Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 
 
I-043 – ATUAÇÃO DO MEIO FILTRANTE NA RETENÇÃO DE ALGAS EM 
FILTROS DE ESCOAMENTO ASCENDENTE E DESCENDENTE UTILIZANDO 
A TECNOLOGIA DE FILTRAÇÃO DIRETA 
 
Ana Raquel Teixeira 
Engenheira Civil pela Escola de Engenharia da UFMG, mestre e doutoranda em Saneamento, Meio Ambiente 
e Recursos Hídricos Civil pela Escola de Engenharia da UFMG. 
Eliane Prado Cunha Costa dos Santos 
Engenheira Civil pela Escola de Engenharia da UFMG e mestre em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos 
Hídricos Civil pela Escola de Engenharia da UFMG. 
Cristina Poggiali Almeida 
Bióloga pelo Unicentro Izabela Hendriz. 
Valter Lúcio de Pádua 
Engenheiro Civil pela Escola de Engenharia da UFMG, mestre e doutor em Hidráulica e Saneamento pela 
Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP) e Professor Adjunto do Departamento de Engenharia 
Sanitária e Ambiental da UFMG. 
Marcelo Libânio(1) 
Engenheiro Civil e mestre em Engenharia Sanitária pela Escola de Engenharia da UFMG, Doutor em 
Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP) e Professor Adjunto do 
Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos da UFMG. 
 
Endereço(1): Av. Contorno, 842 – 8° andar - Centro - Belo Horizonte - MG - CEP: 30110-060 - Brasil - Tel: (31) 
3238-1004 - e-mail: mlibanio@ehr.ufmg.br
 
RESUMO 
O trabalho consiste na avaliação do desempenho de unidades-piloto de filtração direta em linha de escoamento 
ascendente e descendente na remoção de algas, vislumbrando o comportamento dos filtros no início e final da 
carreira de filtração, bem como investigar a redução da concentração de algas ao longo da espessura do meio 
filtrante. Foram aplicadas taxas de filtração de 180 e 240 m3/m2.dia em duas etapas distintas utilizando água 
oriunda de reservatório de acumulação que apresentava baixa turbidez e presença de algas. O efluente das 
unidades filtrantes apresentou resultados satisfatórios no que tange à qualidade, calcada na premissa da 
turbidez filtrada inferior a 0,5 uT, apesar das curtas carreiras de filtração para a unidade de escoamento 
descendente. Houve menor retenção de algas flageladas (fitoflagelados) e elevada remoção dos grupos 
sistemáticos Cyanophyta e Chlorophyta e da classe Bacillariophyceae. A remoção de algas deu-se 
predominantemente às espessuras de 15 cm e 30 cm para os filtros de escoamentos descendente e ascendente, 
respectivamente, observando-se uma saturação ao final da carreira de filtração induzindo elevadas 
concentrações à água filtrada. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Tratamento de água, Filtração Direta, Remoção de Algas, Meio Filtrante, Filtração de 
Escoamento Ascendente e Descendente. 
 
 
INTRODUÇÃO 
Um dos desafios enfrentados na atualidade no tratamento de água é a proliferação excessiva de algas e 
cianobactérias em lagos e reservatórios de abastecimento. Como algumas espécies destes microrganismos 
podem liberar compostos metabólicos intracelulares quando da ocorrência de lise celular ou senescência, 
conferindo toxicidade às águas, idealiza-se que no processo de tratamento não ocorra a ruptura das células 
(AWWA Research Division Microbiological Contaminants, 1999; Steffensen & Nicholson, 1995 apud Drikas 
et al., 2001). A ingestão de água contaminada por toxinas pode acarretar distúrbios orgânicos de distintas 
naturezas e, em caso de acesso direto à corrente sangüínea, a sua atuação é geralmente fatal (Jardim, 1999). 
 
