EB602A-Aula-06-09-Filtração-Exemplos

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<p>1</p><p>EB602A- Operações Unitárias</p><p>Profa.Dra. Maria Aparecida Carvalho de Medeiros</p><p>Aula: 06/09/2024</p><p>- FILTRAÇÃO</p><p>2</p><p>Aula-FILTRAÇÃO:</p><p>◼ Introdução,</p><p>◼ Tipos de Filtros,</p><p>◼ Teoria da Filtração,</p><p>◼ Filtração à pressão constante, incompressível,</p><p>◼ Filtração – cálculos – vazão constante,</p><p>◼ Filtração-Aplicada em ETA,</p><p>◼ Classificação de um sistema de filtração,</p><p>◼ Partes constitutivas de um sistema de filtração,</p><p>◼ Materiais filtrantes e suas principais características,</p><p>◼ Exemplos.</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>Basicamente é processo de separar um</p><p>sólido particulado de um fluido, fazendo</p><p>com que o sólido fique retido num meio</p><p>poroso, e o fluido passe através desse</p><p>meio.</p><p>As partículas sólidas podem ser:</p><p>grossas ou finas,</p><p>rígidas ou plásticas,</p><p>redondas ou planas,</p><p>individualmente separadas ou agrupadas.</p><p>3</p><p>Filtrado</p><p>Alimentação</p><p>Meio poroso</p><p>Torta</p><p>Ele separa as partículas em uma fase sólida</p><p>(“torta”) e permite o escoamento de um fluido claro</p><p>(“filtrado”).</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>4</p><p>A força motriz do processo é uma diferença de</p><p>pressão (P), através desse meio.</p><p>Os filtros podem</p><p>funcionar:</p><p>por ação da gravidade, o líquido</p><p>flui devido a existência de uma</p><p>coluna hidrostática;</p><p>por ação de força centrífuga;</p><p>por meio da aplicação de pressão</p><p>ou vácuo para aumentar a taxa de</p><p>fluxo.</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>5</p><p>O princípio da filtração industrial e o do</p><p>equipamento de laboratório é o mesmo,</p><p>apenas muda a quantidade de material</p><p>(volume) a ser filtrado.</p><p>O aparelho de filtração de</p><p>laboratório mais comum é</p><p>denominado filtro de Büchner.</p><p>O líquido é colocado por cima e flui</p><p>por ação da gravidade e no seu</p><p>percurso encontra um tecido</p><p>poroso (um filtro de papel).</p><p>Como a resistência à passagem</p><p>pelo meio poroso aumenta no</p><p>decorrer do tempo, usa-se um</p><p>vaso Kitasato conectado a uma</p><p>bomba de vácuo.</p><p>Bomba</p><p>de vácuo</p><p>Filtro de</p><p>Papel</p><p>6</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>Os fatores mais</p><p>importantes para a</p><p>seleção de um filtro</p><p>são:</p><p>a) resistência específica do</p><p>meio poroso de filtração;</p><p>b) a quantidade de suspensão</p><p>a ser filtrada;</p><p>c) a concentração de sólidos</p><p>na suspensão;</p><p>d) a facilidade de descarregar a</p><p>torta formada no processo de</p><p>filtração.</p><p>7</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>O meio de</p><p>filtração pode</p><p>ser:</p><p>leito poroso de materiais sólidos inertes,</p><p>conjunto de placas, marcos e telas em uma prensa</p><p>conjunto de folhas duplas dentro de um tanque,</p><p>cilindro rotativo mergulhado na suspensão</p><p>discos rotativos mergulhados na suspensão</p><p>bolsas ou cartuchos dentro de uma carcaça.</p><p>por membranas: próxima aula</p><p>8</p><p>Filtro de leito Poroso (intermitente)</p><p>É o tipo de filtro mais simples.</p><p>Se usa no tratamento de água potável, quando se tem grandes</p><p>volumes de líquido e pequenas quantidades de sólidos.</p><p>A camada de fundo é composta de cascalho grosso que</p><p>descansa em uma placa perfurada ou com ranhuras. Acima do</p><p>cascalho é colocada areia fina que atua realmente como filtro.</p><p>Partículas sólidas separadas</p><p>Entrada do líquido</p><p>Fluido clarificado</p><p>Placa metálica</p><p>perfurada ou com</p><p>ranhuras</p><p>Defletor</p><p>Partículas grossas</p><p>Partículas finas</p><p>9</p><p>Filtro prensa</p><p>Um dos tipos mais usados na indústria.</p><p>Usam placas e marcos colocados em forma alternada.</p><p>Utiliza-se tela (tecido de algodão ou de materiais sintéticos)</p><p>para cobrir ambos lados das placas.</p><p>Filtro de tecido</p><p>Torta</p><p>Marco</p><p>Placa</p><p>Alimentação</p><p>Filtrado</p><p>10</p><p>Filtro-Prensa</p><p>http://www.youtube.com/watch?v=6Nxkb-iEaBc&feature=related 11</p><p>http://www.youtube.com/watch?v=6Nxkb-iEaBc&feature=related</p><p>A alimentação é bombeada à prensa e flui pelas armações.</p><p>A filtração prossegue até o</p><p>espaço interno da armação</p><p>esteja completamente preenchida</p><p>com sólidos.</p><p>Os sólidos acumulam-se como “torta” dentro da armação.</p><p>O filtrado flui entre o filtro de tecido e a placa pelos canais de</p><p>passagem e sai pela parte inferior de cada placa.</p><p>Nesse momento a armação e as</p><p>placas são separadas e a torta</p><p>retirada. Depois o filtro é</p><p>remontado e o ciclo se repete.</p><p>Filtro de tecido</p><p>Placa</p><p>Marco</p><p>Torta</p><p>Alimentação</p><p>Filtrado</p><p>Filtro-Prensa</p><p>12</p><p>Filtro tipo prensa</p><p>Filtros de “folhas””</p><p>Foi projetado para grandes volumes de líquido e para ter uma</p><p>lavagem eficiente.</p><p>Cada folha é uma armação de metal oca coberta por um filtro</p><p>de tecido. Elas são suspensas em um tanque fechado.</p><p>A alimentação é introduzida no tanque e</p><p>passa pelo tecido a baixa pressão.</p><p>A torta se deposita no exterior da folha.</p><p>O filtrado flui para dentro da armação oca.</p><p>Após a filtragem, ocorre a limpeza da</p><p>torta.