AeracaoeCogulacao-aulas3e4

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AERAÇÃO
ÁGUA SEM O2
� sabor desagradável
� presença de impurezas dissolvidas
ÁGUA COM EXCESSO DE CO2
� corrosiva
OBJETIVO DA AERAÇÃO
A aeração aumenta a interface entre água e ar, favorecendo a 
remoção de compostos oxidáveis, voláteis e gases
AERAÇÃO
PRINCÍPIO DA AERAÇÃO
�Aumento da pressão do aerador → maior Cs de O2 na água
�Aumento da temperatura → menor solubilidade de O na água�Aumento da temperatura → menor solubilidade de O2 na água
�Maior diferença entre Cs do gás e sua concentração real → maior 
a velocidade de transferência.
LEI DE HENRY
Cs = α.Pp
Cs – concentração de saturação do gás no líquido
α – coeficiente de absorção do líquido
Pp – pressão parcial do gás (↑ Pp → ↑ concentração do gás no meio)
AERAÇÃO
LEI DE HENRY
Após tempo T de aeração
Ct = Cs – (Cs – C ).e-(β.T.A/V)Ct = Cs – (Cs – C0).e-(β.T.A/V)
Ct – concentração total após tempo T
C0 – concentração inicial do gás no meio
β – coeficiente de transferência → instabilidade da interface
A – área da interface
V – volume da fase contida na interface
Melhor Aeração
� ↓ (Cs – C0) → deficiência inicial
� ↑ β
� ↑ T
� ↑ relação A/V
AERAÇÃO
REMOÇÃO DE Fe E Mn
FERRO
Comum em terrenos antigos e águas subterrâneas com baixo pH. Comum em terrenos antigos e águas subterrâneas com baixo pH. 
Está relacionado à MO presente na água em estado coloidal. 
MANGANÊS
Ocorre junto com Fe, todavia de maneira mais rara.
INCONVENIENTES
Dão cor, gosto, odor à água. Favorecem a formação de espuma, de Dão cor, gosto, odor à água. Favorecem a formação de espuma, de 
ferrugem e ao crescimento de ferrobactérias.
REMOÇÃO
� Oxidação química
� Aeração por poucos segundos
AERADORES
TABULEIRO OU BANDEJATABULEIRO OU BANDEJA
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTOCRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
� TAS = 300 - 1.000 m³/m².dia
� Espaçamento = 0,40 – 0,60 m
� N = 4 – 5 tabuleiros superpostos
� A = área de um tabuleiro� A = área de um tabuleiro
� Ø leito percolador = ½” – 2” (coque)
� E% = até 90% de CO2
AERADORES
CASCATACASCATA
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
� TAS = 800 - 1.000 m³/m².dia
� Espaçamento = 0,25 – 0,50 m
� N = 3 – 4 plataformas superpostas
� A = área da maior bandeja
� E% = 20 - 45% de CO2
� Aplica-se a ETA’s com menor vazão
AERADORES
DIFUSORESDIFUSORES
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
� Tempo de detenção > 5 min
� Profundidade útil: 2,5 m < H < 4,0 m
� Relação comprimento / largura: L/B > 2� Relação comprimento / largura: L/B > 2
� Introdução de ar > 1,5 Var/Vagua
Injeção próxima ao fundo da unidade
AERADORES
DIFUSORESDIFUSORES
AERADORES
DIFUSORESDIFUSORES
AERADORES MECÂNICOSAERADORES MECÂNICOS
AERADORES
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
� Tempo de detenção > 5 min
� Profundidade útil: H < 3,0 m
� Relação comprimento / largura: L/B < 2
Ideal: L/B = 1
� Introdução de ar: A > 1,5 Var/Vagua
AERADORES
AERADORES MECÂNICOSAERADORES MECÂNICOS
AERADORES
REPUXO OU CHAFARIZREPUXO OU CHAFARIZ
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTOCRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
� Altura de elevação do jato: h = Cv².H
Cv – coeficiente de velocidade do bocal = 0,80 a 0,95
H – carga hidráulica sobre o bocal (pressão da água) = 2 a 7m
� Velocidade na saída do bocal: V = Cv.(2.g.H)½� Velocidade na saída do bocal: V0 = Cv.(2.g.H)½
� Vazão em cada orifício/bocal: q = Q/N
� Área de cada bocal: S = q/ V0
� Tempo de exposição do jato: Texposição = (2. V0)/g
TRATAMENTO QUÍMICO
Objetivo: remover compostos indesejáveis, alterar pH... → atendimento aos 
TRATAMENTO QUÍMICO
Objetivo: remover compostos indesejáveis, alterar pH... → atendimento aos 
padrões de potabilidade.
