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SOCIEDADE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO S/A

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Título: Redução de consumo de alcalinizante e coagulante com a mudança do

ponto de aplicação da cal hidratada no processo de tratamento de água para

consumo humano.

Autor e palestrante: Sinézio Aparecido de Toledo

Coordenador de captação e tratamento de água da SANASA CAMPINAS Pós-

graduação em gerenciamento ambiental pela UNICAMP - SP Professor de escolas

técnicas saneamento. Autor e palestrante do tema Reuso para efluentes de ETE’s

(ASSEMAE/ 04) e redução de produtos químicos (ASSEMAE/ 05)

Endereço para correspondência:

Av. Saudade, 500 Bairro Ponte Preta CEP 13041-670 Caixa postal 615 Campinas SP

Diretoria Técnica � (019) 3225-5252 e (019) 3225-6227.

E-mail: [email protected]

Declaração:

Estou ciente das normas estabelecidas pelo regulamento e submetendo-as.

Material de apoio para apresentação:

Projetor multimídia com computador

Programa PowerPoint


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Título: Redução de consumo de alcalinizante e coagulante com a mudança do

ponto de aplicação da cal hidratada no processo de tratamento de água para

consumo humano.

Introdução:

A eficiência do cloro na pré-cloração e a redução da turbidez na água tratada, depende do pH e do alcalinizante utilizado. Um dos alcalinizantes mais utilizados é a Cal Hidratada, principalmente se tratando de seu custo benefício em relação aos outros alcalinizantes (Soda Caustica e Barrilha), seu preço chega a ser de três a quatro vezes menor que os alcalinizantes citados anteriormente.

A Cal Hidratada pode ser utilizada como alcalinizante para elevar o pH da água in-natura no começo do tratamento a fim de remover ferro e manganês e/ ou fornecer alcalinidade para promover a coagulação.

O emprego mais utilizado da Cal Hidratada é a correção final da água tratada. Para tanto temos que ter Cal Hidratada de boa qualidade e sistema de dosagem (bombas dosadoras e saturador) eficiente, uma das conseqüências é a Turbidez da água tratada fora dos padrões de qualidade exigidos pela Portaria 518. Palavras-chave: tratamento de água, clarificação de água, redução de produtos químicos e redução de turbidez. Objetivo: O presente trabalho tem como objetivo a maximização da eficiência do cloro na pré-cloração,redução de alcalinizante (Cal hidratada)e coagulante para os processos de tratamento que utilizam a pré-alcalinização e a redução da turbidez na água tratada para os processos que utilizam a correção final. Desenvolvimento: Primeiramente foram realizados testes laboratoriais na ETA Capivari, tendo como objeto de avaliação de vários pontos de dosagens da cal hidratada. O melhor ponto encontrado foi na água decantada, ou seja; a jusante aos decantadores, com redução significativa de alcalinizante e coagulante . PROCEDIMENTO.

O processo de tratamento da ETA Capivari SANASA Campinas foi alterado de pré-alcalinização para inter-alcalinização.

A alteração do processo foi efetuada no mês de outubro de 2005 e com a ETA operando com vazão de aproximadamente 365 l/s de água in natura proveniente do rio Capivari.

O primeiro reator da ETA a receber água do rio Capivari foi o reator de oxidação extensiva, onde foi dosado cloro gás, no reator de carvão ativado biológico não foi dosado produto químico, no canal de mistura rápida foi dosado coagulante ( Sulfato férrico), nos floculadores não foram dosados nenhum produto químico, nas saidas dos decantadores foi dosado cal hidratada, nos reatores de Adsorsão não foi dosado produto químico, nos filtros não foram dosados produtos químicos, na caixa de contato


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foram dosados Ácido Fluossilícico, Cloro gás e Amônia Anidra. Após a água passar pela caixa de contato, a mesma foi recalcada para distribuição através da casa elevatória de água tratada.

Parâmetros Analisados:

1- pH de floculação, 2- pH da água filtrada, 3- pH da água bruta, 4- Cor da água

decantada,5- Cor da água filtrada, 6- Cor da água bruta,7- Turbidez da água filtrada, 8-

Turbidez da água bruta, 9- Turbidez da água decantada, 10- Dosagem de Sulfato

Férrico, 11- Dosagem de Cal Hidratada.

Resultados:

A mudança no processo teve como resultado redução de custos , conforme

cálculos abaixo:

Considerando o preço atual do alcalinizante e coagulante, bem como dosagens

medidas antes e depois da mudança do processo, apresentamos a redução do custo

por 1000m3 de água:

Processo com pré-alcalinização

Cal Hidratada (Pré-alcalinização)

Preço = R$ 231,50 a tonelada (Valor pago pela SANASA)

Dosagem média = 51,48 mg/l

Quantidade de produto por 1000m3= 51,48 Kg

Preço do produto por 1000m3 = R$ 11,92

Sulfato-Férrico (solução no mínimo 17% de elemento ativo):



Quantidade de produto por 10003 = 103,26 Kg


Custo total (Cal Hidratada + Sulfato Férrico) = R$ 50,38

Processo com inter-alcalinização

Cal Hidratada (Inter-alcalinização)



Quantidade de produto por 1000m3 = 33,06 Kg


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Sulfato-Férrico (solução no mínimo 17% de elemento ativo):



Quantidade de produto por 1000m3 = 67,55 Kg


Custo total (Cal hidratada + Sulfato Férrico) = R$ 32,81

Conclusões:

De acordo com os resultados médios obtidos, fica claro que a irter-alcalinização é um

processo que consome em média 34,6 % menos Sulfato Férrico e 35,8 % menos cal

hidratada, gerando uma economia de R$ 120.825,74 por ano sem alterar a qualidade

final da água, pelo contrário; o novo ponto de dosagem evita picos de turbidez acima do

padrão estabelecido na portaria 518, conforme demonstra tabelas e gráficos a ser

incluídos. Também foi verificado:

A) Redução de pH nas etapas anteriores a filtração proporcionando maior formação de

ácido hipocloroso, aumentado a eficiência do cloro.

