3 ho
ras
5 ho
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7 ho
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9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
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oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
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oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3
Figura 1 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de Filtração 1
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3
Figura 2 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de Filtração 1
237
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3
Figura 3 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de Filtração 1
238
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
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5 ho
ras
7 ho
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9 ho
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11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3
Figura 4 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 e F3. Carreira de Filtração 2
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3
Figura 5 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F3. Carreira de Filtração 2
239
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3
Figura 6 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F3. Carreira de Filtração 2
240
0
1
2
3
4
5
6
7
0
0,50
hor
a
1 ho
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3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3Turbidez (UNT) - F4
Figura 7 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 3
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
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oras
21 h
oras
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oras
25 h
oras
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oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 8 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 3
241
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 9 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 3
242
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
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11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
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oras
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oras
21 h
oras
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oras
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oras
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oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3Turbidez (UNT) - F4
Figura 10 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 4
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
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1 ho
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3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
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11 h
oras
13 h
oras
15 h
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oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 11 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 4
243
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 12 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 4
244
0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,505,00
0
0,50
hor
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5 ho
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11 h
oras
13 h
oras
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oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3Turbidez (UNT) - F4
Figura 13 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 5
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 14 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 5
245
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
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0 ho
ra
8 ho
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16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 15 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 5
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
900,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=5 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 16 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 5
246
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
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7 ho
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9 ho
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11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3Turbidez (UNT) - F4
Figura 17 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 6
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 18 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 6
247
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 19 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 6
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 20 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F2 a F4. Carreira de Filtração 6
248
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 21 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 22 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7
249
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 ho
ra
8 ho
ras
13 h
oras
20 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 23 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
2000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 24 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 7
250
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 25 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 8
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 26 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 8
251
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 ho
ra
8 ho
ras
14 h
oras
20 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 27 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 8
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 28 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 8
252
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 29 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 9
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 30 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 9
253
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 31 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 9
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 32 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 9
254
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 33 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 34 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10
255
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 ho
ra
8 ho
ras
13 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 35 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 36 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 10
256
0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,505,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 37 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 11
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 38 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 11
257
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 39 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 11
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 40 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 11
258
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 41 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 12
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 42 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 12
259
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 ho
ra
8 ho
ras
14 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 43 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 12
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 44 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 12
260
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 45 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 13
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 46 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 13
261
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 ho
ra
8 ho
ras
14 h
oras
20 h
oras
24 h
oras
30 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 47 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 13
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
2000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 48 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 13
262
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
14 h
oras
15 h
oras
16 h
oras
17 h
oras
18 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Série1 Série2 Série6 Série3 Série4 Série5
Figura 49 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
14 h
oras
15 h
oras
16 h
oras
17 h
oras
18 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 50 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
263
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 51 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horas
T=10 horas
Figura 52 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 14
264
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 53 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 15
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 54 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 15
265
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 55 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 15
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=2 horasT=10 horasT=20 horasT=30 horas
Figura 56 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 15
267
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 57 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 16
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 58 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 16
268
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
3 ho
ras
11 h
oras
17 h
oras
22 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 59 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 16
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 60 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 16
269
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 61 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 17
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 62 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 17
270
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
26 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 63 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 17
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 64 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 17
271
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 65 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 18
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 66 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 18
272
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
14 h
oras
20 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 67 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 18
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 68 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 18
273
0
0,5
1
1,5
2
2,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 69 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 19
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 70 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 19
274
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
30 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 71 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 19
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 72 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 19
275
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 73 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 20
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 74 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 20
276
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 75 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 20
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 76 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 20
277
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 77 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 21
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 78 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 21
278
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 79 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 21
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 80 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 21
279
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 81 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 22
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 82 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 22
280
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
14 h
oras
20 h
oras
22 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 83 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 22
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 84 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 22
281
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 85 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração23
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 86 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 23
282
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
21 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 87 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 23
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 88 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 23
283
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 89 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 24
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 90 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 24