Mecanismos
� Reagem entre si ou com a água
� Reagem com os compostos indesejáveis� Reagem com os compostos indesejáveis
� Alteram o pH
� São absorventes ou adsorventes
� Destroem microrganismos
Coagulação
Sulfato de alumínio, Sulfato ferroso, Cloreto férrico, Sulfato férrico...
Auxiliares
TRATAMENTO QUÍMICO
Auxiliares
Bentonita, Silicato de sódio, polieletrólitos, ...
Ajuste de pH
Cal hidratada, Carbonato de cálcio, Carbonato de sódio (soda ou barrilha), 
Hidróxido de sódio (soda cáustica), CO2, Ácido clorídrico, Ácido sulfúrico...
Controle de Corrosão
Cal hidratada, Carbonato de sódio, Hidróxido de sódio...
Abrandamento
Cal hidratada, Carbonato de sódio, Cloreto de sódio, CO2...
Oxidantes
Cloro, Hipoclorito de cálcio ou de sódio, Bióxido de cloro, Ozônio...
TRATAMENTO QUÍMICO
Controle e Remoção de Odor e Sabor
Carvão ativado, Bióxido de cloro, Cloro, Ozônio, Bentonita ...
Desinfecção
Cloro e compostos, Ozônio...
Remoção do Excesso de CloroRemoção do Excesso de Cloro
Carvão ativado, Bissulfito de sódio, Bióxido de Enxofre...
Fluoretação
Fluosilicato de Sódio, Fluoreto de sódio, Fluoreto de cálcio...
SÓLIDOS→ relaciona-se com os contaminantes
� Características Físicas: classificação por tamanho (SS, SC e SD)
COAGULAÇÃO
� Características Químicas: frações fixa e volátil → digestão biológica
PROPRIEDADES DOS COLÓIDES
Classificação
� Hidrófilos – afinidade com a água
COAGULAÇÃO
� Hidrófilos – afinidade com a água
� Hidrófobos – fase dispersa insolúvel em água
Tamanho das Partículas
Elevada superfície específica → ↑ probabilidade de reações superficiais
Adsorção Superficial
↑área superficial→ ↑adsorção seletiva de íons → estabilidade eletrostática↑área superficial→ ↑adsorção seletiva de íons → estabilidade eletrostática
Movimento Browniano
choque entre moléculas de água e colóides → constante movimento
Propriedades Eletrocinéticas
pH entre 5-10 → saldo de carga negativo + ↑área superficial = estabilidade
PROPRIEDADES DOS COLÓIDES
Dupla Camada
Teoria de Gouy e Stern → interação entre campos eletrostáticos → Repulsão
COAGULAÇÃO
Teoria de Gouy e Stern → interação entre campos eletrostáticos → Repulsão
� Camada compacta: colóide envolvido por íons de sinal contrário sob forte 
atração.
� Camada difusa: equilíbrio eletrostático pela ocorrência de íons de diferentes 
cargas.
Potencial Zeta
Medida do potencial eletrostático no Plano de Cisalhamento → magnitude das 
forças repulsivas.
