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CoagulaCoagulaoo e e FloculaFloculaooST 502 ST 502 ST 503ST
503
DocenteDocente: Prof: Prof Peterson Peterson BuenoBueno de de
MoraesMoraes
DiscentesDiscentes: Alyson : Alyson RibeiroRibeiroDaniel
MoralesDaniel MoralesDenise Denise ManfioManfioJeniferJenifer
SilvaSilvaPaula Dell Paula Dell DucasDucasWander ZapataWander
Zapata
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1. 1. IntroduIntroduooA A guagua podepode conterconter umauma
variedadevariedade de de impurezasimpurezas, ,
destacandodestacando--se se partpartculasculas coloidaiscoloidais,
, substnciassubstncias hhmicasmicas e e organismosorganismos emem
geralgeral. . TaisTais impurezasimpurezas apresentamapresentam
cargacarga superficial superficial negativanegativa
impedindoimpedindo queque as as mesmasmesmas se se
aproximemaproximem umauma dasdas outrasoutras
permanecendopermanecendo no no meiomeio llquidoquido se se suassuas
caractercaractersticassticas nono foremforemalteradasalteradas.
Para . Para queque as as impurezasimpurezas possampossam ser ser
removidasremovidas, , precisopreciso alteraralterar
algumasalgumascaractercaractersticassticas dada guagua e e
conseqconseqentementeentemente, , dasdas impurezasimpurezas, ,
porpor meiomeio dada coagulacoagulaoo, , floculafloculaoo, ,
sedimentasedimentaoo ((ouou flotaflotao) e o) e
filtrafiltraoo..
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1. 1. IntroduIntroduooA A coagulacoagulaoo geralmentegeralmente
realizadarealizada porpor saissais de de alumalumnionio e de e de
ferroferro, , resultaresulta de de doisdois fenmenosfenmenos: :
EssencialmenteEssencialmente ququmicomico consisteconsiste
nasnas reareaeses do do coagulantecoagulante com a com a guagua e e
nana formaformaoo de de espespciescieshidrolisadashidrolisadas com
com cargacarga positivapositiva, , queque dependedepende
dadaconcentraconcentraoo do metal e pH final do metal e pH final
dada misturamistura; ;
FundamentalmenteFundamentalmente ffsicosico, , consisteconsiste
no no transportetransportedasdas espespciescies
hidrolisadashidrolisadas parapara queque hajahaja
contatocontatoentreentre as as impurezasimpurezas
presentespresentes nana guagua. .
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1. 1. IntroduIntroduoo
A A coagulacoagulaoo dependedepende
fundamentalmentefundamentalmente dasdascaractercaractersticassticas
dada guagua e e dasdas impurezasimpurezaspresentespresentes, ,
conhecidasconhecidas porpor meiomeio de de
parmetrosparmetroscomocomo pH, pH, alcalinidadealcalinidade, ,
corcor, turbidez, , turbidez, temperaturatemperatura, ,
condutividadecondutividade eleltricatrica, , tamanhotamanhoe e
distribuidistribuioo do do tamanhostamanhos dasdas
partpartculasculas ememestadoestado coloidalcoloidal e e emem
suspensosuspenso, etc., etc.
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1. 1. IntroduIntroduoo
Na Na floculafloculaoo, as , as interainteraeses
ocorremocorrementreentre impurezasimpurezas
desestabilizadasdesestabilizadas e e entreentreo o
precipitadoprecipitado do metal do metal formadoformado
ououespespciescies hidrolisadashidrolisadas positivaspositivas e as
e as partpartculasculas parapara formaformaoo de de
aglomeradosaglomeradosqueque posteriormenteposteriormente serosero
removidosremovidos porporsedimentasedimentaoo, flota, flotao o ouou
filtrafiltraoo, , nonohavendohavendo necessidadenecessidade de de
agitaagitaoo totointensaintensa quantoquanto aquelaaquela
observadaobservada nanamisturamistura rrpidapida..
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2. 2. CoagulaCoagulaooA concepA concepo bo bsica deste tipo de
tratamento consiste sica deste tipo de tratamento consiste em
transformar em flocos impurezas em estado em transformar em flocos
impurezas em estado coloidal, suspenses, etc. e, posteriormente,
coloidal, suspenses, etc. e, posteriormente, removremov--loslos em
em decantadoresdecantadores;;
Ocorre por esse mOcorre por esse mtodo:todo: RemoRemoo de 80 a
90% da mato de 80 a 90% da matria suspensa total;ria suspensa
total; 40 a 70 % da DBO 5;40 a 70 % da DBO 5; 30 a 60 % da DQO e 30
a 60 % da DQO e 80 a 90 % das bact80 a 90 % das bactrias podem ser
removidas por rias podem ser removidas por
precipitaprecipitao quo qumica.mica.