A dificuldade de se remover estes organismos está relacionada ao reduzido tamanho das células, peso 
específico e densidade celular baixos, e a carga superficial negativa (Edzwald, 1993). Os efeitos destas 
características manifestam-se na operação das estações de tratamento, delineadas por: (i) aumento do consumo 
de produtos químicos devido às alterações dos processos de coagulação e floculação causadas pela presença 
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de matéria orgânica extra-celular; (ii) redução das carreiras de filtração com o aumento associado do volume 
de água para lavagem; e (iii) elevação da demanda de cloro na desinfecção a partir da passagem de algas pelo 
meio filtrante, com maior possibilidade de formação de trialometanos (THM) e outros compostos orgânicos 
indesejados, ocasionando maiores riscos à saúde humana. 
 
As tecnologias que utilizam a filtração rápida mostram-se relativamente eficientes na remoção de algas, 
todavia requerem procedimentos de lavagem regulares que, caso não sejam efetuados de forma adequada, 
podem gerar a lise das células de cianobactérias conferindo toxinas na água (Chorus & Bartram, 1999). A 
filtração direta apresentou elevada eficiência na remoção de turbidez e algas em experimentos realizados por 
Cezar et al. (2003) empregando filtro de escoamento ascendente operado com taxa de 180 m3/m2xdia. Embora 
a presença de algas acarrete evoluções mais significativas de perda de carga nos filtros, tais estudos apontaram 
para uma expectativa de duração de carreira de filtração acima de 40 horas. 
 
A perspectiva da aplicação da filtração direta como linha de tratamento para estas águas assume relevante 
papel dada a existência, no Brasil e exterior, de diversas estações que utilizam tal tecnologia e, por vezes, 
apresentarem elevadas concentrações de algas no afluente. Entretanto, alguns procedimentos requerem 
cuidados específicos na viabilização e otimização desta tecnologia uma vez que o traspasse das algas pelo 
meio filtrante e a rápida colmatação dos filtros podem ocorrer de forma mais significante em relação ao 
tratamento convencional. 
 
 
OBJETIVO 
O trabalho objetiva avaliar o desempenho de unidades-piloto de filtração direta de escoamento ascendente e 
descendente na remoção de algas. , vislumbrando o comportamento dos filtros no início e final da carreira de 
filtração, bem como investigar a redução da concentração de algas ao longo da espessura do meio filtrante. 
 
 
MATERIAL E MÉTODOS 
Descrição da instalação-piloto 
Para efetivação da pesquisa, foram implantados dois modelos reduzidos de unidades de filtração direta, um de 
escoamento descendente (FD) e outro de escoamento ascendente (FA). A água bruta advinha de reservatório 
de acumulação cujo monitoramento limnológico realizado em 2004 mostrou a prevalência dos gêneros 
Microcystis e Cyclotella, além de algumas linhagens de fitoflagelados. 
 
O coagulante era adicionado na própria tubulação de chegada por meio de bomba dosadora e o processo de 
mistura era garantido pela malha inserida dentro da tubulação a aproximadamente 50 cm da injeção do 
coagulante. Para a definição do tipo e dosagem de coagulante utilizados na instalação-piloto foram realizados 
ensaios de Jar Test com filtros constituídos de pequenos tubos de PVC de diâmetro interno de 12 mm 
contendo areia. Estes filtros foram adaptados ao equipamento para melhor simular a filtração direta. Dentre os 
coagulantes testados, optou-se pelo uso do hidroxi-cloreto de alumínio com 10,6% de Al2O3 na dosagem de 5 
mg/L. A água coagulada era distribuída às unidades-piloto por uma caixa de distribuição de vazão situada em 
um pavimento superior em relação ao aparato experimental, permitindo a afluência por gravidade. 
 
Os filtros-piloto foram construídos em acrílico com 6 mm de espessura e 150 mm de diâmetro interno, com 
piezômetros acoplados ao longo do meio filtrante visando aferir, em conjunto com a evolução da perda de 
carga, a progressiva retenção das impurezas e a concentração de algas. O meio filtrante de ambos os filtros era 
constituído de areia, com espessuras de 0,50m, para o filtro de escoamento descendente, e 2,00m, para o de 
escoamento ascendente. Suas características granulométricas estão apresentadas na Tabela 1. 
 