Forças de Van der Walls
Força de atração entre moléculas neutras = 1/(distância)2
COAGULAÇÃO
Modelo da Dupla Capa Elétrica
COAGULAÇÃO
Água Bruta - ETA Guaraú
Variação do Potencial Zeta com o pH
-20
-10
0
10
3 4 5 6 7 8 9 10
P
o
t
e
n
c
i
a
l
 
Z
e
t
a
 
(
m
V
)
-50
-40
-30
pH
P
o
t
e
n
c
i
a
l
 
Z
e
t
a
 
(
m
V
)
MECANISMOS DA COAGULAÇÃO
Compressão da Camada Difusa
� ↑ densidade de cargas na camada difusa → ↓ da sua espessura (↓Pot Zeta)
COAGULAÇÃO
� ↑ densidade de cargas na camada difusa → ↓ da sua espessura (↓Pot Zeta)
↑ forças de Van der Walls, favorecendo a floculação.
Neutralização de Cargas
� Adição de sais com valências superiores e de carga oposta ao colóide. 
Dosagem de coagulante → concentração SS, área superficial do colóide e pH
Precipitação por VarreduraPrecipitação por Varredura
� Sais de Fe ou Al + hidróxidos presentes no meio = precipitados insolúveis de 
alto peso molecular e de carga positiva → efeito aglutinador
Formação de Pontes
� Polímeros - redução de cargas e entrelaçamento das partículas. As pontes 
químicas permitem adsorção das partículas nas cadeias dos polímeros.
Desestabilização das partículas por ações físicas e químicas de curta duração, 
com o objetivo de remover turbidez (SS e SC).
HIDRÓLISE
COAGULAÇÃO
HIDRÓLISE
Adição de sais de Al ou Fe → água + íons metálicos → forte ligação com
oxigênio da água→ liberação de H+→ diminuição do pH do meio
EFICIÊNCIA DA COAGULAÇÃO
� ↑ velocidade de sedimentação das partículas;↑ velocidade de sedimentação das partículas;
� ↑ qualidade da água tratada;
� ↑ carreira dos filtros;
� ↓ custo/m³ de água tratada;
� ↑ remoção MO natural (MON) sob ↑doses e ↓pH→ ↓ risco de THMs
COAGULANTES E FLOCULANTES
Sulfato de Alumínio – Al2(SO4)3
PRODUTOS QUÍMICOS
Muito difundido por formar bons flocos e apresentar menor custo.
Al2O3 < 8% (líquido) e faixa de pH adequada para aplicação entre 5,0 e 8,0.
Policloreto de Alumínio - PAC
Polímerosinorgânicos que apresentam elevada velocidade de coagulação, 
maior teor de Al2O3 (entre 10 e 25%) e atuam numa ampla faixa de pH.2 3
Cloreto Férrico – FeCl3
Devido reações do íon férrico com o meio, a coagulação ocorre por 
neutralização e por varredura, com ↓ do pH. Tem como vantagem a ampla 
faixa de pH (5,0 e 11,0) para aplicação.
COAGULANTES E FLOCULANTES
Polieletrólitos
Polímeros orgânicos naturais ou sintéticos com longa cadeia molecular e 
PRODUTOS QUÍMICOS
Polímeros orgânicos naturais ou sintéticos com longa cadeia molecular e 
elevado número de cargas. Seu emprego reduz consumo do coagulante 
primário e de alcalinizante, geram flocos compactos (↓ volume de lodo com 
fácil desidratação) e mais resistentes à ruptura. Podem apresentar 
contaminantes orgânicos em sua composição (acrilamida, precursores de 
THM, etc.)
TaninoTanino
Polímero catiônico orgânico de baixo peso molecular, capaz de precipitar 
proteínas. Utilizado também como coagulante primário. A faixa de pH para 
bom desempenho está entre 4,5 e 8,0.
Produtos Utilizados na Coagulação / Floculação 
Produto Químico Fornecedor Características* 
Cloreto Férrico Cataguases 
Densidade (g/cm³): 1,44 ± 0.02 
Teor mínimo de FeCl : 38% 
PRODUTOS QUÍMICOS
Cloreto Férrico Cataguases Teor mínimo de FeCl3: 38% 
Teor máximo de insolúveis: 0,5% 
Panfloc TE Pan Americana S.A. 
