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RRTTFF RREELLAATTÓÓRRIIOO FFIINNAALL DDEE TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE

FFRREENNTTEE 11

EESSTTUUDDOOSS DDEE CCOONNCCEEPPÇÇÃÃOO EE DDEE TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE DDAA ÁÁGGUUAA

RREEVV.. 0022//MMAARRÇÇOO 22000099

SISTEMA PRODUTOR SÃO LOURENÇO FRENTE 1-RTF sabesp

0814.C.01.HID.RTF‐02 II

ÍNDICE

1 APRESENTAÇÃO.......................................................................................................................5

2 TRATABILIDADE EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA – PESQUISA BIBLIOGRÁFICA .........6

2.1 INTRODUÇÃO................................................................................................................................. 6

2.2 OPERAÇÕES UNITÁRIAS PRECEDENDO A ETA ............................................................................... 6

2.3 OPERAÇÕES UNITÁRIAS NA ETA.................................................................................................... 6

2.3.1 Pré‐Oxidação ................................................................................................................................. 7

2.3.2 Coagulação e Floculação ............................................................................................................. 12

2.3.3 Decantação .................................................................................................................................. 16

2.3.4 Inter‐Oxidação ............................................................................................................................. 16

2.3.5 Filtração ....................................................................................................................................... 18

2.3.6 Pós‐Oxidação ou Desinfecção Final: ............................................................................................ 21

2.4 OBJETIVOS MÚLTIPLOS DE QUALIDADE DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO .................................. 22

2.4.1 Inter‐Relações entre Objetivos de Qualidade de Águas de Abastecimento ............................... 23

2.4.2 Conflitos entre Objetivos de Qualidade de Águas de Abastecimento ........................................ 23

2.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................... 23

3 CARACTERIZAÇÃO DOS PONTOS DE COLETA ..........................................................................28

4 ANÁLISE DOS ENSAIOS REALIZADOS NAS AMOSTRAS DE ÁGUA BRUTA EFETUADA SOB O PONTO DE VISTA DO QUE REPRESENTAM COMO DEMANDAS PARA CONCEPÇÃO E PROJETO DA ETA ..............................................................................................................................................34

4.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS............................................................................................................ 34

4.2 ENSAIOS BACTERIOLÓGICOS ....................................................................................................... 34

4.3 ENSAIOS HIDROBIOLÓGICOS ....................................................................................................... 42

4.4 ENSAIOS DE MIB E GEOSMINA .................................................................................................... 47

4.5 ENSAIOS DE INORGÂNICOS ......................................................................................................... 47

4.5.1 Parâmetros do Primeiro Grupo ................................................................................................... 47

4.5.2 Parâmetros do Segundo Grupo ................................................................................................... 75

4.6 ENSAIOS DE ORGÂNICOS............................................................................................................. 79

4.7 ENSAIOS DE COT .......................................................................................................................... 79

4.8 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ............................................................................................. 80

5 TRATABILIDADE DAS ÁGUAS BRUTAS DO RIO JUQUIÁ – CARACTERIZAÇÃO E ENSAIOS DE JARROS (JAR TESTS).......................................................................................................................86

5.1 INTRODUÇÃO............................................................................................................................... 86

5.2 CARACTERIZAÇÃO DAS ÁGUAS BRUTAS...................................................................................... 86


0814.C.01.HID.RTF‐02 III

5.2.1 Potencial Zeta .............................................................................................................................. 86

5.2.2 Condutividade e Alcalinidade ...................................................................................................... 86

5.2.3 Sedimentação Natural ................................................................................................................. 87

5.3 ENSAIOS DE JARROS (JAR TESTES) ............................................................................................... 88

5.4 QUADROS‐RESUMO DE TRATABILIDADE E ANÁLISE DOS RESULTADOS ..................................... 88

5.5 ANÁLISE DOS RESULTADOS ......................................................................................................... 92

5.5.1 INTRODUÇÃO............................................................................................................................... 92

5.5.1.1Coagulação ou mistura rápida.................................................................................................... 92

5.5.1.2Mistura lenta .............................................................................................................................. 92

5.5.1.3Sedimentação............................................................................................................................. 92

5.5.2 Resultados de Tempo Seco.......................................................................................................... 93

5.5.2.1Sulfato de Alumínio (SA) ............................................................................................................ 93

5.5.2.2Sulfato Férrico (SF) ..................................................................................................................... 93

5.5.2.3Policloreto de Alumínio (PAC) .................................................................................................... 93

5.5.3 Resultados de Tempo Úmido ...................................................................................................... 95

5.5.3.1Sulfato de Alumínio (SA) ............................................................................................................ 95

5.5.3.2Sulfato Férrico (SF) ..................................................................................................................... 96

5.5.3.3Policloreto de Alumínio (PAC) .................................................................................................... 96

5.5.4 Resumo dos Melhores Resultados de Jar Testes – Tempo Seco e Tempo Úmido ...................... 98

5.6 AVALIAÇÃO DAS RELAÇÕES ENTRE CONTAGEM DE PARTÍCULAS E TURBIDEZ ......................... 111

5.7 COMENTÁRIOS CONCLUSIVOS .................................................................................................. 112

5.7.1 Remoção de Turbidez e Cor Aparente....................................................................................... 112

5.7.2 Alcalinidade e Coagulação‐Floculação....................................................................................... 112

5.7.3 Remoção da Concentração Numérica de Partículas ................................................................. 112

5.7.4 pH de Coagulação e Remoção de Matéria Orgânica vs Sólidos Suspensos............................... 112

5.7.5 Mistura Rápida e Mistura Lenta ................................................................................................ 113

5.7.6 Tratabilidade das Águas Brutas em Tempo Seco e Úmido........................................................ 113

5.7.6.1Em condições de tempo seco................................................................................................... 113

5.7.6.2Em condições de tempo úmido................................................................................................ 113

6 TRATABILIDADE DAS ÁGUAS BRUTAS DO RIO JUQUIÁ: ENSAIOS PILOTO.............................. 114

6.1 INTRODUÇÃO............................................................................................................................. 114

6.2 ENSAIOS PILOTO: VISÃO GLOBAL .............................................................................................. 114

6.2.1 Introdução ................................................................................................................................. 114

6.2.2 Estratégia de Execução.............................................................................................................. 115

6.3 ENSAIOS PILOTO COM ÁGUA BRUTA DE TEMPO ÚMIDO DE P4 E P6 ....................................... 116


0814.C.01.HID.RTF‐02 IV

6.3.1 Tratabilidade da Água Bruta de P6 de Tempo Úmido ............................................................... 116

6.3.1.1Ensaios piloto de longa duração .............................................................................................. 116

6.3.1.2Avaliação da Tratabilidade da Água de P6 de Tempo Úmido .................................................. 119

6.3.2 Eficiência do Decantador para cada Coagulante....................................................................... 124

6.4 CONCLUSÕES GLOBAIS – TEMPO ÚMIDO ................................................................................. 126

6.5 ENSAIOS PILOTO COM ÁGUA BRUTA DE TEMPO SECO DE PONTO P7...................................... 126

6.5.1 Introdução ................................................................................................................................. 126

6.5.2 Ensaios Piloto: Visão Global....................................................................................................... 127

6.5.2.1Introdução................................................................................................................................ 127

6.5.2.2Estratégia de Execução............................................................................................................. 128

6.5.3 Resultados dos Ensaios Piloto ................................................................................................... 128

6.5.3.1Carreiras de filtração................................................................................................................ 128

6.5.3.2Critérios de Tratabilidade......................................................................................................... 130

6.5.4 CONCLUSÕES PARA A ÁGUA DE P7 ........................................................................................... 132

6.6 INTEGRAÇÃO DOS ESTUDOS DE TRATABILIDADE ‐ PERÍODO SECO E ÚMIDO........................... 133

6.6.1 Introdução ................................................................................................................................. 133

6.6.2 Ensaios em Escala de Bancada .................................................................................................. 133

6.6.3 ensaios em escala Piloto............................................................................................................ 134

6.6.4 Conclusões Globais de Tratabilidade em Escala Piloto ............................................................. 136

ANEXO

Laudos dos Ensaios de Água Bruta realizados no Laboratório Central da Sabesp;

Laudos dos Ensaios de Sedimentos realizados no Laboratório Tecam, contratado da Encibra;

Boletins dos Ensaios de Jar Test realizados pela Encibra nas instalações da ETA ABV da Sabesp.


0814.C.01.HID.RTF‐02 5

11 AAPPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃOO

O presente trabalho decorre das obrigações assumidas pela ENCIBRA S/A Estudos e Projetos de Engenharia perante a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP na assinatura do CCoonnttrraattoo CCSSSS‐‐5500..114466//0077, de 17/Abr/2008, e da correspondente AAuuttoorriizzaaççããoo ddee SSeerrvviiççoo NNoo 0011, de 02/Jun/2008.

É objeto do Contrato firmado a EEllaabboorraaççããoo ddee EEssttuuddoo ddee CCoonncceeppççããoo ee PPrroojjeettoo BBáássiiccoo ddoo SSiisstteemmaa

PPrroodduuttoorr SSããoo LLoouurreennççoo. A FFrreennttee 0011 refere‐se aos EEssttuuddooss ddee CCoonncceeppççããoo ee ddee TTrraattaabbiilliiddaaddee ddaa ÁÁgguuaa necessários ao atendimento do objeto contratado.

Este RReellaattóórriioo FFiinnaall ddee TTrraattaabbiilliiddaaddee tem por objetivo, nos termos preconizados no Contrato firmado, apresentar “ooss iitteennss ddooss rreellaattóórriiooss ddee aaccoommppaannhhaammeennttoo ((RRAA‐‐1166 ee RRAA‐‐1177)) ee pprreelliimmiinnaarr ((RRTTPP)),, ee aass

ccoonncclluussõõeess ddooss eessttuuddooss ddee ttrraattaabbiilliiddaaddee rreeaalliizzaaddooss eemm eessccaallaa ddee llaabboorraattóórriioo ee ppiilloottoo,, ooss ddiiggrraammaass ddee

ccooaagguullaaççããoo‐‐ffllooccuullaaççããoo,, aass aannáálliisseess ee iinntteerrpprreettaaççõõeess ddooss rreessuullttaaddooss oobbttiiddooss nnaass ttrrêêss eettaappaass ddoo ttrraabbaallhhoo”.

Assim, visando atender a determinação contratual, o presente Relatório Final foi estruturado nos seguintes principais tópicos:

Pesquisa Bibliográfica referente à tratabilidade em estações de tratamento de água;

Caracterização dos Pontos de Coleta;

Análises e Interpretações dos resultados obtidos;

No Volume Anexo do presente Relatório constam:

Laudos dos Ensaios de Água Bruta realizados no Laboratório Central da Sabesp;

Laudos dos Ensaios de Sedimentos realizados no Laboratório Tecam, contratado da Encibra;

Boletins dos Ensaios de Jar Test realizados pela Encibra nas instalações da ETA ABV da Sabesp.


0814.C.01.HID.RTF‐02 6

22 TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE EEMM EESSTTAAÇÇÕÕEESS DDEE TTRRAATTAAMMEENNTTOO DDEE ÁÁGGUUAA –– PPEESSQQUUIISSAA BBIIBBLLIIOOGGRRÁÁFFIICCAA

22..11 IINNTTRROODDUUÇÇÃÃOO

Estações de Tratamento de Água (ETAs) recebem água bruta subterrânea ou superficial como “matéria prima”. A primeira é captada normalmente por meio de poços artesianos, e a segunda pode ser captada de mananciais superficiais ou de reservatórios de acumulação.

Mananciais superficiais podem apresentar grande variabilidade de características físico‐químicas e biológicas de suas águas, dependendo das condições climáticas, hidrológicas e de atuação humana na bacia hidrográfica. Tal variabilidade é altamente indesejável para a ETA.

Um regime pluviométrico desequilibrado aliado a solos erodíveis, lavagem de nutrientes do mesmo e ausência de proteção das margens de um rio tornam a qualidade da água captada extremamente variável. Já os reservatórios de acumulação apresentam a vantagem, para a ETA, de atuarem como um complexo de bacias de sedimentação e equalização de grandes dimensões, propiciando alguma remoção de sólidos sedimentáveis, retendo metais pesados e outros sob a forma de complexos de fundo e eventualmente retendo metais, nutrientes e outras substâncias via absorção de plantas e microplantas e acumulação na coluna d’água e sólidos de fundo. Portanto, se a captação for a partir de um reservatório, a qualidade geral da água bruta tende a ser melhor que a da água captada de um manancial de água corrente, tal como um rio.

22..22 OOPPEERRAAÇÇÕÕEESS UUNNIITTÁÁRRIIAASS PPRREECCEEDDEENNDDOO AA EETTAA

A água bruta captada no manancial pode ser submetida a determinadas operações unitárias no local, antes de ser aduzida à entrada da ETA. Pode‐se citar como mais importantes:

Aplicação de pré‐oxidante: atua como auxiliar de coagulação e desinfetante, a montante da entrada da ETA. O pré‐oxidante típicamente utilizado é o cloro livre. Em um estudo de tratabilidade de águas eutrofizadas com altas concentrações de algas [SABESP, 1998] o Permanganato de Potássio foi aplicado na água bruta com sucesso relativo à remoção de algas, em concentrações de 0,5 a 0,75 mg/L em uma Estação‐Piloto de tratamento localizada na ETA do Alto da Boa Vista. Um ponto negativo do Permanganato de Potássio é que concentrações acima do referido valor impactam a tratabilidade devido à adição de cor aparente com persistência ao longo do trem de tratamento, de modo que é apenas parcialmente removida na filtração.

Aplicação de carvão ativado em pó (CAP): praticada com o intuito de remoção via adsorção, primáriamente de compostos causadores de gosto e odor (por ex. metabolitos algais MIB e Geosmina). Algas e outros compostos orgânicos também são adsorvidos, reduzindo assim a disponibilidade de sítios de adsorção no CAP [Gillogly et al., 1999]. Não se deve praticar a pré‐oxidação juntamente com a aplicação de CAP, porque o primeiro reduz a capacidade adsortiva e remove substâncias préviamente adsorvidas pelo segundo [Gillogly et al., 1999]. Adicionalmente, ocorre oxidação parcial indesejável do CAP.

22..33 OOPPEERRAAÇÇÕÕEESS UUNNIITTÁÁRRIIAASS NNAA EETTAA

Uma ETA de abastecimento de água é constituída basicamente por uma série de operações unitárias interligadas (vide Figura 2.1); cada uma cumpre funções específicas no tocante à remoção e/ou realização de reações químicas e bioquímicas, visando a remoção ou alteração favorável nas características de constituintes da água bruta, de modo a se obter uma água tratada que atenda aos


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requisitos de qualidade para abastecimento público. Em última análise, a ETA de Abastecimento visa produzir água potabilizada.

FFiigguurraa 22..11 –– FFlluuxxooggrraammaa ddee TTrraattaammeennttoo ddee uummaa EETTAA CCoonnvveenncciioonnaall

Decantação

Ajuste de pH,Alcalinização(opcionais)

Ajuste depH (opcional)

Pré-Oxidação(ponto típico)

Coagulação//Floculação

Filtração Inter-Oxidação

Captação

Rede deDistribuição

Entrada da ETA

DesinfecçãoFinal

Pré-Oxidação ouCAP (opcional)

A seguir, uma descrição sucinta de cada operação unitária comumente empregada no tratamento de águas de abastecimento.

2.3.1 PRÉ-OXIDAÇÃO

Tendo como principal funções as de pré‐desinfecção, oxidação de compostos químicos orgânicos e inorgânicos, oxidação de íons metálicos e de auxiliar de coagulação [Lage Filho, 1998 & 2004], influencia diretamente as operações subsequentes de coagulação e floculação. Uma dosagem adequada muito contribui para a eficácia da coagulação e floculação, assim como para a redução das dosagens ditas “ótimas” de coagulante e auxiliar polimérico de coagulação [West et al., 1994; Botelho, 2003]. A pré‐oxidação é normalmente a primeira da série de operações unitárias de uma ETA convencional, quase sempre sem correção de pH, pois o pH ácido é ideal para a atuação do cloro livre ou ozônio. Cloro combinado ou ozônio são também comumente utilizados, particularmente nos Estados Unidos, Canadá e diversos países Europeus.

Funções da pré‐oxidação [EPA, 1999]:

a) Desinfecção: morte e/ou inativação de microrganismos que representam problemas de saúde pública;

b) oxidação de compostos orgânicos, possibilitando a remoção dos mesmos;

c) oxidação de íons metálicos (ferro, manganês, sulfetos) e outros compostos inorgânicos;

d) atuar como auxiliar de coagulação;

e) controle de problemas estéticos (cor aparente, gosto e odor), a partir da oxidação de compostos causadores dos mesmos;

f) controle de organismos indesejáveis que chegam à ETA;

g) remoção de toxicidade e mutagenicidade de compostos orgânicos persistentes não‐biodegradáveis ou fracamente biodegradáveis (por exemplo, policiclo‐aromáticos e hormônios e similares – estes denominados perturbadores endócrinos [Hun, 1998; Christen, 1998; Sedlak et al., 2000; Castro, 2002].

O pré‐oxidante mais comum é o cloro livre. Assim sendo, típicamente o ponto negativo da prática da pré‐oxidação (além do consumo de um produto químico, o cloro) é a formação de subprodutos clorados pela reação do cloro com matéria orgânica. Em termos de importância, existem dois grandes grupos: trihalometanos (THM’s) e ácidos haloacéticos (AHA’s). De acordo com West et al. [1994], dentre os dois


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grupos de compostos, a formação dos THM’s é a mais favorecida em pH alcalino, e a formação de AHA’s é a mais favorecida em pH ácido.

A Agência de Proteção Ambiental Americana EPA [1999] estabeleceu os seguintes usos e impactos principais do ozônio sobre outros processos de tratamento numa ETA:

a) Desinfecção;

b) oxidação de poluentes inorgânicos (incluindo ferro, manganês, sulfetos, etc.)

c) oxidação de micropoluentes orgânicos (incluindo compostos causadores de gosto e odor tais como MIB e Geosmina, poluentes fenólicos, pesticidas, etc)

d) oxidação de macropoluentes orgânicos, incluindo a remoção de cor, o aumento do grau de biodegradabilidade de compostos orgânicos, o controle de precursores de sub‐produtos de desinfecção e redução da demanda de cloro.

Outros impactos do ozônio sobre outros processos de tratamento em ETA [adaptado da EPA, 1999]:

a) Aumento dos teores de matéria orgânica biodegradável (MOB), o que pode resultar em (re)crescimento biológico, no aumento das taxas de corrosão microbiana nas redes (então há conflito com a desinfecção). Observação: a MOB pode ser removida por filtração biológica ou filtros biologicamente ativos, recebendo água ozonizada.

b) Reações com residuais de outros oxidantes (cloro, dióxido de cloro, cloraminas).

c) a oxidação de ferro e manganês gera óxidos insolúveis, que deveriam ser removidos por sedimentação ou filtração. Tais óxidos também exercem impactos sobre os filtros (pelo aumento da carga de sólidos para eles e pelo aumento da frequência de retro‐lavagem).

d) Uso de pré‐ ou inter‐ozonização em muitas águas brutas pode reduzir a demanda de outro oxidante (cloro, dióxido de cloro, cloraminas) da água final, de modo a permitir a manutenção de um residual estável em nível de dose mais baixo, na rede de abastecimento. Há um conflito de interesses nesse ponto: manter residual na rede de abastecimento versus redução de sub‐produtos da oxidação/desinfecção [Lage Filho, 1994 e 1997]

Cabe mencionar que já se verificou que a aplicação de ozônio na pré‐oxidação em lugar do cloro proporciona um benefício indireto: menor produção de sólidos pelo decantador. Isso foi verificado por West et al. [1994] em um extenso estudo de tratabilidade do Sistema abastecedor Hetch Hetchy, para a região da Baia de San Francisco, California. A produção de sólidos foi bem reduzida com a mencionada troca de pré‐oxidante (cloro por ozônio).

Quanto a outros pré‐oxidantes, pode‐se listar pontos positivos e negativos dos oxidantes permanganato de potássio e dióxido de cloro [CH2M‐Hill, 2002]:

Permanganato de Potássio:

Vantagens: oxidação efetiva de ferro, manganês, cor, gosto e odor; controle de recrescimento na estação de tratamento; pode reduzir alguns precursores de subprodutos; permite a retirada da cloração como pré‐oxidação, desse modo reduz o potencial de formação de subprodutos clorados; sem efeitos negativos nos processos a jusante, se não há manutenção de residual.

Desvantagens: não é um germicida efetivo; pode ser tóxico, perigoso de se lidar; requer controle preciso sobre a dosagem, para prevenir quaisquer problemas a jusante; dosagem em excesso resulta em água cor de rosa.

Dióxido de Cloro:

Vantagens: inativação mais efetiva que a do cloro ou cloraminas da maioria dos patógenos; atua igualmente bem em ampla faixa de pH; controle de gosto e odores na água; propicia um residual para a maioria das condições de operação; oxidação de ferro e manganês; permite controle na


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planta do crescimento algal; não produz subprodutos halogenados; oxidação de materiais precursores de subprodutos da desinfecção (SPDs).

Desvantagens: formação dos sub‐produtos prejudiciais clorito e clorato; altas dosagens não podem ser utilizadas nos Estados Unidos, devido às restrições impostas pelo estágio 1 da Regulação de SPDs em termos de concentrações – limites de clorito (nos termos de nível máximo de contaminante) e dióxido de cloro (nos termos de nível máximo de residual); residuais acima de 0,4 mg/L podem causar problemas de gosto e odor; custos de geração química para clorito de sódio são altos; o equipamento laboratorial, sistema de amostragem e treinamento associados são dispendiosos; deve ser gerado no local de aplicação (com implicações preocupantes em operação e manutenção); normalmente apresenta custos operacionais mais elevados que outros desinfetantes.

Dosagens de pré‐oxidante: a dosagem de pré‐oxidante é consumida na água bruta de diversos modos. Assim sendo, cada modo de consumo corresponde a uma parcela, conforme se segue:

a) Demanda imediata (parcela consumida nas reações com íons metálicos).

b) Parcela consumida nas reações com matéria orgânica natural (MON), formando primordialmente compostos organoclorados.

c) Parcela consumida em reações com compostos orgânicos sintéticos, com a conseqüente “quebra” dos mesmos como sub‐produtos, assim como a possível produção de compostos orgânicos derivados indesejáveis.

d) Parcela utilizada na desestabilização de material particulado e colóides, de modo a desencadear a coagulação de tais materiais, facilitando o trabalho subseqüente do coagulante e auxiliar de coagulação.

e) Parcela consumida na destruição ou inativação de células microbianas, assim como de microrganismos multicelulares.

f) Parcela consumida em reações de oxidação não envolvendo nenhum dos elementos já citados.

g) Parcela perdida por volatilização e decomposição (principalmente de origem térmica), assim como pelo próprio método de aplicação.

Se a soma de todas as parcelas consumidas acima, equivalente à demanda total de pré‐oxidante, for inferior à dosagem total praticada de pré‐oxidante, então haverá ao final da operação uma concentração residual de pré‐oxidante. Tal residual poderá persistir por um certo tempo, se for à base de cloro livre ou combinado. Quando ozônio ou dióxido de cloro são utilizados como pré‐oxidantes, não há residual persistente. Assim sendo, o residual desaparecerá em minutos, típicamente.

Tomando como referência a atuação do pré‐oxidante como auxiliar de coagulação, provavelmente a mais importante função sob o ponto de vista do tratamento de água, sabe‐se que a dosagem total aplicada de pré‐oxidante deve estar dentro de uma certa faixa ótima de valores, a ser estabelecida a partir de ensaios experimentais, para a água ou águas que se deseja tratar. Ensaios laboratoriais por Chang et al. [1991], West et al. [1994] e outros mostraram que dosagens abaixo de uma faixa recomendável não contribuíram para a coagulação adequada da água bruta, enquanto que dosagens acima da faixa recomendável conduziram a uma re‐estabilização do material particulado e coloidal, de modo que não se obteve coagulação adequada do material a ser removido no decantador.

Ozônio é excelente como agente desestabilizador de partículas, e consequentemente sua utilização em pré‐oxidação tem se tornado mais e mais atraente. Adicionalmente, há economias associadas de coagulante e polímero auxiliar [Chang e Singer, 1991; West et al., 1994; CDM, 1995a; CDM, 1995b; Lage Filho, 1998; Andrade Jr., 2003; Botelho, 2003]


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Em geral doses pequenas de ozônio (menores que 3 mg/L, típicamente, independentemente do tipo de água bruta) são muito efetivas, e dosagens excessivas podem levar à deterioração da coagulação. Diversos mecanismos tem sido postulados para as melhoras obtidas na coagulação e filtração quando ozônio é aplicado logo a montante do referido processo unitário: desestabilização via re‐arranjo das cargas elétricas das partículas, reações de polimerização, etc. No entanto, não há estudo mecanístico definitivo para explicar a atuação eficaz de ozônio como auxiliar de coagulação na pré‐oxidação e/ou como auxiliar de filtração na inter‐oxidação [Chang e Singer, 1991; West et al., 1994; Jekel, 1993; Langlais, 1997].

Chang e Singer [1991] verificaram que a dureza e o teor de COT da água bruta exerceram um grande impacto na estabilidade do material particulado, por ocasião de ensaios de pré‐ozonização seguida de coagulação e floculação. A chamada “taxa de agregação” de material particulado em suspensão foi muito sensível à relação dureza/COT da água bruta não‐ozonizada. A dose ótima de pré‐ozônio depende então, segundo eles, das concentrações de COT e dureza da água bruta. A coagulação induzida por pré‐ozonização foi dita ótima quando a relação dureza/COT foi acima de 25 mg CaCO3/ mg C e as dosagens de ozônio foram de cerca de 0,4 a 0,8 mg O3/mg C.