284
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
29 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 91 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 24
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 92 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 24
285
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 93 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 25
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 94 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 25
286
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 95 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 25
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 96 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 25
287
0
0,5
1
1,5
2
2,5
30
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 97 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 26
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 98 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 26
288
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
31 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 99 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 26
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 100 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 26
289
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
40
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 101 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 27
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 102 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 27
290
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 103 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 27
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
2000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 104 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 27
291
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 105 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 28
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 106 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 28
292
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 107 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 28
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 108 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 28
293
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
40
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 109 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 29
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 110 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 29
294
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 111 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 29
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
4500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 112 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 29
295
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 113 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 30
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 114 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 30
296
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 115 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 30
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 116 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 30
297
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 117 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 31
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 118 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 31
298
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 119 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 31
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 120 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 31
299
0
0,5
1
1,5
2
2,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 121 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 32
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 122 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 32
300
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 123 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 32
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 124 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 32
301
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 125 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 33
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 126 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 33
302
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
30 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 127 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 33
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 128 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 33
303
0
1
2
3
4
5
60
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 129 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 34
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 130 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 34
304
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
15 h
oras
20 h
oras
22 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 131 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 34
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 132 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 34
305
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 133 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 35
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 134 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 35
306
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 135 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 35
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 136 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 35
307
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 137 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 36
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 138 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 36
308
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
23 h
oras
26 h
oras
30 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 139 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 36
309
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 140 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 37
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 141 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 37
310
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
19 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 142 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 37
311
00,20,40,60,8
11,21,41,61,8
2
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 143 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 38
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 144 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 38
312
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 145 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 38
313
0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 146 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 39
0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,600,650,700,75
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 147 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 39
314
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 148 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 39
315
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 149 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 40
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 150 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 40
316
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 151 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 40
317
0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 152 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 41
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 153 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 41
318
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 154 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 41
319
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 155 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 42
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 156 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 42
320
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
34 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 157 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 42
321
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 158 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 43
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
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11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 159 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 43
322
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 160 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 43
323
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
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3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 161 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 44
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 162 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 44
324
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 163 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 44
325
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 164 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 45
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 165 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 45
326
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 166 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 45
327
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 167 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 46
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 168 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 46
328
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 169 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 46
329
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 170 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 47
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 171 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 47
330
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 172 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 47
331
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 173 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 48
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
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1 ho
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3 ho
ras
5 ho
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7 ho
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11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 174 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 48
332
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
23 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 175 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 48
333
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 176 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 49
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 177 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 49
334
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 178 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 49
335
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 179 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 50
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 180 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 50
336
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
33 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Série4Série2Série3Série1
Figura 181 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 50
337
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 182 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 51
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 183 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 51
338
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
21 h
oras
25 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 184 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 51
339
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 185 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 52
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 186 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 52
340
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
31 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 187 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 52
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 188 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 52
341
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 189 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 53
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 190 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 53
342
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 191 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 53
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 192 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 53
343
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 193 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 54
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 194 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 54
344
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 195 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 54
345
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 196 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 55
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 197 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 55