Densidade (g/cm³): 1,3 – 1,4 
Teor de Al2O3: 16% - 18,5% 
% cloreto (% m/m): 18,0 mínimo 
Panfloc TE 6500 Pan Americana S.A. 
Densidade (g/cm³): 1,24 – 1,33 
Teor de Al2O3: 10% - 11% 
Teor de Sólidos (g/L): 437 - 492 
Panfloc TE Densidade (g/cm³): 1,3 – 1,4 Panfloc TE 
Hiperplus Pan Americana S.A. 
Densidade (g/cm³): 1,3 – 1,4 
Teor de Al2O3: 22% 
% Cloreto (% m/m): 8,0 – 9,5 
Panfloc P 1009 Pan Americana S.A. 
Densidade (g/cm³): 1,23 – 1,27 
Teor de Al2O3: 8,3% - 10,2% 
% Cloreto (% m/m): 19,0 – 23,0 
Tanfloc Tanac S.A. 
Polímero orgânico catiônico de 
baixo peso molecular, fornecido 
na forma líquida 
 
PRODUTOS QUÍMICOS
Nome Al2O3 ou Fe(%)
Dosagem Usual 
(mg/L)
Massa 
Específica
(kg/m³)
Disponibilidade
(kg/m³)
Sulfato de Alumínio 8,3 – 17,1 10 - 60 600 – 1.400 Sólido e Líquido
Cloreto Férrico 12 - 14 5 - 40 1.425 Líquido (39 – 45%)
Sulfato Férrico 5 - 40 1.530 – 1.600 Sólido e Líquido (17%)
Cloreto de Polialumínio 6 – 10,5 < 10 900 Sólido
Fonte: Libânio (2005)Fonte: Libânio (2005)
Produto Sólido: ↓ custo com transporte, solução preparada na ETA.
Produto Líquido: ↓ custo de manutenção, ↑ organização, ↓ operadores.
ARMAZENAMENTO
ARMAZENAMENTO
Tanque de Preparo
Proteção
Tanque de Preparo
Tanque de armazenamento
de coagulante
ARMAZENAMENTO
Mureta para 
proteção
Recipientes para armazenamento
ARMAZENAMENTO
Identificação e empilhamento dos produtos 
Postura correta 
de carregar peso 
Postura incorreta 
de carregar peso 
DOSAGEM
Liberação controlada de produto → teor de pureza e concentração requerida
DOSAGEM A SECO
DOSADORES
DOSAGEM A SECO
Gravimétrico: Mede peso por unidade de tempo → boa precisão
Volumétrico: Mede volume por unidade de tempo → sofre interferência da 
granulometria. Estrutura mais robusta, recomendada para produtos com índice 
de vazios constante.
DOSAGEM VIA ÚMIDA
Medidor de Vazão: Dosagem constante do produto (dosador de nível 
constante, rotâmetro)
Medidor Volumétrico: Dosagem intermitente (bombas dosadoras)
CILINDRO GIRATÓRIO DE EIXO HORIZONTALDISCO GIRATÓRIO DE EIXO VERTICAL
Volumétricos a SecoVolumétricos a Seco
DOSADORES
MOTOR
SILO
SILO 
MOTOR
RASPADOR MÓVEL
DISCO
POLIAS
RASPADOR MÓVEL
POSICIONADOR
SAÍDA DO PRODUTO DOSADODISCO
SAÍDA DO 
PRODUTO 
DOSADO
VISTA LATERAL VISTA FRONTAL
SAÍDA
CILINDRO
CAMADA DO PRODUTO
SOBRE O CILINDRO
AJUSTADOR DA
LARGURA DA 
CAMADA
DOSADORES
HÉLICE (PARAFUSO) MEDIDOR DO PRODUTO DOSADO
Volumétricos a SecoVolumétricos a Seco Gravimétrico a SecoGravimétrico a Seco
DOSADORES
SILO
MOTOR
COMANDADO PELA 
BALANÇA ABRE OU 
COMANDO DO MOTOR
A) FECHA A VÁLVULA
B) ABRE A VÁLVULA
BALANÇA
CONTRAPESO COM 
POSIÇÃO JUSTÁVEL
MOTOR
VÁLVULA 
AJUSTADORA 
DA QUANTIDADE 
DE MATERIAL
PLATAFORMA
DE PESAGEM
FECHA A VÁLVULA
CORREIA
 
Medidor de VazãoMedidor de Vazão Medidor VolumétricoMedidor Volumétrico
DOSADORES
ROTÂMETRO
BOMBA PERISTÁLTICA
DOSADORES
COAGULAÇÃO – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Gradiente de Velocidade - G
Representa a energia introduzida no meio para a adequada mistura e 
MISTURA RÁPIDA
Representa a energia introduzida no meio para a adequada mistura e 
contato entre produto químico e colóide.