</p><p>O líquido de lavagem entra e segue o</p><p>mesmo caminho que a alimentação.</p><p>A torta é retirada por uma abertura do</p><p>casco. 14</p><p>Filtros de folhas</p><p>15</p><p>Ele filtra, lava e descarrega a</p><p>torta de forma contínua.</p><p>O tambor é recoberto com um</p><p>meio de filtração conveniente.</p><p>Uma válvula automática no</p><p>centro do tambor ativa o ciclo</p><p>de filtração, secagem, lavagem</p><p>e retirada da torta.</p><p>Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo.</p><p>O filtrado sai pelo eixo de rotação.</p><p>Existem passagens separadas</p><p>para o filtrado e para o líquido de</p><p>lavagem.</p><p>Há uma conexão com ar</p><p>comprimido que se utiliza para</p><p>ajudar a raspadeira de facas na</p><p>retirada da torta.</p><p>Carga</p><p>Secagem</p><p>Secagem</p><p>Ciclo de lavagem</p><p>Descarga</p><p>Válvula automática</p><p>Formação da tortaSuspensão</p><p>16</p><p>Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo.</p><p>17</p><p>Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo.</p><p>18</p><p>É um conjunto de discos verticais que giram em um eixo de</p><p>rotação horizontal. Este filtro combina aspectos do filtro de</p><p>tambor rotativo a vácuo e do filtro de folhas.</p><p>Cada disco (folha) é oco e coberto com um tecido e é em</p><p>parte submerso na alimentação.</p><p>A torta é lavada, secada, e raspada quando o disco gira.</p><p>Filtro contínuo de discos rotativos</p><p>19</p><p>Filtro de Cartucho</p><p>Este tipo de filtro de cartucho é de</p><p>operação contínua e limpeza</p><p>automática. É composto de uma</p><p>carcaça onde se colocam</p><p>cartuchos (ou bolsas).</p><p>O gás “sujo” é forçado a passar</p><p>através dos cartuchos, em cuja</p><p>superfície as partículas são retidas.</p><p>O gás limpo é conduzido à parte</p><p>interna do filtro e em seguida ao</p><p>exaustor.</p><p>O processo de limpeza do cartucho</p><p>é feito automaticamente através de</p><p>pulsos de ar comprimido.</p><p>20</p><p>Produto</p><p>Filtrados</p><p>Corte</p><p>transversal</p><p>de um</p><p>Cartucho Elemento filtrante</p><p>Vedação</p><p>Representação de filtração em Cartuchos</p><p>:</p><p>Filtro de Cartuchos</p><p>Existem filtros de cartuchos cujo mecanismo de filtração é</p><p>por profundidade.</p><p>Possuem um aspecto fibroso, que pode ser um emaranhado</p><p>de fibras ou mantas sobrepostas.</p><p>A retenção depende do fluxo e pressão.</p><p>21</p><p>:</p><p>Filtro de Cartuchos</p><p>O fluido a ser filtrado é</p><p>colocado sob pressão</p><p>dentro de uma carcaça e</p><p>as partículas de 5 a 15</p><p>micras ficam retidas.</p><p>O controle de Troca de</p><p>filtros é por diferencial de</p><p>pressão na entrada e</p><p>saída do filtro.</p><p>Muito utilizado para</p><p>filtração de água na</p><p>indústria alimentícia.</p><p>22</p><p>:</p><p>Filtro de Cartuchos</p><p>Para o dimensionamento desse</p><p>tipo de filtro, é necessária a vazão</p><p>necessária no processo.</p><p>A partir daí se calcula o número a</p><p>cartuchos necessários de acordo</p><p>com a especificação do fabricante.</p><p>23</p><p>Filtro de Cartuchos</p><p>Outra forma de</p><p>apresentação de filtros,</p><p>pode ser em forma de</p><p>bolsas.</p><p>Retém os mesmos tipos</p><p>de partículas que as de</p><p>cartucho de profundidade.</p><p>A vantagem desse filtro é</p><p>que possibilita operações</p><p>que necessitam de</p><p>maiores vazões. 24</p><p>Filtro de Cartuchos</p><p>Coalescentes</p><p>Ao contrário dos filtros convencionais de linha, os</p><p>filtros coalescentes direcionam o fluxo de ar de dentro</p><p>para fora. Os contaminantes são capturados na</p><p>malha do filtro e reunidos em gotículas maiores</p><p>através de colisões com as microfibras de borosilicato.</p><p>25</p><p>Filtro de Cartuchos</p><p>Coalescentes</p><p>Por fim, essas gotículas passam para o lado externo</p><p>do tubo do elemento filtrante, onde são agrupadas e</p><p>drenadas pela ação da gravidade.</p><p>26</p><p>Corte transversalFiltro de malha Grossa</p><p>Figura 14: Representação de um Sistema de Filtração</p><p>Filtração de Ar Na indústria alimentícia é</p><p>crescente a aplicação de</p><p>filtração do ar para o</p><p>ambiente das áreas</p><p>produtivas e de</p><p>manipulação e embalagem</p><p>de alimentos.</p><p>Esse tipo de filtração</p><p>normalmente se dá em</p><p>estágios, dependendo do</p><p>grau de pureza do ar. E os</p><p>filtros se classificam de</p><p>acordo com a necessidade</p><p>retenção de partículas. 27</p><p>3º Estágio 2º Estágio 1º Estágio</p><p>G3</p><p>F</p><p>il</p><p>tr</p><p>o</p><p>F3</p><p>F</p><p>il</p><p>tr</p><p>o</p><p>Pa</p><p>rt</p><p>íc</p><p>u</p><p>la</p><p>s</p><p>M</p><p>ic</p><p>ro</p><p>P</p><p>a</p><p>rt</p><p>íc</p><p>u</p><p>la</p><p>s</p><p>Fi</p><p>n</p><p>a</p><p>s</p><p>P</p><p>a</p><p>rt</p><p>íc</p><p>u</p><p>la</p><p>s</p><p>G</p><p>ro</p><p>ss</p><p>a</p><p>s</p><p>FLUXO DO AR</p><p>A3</p><p>F</p><p>il</p><p>tr</p><p>o</p><p>A3 G3</p><p>Esquema de Filtração em Estágios para ar</p><p>Sendo :</p><p>G (grossa) – Partículas acima de 10 μ</p><p>F (Fina)– particulas de 1 a 10 μ</p><p>A ( Absoluta)– Partículas menores 1 μ</p><p>E elas são</p><p>classificadas como 1,</p><p>2 e 3 de acordo com</p><p>o grau de retenção</p><p>que se exige.</p><p>Filtração de Ar Ambiente</p><p>28</p><p>Filtração de Ar Ambiente</p><p>29</p><p>Filtração Centrífuga</p><p>Outra forma de separação de sólidos insolúveis</p><p>em líquido é a operação de centrifugação.