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Tabela 1: Características granulométricas do meio filtrante dasunidades piloto. 
Característica Valor* 
φ menor grão 0,40 mm 
φ maior grão 1,19 mm 
coeficiente de desuniformidade 1,6 – 1,7 
tamanho efetivo dos grãos 0,43 mm 
* Resultados obtidos a partir de ensaios experimentais prescritos pela ABNT-
NBR 11799 (1990). 
 
A camada-suporte era idêntica para ambos os filtros, possuindo 40 cm de espessura com a seguinte 
granulometria de seixos: 
 
. camada superior → φ (4,8 – 2,4)mm – 6 cm de espessura; 
. camada intermediária → φ (12,7 – 4,8)mm – 6 cm de espessura; 
. camada intermediária → φ (19 – 12,7)mm – 8 cm de espessura; 
. camada intermediária → φ (38 – 19)mm – 8 cm de espessura; 
. camada inferior → φ (50 – 38)mm – 12 cm de espessura. 
 
Na Figura 1 é apresentado um esquema geral do aparato experimental. 
 
Figura 1: Esquema geral da instalação-piloto de filtração direta. 
Tubulação água bruta
φ
Caixa de água
filtrada
Sistema de
lavagem
Piezômetros
Piezômetros
bomba dosadora
caixa distribuidora de vazão
malha difusora Tubulação de distribuição
φ
Tubulação de
água para
lavagem
φTubulação de água tratada
φ
Tubulação de adução
φ
φ
água bruta água coagulada água coagulada
água para lavagem
água filtrada
água para lavagem
água filtrada efluente da lavagem
efluente da
lavagem
 
Operação do sistema 
A carreira de filtração encerrava-se quando a turbidez da água filtrada superava 1 uT, ou quando se atingia a 
perda de carga relativa à retenção de impurezas de 1 m para o filtro de escoamento descendente e 0,5 m para a 
unidade de escoamento ascendente. Vale justificar que a limitação destes valores foi imposta pelo local de 
implantação dos filtros que não permitia maiores avanços da carga hidráulica. 
 
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Como a lavagem era realizada apenas com água e tencionava-se a plena remoção das partículas, a velocidade 
ascensional atingia até 2,0 m/min, conferindo expansão superior a 30% do material filtrante. A lavagem dos 
filtros efetuava-se após o encerramento da carreira de filtração e antes do início da operação, com duração da 
ordem de 10 minutos, definida a partir do monitoramento da turbidez da água de lavagem. Vale ressaltar que 
tal procedimento objetivava garantir a remoção de ar dos interstícios do meio filtrante, dado que as carreiras 
de filtração eram descontínuas e os filtros esgotados em seguida para evitar a formação de colônias de algas 
no seu interior. 
 
Foram investigadas, para ambos os filtros, taxas de filtração de 180 e 240 m3/m2xdia em duas diferentes 
etapas, conforme exposto a seguir: 
 
- Etapa I: Esta etapa teve como finalidade avaliar quais seriam os pontos de amostragem ao longo do meio 
filtrante, operando-se apenas uma carreira de filtração para cada taxa estudada. No monitoramento fazia-se a 
determinação da turbidez nos diversos pontos de amostragem distribuídos ao longo do meio filtrante a cada 
hora de ensaio. 
Escolheu-se um dos pontos de amostragem de forma que a turbidez fosse inferior a 1 uT durante toda a 
carreira de filtração. Para o outro ponto, os valores de turbidez próximo ao fim da carreira deveriam ser 
superiores a 1 uT. Para o filtro de escoamento ascendente, preferiu-se não utilizar o ponto inserido na interface 
pedregulho-areia uma vez que o acúmulo maior de partículas se dá nesta região. Na Tabela 2 são identificados 
estes pontos distintos nos dois filtros. 
 
Tabela 2: Pontos de amostragem definidos para coleta ao longo do meio filtrante. 
Espessura do meio filtrante Filtro 
Ponto 1 (P-1) Ponto 2 (P-2) 
descendente 5 cm 15 cm 
ascendente 30 cm 10 cm 
OBS: Para o FA, a espessura do meio filtrante é contabilizada no sentido de 
escoamento e a partir da interface pedregulho areia. 
 