[s-1]T
h
T
h
V
hQ fff
.2,32
.
.
.
..
.V
P
 G ====
µ
γ
µ
γ
µ
MECÂNICA HIDRÁULICA
Recomendações
� Adicionar de produto químico em unidades de mistura rápida
� Determinar da melhor relação G.T em laboratório
� G=700 a 1.000 s-1 e T < 5 s (mistura hidráulica) e T < 2 s (mecânica)
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
V
PG
.µ
=
µ - viscosidade dinâmica (100 x 10-6 kg.s/m²)
KT - coeficiente de potência
n - rotação (rpm)
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
53
... DnKP T ρ=
V.µ
Agitadores 
Mecanizados
Tipo de rotor Valor de KT
Hélice propulsora marítima (3 hélices) 0,87
n - rotação (rpm)
ρ - massa específica (kg/m³)
D - diâmetro do rotor (m)
P - Potência dissipada (W)
Hélice propulsora marítima (3 hélices) 0,87
Turbina (seis palhetas retas) 5,75
Turbina (seis palhetas curvas) 4,80
Turbina com quatro palhetas inclinadas a 450 1,27
Turbina com quatro palhetas inclinadas a 320 1,0 a 1,2
Turbina com seis palhetas inclinadas a 450 1,63
53
... DnKP T ρ=
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
Tipo de rotor Valor de KT
5 – 5,5
1,5 – 2
53
... DnKP T ρ=
Tipo de rotor Valor de KT
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
0,5 – 0,8
0,3 – 0,4
1,2 – 1,3
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
ETA RIO GRANDE/SABESP
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
ETA RIO GRANDE/SABESP
MISTURA RÁPIDA
MECANIZADA
MISTURA RÁPIDA
RELAÇÕES DE PARLATORE
Planta Corte
B – largura da hélice (em planta)
D
L
D
Hb
h
B
Relações do Reator e Turbina 
segundo Parlatore:
b – altura da hélice (em corte)
L – Largura da unidade (em planta)
D – diâmetro da Turbina
H – Altura do NA (em corte)
h – afastamento de fundo (em corte)
2,7 ≤ L/D ≤ 3,3
2,7 ≤ H/D ≤ 3,9
0,75 ≤ h/D ≤ 1,3
B = D/4
b = D/5
Régua para 
medir vazão
Seção estrangulada
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
Seção
convergente
Seção 
divergente
M
E D
I
Largura da 
garganta (W)
convergente
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
M
E D
I
W (pol) W (cm) A B C D E F G K N X Y
Vazão com 
Escoamento 
Livre (L/s)
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
1'' 2,5 36,3 35,6 9,3 16,8 22,9 7,6 20,3 1,9 2,9 - - 0,3 - 5,0
3'' 7,6 46,6 45,7 17,8 25,9 45,7 15,2 30,5 2,5 5,7 2,5 3,8 0,8 - 53,8
6'' 15,2 61,0 61,0 39,4 40,3 61,0 30,5 61,0 7,6 11,4 5,1 7,6 1,4 - 110,4
9'' 22,9 88,0 86,4 38,0 57,5 76,3 30,5 45,7 7,6 11,4 5,1 7,6 2,5 - 252,0
1' 30,5 137,2 134,4 61,0 84,5 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 3,1 - 455,9
1 1/2' 45,7 144,9 142,0 76,2 102,6 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 4,2 - 696,6
2' 61,0 152,5 149,6 91,5 120,7 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 11,9 - 937,3
3' 91,5 167,7 164,5 122,0 157,2 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 17,3 - 1427,2