</p><p>Nesse caso a força motriz da filtração é</p><p>centrifugação, onde o fluxo uma suspensão e</p><p>colocado em um câmara rotativa com paredes</p><p>perfuradas alinhadas com o meio filtrante.</p><p>O filtrado passa e a torta fica presa ao meio</p><p>filtrante através da força centrífuga.</p><p>30</p><p>Escolha de qual o melhor filtro e fatores a serem</p><p>considerados no dimensionamento:</p><p>• Alta eficiência de separação, considerando o grau de separação desejado,</p><p>• Pequena queda de pressão e baixo consumo energético,</p><p>• Dimensões e morfologia da partícula sólida (distribuição granulométrica , forma),</p><p>• Baixo custo de operação e manutenção,</p><p>• Concentração da suspensão de alimentação,</p><p>• Quantidade de material a ser operado,</p><p>• Alta vazão de filtrado.</p><p>Aumento da área</p><p>filtrante</p><p>As dimensões</p><p>devem ser</p><p>moderadas</p><p>Redução da perda</p><p>de carga da torta</p><p>Uso de adjuvantes</p><p>32</p><p>Teoria da Filtração</p><p>1. Queda de pressão de fluido através da torta</p><p>A figura mostra uma seção de um filtro em um tempo t (s)</p><p>medido a partir do início do fluxo.</p><p>A espessura da torta é L (m).</p><p>A área da seção transversal é A (m2), e a velocidade linear</p><p>do filtrado na direção L é v (m/s)</p><p>Alimentação</p><p>da suspensão</p><p>Filtrado</p><p>Meio filtrante</p><p>Incremento da torta</p><p>33</p><p>A equação de Poiseuille explica o fluxo de</p><p>um fluido em regime laminar em um tubo, que</p><p>usando o sistema internacional de unidades</p><p>(SI) pode ser descrito como:</p><p>2</p><p>32</p><p>D</p><p>v</p><p>L</p><p>P </p><p>=</p><p></p><p>−</p><p>Onde:</p><p>∆p é a pressão (N/m2)</p><p>v é a velocidade no tubo (m/s)</p><p>D é o diâmetro (m)</p><p>L é o comprimento (m)</p><p>µ é a viscosidade (Pa.s)</p><p>34</p><p>Podemos agora imaginar as variáveis que atuam no</p><p>escoamento de um fluido newtoniano dentro de um</p><p>leito de partículas sólidas rígidas.</p><p>Precisamos de uma</p><p>equação para descrever</p><p>como varia a diferença</p><p>de pressão a ser aplicada</p><p>com a distância</p><p>percorrida (altura do leito)</p><p>e a velocidade e a</p><p>viscosidade do fluido e,</p><p>também em função da</p><p>porosidade e do</p><p>diâmetro de partícula</p><p>em leitos porosos. 35</p><p>36</p><p>Porosidade</p><p>Em um leito poroso existem vazios (zonas sem</p><p>partículas).</p><p>leitodototalVolume</p><p>vazioVolume</p><p>=</p><p>Fluido</p><p>Leito</p><p>poroso</p><p>v</p><p>vc LL’</p><p>A porosidade () é definida</p><p>como a razão entre</p><p>o volume do leito que não</p><p>está ocupado com material</p><p>sólido e o volume total do</p><p>leito.</p><p>No caso de fluxo laminar em um leito empacotado</p><p>de partículas se usa a equação de Carman-Kozeny.</p><p>Ela tem sido aplicada à filtração com sucesso:</p><p>3</p><p>2</p><p>0</p><p>2</p><p>1 )1(</p><p></p><p> Svk</p><p>L</p><p>pc −</p><p>=</p><p></p><p>−</p><p>Onde:</p><p>k1 é uma constante para partículas de tamanho e forma</p><p>definida</p><p>µ é a viscosidade do filtrado em Pa.s</p><p>v é a velocidade linear em m/s</p><p>ε é a porosidade da torta</p><p>L é a espessura da torta em m</p><p>S0 é a área superficial específica expressa em m2 / m3</p><p>∆Pc é a diferença de pressão na torta N/m2</p><p>2</p><p>32</p><p>D</p><p>v</p><p>L</p><p>P </p><p>=</p><p></p><p>−</p><p>37</p><p>Velocidade linear :</p><p>A</p><p>dtdV</p><p>v</p><p>/</p><p>=</p><p>Onde:</p><p>A é a área transversal do filtro (m2)</p><p>V é o volume coletado do filtrado em m3 até o</p><p>tempo t (s).</p><p>A espessura da torta (L) depende do volume do</p><p>filtrado V e se obtém por um balanço de materiais.</p><p>suspensãodatotalsp</p><p>Vcm =</p><p>38</p><p>)()1( LAVcLA sp  +=−</p><p>Onde:</p><p>ρp é a densidade de partículas sólidas na torta em kg/m3</p><p>A</p><p>VcSk</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p>s</p><p>p</p><p>c</p><p></p><p></p><p></p><p>3</p><p>2</p><p>01 )1( −</p><p>−</p><p>=</p><p>3</p><p>2</p><p>0</p><p>2</p><p>1 )1(</p><p></p><p> Svk</p><p>L</p><p>pc −</p><p>=</p><p></p><p>−</p><p>p</p><p>s</p><p>A</p><p>LAVc</p><p>L</p><p></p><p></p><p>)1(</p><p>)(</p><p>−</p><p>+</p><p>=</p><p>A</p><p>dtdV</p><p>v</p><p>/</p><p>=</p><p>V</p><p>A</p><p>c</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p>s</p><p>c</p><p></p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>Se: cs = kg de sólidos/m3 do filtrado,</p><p>então o balanço será :</p><p>39</p><p>Massa sólidos suspensão = Massa sólidos do filtrado e do meio poroso</p><p>3</p><p>2</p><p>01 )1(</p><p></p><p></p><p></p><p>p</p><p>Sk −</p><p>=Onde α é a resistência específica</p><p>da torta (m/kg) definida como:</p><p>m</p><p>f</p><p>R</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>Para a resistência da tela filtrante (suporte),</p><p>podemos usar a Equação de Darcy:</p><p>Onde:</p><p>Rm é a resistência ao fluxo no suporte (m-1)</p><p>∆Pf é a queda de pressão no suporte do leito poroso</p><p>A</p><p>c</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p>sV</p><p>c</p><p></p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>Para a resistência do leito temos:</p><p>40</p><p>Como as resistências da torta e do meio filtrante</p><p>estão em série, podem ser somadas, temos:</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p>m</p><p>s R</p><p>A</p><p>Vc</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p></p><p></p><p>Onde ∆p = ∆pc (torta) + ∆pf (filtro)</p><p>m</p><p>f</p><p>R</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>A</p><p>c</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p>sV</p><p>c</p><p></p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>41</p><p>Equação</p><p>fundamental</p><p>da filtração</p><p>A equação anterior pode ser</p><p>invertida para dar:</p><p>m</p><p>s R</p><p>pA</p><p>V</p><p>pA</p><p>c</p><p>dV</p><p>dt</p><p>)()(2 −</p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>Onde Kp está em s/m6 e B em s/m3:</p><p>)(2 pA</p><p>c</p><p>K s</p><p>p</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>)( pA</p><p>R</p><p>B m</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p>m</p><p>s R</p><p>A</p><p>Vc</p><p>p</p><p>dtA</p><p>dV</p><p></p><p></p><p>BVK</p><p>dV</p><p>dt</p><p>p +=</p><p>42</p><p>Para pressão constante e α constante (torta incompressível),</p><p>V e t são as únicas variáveis.</p><p>  +=</p><p>t v</p><p>p dVBVKdt</p><p>0 0</p><p>)( BVV</p><p>K</p><p>t</p><p>p</p><p>+= 2</p><p>2</p><p>Dividindo por V:</p><p>BV</p><p>K</p><p>V</p><p>t p</p><p>+=</p><p>2</p><p>Onde V é o volume total do filtrado (m3) reunido em t (s)</p><p>Integração para obter o tempo da filtração t em (s):</p><p>Filtração à pressão constante, incompressível</p><p>m</p><p>s R</p><p>pA</p><p>V</p><p>pA</p><p>c</p><p>dV</p><p>dt</p><p>)()(2 −</p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>BVK</p><p>dV</p><p>dt</p><p>p +=</p><p>43</p><p>Para saber o tempo de filtração é necessário conhecer α e Rm.</p><p>BVV</p><p>K</p><p>t</p><p>p</p><p>+= 2</p><p>2</p><p>)(2 pA</p><p>c</p><p>K s</p><p>p</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>)( pA</p><p>R</p><p>B m</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>Para isso, pode-se utilizar a equação dividida por V:</p><p>E traçar um gráfico de t/V versus V</p><p>usando dados experimentais</p><p>BV</p><p>K</p><p>V</p><p>t p</p><p>+=</p><p>2</p><p>44</p><p>BV</p><p>K</p><p>V</p><p>t p</p><p>+=</p><p>2</p><p>São necessários os dados de volume coletado (V)</p><p>em tempos diferentes de filtração.</p><p>Y = A.X + B</p><p>t / V</p><p>V</p><p>)(2</p><p>1</p><p>2 2 pA</p><p>cK</p><p>sp</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>)( pA</p><p>R</p><p>B m</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>45</p><p>Com Kp e B pode-se determinar</p><p>diretamente o tempo de filtração.</p><p>BV</p><p>K</p><p>V</p><p>t p</p><p>+=</p><p>2</p><p>Kp = coeficiente angular da reta</p><p>B = coeficiente linear da reta</p><p>)(2</p><p>1</p><p>2 2 pA</p><p>cK</p><p>sp</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>)( pA</p><p>R</p><p>B m</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>BVV</p><p>K</p><p>t</p><p>p</p><p>+= 2</p><p>2</p><p>O cálculo de  (resistência específica da torta) e de Rm</p><p>(resistência do meio filtrante) permite obter a equação do</p><p>tempo de filtração em termos dos parâmetros básicos da</p><p>operação:</p><p>V</p><p>pA</p><p>R</p><p>V</p><p>pA</p><p>c</p><p>t m</p><p>s</p><p>)(2</p><p>)( 2</p><p>2</p><p>−</p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p></p><p>46</p><p>Filtração –cálculos –vazão constante</p><p>-ΔP</p><p>V</p><p>a</p><p>Coeficiente</p><p>linear</p><p>tg  = b Coeficiente angular</p><p>α</p><p>𝐴2</p><p>(−Δ𝑃) = 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 V+ 𝑚𝜇 𝛼𝑐 𝑄 𝜇 𝑅 𝑄</p><p>𝐴</p><p>(−Δ𝑃) = 𝐾Δ𝑉𝑉+ (−Δ𝑃0)</p><p>𝜇𝛼𝑐𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠𝑄</p><p>𝐾Δ𝑉 = 𝐴2</p><p>𝜇𝑅𝑚𝑄</p><p>−(Δ𝑃0) = 𝐴</p><p>𝑦 = 𝑏 ∗ 𝑥 + 𝑎</p><p>𝑦 = 𝑏 ∗ 𝑥 + 𝑎</p><p>Filtração-Aplicada em ETA</p><p>3</p><p>O processo de filtração é o último processo</p><p>unitário cuja função é garantir a remoção de</p><p>partículas coloidais presentes na fase líquida,</p><p>sendo portanto, esta etapa de grande importância</p><p>no processo de tratamento de água para</p><p>abastecimento.</p><p>Justifica-se a necessidade do processo de filtração</p><p>como parte constitutiva de Estações de Tratamento</p><p>de Água, uma vez que, por melhor que seja a</p><p>operação das unidades de sedimentação</p><p>gravitacional ou flotação por ar dissolvido, estas não</p><p>são capazes de garantir a remoção de 100% das</p><p>partículas coloidais presentes na fase líquida.</p><p>Filtração</p><p>3</p><p>Considerando as etapas do processo de</p><p>tratamento em ETAs, todas as partículas que</p><p>não forem removidas nas etapas de</p><p>sedimentação ou flotação deverão ser</p><p>removidas no processo de filtração.</p><p>Se, porventura, as unidades de filtração não</p><p>estiverem funcionando de modo satisfatório,</p><p>haverá uma tendência de deterioração na</p><p>qualidade da água filtrada, o que pode não</p><p>apenas comprometer suas características</p><p>estéticas, mas também impor riscos à operação</p><p>da etapa de desinfecção.</p><p>4</p><p>TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS</p><p>DE ABASTECIMENTO</p><p>Manancial Coagulação Floculação Sedimentação</p><p>FiltraçãoDesinfecçãoFluoretaçãoCorreção de pH</p><p>Água Final</p><p>Alcalinizante</p><p>5</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>Definição de Filtração:</p><p>Processo físico-químico no qual as partículas</p><p>coloidais são removidas da fase líquida</p><p>mediante sua percolação por um meio</p><p>granular, garantindo-se a produção de água</p><p>filtrada com características estéticas</p><p>adequadas aos fins de potabilidade.