Langlais [1997] recomenda, para eficácia de ozônio como auxiliar de coagulação, que a relação Cálcio/COT da água bruta seja cima de 20 mg CaCO3/mg C. Adicionalmente, o autor recomenda a aplicação de 0,2 a 0,3 mg O3/ mg de COT na água bruta, e tempos de contato na pré‐ozonização curtos, da ordem de 2 minutos, com dissolução de ozônio na fase líquida via turbina ou hidro‐injetor (Venturi) ou ainda sistema de misturador estático, ao invés de difusão via placas porosas. A solubilidade de ozônio em água não é ótima como a do cloro, e em vista dos custos elevados de geração, deve‐se tomar cuidados especiais de modo a maximizar a dissolução de O3(g) no líquido. Langalis [1997] recomenda tempo total de residência hidráulica da ordem de 6 a 8 minutos para a oxidação de micropoluentes (concentrações da ordem de microgramas por litro a nanogramas por litro) via ozonização. As doses de ozônio também dependerão, além dos teores de micropoluentes e matéria orgânica que não a dos mesmos, da alcalinidade total, temperatura e pH da água. Segundo White [1997], deve‐se considerar até 5 minutos por câmara de contato em sistemas de ozonização, por causa da lata velocidade de decomposição do ozônio.

O ozônio, dada sua extrema reatividade e poder oxidativo, tem vida útil muito breve, e não é possível manter um residual de ozônio em líquido por mais do que alguns minutos. A geração de radicais livres (principalmente hidroxila, e peridroxila) contribui também para sua curta duração e auto‐decomposição. Tais radicais podem ser “sequestrados” ou removidos pela alcalinidade (carbonatos) da água em tratamento, daí o consumo de ozônio e a velocidade de decomposição aumentam bastante.

Segundo Acero et al. [1999], “os principais agentes sequestrantes de radicais hidroxila (OH) durante a ozonização são o sistema carbonato e matéria orgânica natural. A decomposição do ozônio é acelerada

por eles”. Quando a alcalinidade é elevada (referência: alcalinidade 4 mili Mols), a mesma tende a dominar a decomposição do ozônio. Para águas com COD elevado (acima de 1 mg/L) e alcalinidade não‐elevada, os efeitos da alcalinidade do sistema carbonato são “mascarados” pela matéria orgânica, que age então como o principal agente sequestrante, dominando o ciclo encadeado dos radicais livres para a decomposição do ozônio.

Hamill et al. [1997] listam cinco fatores que afetam a concentração máxima de ozônio que pode ser dissolvida em água, antes que seja atingido o limite de saturação: temperatura e pressão da água, pH da água, concentração de ozônio no gás de transporte (= pureza do gás aplicado) e modo de injeção de ozônio na água. Ainda segundo os autores, sistemas modernos de dosagem empregam indução do tipo Venturi para introduzir O3 na água. A diferença entre a capacidade de dissolução de O3 (cerca de 30 mg/L a 20 oC na saturação) e a massa de ozônio ou dosagens típicas (entre 0,5 e 5,0 mg/L) é muito grande. Com isso, há a garantia de um alto índice de transferência de massa (tipicamente acima de 90 %), sem haver super‐dosagem e desperdício de ozônio.


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Uma alternativa atrativa de mistura e dissolução de gás numa fase líquida é o misturador estático. São formados por anteparos, placas ou algum outro tipo de dispositivo ou componente que dividem o escoamento em muitas partes. Tais misturadores apresentam maiores perdas de carga que misturadores do tipo jato de descarga, porém não há necessidade de outro controle que não seja a própria vazão [Hunt, 1999].

Segundo Roustan et al. [1999], quando o gás é misturado na fase líquida por meio de misturador estático com água pressurizada, é possível obter micro‐bolhas (diâmetro menor que 1 mm) e isso aumenta de 10 a 100 vezes a área interfacial de transferência entre as fases líquida e gasosa, e desse modo há um aumento da velocidade de transferência de massa de O3 pelo mesmo fator. A principal vantagem dos misturadores estáticos é essa criação de uma grande área de transferência, em comparação com as áreas muito menores de reatores de coluna de bolhas via difusores de bolhas.

Tratabilidade – Alguns Resultados de Pré‐oxidação com Ozônio:

Botelho [2003] investigou a pré‐ozonização de águas brutas do reservatório do Guarapiranga sob diversas condições de pH de coagulação, utilizando sulfato de alumínio ou cloreto férrico como coagulante, por meio de ensaios sistemáticos do tipo Jar Teste. Conclusões relevantes foram as seguintes:

a) Utilização de sulfato de alumínio (doses na faixa de 20 a 40 mg/L) em pH 6,0: a pré‐ozonização possibilitou remoção de turbidez 8% melhor e de cor aparente 16% melhor que ensaios idênticos porém sem pré‐ozonização.

b) Utilização de cloreto férrico (doses na faixa de 20 a 40 mg/L) em pH 9,0: não houve diferença significativa entre os resultados dos ensaios com e sem pré‐ozonização, no tocante à remoção de turbidez. No entanto, os ensaios com pré‐ozonização removeram de 16 a 32 % a mais de cor aparente.

c) Utilização de cloreto férrico (doses na faixa de 20 a 40 mg/L) em pH 6,0: não houve diferença significativa entre os dois tipos de ensaios, no tocante à remoção da turbidez e cor aparente.

d) Observou‐se que os flocos formados a partir da coagulação com cloreto férrico são tipicamente mais densos e mais resistentes a esforços de cizalhamento durante a filtração do que seus equivalentes formados a partir da coagulação com sulfato de alumínio.

Hargesheimer et al. [1996] avaliaram diversas opções de tratamento em escala piloto para controle de gosto e odor: flotação por ar dissolvido, sedimentação convencional, ozonização e filtração em CAG ou antracito. Para a remoção do fitoplâncton e mitigação de problemas de gosto e odor, as opções mais efetivas de tratamento foram: flotação por ar dissolvido em combinação com filtração em CAG. A ozonização em combinação com filtração em dupla camada (CAG sobre areia) foi a melhor opção para atenuar odores na água final. A remoção de COT e cor aparente foi muito maior com a filtração em CAG do que com a filtração em antracito.

Chen et al. [1999] verificaram que, de 3 odorantes investigados quanto à oxidação via ozônio e peroxônio (MIB, Geosmina e IPMP ou 2‐isopropli, 3‐metoxi‐pirazina) da água bruta abastecedora de Detroit, MIB foi o de remoção mais difícil. O estudo de tratabilidade da água decantada da ETA Alto da Boa Vista da SABESP via ozônio ou peroxônio (inter‐oxidação) mostrou o mesmo.

Remoção de Matéria Orgânica e Carbono Orgânico Total

A presença de matéria orgânica natural (MON) na água bruta é indesejável sob o ponto de vista de tratabilidade, devido a uma variedade de motivos: desde a presença de cor aparente indesejável, até o aumento da quantidade de sítios de absorção para substâncias tóxicas e/ou mutagênicas na água. A MON também será adsorvida por partículas inorgânicas presentes na água bruta, desse modo reduzindo as características de sedimentabilidade das mesmas. A presença de elevados níveis de certos constituintes de MON requerem maiores doses de coagulante para a desestabilização de partículas com


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subseqüente remoção nos tanques de sedimentação e/ou filtros (EPA, 1999). A matéria orgânica possui em sua composição substâncias precursoras de subprodutos da desinfecção tais como os compostos orgânicos clorados (ácidos haloacéticos e trialometanos), que são gerados pela reação com cloro. A matéria orgânica, em termos de carbono orgânico total (COT), é um dos principais responsáveis pela demanda de cloro na água (Becker e O' Melia, 1996).

A determinação da absorbância em luz UV254 nm é uma alternativa rápida de obtenção de uma estimativa do conteúdo de matéria orgânica da amostras de água bruta ou tratada (Penitsky, 2003). Ainda segundo o autor, “embora a relação numérica entre abs UV 254 e Carbono Orgânico Total (COT) é única para cada água bruta, uma mudança no teor de carbono orgânico sempre pode ser detectado, em termos de absorbância de luz UV. Isto torna a determinação da abs UV254 adequada para monitorar mudanças na concentração de MON”. Segundo Andrade Jr. (2004), a determinação da absorbância UV254 tem por base a capacidade da matéria orgânica de absorver luz UV. A oxidação da matéria orgânica de origem húmica pelo ozônio reduz o valor da absorbância UV 254. No entanto, segundo Owen et al (1994), tal redução não é necessariamente acompanhada por redução correspondente do teor de carbono orgânico dissolvido, porque a ozonização promove predominantemente a transformação de substâncias húmicas em não‐húmicas, sendo a parcela húmica a responsável pela absorção de luz UV, devido às ligações químicas insaturadas ou estruturas aromáticas.

A remoção de COT em Estações de Tratamento (ETA) é influenciada pelo tipo de coagulante, pH de coagulação‐floculação e diversas características da água, particularmente carbono orgânico total e dissolvido (COT, COD) e alcalinidade. A água bruta do Guarapiranga contem COT acima de 10 mg/L e alcalinidade menor que 60 mg CaCO3/L; de acordo com essas informações, a remoção de COT por meio de coagulação aprimorada em pH em torno de 5,5 e com sal de ferro como coagulante pode chegar a 50 % na ETA (Camp, Dresser & McKee, 1994). Penitsky (2003) considerou como parâmetro indicador da eficiência de remoção de COT a variável “absorbância específica de luz ultravioleta” ou SUVA, definida como sendo igual a (100 x abs UV254)/COD. Para a água bruta do Guarapiranga, pode‐se assumir valor médio de COT de 8 mg/L e que o carbono orgânico dissolvido representa cerca de 80 % do COT. Desse modo, e para valor de absorbância UV254 de amostra agitada de água bruta igual a 0,14, foi obtido um

valor de SUVA 2,2 L/mg. Segundo o autor, SUVA na faixa 2 a 4 L/mg indica que os teores de matéria orgânica natural influenciam a coagulação, e que a eficiência de remoção de COD da água bruta na Estação de Tratamento deverá estar na faixa 25 a 50 % com a utilização de sulfato de alumínio ou um pouco acima disso para a utilização de cloreto férrico como coagulante. Ferreira Filho e Marchetto (2006) estudaram a tratabilidade da água do reservatório do rio Grande e concluíram que a dosagem ótima de sulfato férrico para remoção de turbidez e cor aparente tendeu a ser inferior à dosagem ótima para maximizar remoção de carbono orgânico dissolvido (COD). Sendo assim, é a concentração de COD e não a turbidez ou cor aparente que estabelece a dose ótima de coagulante. Segundo Singer e Harrington (1993), os teores de COD representam tipicamente cerca de 80 % dos teores de COT.

Manuais de qualidade e tratamento de águas de abastecimento editados por Agências e Organizações de alto prestígio (AWWA, 1999; EPA, 1999) afirmam que a ozonização da água bruta (ou pré‐ozonização) pode atuar eficazmente como auxiliar de coagulação e floculação, contribuindo para melhorar a eficiência destas operações unitárias. Extensos estudos de tratabilidade (West e Lage Filho, 1994; Camp, Dresser & McKee, 1995a; 1995b; Andrade Jr., 2004) verificaram tais afirmações.

2.3.2 COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO

A coagulação tem como objetivo desestabilizar o material particulado e coloidal presente na água visando anular o equilíbrio repulsivo que se verifica entre os sólidos na água bruta; a aplicação dinâmica de coagulante e auxiliar de coagulação exerce efeito desestabilizador e a agitação propicia o transporte, aproximação e choques entre os sólidos desestabilizados. A aglomeração dos mesmos em flocos é denominada “floculação”, preferencialmente formando flocos grandes e densos o bastante para uma separação adequada dos mesmos da fase líquida. Tal separação idealmente ocorrerá no interior do reator utilizado para obtenção de água decantada., conhecido normalmente como “decantador” (pois


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produz água decantada). É possível que tal separação já ocorra, parcialmente, dentro do floculador. Isso seria devido principalmente a “super‐dosagens” de produtos químicos e/ou configuração inadequada na câmara de coagulação e/ou floculação.

Segundo West e Lage Filho (1994), quanto maiores os teores de COT na água bruta, maior a dificuldade em se obter remoções eficientes de sólidos suspensos a partir das operações unitárias de coagulação e floculação. Lage Filho et al. (2001) obtiveram correlações muito boas entre valores pareados de turbidez e MO, absorbância UV254 e MO e entre cor aparente e MO (coeficientes de correlação R2 = 0,86, 0,90 e 0,93, respectivamente), com implicações nas remoções de cor aparente e turbidez, em um estudo de tratabilidade da água bruta do rio Gravataí (água bruta com turbidez média 25 UNT, cor aparente média 295 un. Pt‐Co, COT médio 10,0 mg/L, absorbância média 0,76 e baixa alcalinidade, em torno de 20 mg CaCO3/L).

De acordo com Francisco Jr. e Orth (1988), a ozonização pode promover uma maior remoção de matéria orgânica durante os processos de coagulação, floculação e decantação, graças à atuação de um mecanismo múltiplo baseado na despolimerização e, principalmente, na polarização de moléculas orgânicas, que passam a representar pequenos núcleos de floculação – a chamada “microfloculação”. No entanto, segundo os autores, uma dosagem excessiva de ozônio pode causar uma fragmentação excessiva das moléculas, o que diminui o efeito da microfloculação. Assim deve‐se buscar uma dosagem ótima para a otimização de tal fenômeno.

Em um trabalho sobre impactos causados pela ozonização em águas a serem potabilizadas, Singer (1989) comentou sobre a atuação do ozônio como auxiliar de coagulação e floculação. O autor relatou que seis em cada dez amostras examinadas em experimentos laboratoriais mostraram melhora na coagulação do material particulado após pré‐ozonização, e afirmou ainda que “na maioria dos casos, as partículas suspensas tiveram sua carga negativa aumentada após pré‐ozonização, sugerindo que a coagulação induzida por ozônio no tratamento de águas não é um simples fenômeno eletrostático”. De acordo com Langlais et al.(1991), a ozonização promove a quebra de compostos orgânicos metálicos, com a subsequente liberação de íons metálicos oxidados, como o Fe+3 e o Mn+4, o que pode ser considerada uma produção de coagulantes “in situ”. Os sais de ferro são amplamente utilizados como coagulantes primários e as espécies hidratadas de manganês podem remover quantidades significativas de MON por adsorção, especialmente na presença de cálcio. Além disso, os compostos orgânicos resultantes das reações de quebra apresentam maior carga elétrica negativa resultante, o que os torna mais suscetíveis à adsorção por precipitados polares de hidróxido de alumínio, o que amplia a eficiência de remoção dos mesmos. Ainda segundo Langlais et al. (1991), o ozônio também pode romper a superfície celular ou matar os vários tipos de algas, o que gera a liberação de biopolímeros (ácidos nucleicos, proteínas, polissacarídeos), e representa o aumento da presença de coagulantes orgânicos naturais. Segundo os autores, essa ação do ozônio sobre as algas representa efeito sobre a remoção de turbidez. Segundo Jekel (1994), os efeitos da ozonização sobre a coagulação, floculação ou outros processos de remoção de partículas são diversos, e que se espera que mais de um mecanismo básico seja operativo em desestabilização induzida por ozônio de partículas ou microfloculação de ozônio. Segundo o autor, “dois mecanismos básicos deveriam ser melhor compreendidos: a adsorção de matéria orgânica dissolvida no material particulado e os possíveis efeitos de polimerização de ozônio em baixas dosagens. Esses últimos podem explicar observações de vários pesquisadores, os quais reportaram a eficácia de dosagens bem baixas de ozônio (menores que 1,0 mg/L) no tratamento de águas superficiais. Segundo Langlais (1997), os efeitos coagulantes do ozônio não são observados em todas as águas e não são perfeitamente compreendidos, mesmo que muitas explicações têm sido propostas; a aplicação de ozônio em uma determinada água deve ser criticamente avaliada, à luz de estudos pilotos.

Segundo Owen et al. (1994), a pré‐ozonização pode reduzir a dose de coagulante em meio ácido, pois pode aprimorar a remoção de MON. Por outro lado, segundo os autores, a ozonização tende a aumentar a fração hidrofílica da MON, com aumento da solubilidade da matéria orgânica e assim


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prejudicando as operações de coagulação e floculação da água no tocante à remoção de MO, mas a remoção de turbidez (material particulado) pode melhorar. Ainda segundo os autores, outro possível impacto negativo é o aumento da demanda de cloro. Jekel (1994) apontou casos onde a pré‐ozonização foi prejudicial à eficiência do tratamento, presumivelmente se a remoção de matéria orgânica dissolvida era prioritária, e não a remoção de partículas. No entanto, segundo o autor, uma avaliação global do processo de pré‐ozonização indica que o mesmo pode ser positivo e ainda econômico em estações de tratamento. Velásquez et al. (1998) concluíram que o ozônio tem uma influência positiva no processo de coagulação‐floculação quando aplicado em pequenas dosagens, típicamente da ordem de 1,0 mg/L ou menores. Segundo eles, “dosagens excessivas podem levar a uma deterioração da coagulação; os efeitos positivos do ozônio são relativos à diminuição da dosagem de coagulante inorgânico e à melhor remoção de sólidos e melhoria dos parâmetros físico‐químicos”. No tocante ao pH de coagulação, de acordo com Owen et al. [1994], a questão sobre alterar o pH de coagulação ou a dose de coagulante visando otimização técnico‐econômica, irá depender do nível de alcalinidade (se alta ou baixa) versus a produção de sólidos (lodo) em função da dose de coagulante.

Pavanelli et al. [2002] investigaram a coagulação e a floculação de águas brutas de baixa turbidez e cor elevada por meio de diferentes coagulantes. Eles empregaram para efeito de comparação os coagulantes: sulfato de alumínio, cloreto férrico, hidroxicloreto de alumínio e sulfato férrico. As principais conclusões foram que cloreto férrico foi o mais econômico e a hidroxicloreto de alumínio foi o mais eficiente, numa ampla faixa de pHs de coagulação.

COAGULAÇÃO APRIMORADA E OXIDAÇÃO:

Precursores de organoclorados: matéria orgânica

O controle de precursores de SPD’s e a redução da demanda de cloro são objetivos mais difíceis de se atingir. Os precursores de organoclorados são, principalmente, substâncias constituídas de matéria orgânica natural (MON); os principais representantes são as substâncias húmicas e fúlvicas (típicamente 80 % da MON). Para a maximização da remoção de MON e COT, recomenda‐se típicamente a chamada “coagulação aprimorada”: coagulação em pH ácido de coagulação

(típicamente 6) após pré‐oxidação.

A presença de MON na água bruta é indesejável, devido à uma variedade de motivos: desde a presença de cor aparente indesejável, até o aumento da presença de sites de adsorção para substâncias tóxicas e/ou mutagênicas. A MON também será adsorvida por partículas inorgânicas presentes na água bruta, desse modo reduzindo as características de sedimentabilidade daquelas partículas. Elevados níveis de certos constituintes de MON requerem coagulação adicional, a fim de desestabilizar as partículas e removê‐las em bacias de sedimentação e/ou filtração [EPA, 1999].

A MON é importante também pela mobilização de espécies orgânicas hidrofóbicas, de metais (chumbo, cádmio, cobre, zinco, mercúrio, cromo, etc.) e de elementos radioativos, através do processo de tratamento. Finalmente, a MON está também presente na água bruta em forma de carbono orgânico coloidal, sob a forma de substâncias húmicas e fúlvicas, as quais possuem alto potencial de formação de sub‐produtos da desinfecção.

Dowbiggin [1992] afirmou íons cálcio e ozônio atuam com efeitos contrários aos de estabilização de material particulado, ocasionado pelos materiais húmicos. Assim sendo, a presença de cálcio (com ou sem ozônio) promove agregação moderada de materiais particulados. Segundo Stumm e Morgan [1996], “íons de Ca+2 desestabilizam e matéria orgânica estabiliza partículas coloidais em corpos fechados de água, tais como lagos”.

Chowdhury et al. [1992] escreveu, com respeito à remoção de precursores de SPD’s, que “a coagulação otimizada pode remover, em geral, cerca de 50% de precursores de THM’s (tais como COD), enquanto que a adsorção em CAG pode remover geralmente acima de 75%.


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Tryby et al. [1994] verificaram, usando equipamento de “Jar Testes”, que o controle de COT resultou no controle de substâncias absorvedoras de luz UV e de precursores para THM’s, AHA’s e HOT’s. Os resultados mostraram ainda que a remoção de COT foi inferior às remoções de precursores para THM’s AHA’s e HOT’s, e superior à remoção de substâncias absorvedores de luz UV.

De acordo com Owen et al. [1994], há na coagulação aprimorada a necessidade de otimizar ao mesmo tempo o pH e a dose de coagulante. Ao balancear tais parâmetros, pode ser mais efetivo em termos de custo a diminuição do pH e a manutenção da mesma dose de coagulante, ao invés de um simples aumento da dose de coagulante. Até que ponto a depressão do pH é economicamente viável dependerá: (a) alcalinidade da água (quanto maior, maior será o consumo de ácido para depressão do pH) e (b) dos custos para disposição de lodo (aumentam com o aumento da dosagem de coagulante e auxiliares de coagulação). Os autores também observaram que, com a adsorção de mais COT aos flocos formados na coagulação aprimorada seguida de floculação, os mesmos tenderão a ser menos densos que flocos produzidos em coagulação convencional, sem o intuito de aprimorar a remoção de material orgânico.

Carlson [1993] estudou quatro mananciais com baixa alcalinidade e conteúdo orgânico variável, e observou que havia uma relação entre o conteúdo de MON das águas e a demanda de ozônio, assim como o decaimento temporal de ozônio. A demanda de ozônio nesse trabalho foi definida como o ponto a partir do qual um aumento da dose de ozônio resultava num aumento do residual de ozônio. O coeficiente de decaimento do ozônio foi observado como se aproximando do de uma equação de pseudo ‐ 1a ordem.

Estudos em escala de bancada para a remoção de arsênico foram conduzidos por Hering et al. [1996], que verificaram a viabilidade da coagulação aprimorada para obtenção de concentrações

no efluente na faixa 2 – 20 g/L, compatíveis com os padrões de qualidade então vigentes da USEPA. Para sistemas de tratamento convencional, os autores afirmaram que a implantação de coagulação aprimorada pode ser uma opção viável.

Oxidação de micropoluentes orgânicos e de baixa biodegradabilidade:

Numa dada floração algal, mais de 90% dos metabolitos algais (MIB, Geosmina, toxinas das classes principais tais como microcistinas, saxotoxinas e cilindrospermopsinas) fica no interior das células, e o restante fica dissolvido na água bruta. O risco de rompimento das células (e consequente liberação dos metabolitos para a coluna de água) é maior com a pré‐cloração do que com a pré‐ozonização [Jones, 2000]. O ozônio tende a oxidar por completo as células algais, uma vez que o poder oxidativo é bem maior que o do cloro livre.

Wheldon [2000] citou 4 metabolitos produzidos por algas, cianobactérias e actinomicetos como sendo os mais importantes identificados em águas potabilizadas: Geosmina, MIB, n‐hexanol e trans‐2, cis‐6‐nonadienal.


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FFiigguurraa 22..22 -- EEssttrruuttuurraass MMoolleeccuullaarreess ddee MMIIBB ee GGeeoossmmiinnaa [[ JJ.. MM.. MMoonnttooggoommeerryy,, 22000055]]

CH3 CH3

CH3

OH

CH3

MIB (tridimensional) GEOSMINA (planar)

OH

CH3

CH3

Segundo a World Health Organization [1992], a consideração mais importante na aplicação de ozônio para destruição de toxinas algais é a demanda de ozônio exercida pela presença paralela de COD. Por exemplo, para concentrações de COD da ordem de 8,5 mg/L, uma dose de ozônio acima de 1,0 mg/L foi necessária para a destruição completa de microcistina.

Com relação à oxidação química de substância orgânica de baixa biodegradabilidade: Metcalf e Eddy [2003] estabeleceram que o método recomendável para se estimar dosagens e condições de dosagem de oxidante deve ser via estudos‐piloto. Segundo eles, não é seguro trabalhar com a estequiometria de reações pertinentes, caso as mesmas sejam conhecidas. Para oxidação química visando atingir os objetivos préviamente enumerados no tratamento de águas, há 2 recomendações bem amplas: Hunt [1999] sugere aplicar 1 a 2 mg O3 por mg de matéria orgânica. Langlais [1997] recomenda transferir de 1 a 3 kg de O3 por kg de DQO, sendo essa a representante do total de constituintes oxidáveis no líquido.

2.3.3 DECANTAÇÃO

O decantador é um reator de grandes dimensões, com fluxo de água floculada em regime laminar, onde deve ocorrer a separação de sólidos pesados e flocos da fase líquida, com vistas à subsequente remoção periódica dos mesmos sob a forma de “lodo” da Estação de Tratamento, por meio de descargas de fundo, básicamente. Ocorre remoção e inativação de microrganismos (bactérias, protozoários e outros) via incorporação aos flocos sedimentados. Desse modo, a fase líquida ou água decantada prossegue para a operação de filtração ou de inter‐oxidação (pouco comum em estações latino‐americanas).

2.3.4 INTER-OXIDAÇÃO

Funciona primordialmente como auxiliar de filtração, beneficiando a duração das carreiras de filtração. Adicionalmente, proporciona oxidação de substâncias orgânicas e inorgânicas e desinfecção da água decantada.