M
E D
I
4' 122,0 183,0 179,5 152,5 193,8 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 36,8 - 1922,7
5' 152,5 198,3 194,1 183,0 230,3 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 45,3 - 2423,9
6' 183,0 213,5 209,0 213,5 266,7 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 73,6 - 2930,8
7' 213,5 228,8 224,0 244,0 303,0 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 85,0 - 3437,7
8' 244,0 244,0 239,2 274,5 349,0 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 99,1 - 3950,2
10' 305,0 274,5 427,0 366,0 475,9 122,0 91,5 183,0 15,3 34,3 - - 200,0 - 5660,0
Q = k.Hn (m³/s)
W k n
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
W k n
3" 0,176 1,547
6" 0,381 1,580
9” 0,535 1,530
1' 0,690 1,522
1½' 1,054 1,538
2' 1,426 1,550
M
E D
I
2' 1,426 1,550
3’ 2,182 1,556
4’ 2,935 1,578
5’ 3,728 1,587
Q (L/s) para Valores da largura da garganta(W) do medidor Parshall
H (cm)
3”
(7,62cm)
6”
(15,24cm)
9”
(22,86cm)
1’
(30,5 cm)
1½’
(45,75 cm)
2’
(61cm)
3’
(91,5 cm)
4’
(122 cm)
3 0,8 1,4 2,5 3,1 4,2 – – –
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
3 0,8 1,4 2,5 3,1 4,2 – – –
4 1,2 2,3 4,0 4,6 6,9 – – –
5 1,5 3,2 5,5 7,0 10,0 13,8 20 –
6 2,3 4,5 7,3 9,9 14,4 18,7 17 35
7 2,9 5,7 9,1 12,5 17,8 23,2 34 45
8 3,5 7,1 11,1 14,5 21,6 28,0 42 55
9 4,3 8,5 13,5 17,7 26,0 34,2 50 66
10 5,0 10,3 15,8 20,9 30,8 40,6 60 78
11 5,8 11,6 18,1 23,8 35,4 46,5 69 90
12 6,7 13,4 20,4 27,4 40,5 53,5 79 105
M
E D
I
13 7,5 15,2 23,8 31,0 45,6 60,3 93 119
14 8,5 17,3 26,6 34,8 51,5 68,0 101 133
15 9,4 19,1 29,2 38,4 57,0 75,5 112 149
16 10,8 21,1 32,4 42,5 63,0 83,5 124 165
17 11,4 23,2 35,6 46,8 69,0 92,0 137 182
18 12,4 25,2 38,8 51,0 75,4 100,0 148 198
19 13,5 27,7 42,3 55,2 82,2 109,0 163 216
20 14,6 30,0 45,7 59,8 89,0 118,0 177 235
25 20,6 42,5 64,2 83,8 125,0 167,0 248 331
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
RECOMENDAÇÕESRECOMENDAÇÕES
� Velocidade na garganta > 2,0 m/s
� H0 montante > 0,25 m
� H2 jusante < 0,7 Ho (W > 9”)
H2 jusante < 0,6 Ho (W < 9”)H2 jusante < 0,6 Ho (W < 9”)
NA
Grade
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
P
E R
F I
L 
D
A
 T
R
A
T A
M
E N
T O
 P
R
E L
I M
I N
A
R
60º
hf
Rebaixo≥0,20 m 
NA
h
Z
H
H2
K
H3
NA
hf
P
E R
F I
L 
D
A
 T
R
A
T A
M
E N
T O
 P
R
E L
I M
I N
A
R
L
Rebaixo≥0,20 m K
M
H3
REF. 0,0 m
Desarenador
Calha 
Parshall Canal 
efluente
ETA CARAGUATATUBA
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
ETA CARAGUATATUBA
ETA CAMPOS DO JORDÃO
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
ETA GUARAÚ (SABESP)
MISTURA RÁPIDA
VANTAGENS
� Obtenção de dados de projeto mais próximos das condições operacionais
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
� Obtenção de dados de projeto mais próximos das condições operacionais
reais.
