Prévia do material em texto
Sedimentação e decantação Sedimentação O processo de Sedimentação consiste na remoção das partículas sólidas em suspensão num líquido por acção da gravidade. Classificação dos processos de sedimentação Sedimentação de partículas discretas: são aquelas que permanecem com dimensões e velocidades constantes ao longo do processo de sedimentação, não ocorrendo interação entre elas. Sedimentação de partículas floculentas: a velocidade de sedimentação das partículas não é mais constante, uma vez que as mesmas agregam-se ao longo do processo de sedimentação. Com o aumento de diâmetro das partículas há, consequentemente, o aumento da sua velocidade de sedimentação ao longo da altura. Cont. Sedimentação em zona é caracterizada por uma dimensão gradual da velocidade de decantação das partículas em suspensão. Este fenômeno deve se a um aumento de concentração de partículas que devido a perturbação que o movimento de uma partícula provoca na vizinha retardando o seu movimento. Pode se então formar um agregado denso de partículas que decantam em conjunto deixando acima deste liquido com aspecto de limpo. Sedimentação por compressão é um fenômeno semelhante a consolidação das argilas saturadas, sofrem adensamento por um aumento de tensões efetivas e diminuição de tensões neutras através da drenagem progressiva da agua, intersticial devido ao peso maciço argiloso. Tipos de Sedimentação Descontínuos: tanques cilíndricos com a solução em repouso por um certo tempo. Contínuos: tanques rasos de grande diâmetro, em que operam grades com função de remover a lama. A alimentação é feita pelo centro do tanque. Os decantadores mais comuns são: de rastelos; helicoidal; ciclone e hidroseparadores. A etapa de separação sólido-líquidoestá entre as operações unitárias mais importantes que hoje são empregadas em indústrias químicas, têxteis, farmacêuticas, no beneficiamento de minério, bem como no processamento de alimentos, tratamento de água e resíduos. Coagulação e Floculação Coagulação é o processo de desestabilização de partículas dispersas em água de abastecimento através da introdução no meio de produtos químicos coagulantes, com vista a flexibilizar O processo de sedimentação, ou seja, em menor tempo possível Floculação é o fenômeno através do qual as partículas desestabilizadas chocam-se umas com as outras para formar coágulos maiores Coagulação e Floculação Fatores que influenciam na coagulação Tipo de coagulante utilizado b) Concentração do coagulante c) Gradiente de velocidade d) Tempo de mistura Tipos de Coagulantes Sulfato de alumínio - Al2(SO4)3 Cloreto de ferro (III) - FeCl3 Sulfato de ferro (III) - Fe2(SO4)3 Hidroxi-cloreto de alumínio (HCA ou PAC) – Al (OH)2Cl Principais mecanismos de coagulação Desestabilização por adsorção: é o processo que desestabiliza os colóides através da adsorção, em sua superfície, de produtos de hidrólise do alumínio, de carga superfície, de produtos de hidrólise do alumínio, de carga oposta. Desestabilização por varredura: é o processo que desestabiliza os colóides através da saturação da água em tratamento como gel hidróxido de alumínio, e arraste dos coloides aprisionados nesse gel. O processo de decantação O processo de decantação é um método de separação de misturas heterogéneas de dois tipos: liquido mas sólido e liquido imiscível. Essa técnica é física, pois se baseia na diferença de densidade entre os componentes da mistura. A decantação pode ter como objectivo a clarificação do líquido, o espessamento da suspensão ou ainda a lavagem dos sólidos. Clarificação do líquido tem-se inicialmente uma suspensão com baixa concentração de sólidos para obter um líquido com um mínimo de sólidos. Cont. Espessamento da suspensão inicialmente se tem uma suspensão concentrada para obter os sólidos com uma quantidade mínima possível de líquido Lavagem dos sólidos é a passagem da fase sólida de um líquido para outro, para lavá-la sem filtrar (operação mais dispendiosa). Esse processo pode ser realizado em colunas onde a suspensão alimentada pelo topo é tratada com um líquido de lavagem introduzido pela base. Aplicações Retirada de sólidos valiosos de suspensões, por exemplo:a separação de cristais de um licor-mãe; Separação de líquidos clarificados de suspensões; Decantação de lodos obtidos em diversos processos (ex.: tratamento de efluentes e de água potável, etc.). Factores que influenciam a eficiência da decantação Densidade; Tempo de retenção; Profundidade, área superficial, modo de entrada e operação dos tanques (limpeza); Tamanho, formato e carga eléctrica superficial das partículas; Velocidade e variações do fluxo (turbulência); Velocidade do vento; Temperatura; Concentração. Tipos de decantadores Decantador convencional ou clássico São os mais antigos e comuns demandam certa área de aplicação, esses decantadores podem ser mecanizados ou simples Decantadores mecanizados Os decantadores mecanizados são os que o lodo é removido mecanicamente com raspadores de fundo comumente usado em médias e grandes estações. Decantadores simples decantadores não mecanizados usam a remoção hidrostática. Cont. Decantador de alta taxa São aqueles que necessitam de superfícies inclinadas de decantação, reduzindo a área de aplicação e ocupando áreas menores. As inclinações das placas facilitam a remoção dos flocos em virtude da diminuição do percurso de decantação, aumentando a eficiência consideravelmente. FIM