Alguns Resultados de Ensaios com Pré‐ e Inter‐Oxidação:

Andrade Jr. [2003] aplicou pré‐ozonização e inter‐ozonização em ensaios de bancada numa investigação da tratabilidade de águas eutróficas do Reservatório do Guarapiranga. O teor de COT esteve próximo de 10 mg/L, a turbidez esteve em torno de 4 UNT e a cor aparente em torno de 70 unidades. A pré‐ozonização propiciou economias de até 33 % em coagulante (cloreto férrico). Os tempos de contato utilizados foram de até 9 minutos, e produtos C x T de até 10,3 mg x min/L. A concentração e o tempo de contato pareceram ser igualmente importantes. O Quadro a seguir é um sumário qualitativo dos resultados mais importantes obtidos em 4 baterias de ensaios (total de 52 ensaios de tratabilidade):


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QQuuaaddrroo 22..11 –– SSuummáárriioo ddee RReessuullttaaddooss ddee TTrraattaabbiilliiddaaddee [[AAnnddrraaddee JJrr..,, 22000033]]

Redução/ Tipo de Tipo de Água/Remoção de Ozonização AB AB + F AD AD + F

Pré Favorável Indiferente Favorável IndiferenteInter Indiferente Indiferente Prejudicial IndiferentePré Favorável Prejudicial Favorável IndiferenteInter Indiferente Indiferente Prejudicial IndiferentePré Favorável Favorável Favorável FavorávelInter Indiferente Indiferente Favorável FavorávelPré Favorável Prejudicial Prejudicial PrejudicialInter Indiferente Indiferente Prejudicial PrejudicialPré Favorável Favorável Favorável FavorávelInter Indiferente Indiferente Favorável Favorável

Abs. UV254 nm

CorAparente

Turbidez

MatériaOrgânica (**)Demanda de

Cloro (*)

Legenda: AB = água Bruta; AD = água decantada por processo convencional, pH ~ 6,0; AB + F = água bruta + filtração direta Millipore (papel de filtro malha 1,4 – 1,5 microns) AD + F = água filtrada a partir da água decantada, processo convencional; (*) Tempo de contato de 2 horas, dose de cloro inicial variável (dependendo do tipo de amostra; típicamente

5,0 mg/L para água bruta, 2,0 mg/L para água filtrada). (**) Oxidação por permanganato, Método do Consumo de Oxigênio.

Andrade Jr. [2003] obteve correlações bastante razoáveis para as diversas águas utilizadas (brutas, decantadas, filtradas) entre: Matéria Orgânica e turbidez (coeficiente de Pearson r2 = 0,87), turbidez e cor aparente (r2 = 0,92), cor aparente e Matéria Orgânica (r2 = 0,86) e entre Matéria Orgânica e Absorbância UV 254 nm (r2 = 0,81).

Há interesse cada vez maior em utilizar na inter‐oxidação oxidantes mais poderosos que o cloro. Uma vez que a qualidade da água decantada é muito melhor que a da água bruta, em todos os aspectos, a dosagem praticada de inter‐oxidante deverá ser correspondentemente bem menor que a necessária na pré‐oxidação. Assim sendo, a aplicação de ozônio na inter‐oxidação pode ser econômicamente viável; além disso, os benefícios podem ser muito maiores que os proporcionados pela pré‐oxidação: a não‐produção de subprodutos organoclorados indesejáveis adicionais; um melhor desempenho da filtração com inter‐ozonização em relação a uma inter‐cloração, associado a carreiras de filtração mais longas, melhor remoção de matéria orgânica natural (particularmente se a filtração for praticada com CAG – carvão ativado granular), obtenção de uma água filtrada com menor demanda de cloro na desinfecção final, etc. [West et al, 1994; CDM, 1995a; CDM, 1995b; CDM, 1995c].

A aplicação de ozonização na água decantada (ou inter‐ozonização) pode levar a maiores eficiências de filtração na remoção de material particulado e MON dissolvida (West e Lage Filho., 1994; Camp, Dresser & McKee, 1995a;1995b; Rittmann, 1996). West e Lage Filho (1994) verificaram em colunas de filtração feitas de acrílico transparente recebendo água decantada inter‐ozonizada que os sólidos coletados pelos leitos filtrantes penetravam mais profundamente e apresentavam distribuição mais uniforme nos leitos do que na situação de filtração de água decantada sem inter‐ozonização; o mesmo foi observado em estudo na SABESP (1998). A inter‐ozonização também pode levar a carreiras de filtração mais longas, conforme observado por West e Lage Filho, 1994; Camp, Dresser & McKee, 1995a; Smith et al., 1996. Segundo Wilczak et al. (1992), “os efeitos da ozonização no desempenho de filtros ainda não estão bem documentados, mas em muitos casos foi detectado um aprimoramento da remoção de partículas na filtração de águas previamente ozonizadas, inclusive com a obtenção de um desempenho melhor do que em casos da utilização de um outro oxidante em lugar do ozônio”. No entanto, tais benefícios da ozonização não são observados em todas as águas e, sendo assim, estudos piloto são altamente recomendáveis para avaliação de cada tipo de aplicação de ozônio para uma determinada água de interesse (Langlais, 1997; EPA, 1999; Montgomery Watson Harza, 2005).


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2.3.5 FILTRAÇÃO

Atua na remoção de sólidos dissolvidos, substâncias causadoras de cor aparente, turbidez e flocos finos que não tenham sido removidos anteriormente pela decantação, metais, células algais, etc. Sabe‐se que a inter‐oxidação pode proporcionar uma melhor distribuição e aproveitamento dos leitos filtrantes, normalmente, levando à uma carreira de filtração maior e mais eficiente, em relação à ausência da inter‐oxidação (West et al., 1994; Wentworth, 2001; Huck, 2001; Andrade, 2003). Sabe‐se ainda que a chamada “filtração biológica”, significando a utilização de carvão ativado granular nos filtros juntamente com a aplicação de ozônio como pré‐oxidante e/ou inter‐oxidante proporciona remoção muito superior de compostos orgânicos e matéria orgânica natural que a filtração convencional em areia ou antracito [Rittman et al., 1984; Rittmann, 1996]

Periodicamente, o filtro deve ser retirado de linha para ser submetido a uma retro‐lavagem, idealmente praticada com ar e água, para recuperação de sua capacidade de armazenamento e eficiência de remoção. Às vezes, mensalmente por exemplo, pode‐se aplicar nos filtros uma solução forte de cloro livre (da ordem de algumas centenas de mg/L) via água de lavagem, visando remover nódulos metálicos acumulados e colmatados, em decorrência de altos teores de íons metálicos na água captada superficial.

Filtros biologicamente ativos:

Quando água previamente ozonizada é filtrada em carvão ativado granular, promove‐se grande desenvolvimento de uma microbiota nos micro e macro‐poros do carvão ativado granular. Tipicamente a água decantada é ozonizada e a seguir aplicada ao filtro de CAG. A ozonização quebra ligações e cadeias orgânicas de compostos de cadeia longa e/ou baixa biodegradabilidade, criando tipicamente compostos de baixo peso molecular (1 ou 2 carbonos, geralmente) e elevada biodegradabilidade, que podem ser facilmente assimiláveis pela microbiota aderida ao CAG. O crescimento dessa microbiota é, via de regra, lento, levando muitas semanas para a obtenção de contagem de placas heterotróficas no efluente filtrado da ordem de centenas de unidades formadoras de colônias (UFC’s) por mL.

Os filtros biologicamente ativos são eficientes na remoção de matéria orgânica e carbono orgânico solúveis; desse modo, os teores de precursores de organoclorados, compostos causadores de problemas estéticos e outros são sensivelmente reduzidos no efluente filtrado. Assim sendo, a geração de organoclorados (trihalometanos, ácidos haloacéticos) por ocasião da pós‐oxidação (desinfecção) com cloro é bastante reduzida. Carvões ativados granulares de boa qualidade apresentam alta porosidade e altíssima área específica: tipicamente 800 a 1000 m² por grama.

Baixos teores resultantes de carbono orgânico no efluente contribuirão decisivamente para coibir recrescimento biológico na rede de abastecimento, de modo a promover a estabilidade biológica da água potabilizada. Por sua vez, os baixos teores de carbono orgânico na água filtrada implicarão na redução significativa da dosagem de cloro necessária para a manutenção de um residual mínimo de cloro na rede, o que contribuirá para a mitigação da corrosão química na rede, sendo o cloro um elemento agressivo às tubulações metálicas. E mais: parece haver benefícios adicionais. Segundo Anônimo [2002], “a filtração em carvão ativado pode remover as pequenas concentrações de metais tóxicos”.

Deve‐se avaliar previamente a vida útil (em termos de capacidade adsortiva) do CAG nos filtros via testes de bancada e em escala piloto, para prever adequadamente a durabilidade dos filtros biologicamente ativos. Quando a capacidade adsortiva é esgotada, deve‐se regenerar ou substituir o CAG exaurido por CAG “virgem” ou regenerado, o que pode representar custos significativos. Um modo de prolongar sobremaneira a vida útil do CAG é utilizar os filtros biologicamente ativos como filtros de 2o estágio, em sequência a uma filtração convencional em areia e/ou antracito em 1o estágio. Desse modo, a filtração de 2o estágio ficaria normalmente inativa, em paralelo à de 1o estágio, e só seria acionada em casos necessários, quando houvesse piora não‐controlada na qualidade da água bruta e com reflexos não‐controláveis na qualidade da água decantada: por exemplo, em casos de floração algal intensa na água bruta.


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Segundo Wentworth [2001], tem‐se estudado o impacto da oxidação previamente à filtração, e pensa‐se que não há melhoria (em relação à ausência de inter‐oxidação) em termos de turbidez do efluente do filtro. No entanto, as carreiras de filtração têm se mostrado com maior duração, por causa da menor taxa de perda de carga e de uma demora maior para os filtros apresentarem trespasse de turbidez.

Devemos voltar agora à questão relativa à remoção de matéria orgânica. Filtros biologicamente ativos podem contribuir decisivamente para a remoção adequada da mesma, se somarmos a contribuição deles à parcela de MO que pode ser removida via coagulação aprimorada, já abordada nesse texto.

Goldgrabe et al. [1993] afirmaram que os estudos‐piloto de biofiltração que conduziram pareceram mostrar que a filtração biológica não prejudica significativamente a habilidade do filtro de remover material particulado.

Huck et al. [2001] utilizaram filtros de antracito e CAG em escala real para estudar a otimização da filtração, visando maximizar a remoção de partículas e de compostos orgânicos biodegradáveis em conjunto. Eles verificaram que: (a) a remoção de MOB foi basicamente insensível às condições de retro‐lavagem, incluindo a presença de um desinfetante (cloro ou cloraminas) ou o uso de limpeza por ar comprimido; a presença de desinfetante na água de retro‐lavagem não aumentou a duração das carreiras de filtração pela redução das velocidades de acumulação da perda de carga; (b) a remoção de MOB aumentou com o aumento do tempo de contato nos filtros, mas não de modo proporcional.

Graveland [1996] indicou que a matéria orgânica pode estimular o recrescimento biológico em sistemas de distribuição e contribuir para a corrosão microbiana. A MO pode ser um facilitador do acúmulo de detritos na rede de distribuição, pode causar toxicidade e/ou mutagenicidade, ser teratogênica, carcinogênica (solventes, pesticidas, organoclorados, haletos orgânicos assimiláveis, etc.), pode causar problemas estéticos e contribuir para a corrosão química. O autor recomenda a “condição desejável de COD como sendo 1 mg/L na rede”.

Smith et al. [1996] consideraram que um sistema combinado de ozonização seguido por filtração em CAG, tratando águas contendo contaminantes orgânicos (tais como pesticidas) em concentrações muito variáveis, teve períodos de operação mais longos entre reativações sucessivas de CAG que um processo contando somente com a biofiltração em CAG. Além disso, esse último precisou de tempo de contato em leito vazio bem maior que o primeiro sistema citado (ozônio + CAG).

DiGiano [1999] indicou os seguintes pontos – chave no tocante à biofiltração com CAG para controle de SPD’s: (a) pode‐se obter 20‐30% de remoção de precursores de SPD’s em regime estacionário de operação; (b) compostos causadores de gosto e odor adsorvem melhor que MON ao CAG; (c) tempo de contato em leito vazio: típicamente na faixa de 10 a 20 minutos; deve ser escolhido baseado em 2 fatores: 1. Custos de reposição e/ou regeneração do CAG; 2. Deve ser longo o bastante para conter a zona de transferência de massa via adsorção, de modo que as perdas iniciais são minimizadas; (d) geralmente 1 mg de ozônio é necessário, para cada mg de matéria orgânica; (e) a frequência de retro‐lavagem recomendada é de uma vez cada 2 – 4 semanas, sem usar cloro; (f) CAG é melhor que antracito em termos de adsorção e biodegradação da MON.

Lage Filho et al. [2001] avaliaram a eficiência de remoção de COT via colunas filtrantes de antracito sobre areia e de CAG sobre areia, em escala de bancada, como última etapa de uma ETA convencional (pré‐cloração seguida de coagulação, floculação, decantação e filtração) em escala de bancada, tratando água bruta retirada da captação do Reservatório do Guarapiranga. A água decantada era bombeada da galeria de saída do decantador para o topo de cada coluna de filtração, individualmente. O tempo de contato em leito vazio das colunas foi limitado pelo porte dos equipamentos em cerca de 35 segundos, considerado pequeno para adsorção eficiente (valores recomendáveis se situam a partir de 5 minutos e,

idealmente, 10 minutos !). Especulou‐se que as diferenças de concentrações de COT entre os filtros deveriam ser bem maiores, e favoráveis ao filtro com CAG, caso o tempo de contato fosse de alguns minutos (pelo menos 4 ou 5). A demanda de cloro dos efluentes dos filtros também foi avaliada.


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Verificou‐se que o tipo de meio filtrante sobre a areia não influenciou a demanda de cloro da água filtrada, porém houve uma ligeira influência na remoção de COT, com o efluente do filtro com antracito

ligeiramente melhor que o do filtro com CAG ((35 20) % versus (30 16) %, respectivamente). Verificou‐se ainda que aumentos progressivos da dose de coagulante na ETA (cloreto férrico) levaram à uma melhora progressiva da eficiência de remoção de COT pelo filtro com CAG (de 9,5 % para 53 %), o que não ocorreu quando o coagulante empregado foi sulfato de alumínio.

Para uma determinada dosagem total de coagulante, o aumento progressivo do percentual de cloreto férrico e redução progressiva concomitante de sulfato de alumínio na dosagem, levou a reduções progressivas da demanda de cloro de 2 horas para os efluentes de ambos os filtros (de cerca de 2,6 mg/L para 2/3 da dosagem como sulfato de alumínio e 1/3 como cloreto férrico para 2,0 mg/L para a situação oposta, para ambos os filtros). As demandas de cloro dos filtros foram muito semelhantes entre si, em todos os testes.

Foram conduzidos estudo de tratabilidade em escala laboratorial e piloto nas dependências da Estação de Tratamento de Água do Alto da Boa Vista (ETA ABV) da SABESP, com os seguintes objetivos (CDM, 1998):

obter condições ótimas de operação para a ETA ABV a partir do fluxograma existente de tratamento convencional;

avaliar as condições ótimas de coagulação; testar diversos coagulantes alternativos, assim como auxiliares de coagulação;

avaliar a remoção dos metabolitos algais MIB e Geosmina por meio de testes em escala de bancada com diversos tipos de Carvão Ativado em Pó (CAP) e por meio de testes em escala piloto com diversos tipos de Carvão Ativado Granular (CAG) em colunas de filtração de alta taxa;

avaliar a remoção de MIB e Geosmina por meio de pré‐oxidação, sedimentação, inter‐oxidação e filtração, testando oxidantes alternativos: cloro livre (como pré‐oxidante), ozônio (como pré‐ e inter‐oxidante) e permanganato de potásio (como pré‐oxidante);

avaliar a remoção de metais solúveis (ferro e manganês) do mesmo modo anterior;

avaliar alternativas de desinfecção final (ou pós‐oxidação): cloro e ozônio e avaliar as implicações na formação de subprodutos de desinfecção: ácidos haloacéticos e trihalometanos.

O referido estudo piloto na ETA‐ABV para o sistema Guarapiranga [SABESP, 1998], com relação à utilização de carvões ativados em pó e granular (CAP na água bruta e CAG na filtração) na adsorção de micropoluentes orgânicos, compostos causadores de problemas estéticos, conduziu às seguintes conclusões:

a) Aplicação de CAP na água bruta: após testar diversos tipos de carvões, verificou‐se que os CAP’s de origem betuminosa removeram Geosmina e MIB com eficiências acima de 90% e acima de 70%, respectivamente; os CAP’s advindos de lignina e pinho atingiram eficiências de 90% e acima de 40%, respectivamente; os CAP’s originados de casca de côco atingiram 70 % e 10%, respectivamente. A aplicação de cloro próximo ao ponto de aplicação de CAP foi claramente prejudicial.

b) CAG versus Antracito na filtração:

b.1) CAG foi muito superior a antracito no tocante às eficiências de remoção de COT (35 % versus 20 %), remoção de Geosmina e MIB (95% ou superior versus 25%).

b.2) Águas filtradas em CAG apresentaram teores de organoclorados sensívelmente menores que águas filtradas em antracito.

c) Recomendações para controle de qualidade no recebimento de CAG’s dos fornecedores:


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o estabelecer curvas de adsorção para os diversos CAG’s testados, de modo a quantificar capacidades adsortivas.

o estabelecer todas as especificações que um CAP e um CAG deve possuir , para atender as necessidades de tratamento e fiscalizar a qualidade dos produtos adquiridos pela SABESP. Pode ser fixado por contrato de compra a chamada “qualidade mínima” que tais carvões devam apresentar por ocasião da entrega de remessas na ETA; caso não atenda às especificações, a remessa deve ser retornada ao produtor, sem pagamento pela SABESP.

d) Análise Sensorial versus Análise Laboratorial:

Na monitoria de compostos‐alvo, causadores de gosto e odor (Geosmina e MIB), foi verificado que os resultados qualitativos obtidos pelos participantes treinados do Painel Sensorial da SABESP no Mirante de Santana (laboratório de Química Orgânica) corroboraram os resultados quantitativos obtidos por laboratório nos Estados Unidos, dos teores de Geosmina e MIB em amostras de águas brutas e tratadas.

2.3.6 PÓS-OXIDAÇÃO OU DESINFECÇÃO FINAL:

É a última barreira contra a presença de microrganismos viáveis (ou seja, capazes de se reproduzir) no sistema de distribuição de água potabilizada. Assim sendo, é muito importante para garantir uma qualidade microbiológica adequada da água filtrada dita final.

A água filtrada é direcionada para um canal de contato com o desinfetante (igual à pós‐oxidação), onde o desinfetante é aplicado, em um reator adequado em condições hidrodinâmicas de mistura e escoamento adequadas, dose total e tempo de contato adequados. Microrganismos que consigam escapar das diversas barreiras oxidativas e físico‐químicas e apareçam na água filtrada final, têm ainda que enfrentar a desinfecção final ou pós‐oxidação. Ainda assim, é possível que alguns deles sobrevivam a esta última barreira, atingindo a rede de abastecimento “danificadas”, mas ainda com o potencial de recrescimento e consequente geração de prole celular [Lage Filho, 1996].

Aliada à desinfecção final, deve‐se visar a obtenção da chamada “estabilidade biológica” da água filtrada, ou seja: produção de uma água com teores muitos baixos de nutrientes e matéria orgânica, de modo que não haja promoção de recrescimento microbiológico, ou seja, recuperação e posterior crescimento de células que haviam sido “danificada” mas não inativadas pela desinfecção [Rittmann et al., 1984; Lage Filho, 1992; Sawyer et al, 1995; Rittmann, 1996]

Finalmente, é comum executar ajuste de pH na água desinfetada final, de modo a mitigar problemas de corrosão (via “agressão” oxidativa do desinfetante, e/ou condições de temperatura e/ou corrosão bacteriana) na rede de distribuição.

Demanda de cloro

A demanda de cloro de uma água filtrada espelha a qualidade físico‐química e microbiológica da mesma e como tal é um dos principais indicadores do grau de qualidade do tratamento até a filtração e também dos custos com a desinfecção final.

A matéria orgânica na forma de COT é um dos principais responsáveis pela demanda de cloro (Becker, 1996). A demanda de cloro livre (DCL) é uma variável de qualidade da água associada à dosagem inicial de cloro livre, ao tempo de contato, à temperatura e ao pH da água (West e Lage Filho 1994). A demanda é o consumo de cloro livre por uma amostra, após o tempo de contato estipulado. O consumo de cloro pela água está associado às características físicas, químicas e biológicas, com destaque para a temperatura, turbidez, pH, os teores de sólidos, íons metálicos e carbono orgânico total, a cor aparente, e concentrações de microrganismos tais como algas (representando matéria orgânica MO). De acordo com West e Lage Filho (1994), para uma mesma temperatura e pH da água, há a tendência de que quanto maior a presença de matéria orgânica, maior a demanda de cloro livre e maior a geração de


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compostos indesejáveis formados em reações com cloro, como por exemplo os compostos orgânicos clorados.

A remoção de sólidos e MON da água proporciona a redução do consumo de cloro aplicado para desinfecção final da água filtrada a ser enviada à rede de abastecimento (West e Lage Filho, 1994; American Water Works Association, 1999; Montgomery Watson Harza, 2005). Essa redução da DCL da água filtrada implica em diminuição da dosagem necessária de cloro livre, proporcionando diminuição da geração de sub‐produtos de desinfecção e ainda contribuindo para a diminuição de problemas relativos à corrosão química na rede de distribuição (West e Lage Filho, 1994). Lage Filho e Botelho (2007) obtiveram uma boa correlação (coeficiente de correlação de 0,99 da curva de melhor ajuste dos dados) entre o teor de COT e a DCL de uma hora de contato da água filtrada, a partir de alguns ensaios de tratabilidade em escala piloto com água bruta do Reservatório do Guarapiranga.

Reduzir a demanda de cloro de uma água é um importante objetivo de qualidade. Reduzir a demanda significa reduzir o consumo de cloro pela água, implicando em poder reduzir a dosagem de cloro para desinfecção e outros fins, em uma menor geração de compostos orgânicos clorados e também implicando em menores custos de cloração.

Quanto menor for o intervalo de tempo entre a cloração da amostra e a determinação do residual, mais próxima será a demanda de cloro da chamada demanda imediata. A demanda imediata da água bruta pode ser uma espécie de “assinatura” da mesma; para uma água com pequenas variações em suas características ao longo do tempo, a demanda imediata parece apresentar variações muito pequenas. O conhecimento da demanda imediata contribui para a caracterização da água e pode fornecer indicações do potencial de formação de compostos orgânicos clorados (Camp, Dresser & McKee, 1994).

22..44 OOBBJJEETTIIVVOOSS MMÚÚLLTTIIPPLLOOSS DDEE QQUUAALLIIDDAADDEE DDEE ÁÁGGUUAASS DDEE AABBAASSTTEECCIIMMEENNTTOO

Na atualidade, os objetivos principais de qualidade de águas de abastecimento, cada qual com determinada importância absoluta e relativa, a serem atingidos no tratamento, são:

remoção adequada de sólidos e partículas causadoras de turbidez e cor, remoção adequada de íons metálicos;

desinfecção adequada, controle de recrescimento; prevenção de trespasse microbiológico;

minimizar a formação de SPDs e, se possível, remover uma parcela dos que foram formados, antes de liberar a água tratada final para a rede de distribuição;

controle de corrosão nas redes de distribuição.

Conforme já exposto, novos objetivos (considerados objetivos secundários na atualidade) vem sendo analisados e a viabilidade técnico‐econômica de se atingir os mesmos vem sendo estudada. Porém nunca é demais frisar que: os objetivos supracitados são os mais importantes numa ETA, e assim sendo, receberão a devida atenção nas seções subseqüentes desse trabalho.

Naturalmente, devemos atuar na ETA de modo a atingir todos os objetivos acima, ao mesmo tempo. Entretanto, podemos observar que há conflitos de interesse: por exemplo, em linhas gerais, diminuindo a dosagem de desinfetante clorado estamos assumindo um risco maior de contaminação para a água tratada final; por outro lado, tal diminuição levará a uma menor geração de sub‐produtos de desinfecção e reduzirá o potencial de corrosão química da rede de abastecimento recebendo tal água tratada final.

Assim sendo, não falamos em minimizar cada teor de cada componente de uma água ou minimizar problemas associados a cada objetivo de qualidade de água; falamos em otimizar ao mesmo tempo, um grupo de objetivos de qualidade de água, de modo a minimizar ao mesmo tempo: (a) as concentrações de cada componente de importância a remover da água tratada final a ser distribuída, e (b) o risco de


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que quaisquer problemas possam ser causados na rede de distribuição, e que possam se refletir, em última análise, aos consumidores de tal água.

2.4.1 INTER-RELAÇÕES ENTRE OBJETIVOS DE QUALIDADE DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO

Se levarmos em consideração tudo o que já foi exposto nesse trabalho, podemos resumir as inter‐relações entre os principais objetivos de qualidade das águas de abastecimento nos parágrafos seguintes:

A remoção de partículas e sólidos está relacionada à remoção de matéria orgânica, que por sua vez está relacionada à formação de sub‐produtos da oxidação, ao potencial de recrescimento biológico na rede de abastecimento e à corrosão microbiana na rede.

A bio‐estabilidade da água final permite o controle e supressão do recrescimento biológico e da corrosão de origem microbiana na rede de abastecimento.

A desinfecção e o controle de recrescimento biológico via manutenção de desinfetante residual estão diretamente associados à bio‐estabilidade da água final.

A demanda de oxidante na água e o residual de desinfetante estão diretamente ligados à produção de sub‐produtos indesejáveis da oxidação e à corrosão química na rede de abastecimento.