� Otimização de sistemas existentes operando sob novas condições.
Metodologia do Ensaio JAR TEST:
� Mistura Rápida (rotação de máxima durante TMR): adição de coagulante� Mistura Rápida (rotação de máxima durante TMR): adição de coagulante
em t = 0’ e de floculante t = TMR;
� Mistura Lenta (rotação média, durante TML);
� Decantação (duração Tsedimentação).
ENSAIOS DE BANCADA 
Metodologia do Ensaio:
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
Metodologia do Ensaio:
� Mistura Rápida (rotação de 120 rpm, durante 1 minuto): adição de
coagulante em t = 0’ e de floculante t = 1’;
� Mistura Lenta (rotação de 40 rpm, durante 12 minutos);
Parâmetros avaliados: pH e Turbidez 
� Decantação (duração de 20 minutos).
Dosagem, G.T mistura rápida, G.T floculação → ÓTIMOS
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
1) Escolha de Produto Químico e Otimização de Dosagem
� Dosagens diferentes em cada frasco
� G , T , G , T e T iguais para todos os frascos
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
� GMR, TMR, GML, TML e Tsed iguais para todos os frascos
2) Otimização da Mistura Rápida
Melhor relação GMR.TMR
� Mesma dosagem em todos os frascos
� TMR diferentes→ adição do coagulante em diferentes instantes
� GMR fixo no teste→ repete-se o teste para diferentes GMR� GMR fixo no teste→ repete-se o teste para diferentes GMR
3) Otimização da Floculação
Melhor relação GML.TML (número de Camp)
� Dosagem, GMR e TMR fixos para todos os frascos
� TML diferentes → suspensão das paletas dos agitadores
� GML fixo no teste → repete-se o teste para diferentes GML
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
Turbidez e E%
ETAPA 1 – ENSAIOS DE BANCADA 
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
60
80
100
120
140
NTU (20')
E%
0
20
40
Bruto Decantado TE 
(35ppm)
TE 6500
(56ppm)
Hiperplus
(25ppm)
Tanf loc
(12ppm)
FeCl3
(70ppm)
 
ENSAIO DE BANCADA
TESTE DE JARRO
7,2
A variação de pH foi mais expressiva quando utilizados o FeCl3 e o Panfloc TE.
6,9
6,95
7
7,05
7,1
7,15
7,2
Bruto
6,8
6,85
6,9
Decantado TE 
(35ppm)
TE 6500
(56ppm)
Hiperplus
(25ppm)
Tanfloc
(12ppm)
FeCl3
(70ppm)
DIAGRAMA DE 
COAGULAÇÃO
DIAGRAMA DE 
COAGULAÇÃO
DIAGRAMA DE 
COAGULAÇÃO
DIAGRAMA DE 
COAGULAÇÃO
COAGULAÇÃO
COAGULAÇÃO
COAGULAÇÃO
COAGULAÇÃO
Consumo
CONSUMO DE PRODUTO
� Produto como um todo: C = (Q.100.Teor)/(100-I)
� Elemento específico: C’ = (Q.100.Teor.PM)/[(100-I).PE]
Teor – teor desejado do produto na água (massa/volume)
I – percentual de impurezas do produto (%)
PM – peso molecular do produto (massa)
PE – peso molecular do elemento
CONSUMO DE PRODUTO
SULFATO DE ALUMÍNIO SULFATO DE ALUMÍNIO -- AlAl22(SO(SO44))33