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2. 1 2. 1 Mecanismos de CoagulaMecanismos de Coagulaoo
PartPartculas coloidais, substncias culas coloidais, substncias
hhmicasmicas e e microrganismos em geral apresentammicrorganismos
em geral apresentam--se com se com carga negativa na carga negativa
na gua;gua;
Ou as partOu as partculas coloidais podem ter polculas coloidais
podem ter polmeros meros adsorvidos em sua superfadsorvidos em sua
superfcie impedindo a cie impedindo a aproximaaproximao das
mesmas;o das mesmas;
Por isso, Por isso, necessnecessrio alterar a forrio alterar a
fora inica do a inica do meiomeio atravatravs da adis da adio de
sais de alumo de sais de alumnio ou nio ou de ferro, polde ferro,
polmeros sintmeros sintticos ou vegetais ticos ou vegetais
catinicos.catinicos.
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2. 1 Mecanismos de Coagula2. 1 Mecanismos de Coagulaoo
Atualmente consideraAtualmente considera--se coagulase coagulao
o como resultado como resultado individual ou combinado individual
ou combinado da ada ao de quatro mecanismo distintos:o de quatro
mecanismo distintos:
Compresso da dupla camada elCompresso da dupla camada
eltrica;trica; AdsorAdsoro e neutralizao e neutralizaoo;;
VarreduraVarredura;; AdsorAdsoro e formao e formao de pontes.o de
pontes.
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2. 2. CoagulaCoagulaoo
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
SulfatoSulfato de de alumalumnionio;; CloretoCloreto
ffrricorrico;; HidroxicloretoHidroxicloreto de de alumalumnionio;;
SulfatoSulfato ffrricorrico..
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
SulfatoSulfato de de AlumAlumnionio: : maismais
utilizadoutilizado entreentre ososcoagulantescoagulantes. .
ContendoContendo aproximadamenteaproximadamente 17% de 17% de
Al2OAl2O33 solsolvelvel emem guagua. . dispondisponvelvel emem
pedrapedra, , emempp ouou emem solusolueses
concentradasconcentradas;;
Na Na hidrolisehidrolise do do onon alumalumnionio, , emem
guagua purapura com com pH pH baixobaixo predominapredomina a forma
Ala forma Al+3 +3 ;;
EmEm solusolueses alcalinasalcalinas Al(OH)4Al(OH)4-- e Al(OH)e
Al(OH)55--2 2 ;; EmEm solusolueses diludiludasdas nana
neutralidadeneutralidade temostemos o o
Al(OH)Al(OH)33..
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
SulfatoSulfato ferrosoferroso (FeSO(FeSO44.7H.7H22O) O)
obtidoobtido comocomosubprodutosubproduto de de outrosoutros
processosprocessos ququmicosmicos, , principalmenteprincipalmente a
a decapagemdecapagem do do aaoo;;
DisponDisponvelvel nana forma forma liquidaliquida e granular;e
granular; O O ferroferro ferrosoferroso, , quandoquando
adicionadoadicionado guagua
precipitaprecipita a forma a forma oxidadaoxidada de de
hidrhidrxidoxido de de ferroferro((ferroferro III), III),
assimassim a a adiadioo de cal de cal ouou clorocloro
geralmentegeralmente necessnecessriaria parapara umauma
coagulacoagulaooefetivaefetiva..
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
NoNo hh dosagemdosagem timatima de de coagulantecoagulante e e
tampoucotampouco pH pH timotimo de de coagulacoagulaoo;;
Par de Par de valoresvalores dosagemdosagem de de
coagulantecoagulante x pH x pH de de coagulacoagulaoo
consideradoconsiderado apropriadoapropriado;;
NoNo necessidadenecessidade do do usouso de de
alcalinizantealcalinizante ouou de de
acidificanteacidificante;;
Turbidez Turbidez remanescenteremanescente;; CustosCustos com
com produtosprodutos ququmicosmicos, etc., etc.