346
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 198 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 55
347
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 199 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 56
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 200 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 56
348
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
38 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 201 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 56
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=6 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 202 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 56
349
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 203 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 57
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 204 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 57
350
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 205 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 57
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 206 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 57
351
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 207 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 58
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 208 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 58
352
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
0 ho
ra
8 ho
ras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 209 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 58
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
7000,0
8000,0
9000,0
10000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=12 horasT=18 horasT=24 horas
Figura 210 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 58
353
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 211 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 59
0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,600,65
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 212 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 59
354
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 213 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 59
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
900,0
1000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 214 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 59
355
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 215 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 60
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 216 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 60
356
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
29 h
oras
32 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Série4Série2Série3Série1
Figura 217 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 60
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
4500,0
5000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 218 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 60
357
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 219 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 61
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 220 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 61
358
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
30 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 221 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 61
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 222 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 61
359
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 223 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 62
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 224 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 62
360
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
38 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 225 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 62
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 226 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 62
361
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 227 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 63
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 228 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 63
362
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 229 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 63
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 230 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 63
364
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 231 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 64
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 232 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 64
365
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
0 h
8 h
16 h
23 h
Tempo (horas)
Perd
a de
car
ga (m
)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 233 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 64
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
2000,0
4000,0
6000,0
8000,0
10000,0
12000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 234 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 64
366
0
0,5
1
1,5
2
2,5
30
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 235 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 65
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 236 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 65
367
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 h
8 h
16 h
22 h
28 h
Tempo (horas)
Perd
a de
car
ga (m
)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 237 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 65
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 238 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 65
368
00,20,40,60,8
11,21,41,61,8
2
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
14 h
oras
15 h
oras
16 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 239 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 66
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
14 h
oras
15 h
oras
16 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 240 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 66
369
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 241 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 66
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 242 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 66
370
0
1
2
3
4
5
60
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 243 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 67
0,00
0,40
0,80
1,20
1,60
2,00
2,40
2,80
3,20
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 244 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 67
371
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
12 h
oras
20 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 245 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 67
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
4500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 246 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 67
372
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 247 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 68
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 248 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 68
373
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
22 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 249 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 68
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 250 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 68
374
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 251 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 69
00,050,1
0,150,2
0,250,3
0,350,4
0,450,5
0,550,6
0,650,7
0,75
0
0,25
hor
a
0,50
hor
a
0,75
hor
a
1 ho
ra
2 ho
ras
3 ho
ras
4 ho
ras
5 ho
ras
6 ho
ras
7 ho
ras
8 ho
ras
9 ho
ras
10 h
oras
11 h
oras
12 h
oras
13 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 252 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 69
375
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0 ho
ra
8 ho
ras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 253 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 69
376
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 254 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 70
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 255 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 70
377
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 256 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 70
378
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
l
Figura 257 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 71
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 258 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 71
379
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
36 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 259 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 71
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 260 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 71
380
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 261 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 72
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 262 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 72
381
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
23 h
oras
28 h
oras
32 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 263 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 72
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
900,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 264 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 72
382
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 265 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 73
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 266 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 73
383
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
37 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 267 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 73
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 268 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 73
384
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 269 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 74
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 270 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 74
385
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 271 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 74
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
7000,0
8000,0
9000,0
10000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 272 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 74
386
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 273 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 75
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 274 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 75
387
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 275 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 75
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
2000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 276 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 75
388
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,50
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 277 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 76
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 278 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 76
389
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
40 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 279 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 76
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
2000,0
4000,0
6000,0
8000,0
10000,0
12000,0
14000,0
16000,0
18000,0
20000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 280 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 76
390
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 281 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 77
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 282 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 77
391
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
32 h
oras
38 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 283 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 77
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horas
Figura 284 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 77
392
0
1
2
3
4
5
60
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UN
T)
Turbidez da água bruta (UNT) Turbidez da água decantada (UNT)Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 285 – Qualidade da água bruta, decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 78
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0
0,50
hor
a
1 ho
ra
3 ho
ras
5 ho
ras
7 ho
ras
9 ho
ras
11 h
oras
13 h
oras
15 h
oras
17 h
oras
19 h
oras
21 h
oras
23 h
oras
25 h
oras
27 h
oras
29 h
oras
31 h
oras
33 h
oras
35 h
oras
37 h
oras
39 h
oras
Tempo (horas)
Turb
idez
(UNT
)
Turbidez (UNT) - F1 Turbidez (UNT) - F2 Turbidez (UNT) - F3 Turbidez (UNT) - F4
Figura 286 – Qualidade da água filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 78
393
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 ho
ra
8 ho
ras
16 h
oras
24 h
oras
28 h
oras
35 h
oras
38 h
oras
Tempo (horas)
Per
da d
e ca
rga
(m)
Perda de carga - F1Perda de carga - F2Perda de carga - F3Perda de carga - F4
Figura 287 – Evolução de perda de carga dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 78
Contagem de Particulas para a faixa entre 2,0 e 20,0 micron
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
Água decantada Filtro F1 Filtro F2 Filtro F3 Filtro F4
Núm
ero
de P
artíc
ulas
/ml
T=8 horasT=16 horasT=24 horasT=32 horasT=40 horas
Figura 288 – Contagem de partículas para a água decantada e filtrada dos filtros piloto F1 a F4. Carreira de Filtração 78