- Etapa II: Nesta etapa, os ensaios eram feitos em duplicata e o monitoramento reunia todas os parâmetros 
discutidos, como esquematizado na Tabela 3: 
 
Tabela 3: Esquema de monitoramento da Etapa II. 
Parâmetro Ponto de amostragem Freqüência de coleta 
Cor aparente, pH e 
turbidez 
Água bruta 
Efluente tratado A cada 30 minutos 
Alcalinidade Água bruta Uma vez por carreira 
Água bruta Uma vez por carreira 
Contagem de algas Efluente tratado 
Meio filtrante (P-1 e P-2) 
Após uma hora de operação e no 
encerramento da carreira de filtração 
Perda de carga Pontos distintos ao longo do meio filtrante 
Horária 
 
A Figura 2 apresenta um esquema geral das etapas do estudo. 
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Figura 2: Esquema das etapas da investigação experimental. 
 
turbidez 
cor aparente 
pH 
alcalinidade 
algas 
monitormanto da 
água bruta 
Monitoramento 
As medições de turbidez, cor aparente e pH eram feitas na própria estação, a partir os seguintes equipamentos: 
 
• Turbidímetro de bancada HACH 2100N; 
• Espectofotômetro HACH DR/2000; 
• Potenciômetro Quimis; 
 
O valor da alcalinidade da água bruta era fornecido pela concessionária, já que os operadores da estação 
determinavam-na diariamente. 
 
As análises de quantificação e classificação do fitoplâncton seguiram os critérios do Standard Methods 
(AWWA/APHA/WEF, 1998) para contagem de algas utilizando a câmara de Sedgwick Rafter. As amostras 
eram coletadas em vidros âmbar de 1 L conservadas em solução lugol. 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Os resultados das análises físico-químicas, indicados no sumário numérico apresentado na Tabela 4, apontam 
um efluente em conformidade com o padrão de potabilidade vigente no País (Portaria 518/2004 - Ministério 
da Saúde, 2004), apresentando resultados de turbidez inferiores a 1 uT e valores de cor aparente inferiores a 
15 mg Pt-Co/L em todos as carreiras de filtração efetuadas. A elevada variação dos valores de cor aparente 
aponta a fragilidade da filtração direta na remoção de cor aparente devido, principalmente, a coagulação 
deficiente. Além disso, a aplicação do hidroxi-cloreto de alumínio acarretou reduções no pH do efluente 
filtrado, mesmo com a elevada alcalinidade da água bruta (em torno de 50 mg CaCO3/L). 
 
 
definição dos 
pontos de 
amostragem ao 
longo do meio 
filtrante 
ETAPA I 
ensaio único 
monitormanto do 
efluente filtrado 
turbidez 
cor aparente 
pH 
algas 
monitormanto do 
P1 e P2 turbidez 
turbidez 
cor aparente 
pH 
alcalinidade 
algas 
monitormanto da 
água bruta 
 
investigação do 
comportamento do 
meio filtrante 
ETAPA II 
ensaios em 
duplicata 
monitormanto do 
efluente filtrado 
turbidez 
cor aparente 
pH 
algas 
monitormanto do 
P1 e P2 algas 
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Tabela 4: Análise descritiva dos resultados das análises físico-químicas. 
Turbidez 
(uT) 
Cor aparente 
(mg Pt-Co/L) pH 
Efluente Efluente Efluente 
Taxa de 
filtração Sumário Água 
bruta FD FA 
Água 
bruta FD FA 
Água 
bruta FD FA 
média 2,8 0,4 0,4 27 8,6 7,9 8,1 7,8 7,8 
desvio padrão 0,61 0,14 0,10 2,43 2,59 2,13 0,20 0,12 0,14 
mínimo 2,0 0,2 0,2 22 4,0 3,0 7,6 7,6 7,6 
180 
m3/m2xdia 
máximo 5,6 0,7 0,6 33 14 13 8,5 8,1 8,2 
média 2,6 0,4 0,4 30 7,4 7,8 7,8 7,7 7,7 
desvio padrão 0,39 0,11 0,12 3,69 2,08 2,80 0,18 0,13 0,14 
mínimo 2,1 0,2 0,2 21 2,0 4,0 7,5 7,4 7,4 
240 
m3/m2xdia 
máximo 3,3 0,7 0,8 35 12 15 8,1 8,0 7,9 
 
Porém, de acordo com os dados de duração média das carreiras de filtração apresentados na Tabela 5, a 
carreira do filtro de escoamento descendente foi inferior à esperada. 
 