A remoção e/ou oxidação de compostos causadores de problemas de gosto e odor assim como a remoção de íons metálicos solúveis estão diretamente ligados à obtenção de um padrão estático adequado e o controle de problemas estéticos na água final, que são: cor aparente, gosto e odor indesejáveis. Problemas estéticos podem também estar ligados a recrescimento biológico e à corrosão de origem microbiana na rede. Com o foco novamente na questão de controle biológico, fecha‐se o ciclo de inter‐relações, pois essa última questão representa controle de recrescimento e desinfecção adequada de microrganismos, cuja sobrevivência está diretamente ligada à proteção oferecida por sólidos na água e pela presença de matéria orgânica biodegradável, que por sua vez é precursora de sub‐produtos de oxidação.

2.4.2 CONFLITOS ENTRE OBJETIVOS DE QUALIDADE DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO

Ligados à pré‐oxidação: Intensificar a atuação do oxidante na desinfecção primária e como auxiliar de coagulação, versus: intensificar a produção de sub‐produtos indesejáveis da oxidação.

Ligados à inter‐oxidação: Intensificar a atuação do oxidante nas funções: (1) desinfecção residual, (2) como auxiliar de filtração, (3) remoção de carbono orgânico total via produção de compostos orgânicos de fácil assimilação pela microbiota (a ser desenvolvida em filtro de CAG), versus: (1) intensificar a produção de sub‐produtos indesejáveis da oxidação, (2) estimular crescimento microbiano no CAG, que pode se refletir na qualidade microbiológica da água filtrada, (3) contribuir para aumento da concentração de carbono orgânico assimilável na rede de distribuição, o que favorece recrescimento biológico.

Ligados à pós‐oxidação ou desinfecção final, praticada na água filtrada final: Intensificar a atuação do oxidante na desinfecção final, na manutenção de um residual estável na rede de distribuição e no controle de recrescimento na rede de distribuição, versus: (1) intensificar a produção de sub‐produtos indesejáveis da oxidação, (2) aumentar taxas de corrosão química na rede.

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0814.C.01.HID.RTF‐02 28

33 CCAARRAACCTTEERRIIZZAAÇÇÃÃOO DDOOSS PPOONNTTOOSS DDEE CCOOLLEETTAA

Em reuniões havidas entre os técnicos da Encibra e da Sabesp foram definidos sete pontos de coleta de amostras para ensaios laboratoriais:

1. Ponto P1, no rio Juquiá a montante da foz do rio São Lourenço;

2. Ponto P2, no rio São Lourenço a montante de sua foz no rio Juquiá;

3. Ponto P3, na represa Cachoeira do França a jusante da foz do rio Juquiá na mesma.

4. Ponto P4, localizado na margem direita do reservatório a montante do deságüe do ribeirão Laranjeiras;

5. Ponto P5, localizado na margem esquerda do reservatório a jusante da foz do ribeirão Laranjeiras; e

6. Ponto P6, localizado na margem esquerda do reservatório, cerca de 1,5 Km a montante do ponto P4.

7. Ponto 7, localizado na represa Cachoeira do França, na foz do ribeirão Laranjeiras.

Os pontos P1 e P2 tinham por objetivo principal caracterizar individualmente as águas dos rios Juquiá e São Lourenço. O ponto P3 objetivava essencialmente avaliar aspectos ambientais do arraste do rio Juquiá para o reservatório Cachoeira do França. E os pontos P4, P5, P6 e P7 seriam os potenciais pontos de captação de água bruta, cujas águas seriam objeto dos ensaios de tratabilidade levados a efeito nas instalações da ETA ABV da Sabesp em nível de bancada e de ETA‐Piloto.

A seguir são apresentadas as fichas de caracterização dos pontos de coleta definidos.

CÓDIGO DO PONTO: P1 LATITUDE:

MUNICÍPIO: Juquitiba, SP LONGITUDE:

CLASSE DO CORPO D'ÁGUA: Especial COORD. UTM N: 7.351.100UGRHI: 011 / Ribeira-Litoral Sul COORD. UTM E: 287.100ALTITUDE DO PONTO: ~640 msnm CARTA EMPLASA: 1243LOCAL/DESCRIÇÃO:

No rio Juquiá, a montante da foz do rio São Lourenço, distante cerca de 200 mabaixo da travessia do rio sob a rodovia Régis Bittencourt.

ACESSO:

Rodovia Régis Bittencourt sentido S.Paulo-Curitiba; saída à direita 700 m apósa travessia sobre o rio Juquiá; 350 m por estrada de terra e sai à direita; mais650 m por estrada de terra e chega-se a ponte sobre o rio Juquiá, a montanteda foz do rio São Lourenço.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Ponto de início da prática de rafting, que ocorre no trecho do rio Juquiá entre arodovia Régis Bittencourt e o reservatório Cachoeira do França.Coletas executadas com barco.FISIOGRAFIA DO CORPO D'ÁGUA NO LOCAL DE COLETA:

CARACTERIZAÇÃO A MONTANTE DO PONTO:

POSSÍVEIS FONTES DE POLUIÇÃO NA ZONA DE INFLUÊNCIA DO PONTO:


0814.C.01.HID.RTF‐02 29




No rio São Lourenço, a montante da sua foz no rio Juquiá.

ACESSO:

Rodovia Régis Bittencourt sentido S.Paulo-Curitiba; saída à direita 700 m apósa travessia sobre o rio Juquiá; 350 m por estrada de terra e sai à direita; mais650 m por estrada de terra e chega-se a ponte sobre o rio Juquiá, a montanteda foz do rio São Lourenço.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Área de mata utilizada por pescadores amadores.Coletas executadas com barco.

FISIOGRAFIA DO CORPO D'ÁGUA NO LOCAL DE COLETA:






Na represa Cachoeira do França, a jusante da foz do rio Juquiá na represa.

ACESSO:

Rodovia Régis Bittencourt sentido S.Paulo-Curitiba; saída à direita 700 m apósa travessia sobre o rio Juquiá; 350 m por estrada de terra e sai à esquerda; percorre-se 5.500 m por estrada de terra e chega-se a área da CBA, que dáacesso à parte de montante do reservatório.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Ponto final da prática de rafting, que ocorre no trecho do rio Juquiá entre arodovia Régis Bittencourt e o reservatório Cachoeira do França.Coletas executadas com barco.FISIOGRAFIA DO CORPO D'ÁGUA NO LOCAL DE COLETA:




0814.C.01.HID.RTF‐02 30




Na margem direita do reservatório Cachoeira do França, a montante da foz doribeirão Laranjeiras.

ACESSO:

Saindo de Juquitiba pela Av. 31 de Março, percorre-se cerca de 5,5 Km pelasestradas Das Ritas e Pedro Pinto; toma-se a estrada Meia Légua, à esquerda,e percorre-se mais 4,7 Km até encontrar, à direita, uma porteira preta; adentrandopor esta porteira percorre-se mais 2,7 Km até atingir a sede da fazenda.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Península na margem direita do reservatório Cachoeira do França, parcela defazenda particular, área já desmatada.Coletas executadas com barco.FISIOGRAFIA DO CORPO D'ÁGUA NO LOCAL DE COLETA:






No reservatório Cachoeira do França, a jusante da foz do ribeirão Laranjeiras.

ACESSO:

Rodovia Régis Bittencourt sentido S.Paulo-Curitiba; saída à direita cerca de 8 Kmapós a travessia sobre o rio Juquiá, na estrada dos Carmirangas; após 1,9 Km, saià direita pela estrada dos Cuiabás; mais 1,6 Km e toma-se à esqquerda pela estra-da Barra Mansa; após mais 3,6 Km atinge-se o reservatório.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Coletas executadas com barco.





0814.C.01.HID.RTF‐02 31




Na margem esquerda do reservatório Cachoeira do França, defronte ao Sítio doMangano, a montante do ponto P4.

ACESSO:

Rodovia Régis Bittencourt sentido S.Paulo-Curitiba; saída à direita 3.100 m apósa travessia sobre o rio Juquiá; caminha-se cerca de 5.500 m pela Estrada BarraMansa, passando pelos sítios Barra Mansa e Flor da Mata até atingir a margemda represa.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Defronte a área já desmatada, apenas com vegetação rasteira.







Na margem direita do reservatório Cachoeira do França, na foz do ribeirão Laranjeiras

ACESSO:

Saindo de Juquitiba pela Av. 31 de Março, percorre-se cerca de 5,5 km pelasestradas Das Ritas e Pedro Pinto; toma-se a estrada Meia Légua, à esquerda,e percorre-se mais 6,0 km até encontrar uma bifurcação à esquerda que dá acessoao sítio do Luiz Bizarro, seguindo em frente por esta estrada chega-se ao reservatório.CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE COLETA:

Península na margem direita do reservatório Cachoeira do França, parcela defazenda particular, área já desmatada.Coletas executadas com barco.FISIOGRAFIA DO CORPO D'ÁGUA NO LOCAL DE COLETA:




0814.C.01.HID.RTF‐02 32

Na figura a seguir ilustra‐se a localização dos pontos de coleta acordados, tanto aqueles com foco específico na qualidade da água a ser tratada na ETA (P4, P5, P6 e P7), quanto aqueles com foco principal na análise ambiental (P1, P2 e P3).

SISTEMA PRODUTOR SÃO LOURENÇO FRENTE 1 – RTF sabesp

0814.C.01.HID.RTF‐02

33

FFiigguurraa 33..11 -- PPoonnttooss ddee CCoolleettaa ddee AAmmoossttrraass


0814.C.01.HID.RTF‐02 34

44 AANNÁÁLLIISSEE DDOOSS EENNSSAAIIOOSS RREEAALLIIZZAADDOOSS NNAASS AAMMOOSSTTRRAASS DDEE ÁÁGGUUAA BBRRUUTTAA EEFFEETTUUAADDAA SSOOBB OO PPOONNTTOO DDEE VVIISSTTAA DDOO QQUUEE RREEPPRREESSEENNTTAAMM CCOOMMOO DDEEMMAANNDDAASS PPAARRAA CCOONNCCEEPPÇÇÃÃOO EE PPRROOJJEETTOO DDAA EETTAA

44..11 CCOONNSSIIDDEERRAAÇÇÕÕEESS IINNIICCIIAAIISS

Os ensaios realizados nesta fase de estudos de qualidade da água bruta que interessam direta ou indiretamente ao estudo de concepção da planta de tratamento são aqueles incluídos nas seguintes designações: bacteriológicos (coliformes totais, Escherichia Coli); hidrobiológicos, MIB e geosmina; inorgânicos; orgânicos; e COT. Os ensaios bacteriológicos referentes a bactérias heterotróficas e clorofila a e os realizados para sedimentos não interessam ao caso.

As amostras de água bruta foram coletadas em até dez vezes no período de 02/09/ a 17/12/2008 e de 07/07 a 05/08/2009, em seis pontos distintos (sendo que nos do reservatório Cachoeira do França, em até três profundidades: superfície, meio e fundo):

ponto P1: rio Juquiá;

ponto P2: rio São Lourenço;

ponto P4: reservatório Cachoeira do França (a montante do ribeirão Laranjeiras);

ponto P5: reservatório Cachoeira do França (a jusante do ribeirão Laranjeiras);

ponto P6: reservatório Cachoeira do França (após a foz do rio Juquiá);

ponto P7: reservatório Cachoeira do França (altura da foz do rio Laranjeiras).

Tanto os dois rios como o reservatório citados acima são enquadrados como corpos d’água Classe 2, segundo o Decreto Estadual nº 10.755/1977.

A análise da qualidade das águas brutas dos cinco pontos de amostragem desenvolvida nos itens seguintes a este está balizada na Resolução CONAMA Nº 357/2005 e no Decreto Estadual Nº 8.468/1976 pelo que estas duas regulamentações representam para a engenharia sanitária além do tema ambiental, por exemplo: escala classificatória de águas brutas que implicam em distintos graus de tratamento requerido, valores máximos relativos a parâmetros como Escherichia Coli, cianobactérias, nitrato, fluoreto, sulfato, cloreto, compostos orgânicos, metais pesados (arsênio, bário, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, selênio e prata), dentre outros. No vazio das duas regulamentações, o balizamento se deu pela Portaria Nº 518/2004 (água potável).

As conclusões e recomendações apresentadas ao final deste capítulo sobre a qualidade da água bruta e sua associação a determinadas limitações tecnológicas para produção de água potável se restringem à representatividade das amostras analisadas para os seis pontos apresentados acima e para o período de tomada de amostras de 02/09/2008 a 05/08/2009.

44..22 EENNSSAAIIOOSS BBAACCTTEERRIIOOLLÓÓGGIICCOOSS

As Figuras 4.1 a 4.6, mostradas ao final deste item, apresentam as variações das contagens de coliformes totais e Escherichia Coli para a série de até seis amostras de água bruta coletadas nos pontos de P1 a P7, ao longo dos períodos de 02/09 a 17/12/2008 e 07/07 a 05/08/2009.

A contagem de coliformes totais não superou a 77.010 NMP/100 ml em cinquenta e oito amostras analisadas. A ocorrência em uma só vez desse valor no universo analisado, comparada à de vinte e quatro vezes de contagem inferior a 1.000 NMP/100 ml, relativiza a sua importância, ainda mais que dentre as legislações pertinentes, Resolução nº 357/2005 e Decreto Estadual nº 8.468/1976, somente a segunda inclui coliformes totais em seu rol de parâmetros característicos da qualidade requerida para a água bruta, e o limite correspondente é de até 5.000 NMP/100 ml em 80% das amostras (trinta e oito em quarenta e seis amostras, ou 82,6%, apresentaram resultados inferiores a esse limite).


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Os resultados relativos ao rio Juquiá (ponto P1) não superaram a 7.270 NMP/100 ml. Ao rio São Lourenço (ponto P2), corresponderam as maiores contagens de coliformes totais, de 1.986 NMP/100 ml a 77.010 NMP/100 ml, não somente entre os rios.

Dentre os quatro pontos do reservatório Cachoeira do França, o que melhores resultados apresentou para amostras de superfície, com valores sempre inferiores a 2.420 NMP/100 ml, foi o ponto P6. Para amostras coletadas a meia profundidade, os pontos P4, P5 e P6 tiveram pelo menos um resultado colocado entre 10.000 e 20.000 NMP/100 ml e cinco inferiores a 5.000 NMP/100ml; a P7 corresponderam um valor entre 5.000 e 10.000 NMP/100ml e todos os outros (quatro), abaixo de 2.500 NMP/100ml.

Exceto os resultados das amostras de 02/09/2008 nos pontos P4 e P5 (os maiores da série amostrada no reservatório), os outros resultados dos pontos de amostragem P4, P5 e P6 no reservatório Cachoeira do França foram equivalentes entre si, com aparentes vantagens para o ponto P6 e para amostras coletadas à superfície, sendo que este último detalhe valeu para os três pontos. Diferentemente, para P7 a melhor qualidade correspondeu a amostras de meia profundidade.

A Escherichia Coli, principal indicador microbiológico de contaminação de origem fecal, espécie do grupo dos coliformes termotolerantes cujo limite na Resolução nº 357/2005 é 1.000 NMP/100 ml em 80% das amostras, teve três resultados que ultrapassaram esse limite, 8.664, e 6.488 e 7.270 NMP/100 ml, em cinquenta e oito amostras de água bruta. Essa trinca de valores referiu‐se ao rio São Lourenço (ponto P2), que também deteve o quarto maior valor, 980 NMP/100 ml. Para o rio Juquiá (ponto P1), o valor máximo não ultrapassou a 110 NMP/100 ml em cinco amostras.

Todos os outros resultados, agora referidos ao reservatório, estiveram sempre abaixo de 385 NMP/100 ml, sendo que 85% de todos os ensaios apresentaram resultados inferiores a 100 NMP/100 ml. Dentre os quatro pontos amostrados no reservatório, em ordem crescente de qualidade, o ponto P5 se colocou à frente. As amostras de água da superfície do reservatório foram, aparentemente, de qualidade superior as outras. Tal como para coliformes totais, a boa qualidade indicada pelos resultados das amostras do rio Juquiá (ponto P1) permitiu que fosse incluído no grupo dos quatro pontos do reservatório, ainda que em último lugar.


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Figura 4.1 – Resultados de Ensaios Bacteriológicos – Ponto P1

PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 727 2420 727 7270 6131 5794 44 6 10 110 17 101

MEIO

FUNDO

RESULTADOSESCHERICHIA COLI (NMP/100 ml)COLIFORMES TOTAIS (NMP/100ml)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Escherichia Coli

0

20

40

60

80

100

120

24/0

9/08

22/1

0/08

19/1

1/08

17/1

2/08

14/0

1/09

11/0

2/09

11/0

3/09

08/0

4/09

06/0

5/09

03/0

6/09

01/0

7/09

Tempo (data)

Esc

her

ich

ia C

oli

(NM

P/1

00 m

l)

Ponto 1- Rio Juquiá - Coliformes Totais

100

1000

10000

24/0

9/08

22/1

0/08

19/1

1/08

17/1

2/08

14/0

1/09

11/0

2/09

11/0

3/09

08/0

4/09

06/0

5/09

03/0

6/09

01/0

7/09

Tempo (data)

Co

lifo

rmes

To

tais

(N

MP

/100

ml)


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PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 24196 1986 19663 77010 34408 24196 980 3 228 6488 8664 7270

MEIO

FUNDO

RESULTADOSCOLIFORMES TOTAIS (NMP/100ml) ESCHERICHIA COLI (NMP/100 ml)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Coliformes Totais

1000

10000

100000

24/0

9/08

21/1

0/08

17/1

1/08

14/1

2/08

10/0

1/09

06/0

2/09

05/0

3/09

01/0

4/09

28/0

4/09

25/0

5/09

21/0

6/09

Tempo (data)

Co

lifo

rmes

To

tais

(N

MP

/100

ml)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Escherichia Coli

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

24/0

9/08

21/1

0/08

17/1

1/08

14/1

2/08

10/0

1/09

06/0

2/09

05/0

3/09

01/0

4/09

28/0

4/09

25/0

5/09

21/0

6/09

Tempo (data)

Esc

her

ich

ia C

oli

(NM

P/1

00m

l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 38


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 2/9/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 2/9/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 17329 1793 5 5 145 236 175 10 1 1 1 1

MEIO 11199 1266 613 165 1733 2420 9 10 3 1 7 41

FUNDO 11199 2046 178 86


Ponto 4 - Cachoeira do França - Coliformes Totais

1

10

100

1000

10000

100000

02/0

9/08

11/0

9/08

20/0

9/08

29/0

9/08

08/1

0/08

17/1

0/08

26/1

0/08

04/1

1/08

13/1

1/08

22/1

1/08

01/1

2/08

10/1

2/08

Tempo (data)

Co

lifo

rmes

To

tais

(N

MP

/100

ml)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Escherichia Coli

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

02/0

9/08

11/0

9/08

20/0

9/08

29/0

9/08

08/1

0/08

17/1

0/08

26/1

0/08

04/1

1/08

13/1

1/08

22/1

1/08

01/1

2/08

10/1

2/08

Tempo (data)

Esc

her

ich

ia C

oli

(NM

P/1

00m

l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 39


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 2/9/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 2/9/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 6488 196 3 165 365 205 1 1 1 1 1 1

MEIO 19560 172 4 205 770 236 18 1 1 1 8 2

FUNDO 11199 2046 18 10


Ponto 5 - Cachoeira do França - Coliformes Totais

1

10

100

1000

10000

100000

02/0

9/08

11/0

9/08

20/0

9/08

29/0

9/08

08/1

0/08

17/1

0/08

26/1

0/08

04/1

1/08

13/1

1/08

22/1

1/08

01/1

2/08

10/1

2/08

Tempo (data)

Co

lifo

rmes

To

tais

(N

MP

/100

ml)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Escherichia Coli

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

02/0

9/08

11/0

9/08

20/0

9/08

29/0

9/08

08/1

0/08

17/1

0/08

26/1

0/08

04/1

1/08

13/1

1/08

22/1

1/08

01/1

2/08

10/1

2/08

Tempo (data)

Esc

her

ich

ia C

oli

(NM

P/1

00m

l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 40


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 3/9/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 3/9/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 2420 488 9 36 235 205 111 6 1 1 1 1

MEIO 2420 2481 2420 1300 4884 15531 69 201 7 21 61 127

FUNDO 2420 2481 93 288


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Coliformes Totais

1

10

100

1000

10000

100000

03/0

9/08

12/0

9/08

21/0

9/08

30/0

9/08

09/1

0/08

18/1

0/08

27/1

0/08

05/1

1/08

14/1

1/08

23/1

1/08

02/1

2/08

11/1

2/08

Tempo (data)

Co

lifo

rmes

To

tais

(N

MP

/100

ml)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Escherichia Coli

0

50

100

150

200

250

300

03/0

9/08

12/0

9/08

21/0

9/08

30/0

9/08

09/1

0/08

18/1

0/08

27/1

0/08

05/1

1/08

14/1

1/08

23/1

1/08

02/1

2/08

11/1

2/08

Tempo (data)

Esc

her

ich

ia C

oli

(NM

P/1

00m

l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 41

Figura 4.6 – Resultados de Ensaios Bacteriológicos – Ponto 7

PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 7/7/09 15/7/09 22/7/09 29/7/09 5/8/09 7/7/09 15/7/09 22/7/09 29/7/09 5/8/09

SUPERFÍCIE 1414 6867 2755 4611 <1 187 52 63

MEIO 2420 6488 2448 2359 248 15 384 52 86 10

FUNDO


Ponto 7 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Coliformes Totais

100

1000

10000

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

16/0

7/09

19/0

7/09

22/0

7/09

25/0

7/09

28/0

7/09

31/0

7/09

03/0

8/09

Tempo (data)

Co

lifo

rmes

To

tais

(N

MP

/100

ml)

Ponto 7 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Escherichia Coli

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

16/0

7/09

19/0

7/09

22/0

7/09

25/0

7/09

28/0

7/09

31/0

7/09

03/0

8/09

Tempo (data)

Esc

her

ich

ia C

oli

(NM

P/1

00m

l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 42

44..33 EENNSSAAIIOOSS HHIIDDRROOBBIIOOLLÓÓGGIICCOOSS

As Figuras 4.7 a 4.10, apresentadas a seguir, mostram as variações das contagens de cianobactérias (escolhidas dentre outros organismos analisados pelo seu maior interesse em relação ao processo de tratamento de água) realizadas para a série de até cinquenta e três amostras de água bruta coletadas nos pontos P4 a P7, isto é, somente em pontos do reservatório Cachoeira do França, nos períodos de 02/09 a 17/12/2008 e 07/07 a 05/08/2009.

A densidade de cianobactérias que limita os corpos d’água Classe 2, segundo a Resolução nº 357/2005, é 50.000 cel/ml.

Os valores medidos nas cinquenta e trêsamostras de superfície, meio e fundo, variaram de 0,8 a 1492,6 cel/ml, ambos extremos ocorridos no ponto P4. Considerados os pontos P5 a P7, os limites se reduziram para a faixa de 1,2 a 252,8 cel/ml, sendo que para P7 os limites se estreitaram para 3,0 e 46,0 cel/ml.

Apesar dos menores valores terem ocorrido tanto para amostras de fundo, meio e superfície, às amostras de meio e fundo correspondeu a maioria dos resultados de menor valor.

Há de se notar, sobretudo, o expressivo distanciamento entre as contagens realizadas nas campanhas analisadas e o limite de 50.000 cel/ml da Resolução nº 357/2005 – ou mesmo o limite de 10.000 cel/ml prescrito na Portaria nº 518/2004.


0814.C.01.HID.RTF‐02 43

Figura 4.7 – Resultados de Ensaios Hidrobiológicos – Ponto P4

PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 2/9/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 48,7 57,8 48,6 65,4 42,9 9,0

MEIO 1492,6 11,3 0,8 9,0 9,6 7,8

FUNDO 54,7 10,5

RESULTADOSCIANOBACTÉRIAS (Nº/ml)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Cianobactérias

0,0

200,0

400,0

600,0

800,0

1000,0

1200,0

1400,0

1600,0

02/0

9/08

11/0

9/08

20/0

9/08

29/0

9/08

08/1

0/08

17/1

0/08

26/1

0/08

04/1

1/08

13/1

1/08

22/1

1/08

01/1

2/08

10/1

2/08

Tempo (data)

Cia

no

bac

téri

as (

Nº/

ml)


0814.C.01.HID.RTF‐02 44


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 2/9/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 78,1 116,3 252,8 36,3 93,8 1,2

MEIO 58,6 16,5 49,0 13,5 9,7 3,9

FUNDO 32,1 7,5


Ponto 5 - Cachoeira do França - Cianobactérias

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

02/0

9/08

11/0

9/08

20/0

9/08

29/0

9/08

08/1

0/08

17/1

0/08

26/1

0/08

04/1

1/08

13/1

1/08

22/1

1/08

01/1

2/08

10/1

2/08

Tempo (data)

Cia

no

bac

téri

as (

Nº/

ml)


0814.C.01.HID.RTF‐02 45


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 3/9/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 122,6 39,0 23,4 31,8 53,4 18,0

MEIO 49,5 27,4 15,0 11,1 9,3

FUNDO 6,8 23,3


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Cianobactérias

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

03/0

9/08

12/0

9/08

21/0

9/08

30/0

9/08

09/1

0/08

18/1

0/08

27/1

0/08

05/1

1/08

14/1

1/08

23/1

1/08

02/1

2/08

11/1

2/08

Tempo (data)

Cia

no

bac

téri

as (

Nº/

ml)


0814.C.01.HID.RTF‐02 46


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 7/7/09 15/7/09 22/7/09 29/7/09 4/8/09 5/8/09

SUPERFÍCIE 6,6 46,0 12,2 17,7 20,5

MEIO 3,0 5,8 10,0 16,7 20,5

FUNDO


Ponto 7 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Cianobactérias

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

16/0

7/09

19/0

7/09

22/0

7/09

25/0

7/09

28/0

7/09

31/0

7/09

03/0

8/09

Tempo (data)

Cia

no

bac

téri

as (

Nº/

ml)


0814.C.01.HID.RTF‐02 47

44..44 EENNSSAAIIOOSS DDEE MMIIBB EE GGEEOOSSMMIINNAA

Esses dois parâmetros não são relacionados na Resolução nº 357/2005 nem no Decreto Estadual nº 8.468/1976, nem mesmo na Portaria 518/2004 (água potável), com objetivo de definir condições de contorno para a qualidade da água bruta de Classe 2, ou mesmo outra classe qualquer.

