Tratamento de Efluentes

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1 – Caracteristicas da água que está poluída ( podia citar só 3):
 Modificação da qualidade da H2O, físicas, químicas e biológicas. Tipos: naturais ou atividade humana. Físicas: - Cor: interna (presença d matéria dissolvida e em suspensão); externa (absorção das radiações c/ > λ); a cor pod ser aparente (H2O bruta) ou verdadeira (após a separação da matéria em suspensão); as subst. q produzem cor: - Parda (matéria orgânica humus, ác.tânicos, folhas, etc); - Esverdeada (fitoplâncton, clorofila, etc); - Roxeadas (maciços graníticos ou rochas silicosas); - Amareladas (maciços ñ calcáreos); - Verdosas (maciços calcáreos). Odor: matéria orgânica em decomposição, organismos anaeróbios e certos compostos químicos como fenóis e Cl. Sabor: Sais de Cu, Zn, Fe, etc sabores metálicos; Cloretos e sulfetos sabor salgado. ºT: reações biológicas e solubilidade d sais e gases. Matéria em suspensão: - Estáveis: permanecem no seio do líq.mesmo qdo ele está em repouso, originam turbidez (argila, limo, sais de Fe, etc.). – Instáveis: dependem da agitação da H2O. Radioatividade: Atividades nucleares d origem industrial. Formação de espumas: materiais tensoativos q ↓ a tensão superficial dos líq., os detergentes sintéticos q inibem a oxidação química e biológica, pois formam 1 película ao redor dos m.o, isolando-os do meio e impedindo sua ação. Nas estações d depuração d H2O, os detergentes dificultam a sedimentação 1ª e a floculação. Químicas: subst. org. dão às H2O 1 potencial redutor, pois combinam-se c/ O e transformam-se em CO2 e H2O. Biológicas: ↑ presença d bact.patogênicas, vírus, etc; A H2O c/ - d 4mg/L d O ñ é apta p/ o desenvolvimento d vida. 
2 – Quais analises analíticas se faz na água
Medida da concentração de contaminantes e teor de matéria organica:
Métodos de demanda de oxigenio:
DThO e DTO – Demanda Teórica de Oxigenio – Quantidade estequioetrica de oxigenio necessaria para oxidar completamente um composto;
DQO – Demanda Química de Oxigenio – Corresponde a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a fração orgânica de uma amostra que é suscetível de oxidação por permanganato ou dicromato numa solução ácida;
DBO – Demanda Bioquímica de Oxigenio – Quantidade de oxigenio necessaria para a oxidação da materia organica biodegradavel na amostra por ação bioquimica aerobia;
DTO – Demanda Total de Oxigenio – Quantidade de oxigenio consumido nas reações químicas para a combustao catalitica.
Métodos de teor de carbono:
COTh – Carbono Organico Teorico e COT – Carbono Organico Total – Baseados na oxidação do carbono da materia organica a CO2, determinado pela absorção em KOH ou análises.
3 – Explique o desenho
Efeitos generalizados de um poluente numa corrente dagua. 
4 - Explique fisicamente o gráfico abaixo. Ao aumentarmos a concentração de iodo na corrente do clarificador, o fluxo total de sólidos aumenta ou diminui? Qual a consequencia em termos de área horizontal para o clarificador? Utilizem o gráfico para explicar se quiserem.
	
Aumentando-se o fluxo total de sólidos GT implicará em diminuição da concentração de sólidos Xu e vice-versa. Se baixarmos Xu (Xu’ < Xu), observa-se que GT aumenta. Isto significa que a taxa de bombeamento aumentou, implicando em acréscimo de Gu, que significa maior saída de lodo no fundo. Inversamente, para aumentarmos Xu (Xu” > Xu) no fundo, baixamos GT, e, portanto, Gu, como se observa também na figura 5.5.
Gt=Gb+Gu => Como baixar Gt: Se aumentarmos Xu, observa-se que Gt diminui, isso significa que a taxa de bombeamento diminui, implicando em um decréscimo de Gu, que significa menos saída de lodo no fundo. Diminuindo Gu, (diminuindo Gt) tem-se um clarificador de área maior.
5 – Explique os tratamentos
Gradeamento/peneiramento: elimina corpos de grande tamanho e solidos de alta massa especifica e tamanho – operação realizada por um dispositivo constituido por barras. 
Desarenação: Destinada a reter material que é composto de areia, cascalho, escória, cinzas... materiais sólidos pesados. O material é abrasivo e causa desgaste nos equipamentos, absorve óleo e graxa, por isso usa-se caixas de areia no fundo para proteger o equipamento e facilitar a operação. O cálculo do equipamento é baseado na diferença de massa específica entre os sólidos particulados e o líquido. Apresenta sedimentação discreta pois as partículas mantem sua individualidade e as propriedades físicas se mantêm constantes. O princípio básico é a redução da velocidade de escoamento a valores que permitam a deposição. 
Sedimentação: elimina partículas em suspensao, baseia-se na diferença de massa específica entre o material e o líquido, realizado a uma velocidade adequada. Discreta, zonal ou floculenta. 
Separação óleo-agua: baseia-se na diferença de massa especifica entre o oleo e a agua, não separando soluveis nem rompendo emulsoes.
Coagulação e floculação: formação de flocos por união das particulas em suspensão e a coagulação é a floculação provocada pela adição de produtos químicos (coagulantes). Usa-se para separar partículas em suspensão de pequeno diametro ou muito finas, com baixa velocidade de sedimentação. Promovida por agitação branda por meio de pás que se movem lentamente. 
Flotação: Separar sólidos ou líquidos não miscíveis e de baixa densidade, que se encontram em suspensão e para concentrar sólidos biológicos, usa-se pequenas bolhas de ar que formam uma camada em torno da partícula reduzindo sua densidade e fazendo-a acender até a superfície. Reciclo: Um fração da corrente de saída é pressurizada e reciclada para a secção de entrada do flotador. Apresenta custo de bombeamento menor, porém uma câmara de flotação maior que o modo de fluxo total. Deve-se observar que o material a ser pressurizado está mais limpo que aquele dos outros dois modos, implicando em menor desgaste dos equipamentos.
O parâmetro A/S é uma relação adimensional, entre ar e sólidos: A/S= (lb/dia de ar desprendido por despressurização) / lb/dia de sólidos no influente. 
 