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
DificuldadeDificuldade parapara descobrirdescobrir as as
condicondiesesapropriadasapropriadas parapara a a coagulacoagulaoo
emem sistemassistemas de de filtrafiltraoo diretadireta;;
SurgimentoSurgimento prematuroprematuro do do
transpassetranspasse nanafiltrafiltraoo, , istoisto , , apapss um
tempo um tempo curtocurto de de funcionamentofuncionamento, a
turbidez , a turbidez ouou outrooutro parmetroparmetrode de
controlecontrole de de qualidadequalidade do do
efluenteefluentemonitoradomonitorado tinhatinha seuseu valorvalor
continuamentecontinuamenteaumentadoaumentado. .
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
InflunciaInfluncia dada concentraconcentraoo dada solusoluoo do
do coagulantecoagulante nana eficinciaeficincia do do
processoprocesso de de tratamentotratamento;;
SugestesSugestes de de limitarlimitar a a concentraconcentraoo
mmnimanima a a valoresvalores nana ordemordem de 0,5% de 0,5%
nasnas estaestaeses de de tratamentotratamento;;
EnsaiosEnsaios de jarde jar--test, test, geralmentegeralmente
utilizamutilizam a a solusoluoocoagulantecoagulante com com
concentraconcentraoo de 0,1% de 0,1% ouou 0,2%, 0,2%,
dependendodependendo do volume dos do volume dos jarrosjarros dos
dos equipamentosequipamentos e e dasdas dosagensdosagens
previstasprevistas nosnosensaiosensaios..
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2.2 2.2 CoagulantesCoagulantes
ETAsETAs: : concentraconcentraoo dada solusoluoo de de
sulfatosulfato de de alumalumnionio granuladogranulado, ,
adotadaadotada geralmentegeralmente entreentre 5 5 e 20% ( 50 a
200mg/L);e 20% ( 50 a 200mg/L);
SulfatoSulfato de de alumalumnionio comercialcomercial
llquidoquido: : concentraconcentraoo dada ordemordem de 48 a 50%;de
48 a 50%;
NoNo se se obteveobteve resultadosresultados
conclusivosconclusivos sobresobre a a influnciainfluncia dada
concentraconcentraoo dada solusoluoo de de sulfatosulfatode de
alumalumnionio nana eficinciaeficincia dada coagulacoagulaoo. .
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3. 3. FloculaFloculaoo Processo de aglutinaProcesso de aglutinao
das parto das partculas pelo culas pelo
composto coagulante;composto coagulante; Promove contato mais
eficiente entre o Promove contato mais eficiente entre o
coagulante e as partcoagulante e as partculas;culas;
AgregaAgregao entre as parto entre as partculas dos culas dos
microflocosmicroflocos a a
formarem grandes aglomerados por interaformarem grandes
aglomerados por interao o ffsica ou atravsica ou atravs da as da ao
de floculantes;o de floculantes;
PolPolmeros de cadeia longa;meros de cadeia longa; Os
floculantes tm caracterOs floculantes tm caractersticas fsticas
fsicas e sicas e
ququmicas diferentes das dos coagulantes.micas diferentes das
dos coagulantes.
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3. 1 3. 1 EtapasEtapas dada FloculaFloculaoo
11) Cria) Criao de o de microflocosmicroflocos por
desestabilizapor desestabilizao da o da solusoluo coloidal, ou
coagulao coloidal, ou coagulao propriamente o propriamente dita;
dita;
2) Cria2) Criao de o de macroflocosmacroflocos, a partir dos , a
partir dos microflocosmicroflocos, principalmente atrav,
principalmente atravs de s de agitaagitao, aumentando as
possibilidades de o, aumentando as possibilidades de encontro dos
floculantes que estabelecem os encontro dos floculantes que
estabelecem os pontos de contato entre as partpontos de contato
entre as partculas; culas;
3) Decanta3) Decantao dos o dos floculadosfloculados..
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3. 2 3. 2 InterferentesInterferentes dada FloculaFloculaoo
Natureza das partNatureza das partculas;culas; Tamanho das
partTamanho das partculasculas ;; Temperatura;Temperatura;
Potencial Potencial ZetaZeta ;; AlcalinidadeAlcalinidade;;
pHpH..
