Aula_6_-_Floculac_a_o

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É uma operação unitária → fenômenos físicos → ↓ n° partículas 
FLOCULAÇÃO 
Diâmetro das partículas 
F
re
q
u
ê
n
c
ia
 r
e
la
ti
v
a
 
Água bruta 
Água coagulada 
Água floculada 
Diâmetro crítico 
df > dc → Partículas sedimentáveis 
FLOCULAÇÃO 
Controle da Eficiência 
Características da água decantada → monitoramento da turbidez/cor 
Avaliação do perfil de acúmulo de lodo em decantadores de fluxo 
horizontal 
Mecanismos de Transporte 
Movimento Browniano (floculação pericinética): movimento aleatório 
das partículas → f(energia térmica do fluido). 
 Linhas de corrente do escoamento (floculação ortocinética): 
introdução de energia externa → f(G e tempo de detenção). 
Mecanismo passível de interferência do operador. 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULAÇÃO 
Diâmetro da partícula i = 1,0 µm 
Massa específica = 1020 kg/m³ 
Floculação Pericinética 
FLOCULAÇÃO 
Floculação Ortocinética 
Diâmetro da partícula i = 10,0 µm 
Massa específica = 1020 kg/m³ 
Crescimento do floco → cisalhamento = aglutinação → Ruptura 
Equação de Camp e Stern 
Considera as colisões das partículas pelos choques ortocinéticos, 
relacionando-as com G. 
 
 
N – nº de contatos entre duas partículas na unidade de tempo por 
unidade de volume; 
n1 e n2 – número de partículas com diâmetros d1 e d2; 
d – diâmetro das partículas 1 e 2 
 
3
2121
)d.(d.nn
6
G
 N  .
FLOCULAÇÃO 
Etapa de formação de flocos com auxílio da agitação controlada. 
Depende de G decrescente e da turbidez inicial da mistura. 
Número de Camp (G.T) → medida da oportunidade de choques 
G.T = constante → mesmas chances de choques em ≠ câmaras 
Recomendações de Projeto 
 Utilizar de G’s decrescentes 
 Determinar de G e T experimentalmente 
 G =70 a 10 s-1; T=20 a 30 min (hidráulica) e T=30 a 40 min 
 (mecânica); G.T = 20.000 a 200.000 
 Velocidade de escoamento > 10 cm/s 
 Ligação entre floculador e decantador com G equivalente à última 
câmara 
FLOCULAÇÃO 
Fatores Intervenientes 
 TDH ≈ tempo teórico → ↑ número de câmaras 
Mecânicos: mínimo 3 câmaras 
Hidráulico: ↑ n câmaras → ↑perda de carga 
 geometria das câmaras e dos equipamentos agitadores. 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULAÇÃO 
Dosagem de coagulante = 20 mg/L 
Velocidade de sedimentação = 54 m/d 
Turbidez bruta = 50,3 NTU 
Efeito do Gradiente de Velocidade 
FLOCULAÇÃO 
Efeito do Gradiente de Velocidade 
Dosagem de coagulante = 20 mg/L 
Velocidade de sedimentação = 27 m/d 
Turbidez bruta = 50,3 NTU 
FLOCULAÇÃO 
Efeito da Dosagem do Coagulante 
G = 30 s-1 
Velocidade de sedimentação = 54 m/d 
Turbidez bruta = 50,3 NTU 
FLOCULAÇÃO 
G = 30 s-1 
Velocidade de sedimentação = 54 m/d 
Turbidez bruta = 15 NTU 
Efeito da Dosagem do Coagulante 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULADORES HIDRÁULICOS 
Floculadores hidráulicos de fluxo horizontal 
Floculadores hidráulicos de fluxo vertical 
Floculador Alabama 
Floculadores em meio poroso 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULADORES HIDRÁULICOS 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULADORES HIDRÁULICOS 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULADORES HIDRÁULICOS 
FLOCULAÇÃO 
ETA DUARTINA/SP – FLOCULADOR DE FLUXO HORIZONTAL 
FLOCULAÇÃO 
ETA DUARTINA/SP – FLOCULADOR DE FLUXO HORIZONTAL 
FLOCULAÇÃO 
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVA/SP – FLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL 
FLOCULAÇÃO 
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVA/SP – FLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL 
FLOCULAÇÃO 
ETA ALDEIA DA SERRA– FLOCULADOR ALABAMA 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULADORES MECANIZADOS 
53... DnKP T 
V
P
G
.

Agitadores 
Mecanizados 
 
 
Tipo de rotor Valor de KT 
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 
µ - viscosidade dinâmica (100 x 10
-6
 kg.s/m²) 
KT - coeficiente de potência 
n - rotação (rpm) 
ρ - massa específica (kg/m³) 
D - diâmetro do rotor (m) 
P - Potência dissipada (W) 
FLOCULAÇÃO 
53... DnKP T 
Tipo de rotor Valor de KT 
 
 
 
 
 
5 – 5,5 
 
 
 
 
 
1,5 – 2 
FLOCULAÇÃO 
53... DnKP T 
Tipo de rotor Valor de KT 
 
 
 
 
0,5 – 0,8 
 
 
 
 
0,3 – 0,4 
 
 
 
 
 
1,2 – 1,3 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULAÇÃO 
ETA ALTO DA BOA VISTA 
FLOCULAÇÃO 
ETA GUARAÚ 
FLOCULAÇÃO 
ETA SANASA 
FLOCULAÇÃO 
ETA ALTO TIETÊ 
FLOCULAÇÃO 
ETA ALTO TIETÊ 
FLOCULAÇÃO 
Comparação entre Floculadores empregados em ETAs 
Características Hidráulicos 
Mecanizados 
Eixo vertical 
Mecanizados 
Eixo horizontal 
Custo BAIXO MÉDIO/ALTO MÉDIO/ALTO 
Flexibilidade 
Operacional 
MÉDIA/BAIXA BOA BOA 
Tipo de Construção FÁCIL MÉDIA MÉDIA/DIFÍCIL 
Condições de Fluxo ≈ FLUXO PISTÃO CURTO-CIRCUITO CURTO-CIRCUITO 
Manutenção BAIXA MÉDIA MÉDIA 
FLOCULAÇÃO 
FLOCULAÇÃO