</p><p>Processo de filtração</p><p>7</p><p>O processo de filtração pode ser interpretado</p><p>como uma combinação de processos de transporte</p><p>e aderência, como apresentado na Figura:</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>6</p><p>Classificação dos Processos de Filtração:</p><p>◼ Com relação ao tipo de filtração,</p><p>◼ Com relação ao tratamento,</p><p>◼ Com relação ao sentido de</p><p>escoamento,</p><p>◼ Com relação ao meio filtrante,</p><p>◼ Com relação ao seu controle hidráulico.</p><p>9</p><p>◼ Com relação ao tipo de filtração</p><p>Filtração em meio</p><p>granular</p><p>◼ Filtros lentos</p><p>◼ Filtração rápida</p><p>◼ Filtros de camada</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>CLASSIFICAÇÃO</p><p>Filtração de fluxo descendente:</p><p>◼ De baixa taxa de filtração (filtros lentos);</p><p>◼ De alta taxa de filtração (filtros rápidos);</p><p>11</p><p>Descrição da filtração lenta</p><p>A filtração lenta é um processo de tratamento no qual a água passa por</p><p>um meio filtrante, que, em geral, consta de uma camada de areia.</p><p>Os filtros lentos de areia (Figura) são caracterizados por certos componentes</p><p>de projeto:</p><p>-o sobrenadante (água sobre a areia do filtro que provê carga hidráulica para o</p><p>processo);</p><p>-areia do filtro (com variação de espessura resultante das necessidades de</p><p>limpeza);</p><p>-a camada suporte (normalmente consistindo em pedregulho com granulometria</p><p>especificada);</p><p>- sistema de drenagem de água filtrada; e dispositivos de controle.</p><p>Figura - Representação esquemática de um filtro de areia</p><p>CLASSIFICAÇÃO</p><p>Filtração de fluxo ascendente:</p><p>◼ De baixa taxa de filtração (filtros lentos</p><p>ascendentes);</p><p>◼ De alta taxa de filtração (filtros rápidos</p><p>ascendentes, ou clarificadores de contato)</p><p>FILTROS LENTOS</p><p>◼ São destinados a águas de excelante</p><p>qualidade físico-químicas;</p><p>◼ O processo de filtração é predominantemente</p><p>biológico;</p><p>◼ A limpeza é realizada quase sempre de forma</p><p>manual.</p><p>◼ Após a limpeza é necessário amadurecimento</p><p>do filtro (formação de camada biológica</p><p>filtrante).</p><p>FILTROS RÁPIDOS</p><p>◼ Podem ser utilizados para qualquer água</p><p>independente da qualidade;</p><p>◼ Devem ser precedidos de tratamento</p><p>prévio (coagulação, floculação e</p><p>decantação, dependendo do processo de</p><p>tratamento).</p><p>FILTROS RÁPIDOS DE FLUXO</p><p>DESCENDENTE</p><p>◼ Podem ser de camada simples ou dupla;</p><p>◼ Podem ter camadas de suporte ou não dependendo</p><p>do tipo de fundo;</p><p>◼ Podem utilizar apenas água ou ar e água para</p><p>efetuar a retrolavagem;</p><p>◼ Os filtros que utilizam apenas água para</p><p>retrolavagem necessitam de limpeza da camada</p><p>superficial para movimentação da parte superior do</p><p>material filtrante.</p><p>ESPECIFICAÇÕES DA AREIA</p><p>Tipo de filtro Filtros lentos Rápidos</p><p>descendente</p><p>de camada</p><p>simples</p><p>Rápidos</p><p>descendente</p><p>de camada</p><p>dupla</p><p>Rápidos de</p><p>fluxo</p><p>ascendente</p><p>Tamanho</p><p>efetivo</p><p>0,25 a 0,35</p><p>mm</p><p>0,45 a 0,55</p><p>mm</p><p>0,40 a 0,45</p><p>mm</p><p>0,7 a 0,8</p><p>Coeficiente de</p><p>uniformidade</p><p>Menor que 3 1,4 a 1,6 1,4 a 1,6 Menor ou igual</p><p>a 2</p><p>Espessura</p><p>mínima da</p><p>camada</p><p>0,90 m 0,45 m 0,25 m 2,0 m</p><p>ESPECIFICAÇÕES DO ANTRACITO</p><p>PARA FILTROS RÁPIDOS DE FLUXO</p><p>DESCENDENTE</p><p>◼ Tamanho efetivo: 0,8 a 1,0 mm;</p><p>◼ Coeficiente de uniformidade: inferior ou</p><p>igual a 1,4;</p><p>◼ Espessura mínima da camada: 0,45 m.</p><p>FILTRAÇÃO DIRETA</p><p>◼ São estações de tratamento de água onde</p><p>a mesma é recebida nos filtros apenas</p><p>coagulada ou floculada sem passar pela</p><p>decantação.</p><p>◼ Com relação ao tratamento</p><p>Filtração direta</p><p>Manancial Coagulação Floculação Sedimentação</p><p>Filtração</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Água final</p><p>20</p><p>◼ Com relação ao tipo de filtração</p><p>Filtração em meio</p><p>granular</p><p>◼ Filtros lentos</p><p>◼ Filtração rápida</p><p>◼ Filtros de camada</p><p>profunda</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>21</p><p>◼ Com relação ao tratamento</p><p>Filtração convencional</p><p>Manancial Coagulação Floculação Sedimentação</p><p>Filtração</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Água final</p><p>◼ Com relação ao tratamento</p><p>Filtração direta</p><p>Manancial Coagulação Floculação Sedimentação</p><p>Filtração</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Água final</p><p>◼ Com relação ao meio filtrante</p><p>Camada simples</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO</p><p>DE FILTRAÇÃO</p><p>Dupla camada</p><p>Areia</p><p>ou Antracito</p><p>Areia</p><p>Antracito</p><p>Antracito</p><p>Areia</p><p>Granada</p><p>Tripla camada</p><p>Meio Simples – 120 a 240 m3/m2.dia</p><p>Meio Duplo e Multiplas Camadas - 240 a 480 m3/m2.dia</p><p>CLASSIFICAÇÃO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Areia</p><p>Antracito</p><p>◼ Com relação ao seu controle hidráulico</p><p>q = Q</p><p>Afiltração</p><p>Taxa de filtração</p><p>h Altura do nível d’água acima do meio</p><p>filtrante</p><p>h</p><p>•Taxa de filtração constante</p><p>•Taxa declinante</p><p>MATERIAIS</p><p>FILTRANTES</p><p>Diâmetro</p><p>P</p><p>o</p><p>rc</p><p>e</p><p>n</p><p>ta</p><p>g</p><p>e</p><p>m</p><p>q</p><p>u</p><p>e</p><p>p</p><p>a</p><p>s</p><p>s</p><p>a</p><p>(%</p><p>)</p><p>d10 d60dmenor grão dmaior grão</p><p>MATERIAIS</p><p>FILTRANTES</p><p>Índices Físicos AREIA ANTRACITO CAG GARNET</p><p>(GRANADA)</p><p>Massa</p><p>específica</p><p>(Kg/m3)</p><p>2.650 1.450-1.730 1.300-</p><p>1.500</p><p>3.600-4.200</p><p>Porosidade 0,42-0,47 0,56-0,60 0,50 0,45-0,55</p><p>Coef. de</p><p>esfericidade</p><p>0,7-0,8 0,46-0,60 0,75 0,60</p><p>Meio filtrante Garnet (Granada)</p><p>O meio filtrante Garnet (Granada) é um mineral</p><p>quimicamente inerte e não metálico comumente</p><p>encontrado no ambiente natural. Garnet é bem</p><p>conhecido por sua alta densidade, dureza e</p><p>durabilidade.