B) Diminuição da turbidez da água tratada, uma vez que a turbidez provocada pela cal

hidratada é retida nos filtros.

Saliento que os resultados e conclusões são específicos da ETA Capivari devido a

qualidade físico-químicas da água in-natura do manancial.


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PROCEDIMENTO DE TESTE

Cloro

Reator de Carvão Ativado Bioló

Canal de Mistura Rápida Carvão Ativado

Canal de Acesso nº1 Canal de Acesso nº2 Canal de Acesso nº3

Reator Floculador nº

Decantador nº1 Decantador nº2 Decantador nº3

Reator de Adsorsão nº1 Reator de Adsorsão nº2 Reator de Adsorsão nº3

Caixa de contato

Captação

Reator de Oxidação Extensiva Cloro

Reator de Carvão Ativado Biológico

Canal de Mistura Rápida Sulfato Férrico

Canal de Acesso nº1 Canal de Acesso nº3 Canal de Acesso nº2

Reator Floculador nº1 Reator Floculador nº2

Reator de Adsorsão nº1 Reator de Adsorsão nº3 Reator de Adsorsão nº2

Filtro1 Filtro2 Filtro3 Filtro4 Filtro5 Filtro6 Filtro7 Filtro8

Caixa de contato Cloro / Amônia

Ácido Fluossilícico

Casa elevatória de água tratada

Decantador nº3

Cal hidratada

Decantador nº2

Cal hidratada

Decantador nº1

Cal hidratada

Reator Floculador nº3


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Gráfico 1

DIAS CAL HIDRATADA

PRÉ CAL HIDRATADA

INTER

Média 51,48 ppm 33,06 ppm

Gráfico 2

SULFATO

FÉRRICO PRÉ SULFATO FÉRRICO

INTER

Média 103,26 ppm 67,55 ppm

DOSAGEM COAGULANTE (PPM)

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

SULFATO FÉRRICO PRÉ

SULFATO FÉRRICO INTER

DOSAGEM (PPM)

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 DIAS

ppm

CAL HIDRATADA PRÉ

CAL HIDRATADA INTER


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Gráfico 3

Gráfico 4

Gráfico 5

TURBIDEZ PRÉ - ALCALINIZADA TURBIDEZ INTER-ALCALINIZADA

BRUTA

PRÉ DEC. PRÉ

FILT. PRÉ

BRUTA INTER

DEC. INTER

FILT. INTER

Média 32,56 ppm 1,19 ppm 0,26 ppm 32,25 ppm 0,78 ppm 0,23 ppm

TURBIDEZ BRUTA

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

BRUTA PRÉ

BRUTA INTER

TURBIDEZ DECANTADA

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

DECANTADA PRÉ

DECANTADA INTER

TURBIDEZ FILTRATA

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

FILTRADA PRÉ

FILTRADA INTER


8

Gráfico 6

Gráfico 7

Gráfico 8

pH PRÉ - ALCALINIZADA pH INTER - ALCALINIZADA

COAG.

PRÉ FILT. PRÉ

DEC . PRÉ

COAG. INTER

FILT. INTER

DEC. INTER


pH COAGULADA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

COAGULADA PRÉ

COAGULADA INTER

pH FILTRADA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 DIAS

ppm

FILTRADA PRÉ

FILTRADA INTER

pH DECANTADA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

DECANTADA PRÉ

DECANTADA INTER


9

Gráfico 9

Gráfico10

Gráfico 11

COR PRÉ - ALCALINIZADA COR INTER - ALCALINIZADA

FILT. PRÉ

DEC. PRÉ

BRUTA PRÉ

FILT. INTER

DEC. INTER

BRUTA INTER


COR FILTRADA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

FILT. PRÉ

FILT. INTER

COR DECANTADA

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

DEC. PRÉ DEC. INTER

COR BRUTA

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIAS

ppm

BRUTA PRÉ BRUTA INTER


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PRESIDENTE: Luiz Augusto Castrillon de Aquino

Diretor Técnico: Aurélio Cance Júnior

Gerente de Produção e Operação: Engº Vladimir J. Pastore

Coordenador de ETA: Engº Sinézio Ap. de Toledo

Coord. do S. de Análises e Controle Técnicos da ETA Capivari: Químico Ivânio R Alves

Gerente de Qualidade e de Rel. Institucionais: Alberto José M. Gomes

Bibliografia:

- Ministério da Saúde Portaria n.º 518, de 25 de março de 2004.

- Métodos e técnicas de tratamento de água: Autor: Prof. Dr. Luiz Di Bernardo.

- Tratamento de água: Autor: Carlos Richter.

________________________________________

Engº Sinézio Ap. de Toledo - Coordenador de ETA

Coordenador responsável

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Education

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