Tabela 5: Duração média das carreiras de filtração. 
Taxa de filtração Unidade 
180 m3/m2xdia 240 m3/m2xdia 
Filtro de escoamento descendente 8 horas 11 horas 
Filtro de escoamento ascendente 11 horas 14 horas 
 
A remoção de algas nos filtros descendente e ascendente no início e final da carreira de filtração de acordo 
com a taxa de filtração média aplicada é representada na Figura 3. 
 
Figura 3: Remoçãode algas nos filtros no início e final da carreira de filtração. 
 
86.44
89.53
97.51
92.06
94.96
78.77
65.80
93.72
90.56
84.87
75.95
75.50
86.55
93.18
94.78
96.38
63.97
83.27
93.31
89.39
99.08
90.23
94.45
85.98
60
65
70
75
80
85
90
95
100
re
m
oç
ão
 d
e 
al
ga
s 
(%
)
FD - início do ensaio
FD - final do ensaio
FA - início do ensaio
FA - final do ensaio
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
Houve maior retenção de algas no filtro de escoamento ascendente e maior constância desta remoção ao longo 
de toda a carreira de filtração. Ou seja, a diferença da concentração de algas no efluente filtrado permanece 
semelhante tanto no início quanto no final da carreira de filtração. Isto também ocorre para o FD quando 
aplicada à taxa de 240 m3/m2xdia. 
 
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Na Etapa II foi avaliada a atuação do meio filtrante em termos de retenção de algas, cujos resultados são 
apresentados por meio de gráficos (figuras 4 e 5) que mostram a concentração total de algas no efluente 
filtrado, além dos pontos amostrais P1 e P2 a diferentes profundidades do meio filtrante especificadas no item 
anterior. 
 
Figura 4: Comportamento do meio filtrante na retenção de algas - FD. 
0
100
200
300
400
500
600
700
co
nc
en
tra
çã
o 
de
 a
lg
as
 (o
rg
/m
L)
FD - início do ensaio P1 - início do ensaio P2 - início do ensaio
FD - final do ensaio P1 - final do ensaio P2 - final do ensaio
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
Figura 5: Comportamento do meio filtrante na retenção de algas - FA. 
 
0
100
200
300
400
500
600
700
co
nc
en
tra
çã
o 
de
 a
lg
as
 (o
rg
/m
L)
FA - início do ensaio P1 - início do ensaio P2 - início do ensaio
FA - final do ensaio P1 - final do ensaio P2 - final do ensaio
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
Ambos os filtros apresentaram, no início da carreira de filtração, maior capacidade de retenção de algas até os 
primeiros 15 e 30 cm do meio filtrante, para o filtro de escoamento descendente e ascendente, 
respectivamente, uma vez que a concentração do ponto P2 apresentou-se semelhante à do filtrado. Ao final da 
carreira de filtração, as concentrações nos pontos intermediários aumentavam, provavelmente devido a uma 
saturação do meio filtrante, acarretando o traspasse destes organismos e, conseqüentemente, uma maior 
concentração no efluente filtrado. Dada a maior espessura do meio filtrante, este impacto era inferior no FA, 
inferindo, portanto, a maior constância de remoção ao longo da carreira de filtração. 
 
Vale ressaltar que a metodologia de quantificação e classificação do fitoplâncton, aplicada fornece dados 
comparativos sem interesse em precisão com respeito a valores absolutos sendo, assim, admissíveis erros da 
ordem de 20% e até mais. Esta é uma das possíveis explicações para a concentração de algas aferida nos 
pontos intermediários ser menor que a do filtrado. 
Foi também estudada a remoção de cada grupo sistemático do fitoplâncton, tanto no início quanto no final da 
carreira de filtração, para as duas taxas de filtração, cujos resultados são expressos na Figura 5. 
 