</p><p>A granada de alta densidade para filtração de água</p><p>em filtros resolve um grande problema de</p><p>filtração. Este produto está disponível em tamanhos</p><p>grandes propícios para suportar leitos e tamanhos</p><p>menores para leitos de cobertura e é denso o</p><p>suficiente para permitir um retrolavagem mais rápido.</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>Uma das principais características que é diferencial dos</p><p>filtros rápidos, está relacionada ao seu método de</p><p>operação.</p><p>Entende-se por método de operação a maneira pela qual</p><p>se determina o comportamento da velocidade de</p><p>filtração e do nível de água nos filtros.</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>O comportamento destes parâmetros é função das</p><p>características construtivas, tais como a forma de entrada</p><p>da água na caixa do filtro e também operacionais, como o</p><p>intervalo entre lavagens das diversas unidades.</p><p>As diversas combinações destas e outras características</p><p>irão definir o método de operação de um determinado</p><p>filtro, que poderá, assim, ser classificado como de taxa</p><p>declinante ou de nível variável.</p><p>TAXA DE FILTRAÇÃO CONSTANTE</p><p>TAXA DE FILTRAÇÃO DECLINANTE</p><p>COMPORTAMENTO DO</p><p>PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Tempo</p><p>P</p><p>er</p><p>d</p><p>a</p><p>d</p><p>e</p><p>ca</p><p>rg</p><p>a</p><p>Tempo</p><p>T</p><p>u</p><p>rb</p><p>id</p><p>ez</p><p>ef</p><p>lu</p><p>en</p><p>te</p><p>Etapa inicial</p><p>Etapa intermediária</p><p>Transpasse</p><p>CRITÉRIOS PARA O ENCERRAMENTO</p><p>DA CARREIRA DE FILTRAÇÃO</p><p>◼ Turbidez da água filtrada superior a um</p><p>valor pré-determinado (para atender a</p><p>portaria No. 888/2021: < 0,5 UT)</p><p>CRITÉRIOS PARA O ENCERRAMENTO</p><p>DA CARREIRA DE FILTRAÇÃO</p><p>◼ Perda de carga igual ou superior a carga</p><p>hidráulica máxima disponível (Geralmente</p><p>da ordem de 2,0 a 3,0 metros)</p><p>◼ Materiais filtrantes: composição,</p><p>granulometria e altura</p><p>◼Camada suporte:granulometria</p><p>e altura</p><p>PARTES CONSTITUTIVAS DE</p><p>UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>PARTES CONSTITUTIVAS DE</p><p>UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>◼ Sistema de coleta de água de lavagem</p><p>◼ Tubulações, válvulas e comportas de entrada de água</p><p>decantada, saída de água filtrada e introdução e coleta</p><p>de água de lavagem.</p><p>PARTES CONSTITUTIVAS DE UM</p><p>SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>◼ Tubulações, válvulas e comportas de entrada de água</p><p>decantada, saída de água filtrada e introdução e coleta</p><p>de água de lavagem.</p><p>PARTES CONSTITUTIVAS DE UM</p><p>SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>CAMADA SUPORTE</p><p>GRANULOMETRIA E ALTURA</p><p>◼ Cada camada componente do meio</p><p>suporte deve ser a mais uniforme</p><p>possível.</p><p>◼O diâmetro do menor grão da camada</p><p>inferior do meio suporte deve ser</p><p>cerca de 2 a 3 vezes o diâmetro do</p><p>orifício do sistema de drenagem</p><p>Após um certo tempo de funcionamento, há</p><p>necessidade da lavagem do filtro, geralmente realizada</p><p>por meio da introdução de água no sentido</p><p>ascensional com velocidade relativamente alta para</p><p>promover a fluidificação parcial do meio granular, com</p><p>liberação das impurezas.</p><p>FILTRAÇÃO</p><p>HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO</p><p>LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES</p><p>Lavagem com água e sistema de lavagem</p><p>superficial</p><p>•Tempo de lavagem com água em contra-corrente: 8 a 15 minutos</p><p>•Lavagem superficial somente: 1min a 2 min</p><p>•Expansão do material filtrante: 20% a 30%</p><p>HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO</p><p>LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES</p><p>Lavagem com ar e água simultâneamente</p><p>•Tempo de lavagem com ar e água simultaneamente: 2 a 4 minutos</p><p>•Tempo de lavagem com água em contra-corrente: 8 a 15 minutos</p><p>•Expansão do material filtrante: 20% a 30%</p><p>LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES</p><p>LAVAGEM COM AR E ÁGUA</p><p>Carreira de filtração:</p><p>O período decorrente entre duas lavagens</p><p>sucessivas de um mesmo filtro é denominado</p><p>de Carreira de filtração.</p><p>SISTEMAS DE FILTRAÇÃO</p><p>ROTEIRO DE CÁLCULO</p><p>•Definição da concepção do sistema de</p><p>filtração (simples, dupla camada ou</p><p>tripla camada)</p><p>•Definição da granulometria dos</p><p>materiais filtrantes e sua respectiva</p><p>espessura</p><p>SISTEMAS DE FILTRAÇÃO</p><p>ROTEIRO DE CÁLCULO</p><p>•Definição do controle hidráulico do</p><p>sistema de filtração:</p><p>•Taxa de filtração constante, com</p><p>variação ou não de nível),</p><p>•ou taxa de filtração declinante.