� Percentual máximo de Alumina = 17,2% (sólido) e 8% (líquido)� Percentual máximo de Alumina = 17,2% (sólido) e 8% (líquido)
� Percentual de Impurezas: Pi = 100 . [1 - (Pal / Pmax)]
� Peso específico (sólido): 0,95 – 1,20 ton/m³
CAL CAL –– CaO ou Ca(OH)CaO ou Ca(OH)CAL CAL –– CaO ou Ca(OH)CaO ou Ca(OH)22
� Peso específico da cal virgem = 0,9 – 1,1 ton/m³
� Peso específico da cal hidratada = 0,42 – 1,1 ton/m³
ARMAZENAMENTOARMAZENAMENTO
� Tempo estimado: Frequência de abastecimento + 10 dias (segurança)
� Volume armazenado = (Consumo.Tempo) / Peso específico
ARMAZENAMENTO E 
PREPARO
� Volume armazenado = (Consumo.Tempo) / Peso específico
� Altura máxima das pilhas = 1,50 m
PREPAROPREPARO
� Quantidade de tanques: n > 2
� Concentração da solução < 10% (1% = 1 g/100 mL)
� Volume diário de solução: Vms [L] = (Massa diária.100) / % solução
� Volume útil de cada tanque: Vu > Vms / (n – 1)
� Deve-se prever borda livre, inclinação e descarte de fundo
EXERCÍCIO
CASO 1: CASO 1: Dimensionar área de armazenamento, preparo e dosagem de Sulfato
de Alumínio, considerando:
Q = 23 L/s
T = 10 mg/L (teste de bancada)
% alumina = 15,5%
concentração da solução = 5%
Frequencia de abastecimento da ETA = bimensal
Peso específico do sulfato = 0,95 ton/m³
� % máximo de Alumina = 17,2% (sólido) e 8% (líquido)
� % Impurezas: Pi = 100 . [1 - (Pal / Pmax)] = 100.[1-(15,5/17,2)]� % Impurezas: Pi = 100 . [1 - (Pal / Pmax)] = 100.[1-(15,5/17,2)]
Pi = 9,88% ≈ 10%
� Consumo = (Q.100.Teor)/(100-I) = (23.100.10)/(100-10) = 22 kg/dia
� Volume de Armazenamento (2 meses + 10 dias) = (70 dias.22 kg)/950 kg/m³
Volume = 1,70 m³
� Área de Armazenamento (Hpilhas = 1,5 m) = 1,7/1,5 = 1,20 m²
EXERCÍCIO
TANQUE DE PREPARO
� Solução a 5% = 5 g/100 ml = 50 g/L = 0,05 kg/L
� Volume diário de solução = (22 kg/dia)/(0,05 kg/L) = 440 L/dia 
� Tanques = 2 unidades (adotado)
� Volume útil de cada tanque: Vu > Vms / (n – 1) = 0,44 m³/(2-1)
Vu = 0,44 m³
� Adotando-se tanque com base quadrada, com lado L = 0,80 m, determina-se 
a profundidade útil do tanque: Hu = 0,44/0,80² = 0,69 m.
� Borda livre (adotada) = 0,15 m.
� Acúmulo de insolúveis = 0,16 m
� H total = 0,69 + 0,15 + 0,16 = 1,0 m
EXERCÍCIO
Produto como um todo: Consumo = (Q.100.Teor)/(100-I)
CASO 2: CASO 2: Determinar consumo de FeCl3 dosado a 12 mg/L, considerando 
% Impurezas = 60% e Q = 300 L/min
Produto como um todo: Consumo = (Q.100.Teor)/(100-I)
Consumo = (300.100.12)/(100-60)
Consumo = 13 kg/dia
CASO 3: CASO 3: Dosar 0,6 mg/L de flúor utilizando fluoreto de sódio (NaFl), 
considerando % Impurezas = 3,5% e Q = 300 L/min. 
Peso molecular Na = 23Peso molecular Na = 23
Peso molecular Fl = 19
Elemento específico: Consumo = (Q.100.Teor.PM)/[(100-I).PE]
Consumo = (300.100.0,6.42)/[(100-3,5).19]
Consumo = 0,6 kg/dia