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Figura 5: Remoção de fitoflagelados nos filtros no início e final da carreira de 
filtração. 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
co
nc
en
tra
çã
o 
de
 a
lg
as
 (o
rg
/m
L)
FD1 - início do ensaio FD1 - final do ensaio FA - início do ensaio FA - final do ensaio
Água bruta
44.33
Água bruta
77.78
Água bruta
69.63
Água bruta
137.04
Água bruta
161.90
Água bruta
44.41
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
Provavelmente devido à presença de flagelos, a remoção dos organismos deste grupo apresentou-se inferior às 
demais, com contagem nas amostras de água filtrada por vezes superior à da água bruta como mostra a Figura 
5. Ou seja, alguns destes organismos conseguem percorrer o meio filtrante sem que os mecanismos de 
filtração sejam efetivos em sua remoção. 
 
Vale ressaltar o bom desempenho do FA na remoção de fitoflagelados para todos os ensaios, superando o FD 
especialmente para taxa de filtração de 180 m³/m²xdia. A maior espessura do meio filtrante e a velocidade 
ascensional mais baixa pode ter dificultado a locomoção destes organismos, contribuindo, assim, para sua 
maior retenção. 
 
A remoção das diatomáceas (Bacillariophycea) apresentou elevados valores, conforme a Figura 6, exceto para 
a amostra de água filtrada do filtro FD coletada ao final da carreira de filtração no primeiro ensaio da Etapa II 
com taxa de 180 m³/m²xdia. Há indícios de um melhor desempenho para o filtro de escoamento ascendente, 
provavelmente, em conseqüência à maior espessura do meio filtrante. 
 
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Figura 6: Remoção de bacillariophyceas nos filtros no início e final da carreira 
de filtração. 
 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
co
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de
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lg
as
 (o
rg
/m
L)
FD1 - início do ensaio FD1 - final do ensaio FA - início do ensaio FA - final do ensaio
Água bruta
114.00
Água bruta
344.81
Água bruta
315.06 Água bruta
507.03
Água bruta
1019.04
Água bruta
154.08
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
 
A espécie Cyclotella sp. teve predominância absoluta na água bruta e nas amostras de água filtrada. Com isto, 
previu-se que o mecanismo de transporte prevalecente na filtração da água estudada deve ser a sedimentação 
uma vez que as células desta espécie apresentam dimensões entre 10 e 45 μm, e peso molecular mais elevado 
devido ao envoltório silicoso presente (Branco, 1986; Di Bernardo, 1995; Margalef, 1983). No mais, a 
possibilidade de fixação das células a um substrato pode ter favorecido a alta remoção destes organismos ao 
longo da carreira de filtração. 
 
Durante o período pesquisado, a concentração de cianobactérias na água bruta apresentou-se inferior nos 
ensaios com taxa de 240 m³/m²xdia, inclusive não sendo identificada no ensaio da Etapa II. De uma maneira 
geral, os filtros apresentaram elevadas remoções de Cyanophyta, como mostra a Figura 7. Contudo, em um 
dos ensaios empregando a taxa de filtração de 180 m³/m²xdia, as amostras coletadas ao final da carreira de 
filtração apresentaram remoções inferiores a 50% para ambos os filtros. Vale ressaltar que nestas amostras foi 
identificada apenas a ordem Chroococcales entre o grupo Cyanophyta com elevado número de células em sua 
colônia. Tal constatação não implica que a filtração tenha sido ineficiente já que a contagem de algas é feita de 
forma aleatória a partir de uma alíquota de 1 mL pipetada da amostra de 1L, além da amostra de água bruta ser 
coletada em um único horário. Com isto, pode-se ter uma maior concentração de organismos na água filtrada 
ou até mesmo espécies identificadas que não o foram na água bruta. 
 
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Figura 7: Remoção de cyanophytas nos filtros no início e final da carreira de 
filtração. 
 
