_Aula 03 - Gradeamento (1)

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agua e esgotoagua e esgoto
S i s t e m a s d e T r a t a m e n t o d e
Prof.ª Ma. Laryssa Ayres Martello
´́
tratamento de agua 
Investigações em laboratório
Realização de ensaios de laboratório para a melhoria
técnica dos processos de purificação, que antecedem
os projetos. 
Comportamento da água aos processos de
coagulação, floculação, sedimentação, filtração,
desinfecção, etc.
´
projeto da eta
As instalações de tratamento de água são projetadas, de um modo
geral, para funcionarem por um período de 20 a 25 anos.
Depende:
Dos processos requeridos;
Da característica da comunidade abastecida (característica física
local, nº de hab.);
Condições locais socioeconômicas.
Deve-se considerar, também:
Programar a construção por etapas, redução de custo
A execução de ampliações futuras
Instalações de natureza dinâmica e soluções nunca definitivas
tipos de tratamento
Tratamento com simples desinfecção: adição de cloro na água
antes da distribuição à população, processo conhecido como
cloração. 
Tratamento simplificado: adição de cloro e flúor na água antes
da distribuição à população, processo conhecido como
fluoretação.
Tratamento convencional: A água bruta passa por tratamento
completo em ETA, dotado dos processos de floculação,
decantação, filtração, correção de pH, desinfecção (cloração) e
fluoretação, antes de ser distribuída à população. 
Tratamento avançado: clarificador de contato, pré-oxidação,
flotação, centrifugação, membranas filtrantes.
tratamento da agua´
instalacoes
NO GERAL, SISTEMA MAIS UTILIZADO NUMA ETA:
➢AERAÇÃO
➢MISTURA RÁPIDA (COAGULAÇÃO)
➢MISTURA LENTA (FLOCULAÇÃO)
➢DECANTAÇÃO
➢FILTRAÇÃO
➢DESINFECÇÃO
➢FLUORETAÇÃO
~, 
caracteristicas gerais da eta 
A ETA é constituída por:
Calha “Parshall”, para medição e mistura rápida;
Seis câmaras de floculação mecanizadas, com agitadores de eixo
vertical;
Três módulos em paralelo, compreendendo, cada um, um
decantador;
Retangular de fluxo horizontal e dois filtros rápidos de fluxo
descendente, com leito de areia e carvão;
Depósito de produtos químicos, equipamentos de dosagem,
laboratório e instalações de controle;
Galerias de comando de filtros e de canalizações;
Tanque de contato de desinfecção.
A capacidade nominal da ETA é de 500 L/seg.
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tratamento de aguas superficiais´
tratamento de aguas subterraneas´
finalidades da purificacao e
principais processos
FINALIDADES:
✓ HIGIÊNICAS: REMOÇÃO DE MICRORGANISMOS
NOCIVOS À SAÚDE, EXCESSO DE IMPUREZAS,
SUBSTÂNCIAS TÓXICAS E COMPOSTOS ORGÂNICOS.
✓ ESTÉTICAS: CORREÇÃO DE COR, ODOR E SABOR;
✓ ECONÔMICAS: REDUÇÃO DA CORROSIVIDADE,
TURBIDEZ, FERRO, ETC.
~, 
etapas do tratamento de agua
Gradeamento preliminar1.
Aeração2.
Coagulação3.
Floculação4.
Decantação/Sedimentação5.
Filtração6.
Desinfecção7.
Ajuste do pH8.
Fluoretação9.
Processos terciários10.
´
gradeamento preliminar
As grandes ETA’s que fornecem água em grande
escala raramente estão próximas aos pontos de
captação, exceto onde se pratica uma captação
direta de um rio. Muitos dos mananciais situados em
terras altas estão a muitos quilômetros dos pontos de
consumo;
gradeamento preliminar
PRINCIPAIS PROCESSOS:
✓ GRADEAMENTO:
• Primeira etapa de uma estação de tratamento de água.
Processo físico.
• Objetivo reter os sólidos grosseiros em suspensão e de
corpos flutuantes: proteger tubulações, válvulas, registros,
bombas e outros equipamentos à sua jusante, contra
obstruções.