Como simples referência, segundo L. Di Bernardo (Algas e Suas Influências na Qualidade das Águas e nas Tecnologias de Tratamento, ABES, 1995), citando Lalezary, Pirbazary, McGuire [JAWWA, vol. 78, março 1986], a concentração limiar de percepção do MIB é da ordem de 30 ng/L e da geosmina, 10,0 ng/L.

As análises das concentrações de MIB e geosmina foram realizadas para a série de cinquenta e sete amostras de água bruta coletadas nos pontos P1 a P7 nos períodos de 23/09 a 17/12/2008 e 07/07 a 04/08/2009.

Os resultados dos ensaios de MIB para as cinquenta e sete amostras do reservatório analisadas para superfície, meio e fundo se situaram todos abaixo de 8,0 ng/L, incomparáveis, portanto, favoravelmente à referência (Lalezary) de 30,0 ng/L.

Em relação aos resultados de geosmina nos rios, para o ponto P1, rio Juquiá, o valor máximo medido foi de 2,0 ng/L e para o rio São Lourenço, ponto P2, 2,7 ng/L.

Os resultados de geosmina no reservatório Cachoeira do França variaram de abaixo de 2,0 ng/L a 14,0 ng/L. Dentre as campanhas de amostragem, a primeira, de 23 e 24/09/2008, foi a que produziu os maiores resultados, sendo que o ponto P4 nessa data foi o detentor das maiores medições, todas pertencentes ao intervalo de 3,1 a 14,0 ng/L, ficando para os outros dois pontos resultados na faixa desde abaixo de 2,0 até 3,0 ng/L. Em quatro dentre as cinco campanhas realizadas, os pontos P4, P5 e P6 apresentaram resultados homogêneos e abaixo de 2,1 ng/L, e P7, em cinco campanhas, abaixo de 8,0 ng/L.

Nas cinquenta e sete amostras do reservatório analisadas, somente um resultado de medição de geosmina se colocou acima da referência (Lalezary) de 10,0 ng/L (14,0 ng/L, ponto P4, em 23/09/2008).

44..55 EENNSSAAIIOOSS DDEE IINNOORRGGÂÂNNIICCOOSS

Os ensaios de inorgânicos foram divididos em dois grupos na análise de seus resultados que se faz a seguir. No primeiro foram associados, por ponto de amostragem (P1, P2, P4, P5, P6 e P7), doze parâmetros considerados mais vinculados à concepção e ao controle das operações unitárias de tratamento de ciclo completo da água. No segundo, o restante de trinta e três parâmetros para os quais os resultados dos ensaios foram analisados em conjunto, isto é, sem diferenciação do ponto de amostragem.

4.5.1 PARÂMETROS DO PRIMEIRO GRUPO

As Figuras 4.11 a 4.16, partes 1/4 a 4/4, mostradas ao final deste item, apresentam as variações das medições de temperatura, cor verdadeira, turbidez, condutividade elétrica, alcalinidade total, nitrogênio total, pH, ferro total, ferro dissolvido, manganês total e DQO para séries de seis (pontos: P1 e P2),onze (pontos P4, P5 e P6) duas (ponto P7) amostras de água bruta tomadas ao longo do período de 23/09 a 17/12/2008 e 07/07 a 15/07/2009. Aos pontos P1 e P2 corresponderam amostras coletadas ao nível da superfície em 24/09, 14/10, 04/11, 25/11, 17/12 de2008 e 15/07 de 2009; aos pontos P4, P5 e P6, superfície, meio e fundo em 23 e 24/09/2008, e superfície e meio, em 14/10, 4/11, 25/11 e 17/12/2008; a P7, superfície e meio, em 07 e 15/07/2009.

A temperatura da água variou de 15,0 °C a 26,3 °C entre quarenta e sete amostras de água bruta analisadas. Não existe limite estabelecido para temperatura na Resolução nº 357/2005 e no Decreto Estadual nº 8.468/1976. Para os pontos P1 e P2, rios Juquiá e São Lourenço, foram determinados os


0814.C.01.HID.RTF‐02 48

valores mais baixos, entre 15,0 °C e 21,4 °C. Aos pontos P4, P5, P6 e P7, na superfície do reservatório, corresponderam temperaturas entre 17,4 °C e 26,3 °C.

Segundo os resultados analisados, as águas superficiais do reservatório Cachoeira do França se apresentaram com temperaturas mais elevadas que as dos rios Juquiá e São Lourenço, com uma diferença em torno de 5,0 °C. O ponto P4 apresentou conjuntos de temperaturas mais elevadas e mais baixas dentre os quatro pontos do reservatório, embora a menor tenha sido observada em P7 – única medição efetuada no ponto. Em todos os quatro pontos observou‐se a estratificação regular, ainda que tênue, de temperatura com a profundidade, sendo que a diferença entre extremos não superou a 4,3 °C.

A cor verdadeira das quarenta e sete amostras de água bruta variou de 8 a 60 UC, com a maior parte (64 %) dos resultados situada entre os limites 20 e 30 UC. Segundo a Resolução nº 357/2005, o limite máximo para cor verdadeira é 75 UC, porém como demanda para o processo de tratamento, pouco representa esse limite.

As seis amostras de 14/10, 4/11 e 17/12/2008 no ponto 6 apresentaram os seis únicos valores superiores a 30 UC (superfície e meio) para 2008; em 2009, as amostras de 15/07 em P1, P2 e P7, apresentaram resultados entre 40 e 60 UC. Não existiram diferenças significativas entre resultados de cor verdadeira de amostras dos rios Juquiá (ponto P1) e São Lourenço (ponto P2) e dos pontos P4 e P5 do reservatório Cachoeira do França, nem pareceu ser possível afirmar sobre alguma variação consistente da cor verdadeira com a profundidade nos pontos amostrados no reservatório, embora muitos resultados relativos a amostras de meia profundidade tenham superado aos de superfície. Houve sim intensificação da cor verdadeira com a profundidade nas amostras relativas aos pontos P6 e P7.

Os resultados de turbidez de doze amostras coletadas nos pontos P1 (rio Juquiá) e P2 (rio São Lourenço) variaram de 4,8 a 31,9 NTU, sendo o maior valor referente ao ponto P2 (15/07/2009). Nos quatro pontos do reservatório Cachoeira do França, a amplitude de variação dos resultados de turbidez de trinta e sete amostras de água bruta equivaleu à dos rios, mas os extremos, como era de se esperar, foram inferiores, de 1,3 e 10,8 NTU, ambos para amostras de P7 tomadas, respectivamente, em 07/07 e 15/07/2009. Segundo a Resolução nº 357/2005, o limite máximo para turbidez da água bruta, embora seja uma referência discutível do ponto de vista de demandas de tratabilidade, é 100 UNT. Dos resultados das amostras do reservatório, pôde‐se observar uma correlação crescente da turbidez com a profundidade.

As medições de condutividade elétrica variaram na estreita faixa de 17,1 a 94,6 µS/cm, sendo que trinta e uma amostras analisadas (58 % do total), dentre cinquenta e três, apresentaram resultados inferiores a 30,0 µS/cm. O conjunto de maior média de valores esteve relacionado ao ponto 2 (rio São Lourenço). Não existe limite estabelecido para condutividade elétrica na Resolução nº 357/2005 nem no Decreto Estadual nº 8.468/1976.

Dado o conjunto observado de baixos resultados de condutividade elétrica, o que passou a ser uma informação indireta favorável à cinética de coagulação com sais de alumínio e ferro do processo de tratamento, é de se esperar baixas concentrações de SDT (sólidos dissolvidos totais), desde que esse detalhe não pode ser confirmado mais precisamente na análise dos parâmetros do segundo grupo porque seus resultados foram definidos em bloco como sendo sempre inferiores a 500 mg/L. As medições efetuadas de condutividade elétrica nos pontos do reservatório não apresentaram nenhuma tendência de correlação crescente com a profundidade.

A matriz de resultados de alcalinidade total apresentou surpreendentemente faixas muito amplas de variação. Para os rios Juquiá (ponto P1) e São Lourenço (ponto P2), valores de 2,4 a 84 mg CaCO3/L em doze medições, e para as outras trinta e sete amostras referentes ao reservatório, de 4,7 a 90 mg CaCO3/L. Não existe limite estabelecido para alcalinidade total na Resolução nº 357/2005 nem no Decreto Estadual nº 8.468/1976. Os resultados de alcalinidade total obtidos de onze amostras (22 %)


0814.C.01.HID.RTF‐02 49

tomadas entre rios e reservatório em 23 ou 24/09/2008 pertenceram ao intervalo de 31 a 90 mg CaCO3/L. As trinta e oito medições restantes (78 %) entre rios e reservatório, de 14/10, 4/11, 25/11 e 17/12 em 2008 e de 07 e 15/7 em 2009, tiveram seus valores entre 2,4 e 16 mg CaCO3/L, sendo que estes limites se referiram aos rios Juquiá (ponto P1) e ao ponto P4, respectivamente, e aos três pontos de amostragem no reservatório se associaram valores entre 4,7 e 16 mg CaCO3/L.

Dada a observação de alcalinidade total excepcionalmente elevada também nos dois rios (pontos P1 e P2) em 24/09/2008, não se pode associar a fato raro de atividade algal que tivesse havido no reservatório. As medições de alcalinidade total nos pontos do reservatório mostraram uma tendência de igualdade da alcalinidade total ao longo da profundidade.

Os resultados das quarenta e nove medições de fósforo total variaram na faixa de 0,005 a 0,145 mg P/L (desprezando uma medição atípica, inferior a 0,005 mg/L em 25/11/2008 no ponto P1, rio Juquiá). O limite estabelecido na Resolução nº 357/2005 para ambientes lênticos é 0,030 mg P/L e para lóticos, 0,050 mg/L. Nos pontos P1 e P2 (rios Juquiá e São Lourenço, respectivamente) a variação foi de 0,019 a 0,096 mg P/L, tendo sido o valor de 0,050 mg P/L igualado ou superado em seis dentre doze medições, todas no ponto P2, rio São Lourenço. Nos pontos P4, P5, P6 e P7, no reservatório Cachoeira do França, a variação ocorreu na faixa entre 0,006 a 0,145 mg P/L, sendo que vinte e três medições (62%) se apresentaram com valores iguais ou acima do VMP 0,030 mg P/L. Para os pontos P6 e P7, os resultados se apresentaram crescentes com a profundidade.

Os valores medidos de nitrogênio total nas quarenta e nove amostras de água bruta variaram dentro da faixa de 0,09 a 1,48 mg N/L. Os seis valores máximos da série, acima de 0,60 mg N/L, corresponderam ao ponto P2 (rio São Lourenço), todos os outros ficaram entre 0,09 mg N/L e 0,31 mg N/L. Nem a Resolução nº 357/2005, nem o Decreto Estadual nº 8.468/1976 e tampouco a Portaria nº 518/2004 incluem limites para o nitrogênio total nas respectivas matrizes de parâmetros de qualidade, mas o fazem indiretamente, sendo que a primeira regulamentação se reporta a 14,700 mg N/L, excluindo o nitrogênio orgânico, e a segunda e a terceira, a 11,000 mg N/L, excluindo as partes de amoniacal e orgânico. Pode‐se então comparar, com segurança (já que nas medições estão incluídas as partes de amoniacal e orgânico), o resultado máximo de 1,480 mg N/L a esses limites. Ao primeiro, se lhe corresponde somente 10% do resultado associado, e ao segundo e terceiro, 13%. Foi observada uma correlação crescente do teor de nitrogênio total com a profundidade.

Os valores de pH nos pontos P1 e P2 (rios Juquiá e São Lourenço, respectivamente) variaram de 6,3 a 7,2 e nos quatro pontos do reservatório Cachoeira do França, de 6,0 a 7,6. Nos pontos do reservatório, independente da profundidade da amostra tomada, exceto por uma vez, quando desceu a 6,0, por trinta e cinco vezes (95 %) o pH esteve acima de 6,6, e em quinze (88 %) ficou igual ou acima de 7,0 para amostras tomadas na superfície. Era de se esperar valores ligeiramente abaixo do ponto de neutralidade, dada a baixa alcalinidade total na água do reservatório, porém os valores mais elevados observados junto à superfície provavelmente são desdobramentos da atividade algal. Segundo a Resolução nº 357/2005, a faixa admissível de variação do pH é de 6,0 a 9,0 Os resultados obtidos demonstraram uma correlação crescente do pH com a profundidade.

Resultados de ferro total se situaram na faixa de 0,32 a 1,49 mg/L. Para os dois pontos referentes aos rios Juquiá e São Lourenço, todas medições resultaram na zona de 0,74 mg/L a 1,59 mg/L, e para os quatro pontos do reservatório, de 0,32 a 1,30 mg/L. Na Resolução nº 357/2005 e no Decreto Estadual nº 8.468/1976 não há limites para o ferro total na água bruta. Foi observada correlação consistente do teor de ferro total, nos três pontos do reservatório Cachoeira do França, crescente com a profundidade. Muito provavelmente ela se deu em razão do ferro dissolvido gerado na solubilização do ferro precipitado na zona de fundo (ambiente redutor).

As quarenta e três medições de ferro dissolvido permaneceram entre os extremos 0,09 e 0,55 mg/L. Nos dois pontos relativos aos rios Juquiá e São Lourenço, elas variaram na faixa de 0,18 mg/L a 0,55 mg/L, e nos quatro pontos do reservatório, de 0,09 a 0,40 mg/L. Nestes últimos pontos, sete valores (19 %), em trinta e sete, igualaram ou superaram a 0,30 mg/L, que é o VMP da Resolução nº 357/2005. Foi


0814.C.01.HID.RTF‐02 50

observada correlação crescente, de relativa consistência, do teor de ferro dissolvido, nos quatro pontos do reservatório, com a profundidade.

Todos os resultados obtidos de manganês total na água bruta foram inferiores a 0,08 mg/L. O VMP de manganês total da Resolução nº 357/2005 é 0,10 mg/L. Há, portanto, uma folga, ainda que estreita dos resultados obtidos em relação a esse limite. Foi observada uma discreta correlação crescente do teor de manganês total com a profundidade. O teor de manganês dissolvido não foi analisado em todas as amostras, somente em seis do dia 23/09/2008, nos pontos P4 e P5; por elas, quando se apresentou abaixo de 0,02 mg/L, pode‐se inferir que a maior parcela de manganês se apresentava oxidado.

Os valores medidos de DQO se colocaram sempre abaixo de 20 mg/L. A DQO não é um parâmetro de qualidade enquadrado na Resolução nº 357/2008 nem no Decreto Estadual nº 8.468/1976. Não foi observada qualquer correlação de elevação da DQO com a profundidade.


0814.C.01.HID.RTF‐02 51

Figura 4.11 – Resultados de Ensaios de Inorgânicos – Ponto P1 (parte ¼)

PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 16,5 20,3 20,2 19,2 19,6 15,0 27 19 20 40 5,7 7,7 7,4 4,8 8,3 10,6

MEIO

FUNDO

RESULTADOSCOR VERDADEIRA (UC) TURBIDEZ (NTU)TEMPERATURA (°C)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Temperatura d'Água

10

12

14

16

18

20

22

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Tem

per

atu

ra d

'Ág

ua

(°C

)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Cor AVerdadeira

15

20

25

30

35

40

45

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Co

r V

erd

adei

ra (

UC

)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Turbidez

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Tu

rbid

ez (

NT

U)


0814.C.01.HID.RTF‐02 52

Figura 4.11 – Resultados de Ensaios de Inorgânicos – Ponto P1 (parte 2/4)

DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 21,5 25,3 46,7 22,4 22,0 20,2 37 2,4 2,4 2,8 2,4 3,01 0,019 0,024 0,043 0,035 0,022

MEIO

FUNDO

FÓSFORO TOTAL (mg P/l)CONDUTIVIDADE ELÉTRICA (µs/cm) ALCALINIDADE TOTAL (mg CaCO3/l)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Condutividade Elétrica

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Co

nd

uti

vid

ade

(uS

/cm

)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Alcalinidade

0

5

10

15

20

25

30

35

40

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Alc

alin

idad

e T

ota

l (m

g C

aCO

3/l)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Fósforo Total

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fó

sfo

ro T

ota

l (m

g P

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 53


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 0,13 0,16 0,10 0,14 0,10 0,15 6,5 6,5 6,5 6,5 6,7 6,3 0,74 0,96 1,01 1,14 1,13 0,91

MEIO

FUNDO

NITROGÊNIO TOTAL (mg N/l) pH FERRO TOTAL (mg/l)

Ponto 1- Rio Juquiá - Nitrogênio Total

0,08

0,09

0,1

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Nit

rog

ênio

To

tal (

mg

N/l)

Ponto 1 - Rio Juquiá - pH

6,2

6,3

6,4

6,5

6,6

6,7

6,8

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

pH

Ponto 1 - Rio Juquiá - Ferro Total

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro T

ota

l (m

g/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 54


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 0,18 0,24 0,29 0,19 0,22 0,26 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 11 11 15 14

MEIO

FUNDO

FERRO DISSOLVIDO (mg/l) MANGANÊS TOTAL (mg/L DQO (mg/l)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Ferro Dissolvido

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

0,31

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o -

(m

g/l)

Ponto 1 - Rio Juquiá - Manganês Total

0,019

0,021

0,023

0,025

0,027

0,029

0,031

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Man

gan

ês T

ota

l (m

g/l)

Ponto 1 - Rio Juquiá - DQO

10

11

12

13

14

15

16

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

DQ

O (

mg

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 55


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 16,6 21,4 21,0 19,4 20,8 15,2 29 23 10 60 8,3 12,6 5,2 8,2 9,2 31,9

MEIO

FUNDO

COR VERDADEIRA (UC) TURBIDEZ (NTU)RESULTADOS

TEMPERATURA (°C)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Temperatura d'Água

15

16

17

18

19

20

21

22

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Tem

per

atu

ra (

°C)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Cor Verdadeira

0

10

20

30

40

50

60

70

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Co

r V

erd

adei

ra (

UC

)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Turbidez

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Tu

rbid

ez (

NT

U)


0814.C.01.HID.RTF‐02 56


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 24,4 55,2 49,0 50,7 52,2 46,2 84 13 11 12 11 10,03 0,096 0,050 0,105 0,090 0,091 0,089

MEIO

FUNDO

CONDUTIVIDADE ELÉTRICA (µs/cm) ALCALINIDADE TOTAL (mg CaCO3/l) FÓSFORO TOTAL (mg P/l)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Condutividade Elétrica

20

25

30

35

40

45

50

55

60

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Co

nd

uti

vid

ade

Elé

tric

a (u

S/c

m)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Alcalinidade Total

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Alc

alin

idad

e T

ota

l (m

g C

aCO

3/l)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Fósforo Total

0,040

0,050

0,060

0,070

0,080

0,090

0,100

0,110

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fó

sfo

ro T

ota

l (m

g P

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 57


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 0,67 1,48 0,74 1,10 0,61 0,61 6,8 7,0 7,0 7,0 7,2 7,0 0,88 1,36 1,30 1,49 1,34 1,59

MEIO

FUNDO


Ponto 2 - Rio São Lournço - Nitrogênio Total

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Nit

rog

ênio

To

tal (

mg

N/l)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - pH

6,8

6,9

6,9

7,0

7,0

7,1

7,1

7,2

7,2

7,3

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

pH

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Ferro Total

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

1,60

1,70

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro T

ota

l (m

g/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 58


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 15/7/09

SUPERFÍCIE 0,31 0,45 0,45 0,47 0,55 0,33 0,05 0,06 0,05 0,06 0,06 0,06 14 13

MEIO

FUNDO


Ponto 2 - Rio São Lourenço - Ferro Dissolvido

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - Manganês Total

0,05

0,052

0,054

0,056

0,058

0,06

0,062

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 2 - Rio São Lourenço - DQO

9

10

11

12

13

14

15

24/0

9/08

26/1

0/08

27/1

1/08

29/1

2/08

30/0

1/09

03/0

3/09

04/0

4/09

06/0

5/09

07/0

6/09

09/0

7/09

Tempo (data)

DQ

O (

mg

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 59


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 20,0 24,5 24,2 22,8 26,3 14,0 23,0 10,0 4,0 6,1 3,8 4,6 5,3

MEIO 19,4 20,8 23,3 20,4 26,3 21,0 23,0 10,0 5,1 9,3 5,0 8,0 9,4

FUNDO 18,0 21,0 6,5

COR VERDADEIRA (UC)TEMPERATURA (°C) TURBIDEZ (NTU)RESULTADOS

Ponto 4 - Cachoeira do França - Temperatura d'Água

19,0

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Tem

per

atu

ra (

°C)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Cor Verdadeira

5,0

7,0

9,0

11,0

13,0

15,0

17,0

19,0

21,0

23,0

25,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Co

r V

erd

adei

ra (

UC

)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Turbidez

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Tu

rbid

ez (

NT

U)


0814.C.01.HID.RTF‐02 60


DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 23,1 26,5 94,6 28,7 32,0 53 5,7 16 6,3 5,4 0,022 0,145 0,045 0,031 0,033

MEIO 26,4 28,8 52,2 24,8 33,8 59 5,3 5,2 4,8 5,2 0,025 0,057 0,031 0,043 0,050

FUNDO 25,8 90 0,029


Ponto 4 - Cachoeira do França - Condutividade Elétrica

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Co

nd

uti

vid

ade

Elé

tric

a (u

S/c

m)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Alcalinidade Total

0

10

20

30

40

50

60

70

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Alc

alin

idad

e T

ota

l (m

g C

aCO

3/l)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Fósforo Total

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

0,160

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fó

sfo

ro T

ota

l (m

g P

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 61

Figura 4.13 – Resultados de Ensaios de Inorgânicos – Ponto P4 (parte 3 /4)

DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 0,13 0,16 0,19 0,18 0,17 6,8 7,6 7,2 7,4 7,1 0,38 0,52 0,47 0,78 0,74

MEIO 0,18 0,26 0,21 0,29 0,28 6,8 6,8 7,0 6,7 6,9 0,51 0,95 0,79 1,20 0,90

FUNDO 0,24 6,9 0,68


Ponto 4 - Cachoeira do França - Nitrogênio Total

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,22

0,24

0,26

0,28

0,3

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Nit

rog

ênio

To

tal (

mg

N/l)

Ponto 4 - Cachoeira do França - pH

6,4

6,6

6,8

7,0

7,2

7,4

7,6

7,8

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

pH

Ponto 4 - Cachoeira do França - Ferro Total

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro T

ota

l (m

g/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 62

Figura 4.13 – Resultados de Ensaios de Inorgânicos – Ponto P4 (parte 4 /4)

DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 0,11 0,21 0,25 0,28 0,33 0,02 0,02 0,02

MEIO 0,11 0,30 0,31 0,21 0,18 0,03 0,02 0,02 0,08 15 11

FUNDO 0,20 0,03


Ponto 4 - Cachoeira do França - Ferro Dissolvido

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 4 - Cachoeira do França - Manganês Total

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 4 - Cachoeira do França - DQO

10

11

12

13

14

15

16

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

DQ

O (

mg

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 63


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 20,1 23,3 23,6 22,6 22,9 21,0 23,0 10,0 2,9 5,3 3,0 4,1 5,1

MEIO 19,5 19,0 22,5 21,7 22,1 21,0 23,0 10,0 3,4 8,7 4,9 6,6 6,8

FUNDO 18,6 21,0 5,7


Ponto 5 - Cachoeira do França - Temperatura d'Água

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Tem

per

atu

ra (

°C)

Ponto 5 - Cachoeira do França - Cor Verdadeira

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Co

r V

erd

adei

ra (

UC

)

Ponto 5 - Cachoeira do França - Turbidez

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Tu

rbid

ez (

NT

U)


0814.C.01.HID.RTF‐02 64


DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 40,8 25,3 39,4 28,3 30,3 43 5,5 6,0 7,0 5,6 0,023 0,044 0,041 0,044 0,030

MEIO 26,2 28,0 44,1 28,5 32,8 59 5,5 4,7 6,0 4,8 0,019 0,026 0,037 0,058 0,035

FUNDO 27,8 79 0,026


Ponto 5 - Cachoeira do França - Condutividade Elétrica

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Co

nd

uti

vid

ade

Elé

tric

a (u

S/c

m)

Ponto 5 - Cachoeira do França - Alcalinidade Total

0

10

20

30

40

50

60

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Alc

alin

idad

e T

ota

l (m

g C

aCO

3/l)

Ponto 5 - Cachoeira do França - Fósforo Total

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0,045

0,050

0,055

0,060

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fó

sfo

ro T

ota

l (m

g P

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 65


DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 0,12 0,14 0,19 0,18 0,13 6,0 7,5 7,4 7,5 7,1 0,32 0,42 0,46 0,63 0,69

MEIO 0,14 0,28 0,23 0,21 0,25 6,8 6,7 6,9 6,8 7,0 0,45 0,83 0,69 1,00 0,80

FUNDO 0,09 6,6 0,92


Ponto 5 - Cachoeira do França - Nitrogênio Total

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,22

0,24

0,26

0,28

0,3

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Nit

rog

ênio

To

tal (

mg

N/l)

Ponto 5 - Cachoeira do França - pH

6,0

6,2

6,4

6,6

6,8

7,0

7,2

7,4

7,6

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

pH

Ponto 5 - Cachoeira do França - Ferro Total

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro T

ota

l (m

g/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 66


DATA 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 23/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 0,09 0,17 0,14 0,24 0,25 0,02 0,02 0,04 14 18