Filtração: Passagem de um fluido que contem materiais em suspensão atraves de um meio que permite a passagem do fluido, mas não das particulas solidas, que ficam presas no meio filtrante. Elimina sólidos de pequeno diametro em suspensao, sendo complementar da coagulação e sedimentação. Leito simples, leito duplo e leito triplo.
Neutralização: Utilizada antes de descartar o efluente, as aguas residuais ou antes do tratamento químico ou biologico (entre 6,5 e 8,5). Consiste em passar as águas residuais atraves de leitos fixos de CaCO3 ou atraves de produtos químicos como aguas acidas ou aguas basicas.
Equalização e homogeneização:
No trabalho de caixa de areia foi dada uma distribuição granulométrica, p. exemplo (2,0; 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2) em mm e seus percentuais. Supondo remoção completa das partículas de 0,8 mm e arraste das de 0,2 mm, como se faz para calcular a eficiência de remoção? Como calcular as dimensões do tanque?
Conceito do tanque de sedimentação ideal
Zona de entrada: Escoamento calma, distribuição uniforme das partículas (linha x-t)
Zona de sedimentação: A partícula é removida ao bater no fundo (linha t-y)
Zona de saída: Ocorre a coleta da água residual, antes de transferir para o próximo tratamento.
Zona de lodo: É onde o lodo é removido
As linhas xy indicam o percurso da partícula dentro da zona de sedimentação. Sendo a velocidade de escoamento V:
V= Q/A = Q/ (W.H)
A partícula é considerada removida quanto atinge o fundo da zona de sedimentação. As dimensões do tanque são calculadas por similaridade de triângulos.
V1/Vs= h/H
Por meio da expressão acima calcula-se a eficiência de remoção de uma partícula com velocidade de sedimentação V1(diâmetro d1) considerando que as partículas com velocidade de sedimentação Vs são completamente removidas. 
Sobre as dimensões do tanque: Precisa calcular a área superficial dele e a altura.
- Definir o diâmetro da partícula a ser removida
-Sabendo a vazão de entrada na caixa de areia e a densidade da partícula utiliza-se diagrama para saber a velocidadede queda da partícula
-Utilizando a eq. A=Q/Vs têm-se a área para remover 100% das partículas maiores que o diâmetro estabelecido
-Se deseja remover x%, multiplica a área encontrada antes por x.
Na sedimentação zonal calcula-se duas áreas: a de clarificação e a de espessamento e opta-se pela maior. Em geral, a última é maior. Pode existir uma situação em que a 1ª é maior? Explique
Sedimentação zonal: Apresenta interface distinta com o meio líquido. Ocorre com o lodo ativado nos clarificadores secundários e com os flocos de sulfato de alumínio nos clarificadores primários.
Camada de lodo exibe várias zonas distintas, cada uma caracterizada por uma concentração de lodo e velocidade de sedimentação específicas. Toma-se uma suspensão com uma concentração uniforme de lodo (Xo) e coloca-se em um cilindro de sedimentação. A zona abaixo do líquido clarificado é a zona interfacial e a concentração de lodo nessa zona é uniforme e ele sedimenta como uma camada com velocidade cte.
Coloca a amostra em um cilindro e agita levemente, vai anotando a altura das camadas. A velocidade de sedimentação zonal (V.S.Z ou Z.S.V) corresponde à inclinação da tangente AB da figura 5.4
Área superficial mínima para clarificar o lodo:
É função da velocidade de sedimentação zonal (VSZ). Sob condições de escoamento contínuo, a velocidade do sobrenadante no vertedouro não deve exceder Vs para a clarificação ocorrer. 
	Do conceito de tanque de sedimentação ideal:
	 									 
		Qe = taxa de saída do líquido tratado, [m3.min-1]
Na sedimentação zonal usa-se a curva de fluxo de massa. Ao diminuirmos o fluxo total Gt qual a influência em Xs? Como isso pode ser feito na prática? Fisicamente, o que significa Gt? Qual o efeito na área horizontal de um grande Gt? Em decorrência, qual o efeito em Xs?
Se baixarmos Xu (Xu’ < Xu), observa-se que GT aumenta. Isto significa que a taxa de bombeamento aumentou, implicando em acréscimo de Gu, que significa maior saída de lodo no fundo. Inversamente, para aumentarmos Xu (Xu” > Xu) no fundo, baixamos GT, e portanto Gu, como se observa também na figura 5.5.