• A remoção de sólidos pode ser feita mediante grades de
barras de limpeza manual ou mecânica, conjugadas ou não
com trituradores.
As grade com dispositivo de remoção mecanizada de material
retido são implantadas com inclinações que variam de 70 a 90°,
enquanto que as de remoção manual possuem inclinações
variando geralmente na faixa de 45 a 60° (ângulo formado pela
grade e o fundo do canal a jusante. A Norma Brasileira NB -
12.209/90 da ABNT impõe que para vazões de dimensionamento
superiores a 250 L/s as grades deverão possuir dispositivo de
remoção mecanizada do material retido. 
O material retido pode sofrer processo de lavagem, secagem e
adição de substâncias químicas antes do envio a aterros sanitários
ou incineradores. 
Dispositivos de remoção e quantidade de material rertido: 
As grades são projetadas para que ocorra uma
velocidade de passagem entre 0,6 e 1,0 m/s,
tomando-se por referência a velocidade máxima
admitida é de 50% da área da grade, devendo-se
adotar como perdas de cargas mínimas os valores de
0,15 m para grades de limpeza manual e 0,10 m para
grades de limpeza mecanizada. 
aeracao
Processo de tratamento pelo qual a área de contato
entre a água e o ar é aumentada, de modo a facilitar
o intercâmbio ou troca de gases e substâncias voláteis
entre a água e o ar.
As águas naturais normalmente apresentam gases
dissolvidos (nitrogênio, oxigênio e gás carbônico).
Água sem oxigênio, não satisfaz ao nosso paladar.
Na ausência de oxigênio dissolvido, podem ocorrer
impurezas dissolvidas de ferro e manganês. 
Também podem ocorrer proliferação de bactérias. 
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aeracao
Teores elevados de gás carbônico podem ser corrosivos e as
águas que contêm gás sulfídrico, ainda que em pequenas
quantidades, são consideradas prejudiciais. 
O processo consiste em uma fase (normalmente o ar) e a água
são colocadas em contato estreito com a finalidade de transferir
substâncias voláteis da água para o ar e substâncias solúveis do
ar para a água, de forma a obter-se o equilíbrio satisfatório entre
os teores das mesmas. 
, ~
aeracao
✓ AERAÇÃO E AREJAMENTO:
• Objetiva a remoção de gases dissolvidos e
substâncias voláteis, como:
Gás carbônico, ácido sulfídrico, substâncias
aromáticas voláteis, excesso de cloro e metano.
• Introdução de gases na água, como:
Oxigênio aumentando sua concentração ou para
oxidação de compostos ferrosos.
, ~
aeracao
A temperatura da água e a pressão parcial do gás na
atmosfera do aerador determinam a concentração de
equilíbrio do gás ou o valor de saturação. 
Quanto maior a pressão parcial do gás maior será a
concentração de saturação do mesmo para uma dada
tempertaura. 
A pressão parcial é diretamente proporcional a quantidade
de materia, mostrando que quanto mais partículas de gases
houver, maior será a pressão parcial. 
, ~
aeracao
Quanto maior a temperatura, para uma
determinada pressão menor será a solubilidade do
gás. 
Quanto maior a diferença entre a concentração de
saturação de um gás na água e sua concentração
real, maior será a velocidade de transferência. 
, ~
aeracao
Aplicado principalmente em águas subterrâneas, de
galerias de infiltração ou de locais muito profundos de
represas.
• Justificar sua aplicação com ensaios de laboratório.
• Variantes: temperatura, concentração, resistência à
transferência, tempo de exposição dentro do aerador,
etc.
, ~
aeracao
Durante muitos anos a aeração foi um processo tão
valorizado pelos projetistas, que os aradores eram
quase sempre parte integrante das estações de
tratamento, qualquer que fosse a origem dos órgãos,
houvesse ou não necessidade de aeração. 
, ~
tipos de aeradores
tipos de aeradores
TIPO CASCATA:
• PARA REMOÇÃO DE GÁS CARBÔNICO E
SUBSTÂNCIAS VOLÁTEIS, PARA PEQUENAS VAZÕES.