MEIO 0,14 0,26 0,32 0,16 0,35 0,03 0,02 0,02 0,03 12 15

FUNDO 0,21 0,03


Ponto 5 - Cachoeira do França - Ferro Dissolvido

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 5 - Cachoeira do França - Manganês Total

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 5 - Cachoeira do França - DQO

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

23/0

9/08

01/1

0/08

09/1

0/08

17/1

0/08

25/1

0/08

02/1

1/08

10/1

1/08

18/1

1/08

26/1

1/08

04/1

2/08

12/1

2/08

Tempo (data)

DQ

O (

mg

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 67


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 19,5 24,6 24,9 22,6 23,1 13,0 40,0 40,0 50,0 3,3 6,4 3,4 4,6 6,2

MEIO 18,1 21,0 23,0 20,0 21,1 22,0 60,0 60,0 55,0 5,8 9,4 6,5 8,8 9,5

FUNDO 17,2 23,0 8,3


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Temperatura d'Água

15,0

17,0

19,0

21,0

23,0

25,0

27,0

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Tem

per

atu

ra (

°C)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Cor Verdadeira

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Co

r V

erd

adei

ra (

UC

)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Turbidez

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Tu

rbid

ez (

NT

U)


0814.C.01.HID.RTF‐02 68


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 17,1 28,5 28,2 29,6 33,2 41 5,1 6,2 6,6 5,9 0,022 0,017 0,031 0,033 0,042

MEIO 27,0 29,4 31,8 27,8 35,3 39 4,7 5,6 5,1 5,8 0,026 0,049 0,051 0,055 0,058

FUNDO 27,7 31 0,034


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Condutividade Elétrica

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Co

nd

uti

vid

ade

Elé

tric

a (u

S/c

m)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foza do Rio Juquiá - Alcalinidade Total

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Alc

alin

idad

e T

ota

l (m

g C

aCO

3/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Fósforo Total

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

0,05

0,055

0,06

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Fó

sfo

ro T

ota

l (m

g P

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 69


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 0,12 0,18 0,15 0,17 0,15 7,0 7,5 7,2 7,4 7,1 0,41 0,63 0,48 0,7 0,81

MEIO 0,15 0,31 0,27 0,24 0,29 6,8 6,8 6,9 6,8 7,0 0,66 0,99 0,97 1,07 1,30

FUNDO 0,25 6,8 1,05


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Nitrogênio Total

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Nit

rog

ênio

To

tal (

mg

N/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - pH

6,6

6,7

6,8

6,9

7,0

7,1

7,2

7,3

7,4

7,5

7,6

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

pH

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Ferro Total

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro T

ota

l (m

g/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 70


DATA 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08 24/9/08 14/10/08 4/11/08 25/11/08 17/12/08

SUPERFÍCIE 0,14 0,19 0,25 0,20 0,40 0,02 0,02 0,03 11 10 12

MEIO 0,17 0,21 0,27 0,33 0,28 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05 10

FUNDO 0,22 0,04 19


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Ferro Dissolvido

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Manganês Total

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

0,05

0,055

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - DQO

8

10

12

14

16

18

20

24/0

9/08

02/1

0/08

10/1

0/08

18/1

0/08

26/1

0/08

03/1

1/08

11/1

1/08

19/1

1/08

27/1

1/08

05/1

2/08

13/1

2/08

Tempo (data)

DQ

O (

mg

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 71


PONTO DE AMOSTRAGEM

DATA 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09

SUPERFÍCIE 17,4 8,0 30,0 1,3 4,7

MEIO 17,0 10,0 40,0 3,1 10,8

FUNDO

TEMPERATURA (°C) COR VERDADEIRA (UC) TURBIDEZ (NTU)RESULTADOS

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Temperatura d'Água

16,0

16,5

17,0

17,5

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Tem

per

atu

ra (

°C)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Cor Verdadeira

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Co

r V

erd

adei

ra (

UC

)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Turbidez

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Tu

rbid

ez (

NT

U)


0814.C.01.HID.RTF‐02 72


DATA 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09

SUPERFÍCIE 25,3 26,3 5,8 6,2 0,006

MEIO 29,3 26,9 6,4 6,0 0,011 0,031

FUNDO


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Condutividade Elétrica

25,0

25,5

26,0

26,5

27,0

27,5

28,0

28,5

29,0

29,5

30,0

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Co

nd

uti

vid

ade

Elé

tric

a (u

S/c

m)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foza do Rio Laranjeiras - Alcalinidade Total

5,6

5,7

5,8

5,9

6,0

6,1

6,2

6,3

6,4

6,5

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Alc

alin

idad

e T

ota

l (m

g C

aCO

3/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Fósforo Total

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Fó

sfo

ro T

ota

l (m

g P

/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 73


DATA 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09

SUPERFÍCIE 0,11 0,15 7,0 7,0 0,48 0,41

MEIO 0,20 0,21 6,9 6,8 0,42 0,74

FUNDO


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Nitrogênio Total

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,22

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Nit

rog

ênio

To

tal (

mg

N/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - pH

6,7

6,8

6,8

6,9

6,9

7,0

7,0

7,1

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

pH

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Laranjeiras - Ferro Total

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro T

ota

l (m

g/l)


0814.C.01.HID.RTF‐02 74


DATA 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09 7/7/09 15/7/09

SUPERFÍCIE 0,23 0,19

MEIO 0,18 0,22 0,03 12,1

FUNDO


Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Ferro Dissolvido

0,17

0,18

0,19

0,20

0,21

0,22

0,23

0,24

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - Manganês Total

0,028

0,0285

0,029

0,0295

0,03

0,0305

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

Fer

ro D

isso

lvid

o (

mg

/l)

Ponto 6 - Cachoeira do França - Foz do Rio Juquiá - DQO

11

11,5

12

12,5

13

07/0

7/09

10/0

7/09

13/0

7/09

Tempo (data)

DQ

O (

mg

/l)


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4.5.2 PARÂMETROS DO SEGUNDO GRUPO

Foram coletadas e analisadas quarenta e nove amostras de água bruta, tendo sido doze nos rios Juquiá e São Lourenço (seis em cada um) e quarenta e três no reservatório Cachoeira do França. Aos pontos P1 e P2 corresponderam amostras coletadas ao nível da superfície em 24/09, 14/10, 4/11, 25/11 e 17/12 de 2008 e 15/07 de 2009; aos pontos P4, P5 e P6, superfície, meio e fundo, em 23 e 24/09/2008 e superfície e meio, em 14/10, 4/11, 25/11 e 17/12/2008; a P7, superfície e meio, em 07 e 15/07/2009.

O bromato se apresentou sempre em concentração abaixo de 0,010 mg/L na água bruta de amostras de P1, P4, P5, P6 e P7, uma vez somente, alcançou a 0,022 mg/L para amostra do ponto P2 (rio São Lourenço). A Resolução nº 357/2005 e o Decreto Estadual nº 8.468/1976 não estabelecem limites para o teor de bromato na água bruta, porém, diante da falta de referência, e projetando um valor como balizamento de segurança para a água tratada, observa‐se que a Portaria nº 518/2004 indica o VMP de 0,025 mg/L para água potável. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta bromato à água bruta, não há como supor que seu teor aparecerá incrementado na água tratada para além de 0,010 mg/L medido na água bruta do reservatório Cachoeira do França.

As medições do íon cloreto alcançaram sempre resultados inferiores a 19,0 mg/L. Pela Resolução nº 357/2005, o limite é de 250 mg/L (valor corroborado na Portaria nº 518/2004), portanto muitas vezes superior ao máximo teor analisado. O processo de tratamento de ciclo completo acrescenta cloreto à água. Se for utilizado o cloreto férrico como coagulante, para a dosagem máxima de 35 mg/L, a parcela de cloreto na água em processo será acrescida de até 23 mg/L (ou 35*(105/161)). Em paralelo, pela aplicação do cloro para desinfecção, o acréscimo máximo será da ordem de 4,0 mg/L (ou 8,0*(35/70)), decorrente da aplicação de 8,0 mg/L entre inter e pós‐cloração. Pode‐se esperar assim um teor máximo de cloreto na água tratada da ordem de 46 mg/L (ou 19+23+4), valor ainda muito afastado do VMP de 250 mg/L.

A dureza alcançou valor máximo de 21,8 mg CaCO3/L, e o restante de seus resultados se distribuiu abaixo de 13,3 mg CaCO3/L. Tal como outros parâmetros de qualidade, a dureza também não é citada como fator limitante na Resolução nº 357/2005 nem no Decreto Estadual nº 8.468/1976. Buscando então uma referência de segurança para água potável, a Portaria nº 518/2004 cita o limite de 500 mg CaCO3/L para dureza, referência que se coloca mais de quarenta vezes acima do máximo valor medido nas amostras de água bruta coletadas. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta sensivelmente dureza à água, não há como supor que seu teor aparecerá incrementado na água tratada.

Os resultados de cálcio e magnésio não superaram a 10 mg/L e 15 mg/L, respectivamente, em trinta e cinco amostras da água bruta. Ambos os cátions não são considerados diretamente como fatores condicionantes da qualidade das águas bruta e potável, estando, por isso, omitidos na Resolução nº 357/2005, no Decreto Estadual nº 8.468/1976 e na Portaria nº 518/2004. Indiretamente, porém, são controlados pelos limites admissíveis de dureza e sólidos dissolvidos totais.

O anion fluoreto foi medido com valores iguais ou inferiores a 0,06 mg/L no universo de somente onze amostras de água bruta. O valor limite admitido na Resolução nº 357/2005 é 1,4 mg F/L, do que decorre uma folga substancial para os onze valores medidos. Em relação à Portaria nº 518/2004, o VMP é 1,5 mg/L. Em relação à Resolução Estadual SS250, o VPM se situa entre os valores 0,60 a 0,80 mg/L, permanecendo portanto margem de larga segurança em todos os caos.

As formas principais de composição do nitrogênio analisadas em quarenta e nove amostras da água bruta, amoniacal, nitrato e nitrito, para as quais a Resolução nº 357/2005 e o Decreto Estadual nº 8.468/1976 estabelecem limites máximos de, respectivamente, 3,7 mg N/L, 10,0 mg N/L e 1,0 mg N/L, (para o Decreto não existe limite de amoniacal), apresentaram resultados máximos de, naquela ordem, 0,88 mg N/L, 0,55 mg N/L e 0,047 mg N/L. Estes últimos números representaram índices porcentuais de, respectivamente, 24%, 5% e 5% em relação às referências máximas regulamentadas.


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As folgas agregadas a cada caso de nitrogênio, mesmo a menor delas, relativa ao amoniacal (cujo teor ainda tenderá à redução em razão das operações de oxidação e de desinfecção inerentes ao processo de tratamento de ciclo completo), seriam significativas para atender também aos respectivos VMPs fixados na Portaria nº 518/2004, que são coincidentes com os da Resolução nº 357/2005 e do Decreto Estadual nº 8.468/1976. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta nitrogênio à água, não há como supor que seu teor aparecerá incrementado na água tratada.

O teor de sólidos dissolvidos totais (SDT) se apresentou para todos os resultados com valor inferior a 500 mg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 500 mg/L). O limite estabelecido na Resolução nº 357/2005 é justamente 500 mg/L. O processo de tratamento de ciclo completo que vier a ser empregado, qualquer que seja ele, poderá até alterar um pouco o teor de SDT da água bruta, para cima ou para baixo, mas jamais em intensidade que implique no alcance do VMP da Portaria nº 518/2004, que é de 1.000 mg/L.

Os resultados da concentração de sólidos suspensos totais (SST) na água bruta não alcançaram a 20 mg/L uma vez sequer para os pontos P1 a P6; o ponto P7 apresentou resultados distintos para amostras de superfície e meio em 15/07/2009: 32 e 82 mg/L, respectivamente. Não há limite estabelecido pela Resolução nº 357/2005 e pelo Decreto Estadual nº 8.468/1976 para o teor de SST, a não ser para a turbidez (100 UT), que, por vezes, pode ser correlacionada ao teor de SST segundo um fator que se posiciona na faixa de 0,5 a 2,0. O maior valor da turbidez medido na água bruta foi de 31,9 NTU, mas para o ponto P2 e não o P7. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta SST à água, muito pelo contrário, reduz, não há como supor que seu teor aparecerá incrementado na água tratada.

A concentração do anion sulfato não superou a 2,99 mg/L nas quarenta e nove amostras de água bruta. Esse valor, se comparado ao VMP de 250 mg/L da Resolução nº 357/2005 e da Portaria nº 518/2004, representa pouco menos de 2% dele. Ainda que se utilize coagulante sulfatado, pelo balanço iônico de dosagens aplicadas, que não superam a 35 mg/L para o sulfato de alumínio e a 30 mg/L para o sulfato férrico, os teores de sulfato na água tratada seriam ampliados de 0,48*35 = 16,8 mg/L no primeiro caso (sulfato de alumínio com dezoito moléculas de água de hidratação) e de 0,72*30 = 21,6 mg/L no segundo. Seria então impossível se alcançar ao VMP de 250 mg/L de sulfato na água tratada, pois que, como se vê, estequiometricamente sequer 30 mg/L de sulfato seria um resultado esperado.

Os teores de sulfeto na água bruta não atingiram a 0,005 mg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 0,0025 mg/L). Tal limite de detecção supera porém o VMP da Resolução nº 357/2005, que é de 0,002 mg/L, e gera então uma zona de ocorrência suspeita entre 0,002 e 0,005 mg/L. Entretanto, a Portaria nº 518/2004 aponta o limite máximo de 0,050 mg/L para a água tratada, o que alivia o rigor relativo ao VMP referido à água bruta, superando‐o até em vinte e cinco vezes, e, ao mesmo tempo, ao se observar que a probabilidade de oxidação do sulfeto no processo de tratamento é relevante nas operações unitárias de oxidação e desinfecção, é de se esperar obviamente que, mesmo diante da falta de informação exata sobre as medições de sulfeto nas amostras de água bruta, será impossível qualquer aproximação sua ao VMP indicado para a água tratada.

Os valores medidos de DBO em todas as amostras estiveram abaixo de 5,0 mg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 5,0 mg/L). Os VMPs da Resolução nº 357/2005 e do Decreto Estadual nº 8.468/1976 são iguais a 5,0 mg/L. Na falta de valores determinados de DBO nas amostras de água bruta, não é possível se analisar as distâncias de segurança que as separam dos VMPs. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta DBO à água, muito pelo contrário, reduz intensamente, não há como supor que seu teor poderá ser incrementado na água tratada.

O teor de alumínio dissolvido medido nas quarenta e nove amostras de água bruta não ultrapassou a 0,06 mg/L. Seu VMP referido na Resolução nº 357/2005 alcança a 0,1 mg/L, ou seja, cerca de 167 % do máximo valor medido. Já para a água tratada, a Portaria nº 518/2004 indica o VMP de 0,20 mg/L. É óbvio que se forem utilizados coagulantes com alumínio é de se esperar uma reduzida parcela remanescente de alumínio dissolvido na água tratada (cujo valor dependerá do controle do processo de


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tratamento) e o resultado final não se somará à parcela de alumínio dissolvido existente na água bruta. Esta última, aliás, ao ser submetida às condições ótimas de coagulação no processo de tratamento de ciclo completo atuará também como coagulante e será consumida na desestabilização de carga elétrica de colóides da água bruta.

Os resultados das medições de óleos e graxas se concentraram em valores inferiores a 5,0 mg/L, com poucos representantes entre esse valor e 8,5 mg/L, sendo que somente um deles alcançou a 13,6 mg/L (curiosamente extraído à meia profundidade no ponto P4, e não à superfície). A título de ilustração, há tempos atrás a captação de água bruta da SANASA no rio Atibaia apresentava valores de até 10,0 mg/L sem prejuízo para a água tratada. Todas as amostras coletadas em 4/11, 25/11 e 17/12/2008 apresentaram resultados inferiores a 5,0 mg/L. A Resolução nº 357/2005 e o Decreto Estadual nº 8.468/1976 não atribuem valor ao limite permitido de óleos e graxas, e em seu lugar somente aplicam a definição generalizada de “virtualmente ausentes”.

Os ensaios de arsênio e bário produziram resultados que estiveram sempre iguais ou abaixo de 0,001 mg/L no primeiro caso e abaixo de 0,05 mg/L no segundo (os limites de detecção dos métodos de medição empregados pela SABESP são < 0,001 mg/L e < 0,05 mg/L, respectivamente). Os respectivos VMPs indicados na Resolução nº 357/2005 e no Decreto Estadual nº 8.468/1976 superam algumas vezes esses números, com índices de 0,01 mg/L e 0,10 mg/L para o arsênio total e 0,7 mg/L e 1,0 mg/L para o bário total, respectivamente. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta qualquer dos dois metais à água, não há como supor que seus teores poderão ser incrementados na água tratada.

Em quarenta e nove amostras analisadas o teor de cádmio se manteve abaixo de 0,0009 mg/L. Pela Resolução nº 357/2005, o valor máximo permitido é de 0,001 mg/L e pelo Decreto Estadual, 0,01 mg/L, portanto, limite, no mínimo, cerca de 11% acima do máximo valor medido. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta cádmio à água, não há como supor que seus teores poderão ser incrementados na água tratada.

Uma parcela significativa dos resultados de medição de chumbo (vinte e uma delas ou 43% das quarenta e nove medições), ficou acima de 0,01 mg/L, VMP da Resolução nº 357/2005, porém abaixo do VMP de 0,1 mg/L do Decreto Estadual nº 8.468/1976, sendo que o valor máximo medido alcançou a 0,092 mg/L. O mesmo valor de VMP da Resolução nº 357/2005 está estabelecido na Portaria nº 518/2004 para água tratada.

O processo de tratamento com coagulação e precipitação por sais de alumínio ou ferro, segundo Di Bernardo, L: Métodos e Técnicas de Tratamento de Água – 2005 (Quadro 18.2), e também Kawamura, Susumu: Integrated Design and Operation of Water Treatment Facilities – 2000 (Quadro 7.9‐1), pode remover chumbo paralelamente à remoção dos poluentes‐alvos: cor e turbidez, por coagulação e precipitação química. Espera‐se por esse caminho poder enquadrar o teor de chumbo da água tratada. Em razão disso, para a segunda fase de operação da ETA Piloto, os ensaios foram orientados para avaliar também a remoção de chumbo no tratamento de ciclo completo. Desafortunadamente o teor de chumbo na água bruta em 15 e 22/07/2009 estiveram abaixo de 0,005 mg/L e as medições de eficiência de remoção não puderam ser realizadas na ETA piloto. Haverá de se estabelecer, no projeto da planta de tratamento, diante da presença eventual de chumbo na água bruta, a necessidade do monitoramento permanente desse metal nas águas bruta, tratada e recuperada do sistema de lavagem dos filtros.

Os resultados de análises de cobre dissolvido e cobre total foram todos inferiores a 0,02 mg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 0,02 mg/L). O VMP da Resolução nº 357/2005 atribuído ao cobre dissolvido é de 0,009 mg/L (ou 1,0 mg/L de cobre total segundo o Decreto Estadual nº 8.468/1976), valor que corresponde a 45% da quantidade abaixo da qual estão referidas todas as quarenta e nove medições efetuadas de cobre dissolvido. Na falta de valores determinados de cobre e cobre dissolvido nas amostras de água bruta, não é possível se analisar as distâncias que os separam, como segurança, do VMP da Resolução nº 357/2005. Como o processo de tratamento de ciclo


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completo não acrescenta cobre à água, mas também não o reduz (neste caso, só se aplicam troca iônica e osmose reversa como propostas de tratamento para sua remoção), não há como supor se seu teor poderá ser incrementado na água tratada. O teor máximo admissível de cobre na água tratada é de 2,0 mg/L (Portaria nº 518/2004), cerca de cem vezes superior ao teor máximo possível detectado nas amostras de água bruta.

As medições de cromo total e cromo hexavalente, em separado, foram todas inferiores a 0,009 mg/L, e, por conseguinte, menores que o limite de 0,05 mg/L de cromo total definido na Resolução 357/2005 e no Decreto Estadual nº 8.468/1976 (mesmo limite admitido para água potável na Portaria nº 518/2004). Além da folga de 88% do valor máximo medido em relação ao VMP da Resolução e do Decreto, poderá se esperar ainda que uma parcela do cromo total, referente ao cromo três, seja removida no processo de coagulação com sais de alumínio ou ferro no tratamento de ciclo completo. Tal como ocorreu com o chumbo, nos ensaios da ETA piloto de 15 e 22/07/2009, dada as reduzidíssimas concentrações de cromo total e cromo hexavalente na água bruta, de ordem inferior a 0,003 mg/L nos dois casos, as eficiências de remoção não puderam ser avaliadas.

O teor de lítio medido nas quarenta e três amostras de água bruta foi, no conjunto inteiro das amostras analisadas, inferior a 0,005 mg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 0,01 mg/L). O VMP da Resolução nº 357/2005 inerente ao lítio total é de 2,5 mg/L, portanto cerca de quinhentas vezes acima do limite de detecção do método de medição empregado nas medições realizadas. Trata‐se de uma imensurável folga de segurança avaliada em relação a tal elemento. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta lítio à água, não há como supor que seus teores poderão ser incrementados na água tratada.

Dentre as quarenta e nove medições de mercúrio realizadas, quarenta e oito resultaram em números inferiores a 0,0005 mg/L e uma somente alcançou a 0,0008 mg/L. O limite de detecção supera porém o VMP da Resolução nº 357/2005, que é de 0,0002 mg/L (mas não a 0,002 mg/L, do Decreto Estadual nº 8.468/1976,) e assim então se caracteriza uma zona indefinida entre 0,0002 e 0,0005 mg/L. Entretanto, a Portaria nº 518/2004 aponta o limite máximo de 0,001 mg/L de mercúrio para a água tratada, o que alivia o rigor relativo do primeiro VMP referido à água bruta, superando‐o em até cinco vezes. Caso se utilize o sulfato férrico como coagulante, será possível se alcançar alguma remoção paralela de mercúrio no processo de tratamento (segundo as mesmas referências bibliográficas citadas anteriormente para o caso do chumbo). Diante dos fatos, é de se esperar obviamente que, mesmo diante da falta de informações exatas sobre as medições de mercúrio nas amostras de água bruta, será impossível qualquer aproximação de seu teor ao VMP indicado para a água tratada.

Os cátions potássio e sódio, medidos segundo resultados inferiores a 10,4 mg/L e 12,0 mg/L, respectivamente, não são, conforme a Resolução nº 357/2005 e o Decreto Estadual nº 8.468/1976, elementos limitantes de qualidade da água bruta. Pela Portaria nº 518/2004 referida aos padrões exigidos para a água tratada, há somente limitação para valores acima de 200 mg/L de sódio, cerca de dezesseis vezes o valor máximo medido nas amostras de água bruta. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta nenhum dos dois cátions à água (não será usado hidróxido de sódio como alcalinizante, por justificativa econômica da SABESP), não há como supor que seus teores poderão ser incrementados na água tratada.

Os resultados da medição de zinco total em todas as amostras de água bruta não alcançaram a 0,05 mg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 0,05 mg/L). Ainda que se considerasse 0,05 mg/L como medição de referência, corresponderia ela a somente 28% do VMP da Resolução nº 357/2005, cujo número é 0,18 mg/L (VMP de 5,0 mg/L no Decreto Estadual nº 8.468/1976). Por outro lado, em relação à água potável, a folga seria ainda maior, pois que para o VMP da Portaria nº 518/2004, igual a 5,0 mg/L, a relação se reduziria para 1%. Como o processo de tratamento de ciclo completo não acrescenta zinco à água, não há como supor que seus teores poderão ser incrementados na água tratada.


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44..66 EENNSSAAIIOOSS DDEE OORRGGÂÂNNIICCOOSS

As medições de glifosato para as quarenta e nove amostras de água bruta estiveram sempre abaixo de 25 µg/L (o limite de detecção do método de medição empregado pela SABESP é < 0,025 mg/L). O limite estabelecido na Resolução nº 357/2005 é de 65 µg/L, e de 50 µg/L na Portaria nº 518/2004, portanto houve uma considerável folga de sua concentração nas amostras de água bruta analisadas.

Em quarenta e nove amostras coletadas em 23/09, 24/09, 14/10, 04/11, 25/11 e 17/12/2008 e 07/07 e 15/07/2009, nos pontos 1, 2, 4, 5, 6 e 7, sendo que para estes quatro últimos as coletas foram efetuadas à superfície e à meia profundidade, dentre cinquenta e três parâmetros orgânicos prescritos na Resolução CONAMA nº 357/2005 sete não foram analisados (acrilamida, benzidina, carbaril, fenóis totais, PCBs, substâncias tensoativas que reagem com o azul de metileno e tributilestanho).

Dentre os quarenta e seis parâmetros analisados para cada amostra, quarenta e um tiveram seus resultados abaixo dos respectivos VMPs estabelecidos na Resolução CONAMA nº 357/2005 e seis foram quantificados na forma de “A < X”, sendo X superior ao respectivo VMP na Resolução. Foram eles: DDT (isômeros), gution, endrin, toxafeno, dodecacloro pentaciclodecano e paration.

Observando a Portaria nº 518/2004, relativa ao padrão de qualidade da água de consumo humano, nota‐se, porém, que dentre os seis parâmetros não conclusivamente definidos diante da Resolução nº 357/2005, quatro deles, gution, toxafeno, dodecacloro pentaciclodecano e paration, não são sequer incluídos na relação de parâmetros limitantes de qualidade da água potável, e os dois outros, DDT e endrin, tiveram seus resultados “A” (inferiores a 0,005 µg/L) inferiores (exageradamente) aos VMPs da Portaria nº 518/2004, que são, respectivamente, 2,0 µg/L e 0,6 µg/L.