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10
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90
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co
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de
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lg
as
 (o
rg
/m
L)
FD1 - início do ensaio FD1 - final do ensaio FA - início do ensaio FA - final do ensaio
Água bruta
162.56
Água bruta
344.81
Água bruta
34.81
Água bruta
0
Água bruta
152.37 Água bruta2.37
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
 
No primeiro ensaio da Etapa II operado com taxa de 180 m³/m²xdia, mesmo com a concentração mais 
significativa de organismos presentes na água bruta (961,85 org/mL),os filtros apresentaram eficiência 
superior a 91% de remoção durante toda a carreira de filtração, o que indica a eficácia do tratamento por 
filtração direta para a retenção deste grupo de algas. Deve-se ressaltar que a família Chroococcaceae, 
predominante nas análises, apresenta-se em forma de colônias o que facilita sua retenção no meio filtrante. 
Porém, tais microrganismos podem facilmente se desagregar pelo efeito das forças de cisalhamento, 
provocadas pelo aumento da velocidade intersticial no interior do meio filtrante, e posteriormente serem 
carreados no efluente filtrado. 
 
Ainda que especulativa, surge a premissa que os mecanismos de transporte prevalecentes na remoção destes 
organismos sejam a interceptação, a difusão e o impacto inercial. A densidade próxima à da água, o baixo 
peso molecular e as próprias dimensões das algas predominantes no decorrer do trabalho experimental 
(inferiores a 7 μm) permitem supor pela menor relevância dos mecanismos de coagem e sedimentação 
(Branco, 1986; Di Bernardo, 1995; Margalef, 1983). 
 
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Figura 8: Remoção de chlorophytas nos filtros no início e final da carreira de 
filtração. 
 
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20
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80
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140
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rg
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L)
FD1 - início do ensaio FD1 - final do ensaio FA - início do ensaio FA - final do ensaio
Água bruta
23.21
Água bruta
194.45
Água bruta
313.31
Água bruta
306.06
Água bruta
304.74
Água bruta
114.98
Taxa de filtração = 180 m³/m²xdia Taxa de filtração = 240 m³/m²xdia
 
A partir da Figura 8, nota-se uma elevada remoção de organismos do grupo Chlorophyta (valores acima de 
78%), exceto para a água filtrada do filtro FD coletada ao final da carreira de filtração no primeiro ensaio da 
Etapa II com taxa de 180 m³/m²xdia, devido, novamente, a uma colônia de Chloroccocale identificada na 
amostra com grande número de organismos. O filtro de escoamento ascendente apresentou resultados 
relativamente melhores que os demais principalmente para a taxa de 180 m³/m²xdia. 
 
A água bruta apresentou grande diversidade de espécies, o mesmo acontecendo com as amostras de água 
filtrada do primeiro ensaio da Etapa II para as duas taxas de filtração estudadas. Houve predomínio na água 
bruta da linhagem Chlorococcale seguida das espécies Staurastrum sp. e Spirotaenia sp.. Mais uma vez, 
supõem-se que as características intrínsecas de algumas espécies - como a rigidez da célula (Branco, 1986; Di 
Bernardo, 1995; Margalef, 1983) -, contribuíram na retenção no processo de filtração. 
 
 
CONCLUSÕES 
Ambos os filtros apresentaram qualidade do efluente satisfatórios, no que tange aos limites de turbidez e cor 
aparente estabelecidos pela Portaria 518/2004. Todavia, foram obtidas durações de carreira de filtração aquém 
para a unidade de escoamento descendente. 
 
O efluente do filtro de escoamento ascendente apresentou concentrações de algas ligeiramente inferiores ao do 
filtro de escoamento descendente. Quando comparada as duas taxas de filtração estudadas, não se pode 
concluir qual delas seria melhor na remoção de algas. 
 
Houve distinções entre a concentração de algas no início e final da carreira de filtração para ambos os 
efluentes filtrados. Este fato também ocorre com os pontos intermediários do meio filtrante, indicando uma 
possível saturação do material granular durante a carreira de filtração. 
 
Foi verificada, no início da carreira de filtração, uma tendência dos filtros reterem mais algas até a espessura 
de 15cm, para o FD, e 30 cm, para o FA, uma vez que os respectivos pontos apresentam maiores 
concentrações algais. Além disso, a contagem de algas do outro ponto aproxima-se da contagem do efluente 
filtrado. Com isto, há indícios que a filtração ocorreu predominantemente com ação superficial na remoção de 
algas. 
 