</p><p>SISTEMAS DE FILTRAÇÃO</p><p>ROTEIRO DE CÁLCULO</p><p>•Definição das características da</p><p>camada suporte</p><p>•Fixa-se a taxa de filtração</p><p>•Camada simples de areia: 120 m3/m2/dia</p><p>•Dupla camada areia-antracito: 240 m3/m2/dia</p><p>SISTEMAS DE FILTRAÇÃO</p><p>• Cálculo da área total de filtração</p><p>Q</p><p>q =</p><p>A</p><p>• Fixa-se a taxa de filtração (q), seguindo-se a Norma NBR-12.216.</p><p>A taxa de filtração se dá a partir da espessura e material do meio filtrante:</p><p>•Camada simples de areia (diâmetro de 0,5mm): 120m³/m²/dia,</p><p>•Dupla camada areia-antracito: 240m³/m²/dia.</p><p>Filtração</p><p>Parâmetros de projeto:</p><p>Cálculo aproximado do número de filtros</p><p>• Pela fórmula empírica proposta por Kawamura (2000):</p><p>N f = 1,2 Q</p><p>Sendo:</p><p>Q = vazão em mgd</p><p>1 mgd = 3.785 m3/d</p><p>• Em função do número dos decantadores, das condições de</p><p>operação da ETA e da experiência do projetista, definir o</p><p>número de filtros</p><p>Parâmetros de projeto:</p><p>NBR 12.216/1992</p><p>Filtros lentos: A camada filtrante deve ser constituída de areia, com</p><p>as seguintes características:</p><p>a) espessura mínima de 0,90 m;</p><p>b) tamanho efetivo de 0,25 a 0,35 mm;</p><p>c) coeficiente de uniformidade menor que 3.</p><p>Camada suporte com espessura mínima de 20 cm acima do leito de drenagem</p><p>Filtros rápidos (camada dupla)</p><p>a) areia:</p><p>- espessura mínima da camada = 25 cm</p><p>- tamanho efetivo, de 0,40 mm a 0,45 mm</p><p>- coeficiente de uniformidade, de 1,4 a 1,6</p><p>b) antracito:</p><p>- espessura mínima da camada, 45 cm</p><p>- tamanho efetivo, de 0,8 mm a 1,0 mm</p><p>-coeficiente de uniformidade, inferior ou</p><p>igual a 1,4</p><p>Filtração</p><p>Temos dados da filtração em laboratório de uma suspensão</p><p>de CaCO3 em água a 298,2 K (25°C) realizada a uma</p><p>pressão constante (-∆p) de 338 kN /m2. Dados:</p><p>Exercício 1 - Exemplo:</p><p>Avaliação das Constantes para Filtração à Pressão</p><p>Constante em um Leito Incompressível</p><p>- Área do filtro prensa de placa-e-marco: A = 0,0439 m2</p><p>- Concentração de alimentação: cs = 23,47 kg/m3</p><p>(a) Calcule as constantes α e Rm a partir dos dados</p><p>experimentais de volume de filtrado (m3) versus tempo</p><p>de filtração (s).</p><p>(b) Estime o tempo necessário para filtrar 1m3 da mesma</p><p>suspensão em um filtro industrial com 1m2 de área.</p><p>96</p><p>Tempo (s) Volume (m3)</p><p>4,4 0,498 x 10-3</p><p>9,5 1,000 x 10-3</p><p>16,3 1,501 x 10-3</p><p>24,6 2,000 x 10-3</p><p>34,7 2,498 x 10-3</p><p>46,1 3,002 x 10-3</p><p>59,0 3,506 x 10-3</p><p>73,6 4,004 x 10-3</p><p>89,4 4,502 x 10-3</p><p>107,3 5,009 x 10-3</p><p>)(2 pA</p><p>c</p><p>K s</p><p>p</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>)( pA</p><p>R</p><p>B m</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p>A = 0,0439 m2</p><p>cs = 23,47 kg/m3</p><p>µ = 8,937 x 10-4 Pa.s</p><p>(água a 298,2 K)</p><p>(-∆p) = 338 kN/m2</p><p>V</p><p>pA</p><p>R</p><p>V</p><p>pA</p><p>c</p><p>t m</p><p>s</p><p>)(2</p><p>)( 2</p><p>2</p><p>−</p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p></p><p>97</p><p>Dados são utilizados para obter t/V</p><p>Solução::</p><p>t</p><p>V x 10-3 (t/V) x 103</p><p>4,4 0,498 8,84</p><p>9,5 1,000 9,50</p><p>16,3 1,501 10,86</p><p>24,6 2,000 12,30</p><p>34,7 2,498 13,89</p><p>46,1 3,002 15,36</p><p>59,0 3,506 16,83</p><p>73,6 4,004 18,38</p><p>89,4 4,502 19,86</p><p>107,3 5,009 21,42</p><p>v</p><p>y = 3x106 x + 6789</p><p>R2 = 0,9965</p><p>0</p><p>5000</p><p>10000</p><p>15000</p><p>20000</p><p>25000</p><p>0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006</p><p>(t/V)</p><p>Dados são usados para obter t/V</p><p>(a) Calculo de α e Rm</p><p>B = 6786 s/m3</p><p>Kp/2 = 3,00 x 106 s/m6</p><p>Kp = 6,00 x 106 s/m6</p><p>kgmx</p><p>x</p><p>x</p><p>pA</p><p>c</p><p>xK s</p><p>p</p><p>/10863,1</p><p>)10338()0439,0(</p><p>)47,23()()10937,8(</p><p>)(</p><p>1000,6</p><p>11</p><p>32</p><p>4</p><p>2</p><p>6</p><p>=</p><p>=</p><p>−</p><p>==</p><p>−</p><p></p><p></p><p>110</p><p>m</p><p>3</p><p>m</p><p>4</p><p>m</p><p>m10x11,27R</p><p>)10x(338 0,0439</p><p>))(R10x(8,937</p><p>Δp)A(</p><p>μR</p><p>6786B</p><p>−</p><p>−</p><p>=</p><p>=</p><p>−</p><p>==</p><p>3000000</p><p>ΔX</p><p>ΔY</p><p></p><p>BX10 x 3Y 6 +=</p><p>99</p><p>y = 3x106 x + 6789</p><p>0</p><p>5000</p><p>10000</p><p>15000</p><p>20000</p><p>25000</p><p>0,00E+00 1,00E-03 2,00E-03 3,00E-03 4,00E-03 5,00E-03 6,00E-03</p><p>(t/V)</p><p>V</p><p>(b): Cálculo do tempo de filtração de 1m3:</p><p>V</p><p>pA</p><p>R</p><p>V</p><p>pA</p><p>c</p><p>t m</p><p>s</p><p>)(2</p><p>)( 2</p><p>2</p><p>−</p><p>+</p><p>−</p><p>=</p><p></p><p></p><p>1</p><p>)10 338(1</p><p>)10 27,11)(10 937,8(</p><p>1</p><p>2</p><p>)10 338(1</p><p>)47,23()10 x 863,1()10 x 937,8(</p><p>3</p><p>104</p><p>2</p><p>32</p><p>11-4</p><p>x</p><p>xxx</p><p>t</p><p>−</p><p>+=</p><p>horassegundost 68,1 56,6078 ==</p><p>100</p><p>Exercício: Considere uma ETA que trata 100 L/s, equipada com 4 filtros,</p><p>considerando: Dupla camada areia-antracito.</p><p>Sendo de dimensões, em planta, do leito de cada filtro, iguais a</p><p>3,00x4,00m, calcule a taxa de filtração. Esta taxa de filtração atende a</p><p>NBR 12.216?</p><p>Resolução:</p><p>Exercício 2 - Exemplo:</p><p>Considere uma ETA que trata 100 L/s, equipada com 4 filtros,</p><p>considerando: Dupla camada areia-antracito.