44..77 EENNSSAAIIOOSS DDEE CCOOTT

Quarenta e cinco amostras de água bruta foram coletadas e analisadas nos períodos de 23/09 a 17/12/2008 e de 15/07 a 04/08/2009, sendo cinco de cada rio (Juquiá e São Lourenço) e trinta e cinco do reservatório Cachoeira do França. As amostras dos rios foram coletadas à superfície e as do reservatório, à superfície, meio e fundo, sendo que estas últimas, da segunda amostragem (14/10/2008) em diante, foram efetuadas somente na superfície e na meia profundidade.

Os resultados de COT nas oito amostras referentes aos rios variaram na faixa de 3,3 a 11,4 mg/L, enquanto os relativos aos pontos do reservatório, de < 2,0 a 17,0 mg/L. A Resolução nº 357/2005 e o Decreto Estadual nº 8.468/1976 não incluem o COT entre seus parâmetros de restrição de qualidade da água bruta. Porém, indireta e parcialmente o fazem quando limitam a DBO5 a 5,0 mg/L. Como foi comentado no item 5.5 ‐ Ensaios de Inorgânicos, todas amostras analisadas apresentaram resultados de DBO5 abaixo de 5,0 mg/L. Nas amostras de água do reservatório analisadas não se observou qualquer tendência de correlação entre o teor de COT e a profundidade nos pontos de coleta, exceto para as três amostras coletadas em 17/12/2008.

O parâmetro COT é um dos indicadores indiretos da presença de MON (matéria orgânica natural) na água bruta, tida como fonte potencial de formação de SPD’s na água tratada diante do uso de oxidantes e desinfetantes.

Os valores de COT encontrados nas quarenta e cinco amostras tomadas para análise se incluem na faixa genérica de 1 a 20 mg/L, apresentada como representativa para águas superficiais (que não as de pântano), conforme Figura 2.19 de Water Treatment Principles and Design –Montgomery Watson Harza, 2ª Edição, [2005]. Segundo Di Bernardo [Métodos e Técnicas de Tratamento de Água – 2005], citando Singer [1994], genericamente, teores de COT até 2,0 mg/L não são impeditivos do uso de cloro no processo de tratamento de água, porém acima de 4,0 mg/L deve ser prevista e monitorada a remoção de COT ao longo do processo, inclusive com uso de carvão ativado.


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A eficiência de remoção de COT foi investigada nos ensaios da ETA piloto em duas datas: 15 e 22/07/2009. Em ambos os eventos os valores do teor de COT da água bruta representativa do ponto P7 foram iguais a, respectivamente, 3,53 e 1,75 mg/L.

Na primeira data, quando se operou a ETA piloto com PAC como coagulante, a concentração de COT no efluente do filtro F3 (selecionado como o de melhor desempenho hidráulico e por isso, como referência para desenvolvimento do projeto básico) foi de 1,84 mg/L, que representou uma eficiência de remoção de 48 %.

Na segunda ocasião, com sulfato de alumínio como coagulante, o efluente do filtro F3 continha 1,36 mg/L de COT, o que traduziu um eficiência de remoção de 22 %.

44..88 CCOONNCCLLUUSSÕÕEESS EE RREECCOOMMEENNDDAAÇÇÕÕEESS

Da análise de resultados dos ensaios conduzida nos itens 7.2 a 7.7, conclui‐se que (estritamente à luz dos resultados alcançados nos ensaios relativos às amostras de água bruta coletadas nos períodos de 02/09 a 17/12/2008 e de 07/07 a 05/08/2009):

Ensaios bacteriológicos

Em relação a coliformes totais, os pontos P1, P4, P5,P6 e P7 estiveram ligeiramente equivalentes entre si e apresentaram 83 % de resultados abaixo de 5.000 NMP/100 ml (VMP). O ponto P2 (rio São Lourenço) mostrou‐se diferenciado para pior, com 83 % das amostras acima do VMP.

Em relação a Escherichia coli, ocorreu praticamente o mesmo que com coliformes totais. Os pontos P1, P4, P5, P6 e P7 equivaleram‐se entre si com todos os resultados abaixo de 400 NMP/100 ml e o ponto P2, diferentemente, teve 50 % dos resultados (três amostras) abaixo de 981 NMP/100 ml e 50 % (três amostras) superiores ao VMP (1.000 NMP/100 ml), porém abaixo de 9.000 NMP/100ml.

Ensaios hidrobiológicos

Em relação a cianobactérias, os pontos P4, P5, P6 e P7 equivaleram‐se entre si, tendo sido mantidos folgadamente resultados abaixo 1.500 cel/ml, contra um VMP de 50.000 cel/ml. As amostras feitas à superfície apresentaram as contagens mais elevadas.

MIB e geosmina

Em relação à substância MIB, todas medições se colocaram abaixo de 2,0 ng/L, número muito menor que 30 ng/L, valor apresentado por Lalezary como limiar de percepção. Mesmo resultados tão baixos como aqueles que foram medidos poderão ser ainda relativamente reduzidos com a remoção parcial de COT que, por via de regra, ocorrerá no processo de coagulação e precipitação química da ETA.

Em relação à substância geosmina, uma só medição, ou 1,9 % da quantidade total analisada, superou a 10 ng/L, índice de percepção segundo Lalezary. Uma parte de COT passível de ser removida na coagulação e precipitação química do processo de tratamento, por via de regra, poderá até incluir a geosmina e propiciar seu abatimento relativo.

Inorgânicos

Em relação à temperatura, as medições referentes aos rios apresentaram‐se com valores menores que dos quatro pontos do reservatório, e neste, a temperatura medida caiu com a profundidade. Para efeito da análise das condições de processo de tratamento de fase líquida, aos pontos P1 e P2 se associaram temperaturas na faixa de 15 a 22°C, e aos pontos do reservatório, em tomadas de água entre a superfície e a meia altura, de 17 a 26°C.


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Em relação à cor verdadeira, os resultados obtidos, entre 8 e 60 UC, equivaleram‐se entre rios e reservatório, e mesmo entre profundidades distintas de tomada neste último. A cor verdadeira, de intensidade média baixa, apresenta‐se com interesse como um dos parâmetros de referência indireta da remoção de COT ou de MON.

Em relação à turbidez, a dos rios superou ligeiramente a dos quatro pontos do reservatório, tendo sido a máxima dos primeiros, 31,9 NTU, e a dos segundos, 10,8 NTU, embora possam ser considerados todos resultados de baixa intensidade. Foi notada uma sensível ampliação da turbidez com a profundidade.

Em relação à condutividade elétrica, entre rios e reservatório os resultados mantiveram‐se distribuídos e sempre abaixo de 94,6 µS/cm, valor relativamente baixo e pertencente à faixa típica das águas de outros reservatórios da RMSP. A relativa reduzida dimensão do resultado máximo denota reduzida concentração de SDT, fato que, do ponto de vista de tratabilidade da água, se apresenta como favorável (interferência desprezível na cinética de coagulação).

Em relação à alcalinidade total, nos rios e no reservatório foi verificada uma faixa muito ampla de variação, como de 2,4 a 90 mg CaCO3. Não se estabeleceu correlação entre a alcalinidade total e a profundidade no reservatório. Dado o reduzido montante da alcalinidade total medido em cerca de 65% das amostras, até 10,0 mg/L CaCO3, há de se prever alcalinidade adicional para controle do processo de coagulação da planta de tratamento.

Em relação ao fósforo total, as medições variaram de 0,005 a 0,145 mg P/l, tendo sido superado algumas vezes o VMP (0,050 mg P/L). É tipicamente um parâmetro relacionado a questões limnológicas, e não de tratabilidade da água (desde que alto teor de SDT, ao qual pode se relacionar, não interfira com a cinética de coagulação).

Em relação ao nitrogênio total, o valor máximo alcançou a 1,48 mgN/L, muito abaixo do VMP (14,7 mg N/L), do qual está excluída a parte referente ao nitrogênio orgânico. Além do nitrogênio total não estabelecer nenhuma relação com o processo de tratamento, a expressiva diferença entre seu resultado máximo medido e o VMP indica indiretamente o enquadramento dos teores de amônia, nitrato e nitrito na água tratada (dentre os três parâmetros, os dois últimos são refratários aos processos usuais de oxidação da planta de tratamento).

Em relação ao pH, o dos rios flutuou na faixa de 6,3 a 7,2, e o dos três pontos do reservatório, de 6,0 a 7,6. Dada a reduzida alcalinidade total dominante nas águas dos rios e reservatório, do que desdobra baixa capacidade tampão, a maior frequência foi de pH variando na faixa de 6,5 a 7,0 em todos os pontos.

Em relação ao ferro total, nos rios e reservatório o valor máximo medido foi de 1,49 mg/L. A parcela de íon ferroso, cuja remoção é de interesse no processo de tratamento, é relativamente inferior ao resultado de máximo valor apresentado acima. O teor de ferro total cresceu com a profundidade, tendo sido máximo junto ao fundo.

Em relação ao ferro dissolvido, ou íon ferroso, há valores que alcançaram a 0,55 mg/L nos rios e a 0,40 mg/L no reservatório. Sendo 0,30 mg/L o VMP para as águas bruta e tratada, poderá ser necessária a oxidação prévia da água bruta para minimizar risco de problemas associados ao ferro dissolvido no sistema de distribuição de água, mesmo estando seu teor abaixo de 0,30 mg/L. De acordo com os resultados disponíveis até agora, quanto mais alta for realizada a tomada d’água no reservatório, menor teor de ferro dissolvido conterá a água bruta.

Em relação ao manganês total, o máximo valor não superou a 0,08 mg/L nos rios e 0,04 mg/L no reservatório, contra um VMP de 0,10 mg/L. Mesmo diante dessa folga, quanto menos manganês total contiver a água tratada na saída da planta mais seguro será o status para se evitar desdobramentos indesejáveis no sistema de distribuição (aparecimento de cor, gosto, odor, e outras coisas mais). Grosseiramente, as águas mais próximas à superfície se apresentaram com menor teor de manganês.


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Em relação à DQO, que apresentou resultados inferiores a 20 mg/L e não existe limite na legislação, não há nenhuma demanda de tratamento específico. Pode ser reduzida progressivamente ao longo do processo de tratamento por ação progressiva das operações unitárias de oxidação, coagulação, desinfecção e adsorção.

Em relação aos anions bromato, cloreto e fluoreto, todos os valores medidos estiveram em patamares abaixo dos VMPs cabíveis de águas bruta e tratada.

Em relação à dureza, indiferentemente se dos rios ou do reservatório, um resultado alcançou a 21,8 mg/L, número quase vinte e três vezes inferior ao VMP da água tratada. Tal parâmetro, nessa faixa de valores, não tem implicação com o processo de tratamento, nem vice‐versa, ainda que se considere algum incremento dos anions sulfato ou cloreto na coagulação e do cátion cálcio na alcalinização a dureza final pouca diferença terá em relação ao valor original da água bruta.

Em relação aos cátions cálcio e magnésio, os resultados medidos nada representam diretamente em relação à necessidade de tratamento, tampouco são parâmetros regulamentados na legislação.

Em relação as três formas de nitrogênio (amoniacal, nitrato e nitrito), todos os resultados se mantiveram muito afastados dos respectivos VMP. À exceção do nitrogênio amoniacal que será praticamente eliminado nos processos de oxidação e desinfecção do tratamento de ciclo completo, os outros dois parâmetros, por serem refratários às operações unitárias de tratamento, continuarão tendo seus resultados muito aquém dos respectivos VMPs, para segurança da água tratada.

Em relação a SDT, mesmo não se conhecendo quão inferiores ao VMP foram os resultados apresentados, pois que foram quantificados somente como abaixo de 500 mg/L, tem‐se também a garantia, inferida indiretamente a partir da observação dos baixos teores de anions e cátions da água bruta, que a cinética do processo de coagulação estará protegida da ação de interferência desse parâmetro.

Em relação a SST, que sequer é parâmetro regulamentado, as medições, de reduzidíssimos valores, nada representam como demanda de tratamento. Ao contrário, sua presença, sob teor razoável diante de água com cor verdadeira relativamente superior à turbidez, será até favorável ao processo de formação de flocos densos.

Em relação aos anions sulfato e sulfeto, os valores reduzidíssimos de sulfato medidos na água bruta apontam para a impossibilidade de se atingir talvez a 20% do VMP após a aplicação de coagulante sulfatado, também porque os baixíssimos teores de sulfeto medidos não representam potencial de risco para elevação da concentração de sulfato na água tratada, mesmo porque serão pré‐oxidados na cabeceira do processo.

Em relação à DBO, resultados inferiores ao VMP não apontariam para nenhuma necessidade de tratamento específico, sobretudo porque ela seria reduzida progressivamente ao longo do processo de tratamento, por ação paralela das operações unitárias de pré‐oxidação, coagulação, desinfecção e adsorção, tal como a DQO.

Em relação ao alumínio dissolvido, os resultados, de reduzidos valores absolutos, inferiores aos VMPs das águas bruta e tratada nada significam em relação à necessidade diferenciada de se controlar o teor de alumínio residual inerente ao processo de coagulação da água bruta.

Em relação a óleos e graxas, os valores medidos na faixa de 5,0 a 8,5 mg/L são difíceis de serem analisados diante da inexistência de VMPs na legislação, a não ser pela definição de “virtualmente ausentes”, à qual são incomparáveis. Apesar do surpreendente teor de óleos e graxas determinado nas análises de água bruta, admite‐se a possibilidade de uma parcela ser coagulada (emulsão quebrada pelo coagulante) e outra, aderida aos flocos formados no tratamento de ciclo completo antes de se alcançar a filtração.


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Em relação a arsênio, bário e cádmio, além de seus resultados terem sido inferiores aos respectivos VMPs de água bruta, também o foram em relação aos da água tratada. Os teores desses elementos na água bruta, talvez com exceção do arsênio, que poderia ser ainda diminuído com o processo de coagulação, seriam mantidos iguais na água tratada.

Em relação ao chumbo, uma parcela significativa dos resultados ultrapassou os VMPs da Resolução nº 357/2005 e da Portaria nº 518/2004. Admite‐se que o limite de 0,01 mg/L poderia ser alcançado com a coagulação com sais de alumínio ou ferro. O chumbo, por isso, deverá ser um dos parâmetros de controle da planta em escala real.

Na segunda fase dos estudos de tratabilidade foram analisadas as concentrações de chumbo na água bruta e nos efluentes dos quatro filtros constituintes da ETA piloto. Porém a concentração do poluente na água bruta foi tão reduzida, < 0,005 mg/L, abaixo do nível de detecção do método analítico, que não foi possível medir as eficiências de remoção resultante do processo de tratamento completo com coagulação por sais de alumínio.

Em relação ao cobre, por indefinição do valor individual de cada medição, os resultados, em parte ou no total, podem ter ficado acima ou abaixo do VMP da água bruta, mas ainda assim se mantiveram todos abaixo de um centésimo do VMP de água tratada. Portanto, como não há acréscimo desse metal ao longo do processo de tratamento, os baixos teores medidos na água bruta se repetirão na água tratada.

Em relação ao cromo total e ao hexavalente, os resultados do primeiro foram bem inferiores a todos VMPs de águas bruta e tratada, e como não haverá introdução desse metal no processo de tratamento de ciclo completo, seu teor na água tratada se manterá abaixo do respectivo VMP (podendo até ser menor em razão da remoção parcial de cromo trivalente que ocorrerá no processo de coagulação). O cromo hexavalente não é admitido como referência de qualidade para águas bruta e tratada na legislação específica.

Em relação ao lítio, os resultados se mantiveram abaixo de 1/500 do VMP estabelecido. Não existe referência ao lítio na Portaria nº 518/2004, portanto, do ponto de vista de potabilidade da água, não representa qualquer demanda para o processo de tratamento.

Em relação ao mercúrio, dada a indefinição numérica individual dos resultados medidos, o VMP referente à Resolução CONAMA nº 357/2005 pode ou não ter sido ultrapassado, mas não os VMPs do Decreto Estadual nº 8.468/1976 e da Portaria nº 518/2004. Como o processo de tratamento não acrescenta mercúrio à água, pelo contrário, pois pode até haver sua remoção parcial pela aplicação de sulfato férrico, se este for utilizado como coagulante, os baixos teores do metal se repetirão na água tratada.

Em relação ao potássio, os resultados medidos nada representam diretamente em relação à necessidade de tratamento específico para sua remoção, tampouco ele é um parâmetro regulamentado na legislação pertinente.

Em relação ao sódio, os resultados medidos também nada representam diretamente em relação à necessidade de tratamento específico, pois o valor máximo foi cerca de dezesseis vezes inferior ao VMP de água tratada, além de não ser um parâmetro incluído na legislação de água bruta pertinente.

O zinco, além de seus resultados terem sido inferiores ao respectivo VMP de água bruta, também o foram em relação ao de água tratada. Os teores desse metal na água bruta, em razão do processo de tratamento não acrescentar zinco à água, serão mantidos na água tratada.

Orgânicos

Em relação ao glifosato, todos os resultados se mantiveram muito afastados dos VMPs.

Em relação às substâncias DDT, endrin, toxafeno, dodecadoro pentaciclodeno, gution e paration, os VMPs na Resolução CONAMA nº 357/2005 são iguais a, respectivamente, 0,002 mg/L, 0,004 µg/L, 0,01


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µg/L, 0,001 µg/L, 0,005 µg/L e 0,04 µg/L. Os resultados de suas medições, indicados como abaixo de determinados valores (limites de detecção dos instrumentos de medição), segundo a ordem apresentada acima, foram: < 0,005 mg/L, < 0,005 µg/L , < 1,0 µg/L , < 0,005 µg/L ,< 0,05 µg/L e < 0,05 µg/L.

Dada a indefinição numérica dos resultados apresentados, os respectivos VMPs podem ou não ter sido ultrapassados.

Dentre as substâncias assinaladas acima, somente DDT e endrin são relacionados como parâmetros condicionantes da qualidade da água tratada, e seus limites na Portaria nº 518/2004 são, respectivamente, 2,0 µg/L e 0,60 mg/L. Considerando que os valores máximos possíveis medidos tenham sido iguais a 0,005 µg/L, houve uma folga de quase quatrocentas vezes em relação ao VMP do DDT e de cento e vinte vezes em relação ao VMP do endrin para água tratada. Como no processo de tratamento não há inserções de DDT e endrin na água, os reduzidos resultados medidos na água bruta se repetirão na água tratada.

COT (Carbono Orgânico Total)

Em relação ao COT, embora não possam ser comparados os resultados alcançados a VMPs, por estes não existirem na legislação específica, nem de água bruta, nem de água tratada, os valores máximos medidos se situaram na parte superior da faixa característica de COT para mananciais de superfície.

Trata‐se de uma observação de relativa importância, pois que embora o processo de tratamento promova sua redução parcial (em proporção indefinida teoricamente), também ao longo de sua progressão podem ser gerados subprodutos nocivos à saúde humana.

A depender da quantidade das substâncias geradas, se delinearia então a demanda de tratamento específico, por exemplo, adsorção física. O parâmetro COT deverá ser também uma das referências de controle de processo, futuramente, na planta de tratamento.

Na segunda fase dos estudos de tratabilidade na ETA piloto foram efetuadas medições de COT nas águas bruta e filtrada, em duas datas. As eficiências de remoção de COT foram avaliadas em 48 % (coagulante: PAC) e 22% (coagulante: sulfato de alumínio). Faz‐se a ressalva que na última data a concentração de COT era inferior a 2,0 mg/L, o que efetivamente altera, para baixo, em razão da redução da dimensão da escala, a taxa específica de remoção de COT.

Diante da hipótese de implantação de uma planta de tratamento de ciclo completo e dos resultados disponíveis de qualidade da água bruta, observa‐se que:

dada a qualidade mais estável da água bruta nos pontos sondados no reservatório Cachoeira do França, é recomendável a sua utilização como local de tomada d’água para a ETA, em detrimento dos rios;

dados os menores teores de cianobactérias relacionados ao nível abaixo da camada superficial do reservatório, é recomendável a utilização de tomada d’água com opções de captação múltipla ao longo da coluna d’água;

embora tenham sido relativamente baixos os teores medidos de MIB (abaixo de 2,0 ng/L) e geosmina (abaixo de 14,0 ng/L, mas com predominância na faixa de 2,0 a 3,0 ng/L), ainda assim é recomendável a aplicação de oxidante na água bruta ou ao longo do processo de tratamento;

dada a predominância da baixa alcalinidade total, é recomendável a instalação de sistema de pré‐alcalinização para alcance da coagulação ótima;

dado o teor de chumbo acima de 0,01 mg/L em 43% das amostras analisadas, é recomendável a utilização do coagulante mais eficiente dentre sais de alumínio e de ferro para sua remoção em paralelo à de outros parâmetros, e o contínuo monitoramento de sua concentração nas águas bruta e tratada;


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diante da presença de ferro dissolvido (abaixo de 0,40 mg/L), da condição de cor verdadeira (abaixo de 60 uH) predominante sobre a turbidez (abaixo de 10,8 UNT) e do nível do teor de COT (abaixo de 17,0 mg/L) relativamente elevado é recomendável a instalação de um sistema de oxidação da água bruta; e,

dado o relativo elevado teor de COT e a sugestão anterior de aplicação de substância pré‐oxidante na água bruta, é recomendável o monitoramento de COT nas águas bruta e em processo de tratamento e de SPDs nesta última. Caso os resultados sejam superiores aos respectivos VMPs da Portaria nº 518/2004, ou de outra referência complementar, estudos específicos de tratabilidade deverão ser desenvolvidos para estabelecimento de estratégia de redução de seus teores.


0814.C.01.HID.RTF‐02 86

55 TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE DDAASS ÁÁGGUUAASS BBRRUUTTAASS DDOO RRIIOO JJUUQQUUIIÁÁ –– CCAARRAACCTTEERRIIZZAAÇÇÃÃOO EE EENNSSAAIIOOSS DDEE JJAARRRROOSS ((JJAARR TTEESSTTSS))


Três pontos alternativos de captação de água bruta no reservatório Cachoeira do França foram escolhidos antes dos ensaios de tratabilidade e foram denominados P4, P5 e P6. O texto a seguir aborda as principais características das águas brutas no tocante à tratabilidade, delineia o procedimento básico dos ensaios de tratabilidade em escala de laboratório, apresenta os principais resultados dos mesmos e comenta e tira conclusões laboratoriais.

55..22 CCAARRAACCTTEERRIIZZAAÇÇÃÃOO DDAASS ÁÁGGUUAASS BBRRUUTTAASS

5.2.1 POTENCIAL ZETA

O Potencial Zeta representa a carga elétrica repulsiva resultante entre duas partículas muito próximas uma da outra no meio líquido e é uma indicação do grau de dificuldade de se desestabilizar as partículas de uma água com a coagulação e mecanismos de adsorção de cargas e neutralização. As partículas naturais presentes em uma dada água apresentam carga elétrica resultante negativa e é por isso que os valores indicados no Quadro 5.1 são negativos.

Quanto menor o módulo do Potencial Zeta, mais fácil é a quebra do equilíbrio dinâmico repulsivo entre partículas na água e mais fácil é a desestabilização das partículas em termos elétricos.

Devemos lembrar que é comum uma ETA operar com dosagens de coagulante além da faixa para atuação dos referidos mecanismos, ou seja, operar com o mecanismo de varredura a partir de dosagens mais elevadas de coagulante.

5.2.2 CONDUTIVIDADE E ALCALINIDADE

A condutividade espelha os teores de sólidos dissolvidos totais e a alcalinidade descreve não só a capacidade de tamponamento (de resistir a mudanças de pH) de uma água, mas também aponta para uma menor ou maior dificuldade em se coagular e flocular tal água, que é função direta da alcalinidade total presente.

O Quadro 5.1 a seguir mostra o Potencial Zeta, condutividade e alcalinidade das águas brutas testadas.

Quadro 5.1 – Resumo do Potencial Zeta, Condutividade e Alcalinidade das Águas Brutas

Água bruta/Período de Tempo

Potencial Zeta (mV) Condutividade

(mS/cm) Alcalinidade (mg CaCO3/L)

P4 ‐ Seco ‐19,1 0,04 8

P5 ‐ Seco ‐17,4 0,04 9

P6 ‐ Seco ‐16,6 0,0378 7

P4 ‐ Úmido ‐17,2 0,0475 7

P5 ‐ Úmido ‐14,9 0,0346 7

P6 ‐ Úmido ‐18 0,0368 14

O menor Potencial Zeta (em módulo) encontrado foi da água do P5; quanto menor o valor em módulo, menor tende a ser a dose de coagulante necessária para quebrar o equilíbrio repulsivo entre partículas na água. Por outro lado, os valores obtidos para as três águas brutas foram muito próximos uns dos outros.


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Os valores de condutividade foram todos bastante baixos, indicando que a importância aparente dos sólidos dissolvidos nas águas não era significativa. Os valores de alcalinidade de todas as águas foram muito baixos, indicando capacidade muito baixa de tamponamento e dificuldade em coagular e flocular, porém, mudanças no pH para ajustes prévios podem ser obtidas com baixas doses de alcalinizante. No entanto, cabe ressaltar o fato de que, em tempo úmido, a alcalinidade da água bruta no ponto P6 foi significativamente maior que nos pontos P4 e P5; isto indica que, em tempo úmido, a coagulação‐floculação adequada da água bruta de P6 deve ser obtida com menos dificuldade que no caso das águas brutas de P4 e P5.

A baixa alcalinidade indica baixa capacidade de tamponamento, o qual significa que qualquer mudança do pH da água pode ser obtida com baixas doses de alcalinizante ou ácido forte. Isto pode ser desejável em caso de ser necessário ajuste de pH previamente à coagulação na futura ETA.