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3.3 Floculantes3.3 Floculantes
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4. Jar4. Jar--TestTest
Cal Sulfato de Alumnio
Polmero PCA
Polmero PRACSTOL
Descolorante
1 BATELADA40mL 50mL/L - - -
2 BATELADA40mL 50mL/L - 10mL -
3 BATELADA- 50mL/L
-10mL -
Efluente ClaroEfluente Claro
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4. Jar4. Jar--TestTest
Cal Sulfato de Alumnio
Polmero PCA
Polmero PRACSTOL
DescoloranteFLOC 9585
1 BATELADA50mL/L 50mL/L
- - -
2 BATELADA- - 10mL
-
-
3 BATELADA- -
-2mL
10mL
Efluente EscuroEfluente Escuro
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4. Jar4. Jar--TestTest
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4. Jar4. Jar--TestTest
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5. 5. ConclusoConcluso Devido Devido s variedades de impurezas
presentes nas s variedades de impurezas presentes nas guas,
guas,
efluentes industriais e domefluentes industriais e domsticos
produzidos atualmente sticos produzidos atualmente
consideraconsidera--se os processos de coagulase os processos de
coagulao e de floculao e de floculao o fundamentais para um
satisfatfundamentais para um satisfatrio tratamento de
efluentes;rio tratamento de efluentes;
ConcluiConclui--se tambse tambm que, sabendo da influncia que os
m que, sabendo da influncia que os processos de coagulaprocessos de
coagulao e floculao e floculao possuem sobre os o possuem sobre os
processos posteriores de sedimentaprocessos posteriores de
sedimentao, flotao, flotao e filtrao e filtrao, o, tornatorna--se
fundamental controlar a eficincia destes se fundamental controlar a
eficincia destes processos condicionantes ou precursores do
tratamento;processos condicionantes ou precursores do
tratamento;
VariVariveis veis turbidez, velocidade de agitaturbidez,
velocidade de agitao o alvo de alvo de contcontnuo controle.
Entender a diferennuo controle. Entender a diferena entre coagulaa
entre coagulao e o e floculafloculao tornao torna--se fundamental
para o tratamento de se fundamental para o tratamento de gua gua e
efluentes.e efluentes.
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6. 6. RefernciasReferncias BibliogrBibliogrficasficas[1] [1]
CossichCossich, , E.S.E.S.-- TRATAMENTO DE EFLUENTES TRATAMENTO DE
EFLUENTES -- Parte II: 4Parte II: 4--
ClassificaClassificao dos Processos de Tratamento o dos
Processos de Tratamento -- 55-- Tratamento Tratamento PrimPrimrio
de Efluentesrio de Efluentes-- Novembro/2006Novembro/2006
[2] [2] DiDi Bernardo, L. ; Dantas Bernardo, L. ; Dantas DiDi
Bernardo, A. MBernardo, A. Mtodos e Ttodos e Tcnicas de cnicas de
Tratamento de Tratamento de gua gua Volume 1Volume 1-- 22 ediedio o
So Carlos/ 2005.So Carlos/ 2005.
[3] [3] Leme, Francisco Paes Leme, Francisco Paes Teoria de
tratamento de Teoria de tratamento de gua. 424p. gua. 424p.
ilustilust. CETESB, 1979. CETESB, 1979
[4] Universidade Federal de [4] Universidade Federal de
PernanbucoPernanbuco -- Departamento de Departamento de Engenharia
QuEngenharia Qumica mica Apostila de Aula disponApostila de Aula
disponvel no site: vel no site:
[[http://www.deq.ufpe.br/disciplinas/Processoshttp://www.deq.ufpe.br/disciplinas/Processos%20Qu%C3%%20Qu%C3%ADmiADmicoscos%20de%20Tratamento%20de%20Efluentes/Coagula%C3%A7%20de%20Tratamento%20de%20Efluentes/Coagula%C3%A7%C3%A3o&%C3%A3o&FloculaFlocula%C3%A7%C3%A3o&Decanta%C3%A7%C3%%C3%A7%C3%A3o&Decanta%C3%A7%C3%A3o.pdfA3o.pdf]]
Coagulao e Floculao1. Introduo1. Introduo1. Introduo1.
Introduo2. Coagulao2. 1 Mecanismos de Coagulao2. 1 Mecanismos de
Coagulao2. Coagulao2.2 Coagulantes2.2 Coagulantes2.2 Coagulantes2.2
Coagulantes2.2 Coagulantes2.2 Coagulantes2.2 Coagulantes3.
Floculao3. 1 Etapas da Floculao3. 2 Interferentes da Floculao3.3
Floculantes4. Jar-Test4. Jar-Test4. Jar-Test4. Jar-Test5.
Concluso6. Referncias Bibliogrficas