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Quando estudadas a remoção específica de cada grupo sistemático, destacou-se a baixa remoção de 
fitoflagelados provavelmente devido à presença de estruturas de locomoção nestes organismos. Os demais 
grupos (Cyanophyta, Baccilariophyceae, Chlorophyta) apresentaram remoção superior a 78%. 
 
Vale ressaltar que não existem valores pré-estabelecidos pelo padrão de potabilidade do Ministério da Saúde 
para a concentração mínima de algas no efluente tratado, sendo que sua inferência se refere apenas aos 
parâmetros de turbidez, cor aparente, sabor e odor, e toxinas. Mas a água filtrada apresentou baixas 
concentrações de cianobactérias, inclusive das linhagens tóxicas, em concentrações inferiores a 35 org/mL. 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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antracito e pedregulho. Rio de Janeiro, 1990, 7 p. 
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3. BRANCO, S. M. Hidrobiologia aplicada à engenharia sanitária. 2. ed. São Paulo: CETESB, 1986. 
620p. 
4. CEZAR, M. C. M.; ÁLVARES, C. M.; CARDOSO, L. O. D.; PIRES, V. A. C.; BRANDÃO, C. C. S. 
Aplicação da filtração lenta e filtração direta ascendente no tratamento de águas com baixa turbidez e 
presença de algas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 
21, 2003, Joinville. Anais... Rio de Janeiro: ABES, 2003. 
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consequences, monitoring and management. London and New York: World Health Organization, 1999. 
416 p. 
6. DI BERNARDO, L. Algas e suas influências na qualidade das águas e nas tecnologias de tratamento. 
Rio de Janeiro: ABES, 1995. 140 p. 
7. DRIKAS, M.; CHOW; C. W. K.; HOUSE, J.; BURCH, M. D. Using coagulation, floccluation, and 
settling to remove toxin cyanobacteria. Journal American Water Work Association, v. 93, n. 2, p. 100-
111, February 2001. 
8. EDZWALD, J. K. – Algae, bubbles, coagulants and dissolved air flotation. Water Sciense and 
Technology, v. 27, n. 10, October 1993. 
9. JARDIM, F. A. – Implantação das análises de cianotoxinas e avaliação do potencial tóxico em 
estações de tratamento de água da COPASA-MG. 1999. 104 f. Dissertação (Mestrado em Saneamento, 
Meio Ambiente e Recursos Hídricos) – Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo 
Horizonte. 
10. MARGALEF, R. Limnologia. Barcelona: Ediciones Omega, 1983. 1010 p. 
11. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria no 518, de 25 de março de 2004. Diário Oficial {da} República 
Federativa do Brasil, Brasília. 
12. STEFFENSEN, D. A., NICHOLSON, B. C., editors, Toxic Cyanobacteria: Current Status of Research 
and Management. Proc. Intl. Workshop, AWWA Res. Fdn., Australian Center for Water Quality Res., 
Centre for Water Res. (Belgium). Adelaidae, Australia. 1995 apud DRIKAS, M.; CHOW, C. W. K.; 
HOUSE, J.; BURCH, M. D. Using coagulation, floccluation, and settling to remove toxin cyanobacteria. 
Journal American Water Work Association, v. 93, n. 2, p. 100-111, February 2001. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig) pelo 
financiamento e concessão da bolsa de Iniciação Científica (Proc. TEC 116/2001) e ao CNPq pela concessão 
das bolsas de mestrado, Profix e Produtividade em Pesquisa. 
 
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	I-043 – ATUAÇÃO DO MEIO FILTRANTE NA RETENÇÃO DE ALGAS EM FILTROS DE ESCOAMENTO ASCENDENTE E DESCENDENTE UTILIZANDO A TECNOLOGIA DE FILTRAÇÃO DIRETA 
	RESUMO 
	INTRODUÇÃO 
	OBJETIVO 
	MATERIAL E MÉTODOS 
	Descrição da instalação-piloto 
	Operação do sistema 
	Monitoramento 
	RESULTADOS E DISCUSSÃO 
	CONCLUSÕES 
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
	AGRADECIMENTOS