Capítulo 5

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Capítulo 
5 
 
1 Coagulação 
Resumo 
Este procedimento tem por finalidade o estudo da remoção de substâncias coloidais, 
materiais sólidos em suspensão, por coagulação/floculação. Essa operação é 
normalmente considerada como um pré-tratamento que objetiva o condicionamento do 
efluente para o tratamento subsequente. Através da análise visual de um efluente 
submetido ao tratamento por agentes floculantes, será possível observar a influência do 
pH e da ordem de execução do tratamento sobre o efluente. 
5.1 Objetivos 
O objetivo dessa prática é realizar a coagulação de um efluente e determinar qual a 
melhor forma do mesmo ser tratado. 
5.2 Introdução 
De forma geral, cor nas águas pode resultar dos processos de decomposição da matéria 
orgânica, da presença de íons metálicos naturais como o ferro e o manganês, bem como 
do lançamento de diversos tipos de despejos industriais. Até recentemente não eram 
associados inconvenientes sanitários à presença de cor na água, porém com a 
comprovação no final da década de setenta que os materiais dissolvidos, causadores da 
cor, são precursores de substâncias potencialmente carcinogênicas, atenção crescente 
passou a ser dispensada a sua remoção. 
Geralmente a primeira etapa do tratamento de efluentes contendo metais pesados é a 
coagulação química a qual, provavelmente, influencia significativamente as etapas de 
tratamento subsequentes. Dada a importância desde processos de separação é 
fundamental estudos do comportamento dos agentes coagulantes nesta etapa. 
5.3 Fundamentação Teórica 
As impurezas contidas na água podem encontrar-se em: 
 Suspensão; 
 Dissolvidas; 
As suspensões podem ser: 
 Grosseiras: facilmente capazes de flutuar ou decantar, quando a água estiver em 
repouso (ex: folhas, sílica, restos vegetais, etc.); 
 Finais: turbidez, bactérias, plankton, etc. 
 Coloidais: emulsões (CO2), ferro e manganês oxidado, etc. 
As impurezas dissolvidas são: 
 A dureza (sais de cálcio e magnésio); 
 Ferro; 
 Manganês não oxidados; 
A coagulação tem por objetivo aglomerar as impurezas que se encontram em 
suspensões finais (ou em estado coloidal) e algumas que se encontram dissolvidas, em 
partículas maiores que possam ser removidas por decantação ou filtração. 
Este fenômeno de aglomeração ocorre devido à duas ações distintas: 
 Uma de desestabilidade onde, por adição de produtos químicos, se neutralizam 
as forças elétricas superficiais e se anulam as forças repulsivas (coagulação). 
 Uma aglomeração dos colóides “descarregados” até a formação de flocos que 
sedimentam a uma velocidade adequada. Esta aglomeração é facilitada pela 
agitação suave. 
5.4 Materiais e Métodos 
5.4.1 Materiais 
 Efluente sintético; 
 Solução de sulfato de alumínio 1% m/m e 2% m/m (faixa de pH: 5≤pH≤6); 
 Solução de sulfato de ferro 3 1% m/m (faixa de pH: 5≤pH≤11); 
 Jar test; 
 Fita de pH; 
 Solução de ácido sulfúrico 20% v/v; 
 Solução de hidróxido de cálcio 1M. 
Métodos 
Prepare o efluente para 1 L de água nos 6 jarros do jar test e ajuste o pH do meio com a 
solução ácida e/ou básica. Faça a caracterização visual do efluente preparado e 
mantenha uma agitação de aproximadamente 20 rpm. Regule o pH dos tanques para que 
pelo menos dois dos seis apresentem um pH básico e/ou ácido. Ligue a iluminação, 
adicione o primeiro coagulante no primeiro jarro (pH ácido e/ou básico) de modo que se 
tenha 500ppm de coagulante na solução e verifique o que acontece até o início da 
coagulação. Anote o que acontece fazendo as devidas considerações e observações. 
Repetia o procedimento para os outros jarros de modo que cada um dos coagulantes seja 
testado em um jarro ácido e um básico. 
5.5 Coleta de Dados 
Tabela 5.1 – Ajuste de pH 
Jarro 1 2 3 4 5 6 
pH inicial 
Solução de ácido sulfúrico 20% 
adicionada (gotas) 
 
pH final 
Tabela 5.2 – Quantidades de coagulantes 
Jarro 1 2 3 4 5 6 
Sulfato de ferro 3 
Sulfato de alumínio 
 
5.6 Discussões 
 Descrever as propriedades dos coagulantes utilizados e os fatores que podem 
influenciar a coagulação (tipo de coagulante, quantidade de coagulante, pH, tempo 
de mistura, temperatura, agitação). 
 Discutir os resultados obtidos, qual o melhor coagulante, a melhor quantidade, o 
fator econômico, a utilização do jar test e discutir possíveis erros. 
 Avaliando os fatores citados anteriormente, qual coagulante você indicaria? 
 Como avaliar o tempo de sedimentação? 
 Que tratamentos subsequentes devem ser aplicados nos jarros? 
 Fale sobre o potencial Zeta. Qual a sua relação com a temperatura? 
 Fale sobre a lei de Stokes. Qual a sua relação com a temperatura? 
 Além dos itens apresentados neste tópico, o aluno deve abordar as problemáticas 
levantadas pelo professor durante a realização do experimento no laboratório de 
aula. 
 
 
5.7 Referências 
Leal, F. & Libânio, M., 2002. Engenharia Sanitária e Ambiental, s.l.: s.n. 
Pavanelli, G., 2001. Tese de Mestrado, São Carlos: Escola de Engenharia de São Carlos. 
Santos, F. A., 2007. Tese de Mestrado, Porto Alegre: Pontificia Universidade Católica 
do Rio Grande do Sul. 
Schramm, L., 1992. Petroleum emulsions: Basic Principles. Em: ACS, ed. Emulsions: 
Fundamentals and applications in the petroleum industry. Washington: Advanced 
Chemistry Series 231, pp. 79-129. 
Silva, F. J. A. D., Souza, L. M. M. & Magalhães, S. L., 2003. XXII Congresso 
Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Joinvile: s.n.