• COMPOSTO POR 3 A 4 PLATAFORMAS CIRCULARES
OU RETANGULARES DE TAMANHOS CRESCENTES,
SUPERPOSTAS, SEPARADAS DE 0,25 a 0,5 m e queda
total de 0,75 a 3,0 m.
• CADA m² DE ÁREA (INFERIOR) RECEBERÁ 800 A 1000
m³ DE ÁGUA POR DIA ou 33 a 41 m³ por hora.
• REDUÇÃO DE 20 a 45 % DE CO2.
tipos de aeradores
TIPO CASCATA:
tipos de aeradores
DE REPUXO:
• MAIS EFICIENTES EM INSTALAÇÕES GRANDES.
• ALTA PRESSÃO DE ÁGUA 2 A 7 M – TEMPO DE
EXPOSIÇÃO.
• BOCAIS DE ASPERSÃO – JATOS COM ALTA
VELOCIDADE
• Vazão recomendada de 11 a 34 m³ por hora,
por m² de superfície.
tipos de aeradores
tipos de aeradores
tipos de aeradores
POR BORBULHAMENTO:
• NO INTERIOR DE TANQUES, INSTALAM-SE TUBOS OU PLACAS
PERFURADAS QUE PRODUZEM BOLHAS DE AR QUE TENDEM A
FLUTUAR PARA A SUPERFÍCIE. Deve apresentar uma relação entre
largura e profundidade igual a2.
• INDUZIR UM MOVIMENTO ESPIRAL DA ÁGUA PARA DILATAR ESTE
TEMPO.
• PROFUNDIDADE DO TANQUE: 2,75 A 4,5 m.
• VAZÃO DE AR RECOMENDADA: 75 a 1125 L de ar/m³ DE ÁGUA.
• INDICADO PARA INSTALAÇÕES DE GRANDE PORTE
tipos de aeradores
tipos de aeradores
DE TABULEIROS:
• PARA ADIÇÃO DE OXIGÊNIO E OXIDAÇÃO DE
COMPOSTOS FERROSOS QUE SERÃO MAIS FACILMENTE
RETIRADOS DA ÁGUA!
A FORMA MAIS COMUM DO FERRO SOLÚVEL,
ENCONTRADA EM ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
BICARBONATO FERROSO
4 Fe(HCO3)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 + 8CO2
tipos de aeradores
DE TABULEIROS:
• A ÁGUA PERCOLA SOBRE 3 A 9 TABULEIROS
(BANDEJAS) DE TAMANHOS IGUAIS, SUPERPOSTOS E
SEPARADOS DE 0,3 A 0,75 m.
• OS TABULEIROS SÃO RECOBERTOS POR CAMADAS
DE PEDRAS (1/2 A 6”): AUMENTAR A SUPERFÍCIE DE
CONTATO PARA ACELERAR AS REAÇÕES.
• Vazão recomendada de 23 a 68 m³ por hora, por m²
de superfície.
tipos de aeradores
remocao de ferro
A partir do caminhamento da água na natureza –
aquisição de compostos e impurezas.
Água de geleiras – grande pureza
Outros terrenos: ricos em ferro e manganês
Águas superficiais: ferro associado à matéria
orgânica
Águas subterrâneas: bicarbonato ferroso
Águas poluídas (mineração)
~, 
remocao de ferro
Inconvenientes do excesso de Fe:
➢ manchas em tecidos e utensílios;
➢ sabor metálico desagradável;
➢ altera sabor de alimentos;
➢interfere em processos industriais (papel, cerveja, tecidos,
etc.);
➢ causa depósitos em tubulações;
➢desenvolvimento de bactérias nocivas.
Limite: 0,3 mg/L Fe, de acordo com os padrões de
potabilidade
, ~
remocao de ferro
Processos:
➢ Aeração – filtração
➢ Aeração – coagulação – decantação – filtração
• Escolha do processo: depende do estado de ocorrência do
Fe na água.
• Águas subterrâneas: aeração - filtração.
Ex: aerador tipo tabuleiro + filtro
Águas superficiais: processo completo
SEMPRE VERIFICAR EM LABORATÓRIO OS TEORES E AS
FORMAS QUE O Fe SE ENCONTRA.
, ~
remocao de ferro, ~
fundamentos de transferencia
de gases
exercicio´
Boa noite!