</p><p>Sendo de dimensões, em planta, do leito de cada filtro, iguais a</p><p>3,00x4,00m, calcule a taxa de filtração. Esta taxa de filtração atende a</p><p>NBR 12.216?</p><p>Resolução:</p><p>4 filtros de dimensões: 3,00mx4,00m</p><p>Area de filtração de cada filtro= 3,00mx4,00m= 12m2</p><p>4 filtros→ Area de filtração total= 4x12m2= 48m2</p><p>QETA= 100 L/s = 100 L/s x1m3/1000Lx24hx60minx60 s= 8.640 m3/dia</p><p>q= taxa de filtração:</p><p>q=QETA/Af</p><p>q= 8.640 m3/dia/48m2=</p><p>q = 180 m3/m2/dia,</p><p>portanto, atende a NBR12.216, pois a taxa de filtração(q):</p><p>q= 180 m3/m2/dia < Dupla camada areia-antracito: 240 m3/m2/dia.</p><p>Referências</p><p>- DI BERNARDO, L.; DI BERNARDO D., A. Métodos e Técnicas de Tratamento de Água. Vol. 1 e 2,</p><p>2ª ed. RIMA: São Carlos, 2005.</p><p>- CREMASCO, MARCO. Operações Unitárias em Sistemas Particulados e</p><p>Fluidodinâmicos. Blucher, 2013.</p><p>- CRAVO, MARCELA. Slides da disciplina EB602-Operações Unitárias.</p><p>Faculdade de Tecnologia-UNICAMP, 2023.</p><p>- GEANKOPLIS. Transport Process and Unit Operations, Prentice Hall, 1993.</p><p>- McCABE, W. Unit operations of-Chemical engineering,</p><p>MC Graw Hill, 5th-ed, 2013.</p><p>- MEDEIROS, MARIA. Slides da disciplina ST517-Tratamento de Água para</p><p>Abastecimento. Faculdade de Tecnologia-UNICAMP, 2023.</p><p>- MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE- CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-</p><p>CONAMA-RESOLUÇÃO No 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005.</p><p>- Portaria no. 888 de Potabilidade de 2021.</p><p>Seção Padrão</p><p>Slide 1: EB602A- Operações Unitárias</p><p>Slide 2: Aula-FILTRAÇÃO:</p><p>Slide 3: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 4</p><p>Slide 5: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 6</p><p>Slide 7: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 8: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 9</p><p>Slide 10</p><p>Slide 11</p><p>Slide 12</p><p>Slide 13: Filtro tipo prensa</p><p>Slide 14</p><p>Slide 15</p><p>Slide 16</p><p>Slide 17</p><p>Slide 18</p><p>Slide 19</p><p>Slide 20</p><p>Slide 21</p><p>Slide 22</p><p>Slide 23</p><p>Slide 24</p><p>Slide 25</p><p>Slide 26</p><p>Slide 27</p><p>Slide 28</p><p>Slide 29</p><p>Slide 30: Filtração Centrífuga</p><p>Slide 31: Escolha de qual o melhor filtro e fatores a serem considerados no dimensionamento:</p><p>Slide 32</p><p>Slide 33</p><p>Slide 34</p><p>Slide 35</p><p>Slide 36</p><p>Slide 37</p><p>Slide 38</p><p>Slide 39</p><p>Slide 40</p><p>Slide 41</p><p>Slide 42</p><p>Slide 43</p><p>Slide 44</p><p>Slide 45</p><p>Slide 46</p><p>Slide 47: Filtração – cálculos – vazão constante</p><p>Slide 48: Filtração-Aplicada em ETA</p><p>Slide 49: Filtração</p><p>Slide 50: TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO</p><p>Slide 51: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 52</p><p>Slide 53: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 54: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 55: CLASSIFICAÇÃO</p><p>Slide 56: Descrição</p><p>da filtração lenta A filtração lenta é um processo de tratamento no qual a água passa por um meio filtrante, que, em geral, consta de uma camada de areia.</p><p>Slide 57: CLASSIFICAÇÃO</p><p>Slide 58: FILTROS LENTOS</p><p>Slide 59: FILTROS RÁPIDOS</p><p>Slide 60: FILTROS RÁPIDOS DE FLUXO DESCENDENTE</p><p>Slide 61: ESPECIFICAÇÕES DA AREIA</p><p>Slide 62</p><p>Slide 63: FILTRAÇÃO DIRETA</p><p>Slide 64: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 65: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 66: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 67: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 68: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 69: CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 70: MATERIAIS FILTRANTES</p><p>Slide 71: MATERIAIS FILTRANTES</p><p>Slide 72: Meio filtrante Garnet (Granada)</p><p>Slide 73: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 74: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 75: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 76: TAXA DE FILTRAÇÃO CONSTANTE</p><p>Slide 77: TAXA DE FILTRAÇÃO DECLINANTE</p><p>Slide 78: COMPORTAMENTO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 79: CRITÉRIOS PARA O ENCERRAMENTO DA CARREIRA DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 80: CRITÉRIOS PARA O ENCERRAMENTO DA CARREIRA DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 81: PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 82: PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 83: PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 84: PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO</p><p>Slide 85: CAMADA SUPORTE GRANULOMETRIA E ALTURA</p><p>Slide 86: FILTRAÇÃO</p><p>Slide 87: HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES</p><p>Slide 88: HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES</p><p>Slide 89: LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES LAVAGEM COM AR E ÁGUA</p><p>Slide 90: SISTEMAS DE FILTRAÇÃO ROTEIRO DE CÁLCULO</p><p>Slide 91: SISTEMAS DE FILTRAÇÃO ROTEIRO DE CÁLCULO</p><p>Slide 92: SISTEMAS DE FILTRAÇÃO ROTEIRO DE CÁLCULO</p><p>Slide 93: SISTEMAS DE FILTRAÇÃO</p><p>Seção sem Título</p><p>Slide 94: Filtração</p><p>Slide 95: Filtração</p><p>Slide 96</p><p>Slide 97</p><p>Slide 98</p><p>Slide 99</p><p>Slide 100</p><p>Slide 101</p><p>Slide 102</p><p>Slide 103: Referências</p>