5.2.3 SEDIMENTAÇÃO NATURAL

Testes de sedimentação natural foram conduzidos com as águas dos pontos P4, P5 e P6 em tempo úmido, de modo a se obter uma avaliação simplista de quão fácil ou difícil seria a sedimentação de cada água, sem adição química. Para cada água, por ocasião do recebimento no laboratório, foram retiradas alíquotas iguais em béqueres após a homogeneização no tanque de armazenagem.

Foram feitas contagens de partículas imediatamente após a coleta no tanque e em intervalos de tempo predeterminados para os béqueres em repouso. A primeira contagem foi realizada no tempo zero de sedimentação, e as outras seguintes em intervalos de tempo de 10 em 10 minutos. Durante este intervalo de tempo os béqueres foram deixados em repouso em uma superfície plana. A Figura 5.1 mostra as curvas de número de partículas com o tempo de sedimentação.

Figura 5.1 – Curvas de Sedimentação Natural – Águas Brutas em Tempo Úmido

60.000

65.000

70.000

75.000

80.000

85.000

90.000

95.000

100.000

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (min)

(nº partículas/ 10 mL)

P4/ÚMIDO P5/ÚMIDO P6/ÚMIDO

Linear (P4/ÚMIDO) Linear (P5/ÚMIDO) Linear (P6/ÚMIDO) Não pareceu haver diferença significativa entre as declividades das curvas de sedimentação das três águas, porém a diferença em termos de densidade numérica de partículas das águas dos pontos P4 e P5 e da água do ponto P6 foi significativa.


0814.C.01.HID.RTF‐02 88

O aumento da concentração numérica de partículas em uma determinada água bruta implica na diminuição da qualidade físico‐química da mesma, porém tende a melhorar a tratabilidade no sentido das operações de coagulação e floculação, por haver mais “matéria prima” para tais operações.

55..33 EENNSSAAIIOOSS DDEE JJAARRRROOSS ((JJAARR TTEESSTTEESS))

De 9/setembro a 4/novembro/2008 noventa e oito testes de jarros ou Jar Testes foram conduzidos no Laboratório de Pesquisas da ETA do Alto da Boa Vista da SABESP. Foram utilizados seis tipos de águas brutas: águas de tempo seco e de tempo úmido coletadas nos pontos P4, P5 e P6.

Foi gerado um extenso banco de dados de: (1) configurações de Jar Testes, (2) resultados de tratamento de Jarros para cada água bruta testada e cada coagulante (com ou sem auxiliar de coagulação) testado. As configurações se referem às intensidades e tempos de mistura para coagulação e floculação, tempo de decantação, pH de coagulação, tipo de água bruta, dosagem de coagulante, dosagem de alcalinizante e, onde aplicável, tipo e dosagem de auxiliar de coagulação. Os resultados de tratamento se referem às eficiências de remoção de cor aparente, turbidez e partículas. Com relação a este último tipo de resultados, foram feitas contagens de partículas de amostras de água bruta e tratada em todas as baterias de ensaios cabíveis.

Os coagulantes testados foram: policloreto de alumínio (PAC), sulfato de alumínio (SA) e sulfato férrico (SF).

O objetivo principal dos testes foi obter dosagens e faixas de pH ótimos para cada tipo de coagulante testado, assim como as configurações ótimas de mistura (gradientes de velocidades e tempos correspondentes). Adicionalmente, após as otimizações citadas, foi testado com cada coagulante um auxiliar de coagulação comumente utilizado da ETA ABV (poliamina catiônica).

Os resultados dos ensaios de jarros fornecem subsídios técnicos para os ensaios em escala piloto, porém não devem ser encarados como diretrizes técnicas. O fato é que as diferenças existentes entre as escalas de bancada e laboratório para as operações de coagulação e floculação limitam a utilização dos resultados de bancada nos ensaios em escala piloto.

55..44 QQUUAADDRROOSS--RREESSUUMMOO DDEE TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE EE AANNÁÁLLIISSEE DDOOSS RREESSUULLTTAADDOOSS

Foram preparados dois grupos de Quadros‐resumo dos testes:

1º grupo: os Quadros 5.2 a 5.4 contêm as configurações de testes mais relevantes e somente os melhores resultados de tratabilidade.

2º grupo: os Quadros 5.6 a 5.11 (vide seção 5.5.4) mostram os ensaios de Jar Teste com os melhores resultados de remoção de cor aparente, turbidez e partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 micra, em função do número do Jarro e do número do teste. Assim sendo, esses quadros tem um maior rigor e são mais ricas de detalhes do que os Quadros do 1º grupo. Por isso, esses Quadros foram utilizadas na confeçcão das Figuras 5.2 a 5.7.


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Quadro 5.2 – Resumo de Tratabilidade em Escala Laboratorial

a.b. caract. coag. dose ot. fxa. ótima mistura

típicas (mg/L) pH (‐‐‐) rápida (rpm/T)

P4‐seco 1,7 a 4 UNT SA 10 a 30 5,7 a 6,2 (5,8) 185 a 195 / 1 min

25 a 50 um. Pt‐Co 15 a 30 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

25 a 48 mil p/10 mL 10 5,8 190 a 195 / 1 min

pH 6,8 a 7,0 SF 10 a 20 5,7 a 6,0 (5,8) 190 a 195 / 1 min

PAC 4 a 7 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

P5‐seco 2 a 4 UNT SA 17,5 a 20 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

30 a 50 un. Pt‐Co SF 7,5 a 20 5,7 a 6,0 (5,8) 190 a 195 / 1 min

25 a 35 mil p/10 mL 7,5 a 20 5,7 a 6,0 (5,8) 190 a 195 / 1 min

pH 6,9 a 7,0 PAC 5 a 7 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

5 a 7 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

P6‐seco 2,3 a 3 UNT SA 30 ~6 190 a 195 / 1 min

25 a 35 un. Pt‐Co 35 6,7 190 a 195 / 1 min

35 a 50 mil p/10 mL 10 a 35 6,4 a 6,5 190 a 195 / 1 min

pH 6,8 a 7,0 35 6,5 a 6,6 190 a 195 / 1 min

17,5 ~6,8 190 a 195 / 1 min

13 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

20 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

SF 7,5 a 10 5,6 a 5,8 190 a 195 / 1 min

7,5 a 10 5,6 a 5,8 190 a 195 / 1 min

PAC 5 a 7 6,6 a 6,8 190 a 195 / 1 min

a.b. caract. coag. dose ot. fxa. ótima mistura

típicas (mg/L) pH (‐‐‐) rápida (rpm/T)

P4‐úmido 6,5 a 13 UNT SA 25 6,7 a 6,8 190 a 195 / 1 min

80 a 100 un. Pt‐Co 25 6,7 a 6,8 190 a 195 / 1 min

60 a 100 mil p/10 mL 25 5,9 a 6,1 190 a 195 / 1 min

pH 6,7 a 7,0 SF 20 ~6,0 190 a 195 / 1 min

25 a 27,5 5,8 a 5,9 190 a 195 / 1 min

PAC 12 6,5 190 a 195 / 1 min

10 a 16 6,6 a 6,7 190 a 195 / 1 min

12 a 16 6,75 190 a 195 / 1 min

14 a 16 6,6 a 6,7 190 a 195 / 1 min

14 a 16 6,7 a 6,8 190 a 195 / 1 min

P5‐úmido 2,0 a 5,5 UNT SA 8 a 10 (*) 6,1 a 6,2 190 a 195 / 1 min

30 ‐ 35 un. Pt‐Co SA 20 a 25 (*) 6,6 a 6,8 190 / 1 min

16 a 32 mil p/10 mL SF 15 a 25 5,7 a 6,2 190 a 195 / 1 min

pH 6,8 a 6,9 15 a 25 ~6,2 190 a 195 / 1 min

18 a 20 (#) 5,7 a 6,2 190 a 195 / 1 min

18 a 20 (#) 5,8 a 6,0 190 a 195 / 1 min

PAC 10 a 14 6,5 a 6,7 190 a 195 / 1 min

10 a 14 6,5 a 6,7 190 a 195 / 1 min

P6‐úmido 3,3 a 4,6 UNT SA 20 a 25 6,6 a 6,7 190 / 1 min

50 a 70 un. Pt‐Co 20 a 25 (@) 6,7 a 6,8 190 / 1 min

50 a 90 mil p/10 mL 20 a 25 ~ 5,5 ? (baixo) 190 / 1 min

pH 6,8 a 7,0 20 a 25 6,5 a 6,7 190 / 1 min

20 a 25 6,0 a 6,1 190 / 1 min

20 a 25 (‐) 6,0 a 6,1 190 / 1 min

SF 18 a 24 ($) ~ 6,0 190 / 1 min

17,5 a 30 ~ 5,8 (melhor) 190 / 1 min

20 (+) 6,0 a 6,1 190 / 1 min

27,5 a 30 ~ 5,8 190 / 1 min

27,5 a 30 ~ 6,0 190 / 1 min

27,5 a 30 ~ 6,0 190 / 1 min

PAC 12 a 14 6,7 a 6,8 190 / 1 min

14 6,7 190 / 1 min

12 a 16 6,6 a 6,8 190 / 1 min PAC remove + turb e cor ap. que SA ou SF. Doses ótimas de PAC foram < dose ótimas de SA ou SF; PAC deve formar menos lodo Redução das rotações de mistura favoreceu SA mas não SF (e talvez não o PAC) A tratabilidade das a.b´s secas foi melhor que as a.b.´s de tempo úmido PAC parece ser o melhor na rem. de partículas Aplic. polímero (0,5 ppm) c/AS, pH ~ 6,0 ajudou na rem. de partículas; em pH ~ 6,7 não ajudou Aplic. de polímero com SF em pH ~ 5,8 ajudou a rem. de partículas


0814.C.01.HID.RTF‐02 90

Quadro 5.3 – Resumo de Tratabilidade em Escala Laboratorial (cont.)

a.b. coag. mistura Sedim. Rem. turb Rem. cor

lenta (rpm/T) (min) (max %) ap. (Max %)

P4‐seco SA 50 a 55 / 20 min 30 ~80 ~90

50 / 15 min 30 80 ‐

30 / 20 min 30 85 90+

SF 30 / 20 min 30 84 85

PAC 50 a 53/ 20 min 30 85 92

P5‐seco SA 30 / 20 min 30 85 90

SF 50 a 53/ 20 min 30 84 85

30 / 20 min 30 ‐‐‐ 75

PAC 50 a 53/ 20 min 30 90 90

30 / 20 min 30 78 70

P6‐seco SA 55 / 20 min 30 66 60

55 / 20 min 30 80 70

35 / 20 min 30 80 65

35 / 20 min 30 85 66

35 / 20 min 30 80 66

50‐30‐25/ 20 min 30 85 50

50‐30‐25/ 20 min 30 85 95

SF 50 a 53/ 20 min 30 80‐85 ~50

35 / 20 min 30 80 ~50

PAC 50 a 53/ 20 min 30 88 ‐‐‐

a.b. coag. mistura Sedim. Rem. turb Rem. cor

lenta (rpm/T) (min) (max %) ap. (Max %)

P4‐úmido SA 20 / t. variou de 10 a 50 min 30 92 85

20 30 85 90

20 30 < 80 80

SF 55 / 15 min 30 93 94

90‐50‐20 / 5 min cada 30 94 90

PAC 30 / 20 min 30 93 93

30 / 20 min 30 93 94

30 / 20 min 30 94 97

50‐53‐20 / 5 min cada 30 92 97

50‐35‐20 / 6,7 min cada 30 95 98

P5‐úmido SA 20 / 20 min 30 85 88

SA 20 / 20 min 30 86 88

SF 35 / 20 min 30 95 90

35 / 20 min 30 85 85

25 / 20 min 30 70+ 60

50‐40‐30‐20 /5 min cada 30 80+ 65+

PAC 30 / 20 min 30 90 96

50‐35‐20 / 6,7 min cada 30 85 90

P6‐úmido SA 55‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 87 86

55‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 88 90

55‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 88 90

55‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 87 ‐‐‐

50‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 85; 90(‐) 81‐88

50‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 85 85

SF 50‐40‐30‐20 /5 min cada 30 92 87

35 / 20 min 30 91 81

50‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 93 84

35 / 20 min 30 91 81

50‐40‐30‐20/ 5 min cada 30 91 81

50‐40‐30‐20/ 7,5 min cada 30 91 81

PAC 30 / 20 min 30 91 90

30/ t. variou de 10 a 50 min 30 95 (&) 92 (&)

65‐55‐45‐40‐30/ 6 min cada 30 93 94


0814.C.01.HID.RTF‐02 91

Quadro 5.4 – Resumo de Tratabilidade em Escala Laboratorial (cont.)

a.b. coag. Rem. Part. 2‐40 um OBS.: (max %; min num/10 mL)

P4‐seco SA ~80 (5250/10 mL) alcalinidade bxa (9 ppm) 93; (2000 /10 mL) 99,7: (1100/ 10 mL) dose ótima SA = 10 mg/L SF 92; (2800/ 10 mL) PAC 98‐95; (2000 ‐ 700 /10 mL)

P5‐seco SA 99,7; (2000 /10 mL) alcalinidade bxa (9 ppm) SF 96,2; (1300/ 10 mL) 96; (1350 / 10 mL) PAC 98‐95; (2000 ‐ 700 /10 mL) 93; (3800/ 10 mL)

P6‐seco SA ‐‐‐ 90; (~4500/ 10 mL) `‐‐‐; (5300/ 10 mL) `‐‐‐; 1300 a 3300/ 10 mL `‐‐‐; (2000 a 2100/ 10 mL) `‐‐‐; (2800 a 3000/ 10 mL) dose ótima min SA = 13 mg/L `‐‐‐; (2300 a 3200/ 10 mL) SF 94; (2600/ 10 mL) 92; (2700/ 10 mL) PAC 97; (1025/ 10 mL)

a.b. coag. Rem. Part. 2‐40 um OBS.: (max %; min num/10 mL)

P4‐úmido SA 94; (3200/ 10 mL) alcalinidade mto bxa (7 ppm) 94,7; (3600/ 10 mL) 94,6; (3700/ 10 mL) SF 95; (2300 a 3200/10 mL) 97,8; (2100/ 10 mL) PAC 98; (2300/ 10 mL) 98,2; (1270/ 10 mL) 97,5; (1800/ 10 mL) 97,4; (1810/ 10 mL) 98,2; (1250/ 10 mL)

P5‐úmido SA 90; ‐‐‐ Polímero (poliamina catiônica) SA 90; ‐‐‐‐ dose: (*) 0,05 a 0,09; (#) 0,1 mg/L SF 98 a 96; (1100 a 1750/ 10 mL) pH ideal parece ser ~ 5,8 97,5 a 97; (1250 a 1600/ 10 mL) 94 a 92; (1400 a 2000/ 10 mL) melhor dose = 20 mg/L 97,5 a 94; (800 a 1200/ 10 mL) poli pareceu ajudar rem. part PAC 99 a 97; (800 a 2000/ 10 mL) 98 a 97; (1500 a 1800/ 10 mL) alcalinidade mto bxa (7 ppm)

P6‐úmido SA max 87 ; (min de 8500/10 mL) Polímero (poliamina catiônica) max 89 ; (min de 7000/10 mL) ($) dose de 0,1 mg/L max 90,5; (min de 6000/10 mL) (@) dose de 0,2 mg/L 90; (em torno de 5000/ 10 mL) (+) dose de 0,3 mg/L max: 93; (3700/ 10 mL) (‐) dose de 0,5 mg/L max: 96 (‐); (1900/ 10 mL) SF 97,7 a 96,6; (2100 a 3100/ 10 mL) poli pareceu ajudar rem. part 97,1: (1460/ 10 mL) na coag. com SF. 96,2(+) a 95,2; (1950 (+) a 2480/10 mL) max 97;(1450/ 10 mL) max 98; (1200/ 10 mL) max 97,5; (1350/ 10 mL) PAC 97; (2200/ 10 mL) 98, 5(&);(1100 ‐ 1070/ 10 mL) (&) Para 20 e 40 min flocul. 99 a 97,5; (770 ‐ 1800/ 10 mL) 98,5 a 98; (1100 ‐ 1570/ 10 mL)


0814.C.01.HID.RTF‐02 92

55..55 AANNÁÁLLIISSEE DDOOSS RREESSUULLTTAADDOOSS

5.5.1 INTRODUÇÃO

As características principais das três águas brutas (alternativas de captação nos pontos P4, P5 e P6) foram bastante semelhantes entre elas, e a análise detalhada dos resultados do Quadro 5.1 indica este fato.

Inicialmente, as considerações fundamentais para cada uma das três operações de tratamento por Jar Testes foram as relatadas a seguir.

5.5.1.1 Coagulação ou mistura rápida

Para todos os coagulantes testados, sempre foi empregada a rotação máxima possibilitada pelas pás (faixa de 185 a 195 rpm) do equipamento e que permitia controle do nível de água nos jarros sem “espirrar” água para fora da zona de mistura. Quanto ao tempo de mistura rápida, foi pré‐fixado valor de 1 minuto; alguns testes preliminares com 45 segundos não mostraram melhoria no desempenho do tratamento de bancada para os coagulantes testados.

5.5.1.2 Mistura lenta

As rotações das pás foram variadas em alguns testes preliminares, e verificou‐se que bons resultados podiam ser obtidos de duas formas: a rotação poderia ser um único valor ou escalonada ao longo do tempo de floculação (velocidades sendo variadas para baixo a cada intervalo de tempo cujo total era o tempo de floculação). O tempo total de floculação foi variado de 20 a 50 minutos e chegou‐se à conclusão que 30 minutos parecia ser o melhor. Tempos menores não foram tão bons e tempos maiores não fizeram diferença.

5.5.1.3 Sedimentação

O tempo de sedimentação nos jarros foi pré‐fixado em 30 minutos, recomendável para águas brutas de baixa turbidez e alta cor aparente. Para águas brutas com turbidez relativamente elevada e baixa cor aparente, o tempo de 20 minutos pode ser adequado.

O Quadro 5.4 apresenta a conversão de rotações por minuto (rpm) para gradientes de velocidade (G, em segundos‐1) para o equipamento de Jar Testes.

Quadro 5.5 – Gradientes de Velocidades (G) para Jar Testes

Rotação das Pás (rpm)

Velocidade (m/s)

Potência Efetiva

(N x m/s = J/s)

G (s‐1)

Rotação das Pás (rpm)

Velocidade (m/s)

Potência Efetiva

(N x m/s = J/s)

G (s‐1)

200 0,79 0,6527 571 50 0,2 0,0102 71

190 0,75 0,5596 529 45 0,18 0,0074 61

180 0,71 0,4758 488 40 0,16 0,0052 51

160 0,63 0,3342 409 35 0,14 0,0035 42

120 0,47 0,1410 266 30 0,12 0,0022 33

100 0,39 0,0816 202 25 0,10 0,0013 25

80 0,31 0,0418 145 20 0,08 0,0007 18

60 0,24 0,0176 94 15 0,06 0,0003 12

55 0,22 0,0136 82 10 0,04 0,0001 6


0814.C.01.HID.RTF‐02 93

5.5.2 RESULTADOS DE TEMPO SECO

5.5.2.1 Sulfato de Alumínio (SA)

Obteve‐se melhores eficiências de remoção de cor aparente e turbidez (no máximo 90% e 85%, respectivamente) com mistura lenta escalonada (três velocidades – 50, 35 e 20 rpm ‐ em 20 minutos) do que com uma única velocidade (55 rpm em 20 minutos). Adicionalmente, a dose de SA para bons resultados pode ser substancialmente menor (20 mg/L ao invés de 30 mg/L) com a mistura lenta escalonada. O floco formado não é tão resistente quanto o floco resultante formado com sal de ferro.

Quanto à remoção de partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 µm, para doses suficientemente altas (em torno de 20 mg/L) a remoção máxima foi de 99 % ou, alternativamente, a menor concentração de partículas ficou em torno de 2.000/10 mL.

O pH ótimo de coagulação esteve na faixa 6,6 a 6,8, desde que a dose fosse adequada. O pH ótimo teórico (faixa de 5,8 a 6,2) não foi tão efetivo; uma hipótese que explica tal fenômeno é que em pH abaixo de 6,0 a remoção de matéria orgânica natural por incorporação ao floco formado é maximizada e isto torna o mesmo menos denso e com potencial para flotar no decantador. No entanto, a faixa ótima teórica para SA sempre pode funcionar bem na escala piloto ou em uma ETA real.

5.5.2.2 Sulfato Férrico (SF)

Com este coagulante, a remoção de cor aparente é um pouco dificultada, em vista o impacto negativo exercido pelo mesmo. As melhores remoções de cor aparente e turbidez foram ambas de 85%.

O escalonamento da mistura lenta em duas ou três etapas ao invés de uma única pareceu proporcionar a redução da chamada dose ótima de coagulação.

O pH ótimo de coagulação com as menores doses que foram efetivas esteve nas faixas 5,7 a 6,0 (centrado em 5,8) e 6,5 a 6,7. A primeira é recomendada normalmente e defendida pela teoria, enquanto que a segunda faixa funcionou bem na remoção de cor aparente e turbidez, porém com doses significativamente maiores que a primeira. A primeira faixa pode remover mais matéria orgânica que a segunda, porém o floco resultante é mais leve que na segunda. O fato de haver duas faixas trabalháveis de pH representa uma importante vantagem operacional na prática do SF sobre os outros dois coagulantes testados em bancada.

Quanto à remoção de partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 µm, para doses na faixa de 8 a 20 mg/L, a remoção máxima foi de 96% ou, alternativamente, a menor concentração de partículas ficou em torno de 1.300/10 mL.

5.5.2.3 Policloreto de Alumínio (PAC)

Um fato digno de nota é que as doses ótimas foram as mais baixas dentre os três coagulantes testados (4 a 7 mg/L, em comparação com doses ótimas típicas na faixa de 15 a 25 mg/L para sulfato férrico e sulfato de alumínio). As melhores remoções de cor aparente e de turbidez foram de 92% e 88%, respectivamente.

O pH ótimo esteve na faixa estreita de 6,6 a 6,8.

Quanto à remoção de partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 µm, para doses na faixa de 4 a 7 mg/L, a remoção máxima foi de 98% ou, alternativamente, a menor concentração de partículas ficou em torno de 1.100/10 mL.

As Figuras 5.2 a 5.4 a seguir apresentam as médias de cinco melhores resultados de remoção obtidos com os Testes de Jarros (Jar Testes, nos Quadros 5.6 a 5.11) com as águas brutas de tempo seco.


0814.C.01.HID.RTF‐02 94

Figura 5.2 – Resultados de Melhor Remoção / Água Bruta P4 - Tempo Seco

Comparação da eficiência dos coagulantes para P4 seco

85%82%

94%

73%

97%

93%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

PAC 6,6<pH<6,8

5<mg/L<6

SF 5,8<pH<6,3

10<mg/L<30

SA 6,6<pH<6,8

15<mg/L<30

Rem

oção relativa

Turbidez Cor Partículas

Obs.: A deficiência de dados para este ponto é devido à falta de equipamento e erro experimental

Figura 5.3 – Resultados de Melhor Remoção / Água Bruta P5 – Tempo Seco


89%

81%

89%

95%

83%

93%

57%

93%

88%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

PAC 6,6<pH<6,8

5<mg/L<6

SF 5,8<pH<6,3

10<mg/L<30

SA 6,6<pH<6,8

15<mg/L<30

Rem

oção relativa



0814.C.01.HID.RTF‐02 95

Figura 5.4 – Resultados de Melhor Remoção / Água Bruta P6 – Tempo Seco


84%84%85%

92%

98%

76%

82%

92%95%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

PAC 6,6<pH<6,8

5<mg/L<7,5

SF 5,8<pH<6,3

7,5<mg/L<10

SA 6,6<pH<6,8

13<mg/L<30

Rem

oção relativa


As Figuras 5.2 a 5.4 mostram que PAC normalmente foi o coagulante com melhores resultados de eficiências de remoção de turbidez, cor aparente e partículas dentre os testados.

PAC foi o melhor em dois dos três quesitos para P5 e P6 (eficiências de remoção de cor e turbidez), tendo sido o SF o coagulante de melhor eficiência de remoção de partículas. Com relação à tratabilidade de P4, o coagulante de melhor eficiência de remoção de turbidez foi SA e o de melhor eficiência de remoção de partículas foi SF.

Cabe ainda notar que as dosagens ótimas de PAC foram substancialmente menores que as dosagens ótimas dos outros coagulantes.

5.5.3 RESULTADOS DE TEMPO ÚMIDO

5.5.3.1 Sulfato de Alumínio (SA)

As doses de coagulante tenderam a aumentar em relação às doses de tempo seco, o que é normalmente esperado. O escalonamento da mistura lenta em três a quatro etapas (rotações desde 55 a 20 rpm) foi benéfico (particularmente na remoção de cor aparente), porém uma única rotação reduzida de mistura lenta (20 rpm) também foi benéfica (particularmente na remoção de turbidez).

As melhores eficiências de remoção de cor aparente e turbidez foram de 90% e 92%, respectivamente. As doses ótimas foram tipicamente a partir de 20 mg/L.

Duas faixas ótimas de pH foram verificadas: 6,6 a 6,8 (parece ser a melhor para remoção de turbidez) e 5,8 a 6,1 (parece ser a melhor para remoção de cor aparente, quando a dose de coagulante é adequada).

Quanto à remoção de partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 µm, para dose de 25 mg/L, a remoção foi de 95% e a concentração de partículas ficou em torno de 3.600/10 mL. Os resultados de contagens para este coagulante com a adição de um auxiliar (0,1 mg/L de poliamina catiônica) infelizmente não puderam ser obtidos devido a problema com o contador de partículas.


0814.C.01.HID.RTF‐02 96

Obs.: doses de 8 a 20 mg/L na coagulação de água bruta do ponto P5 com a adição de poliamina catiônica como auxiliar de coagulação conduziram a bons resultados de remoção de cor aparente e turbidez.

5.5.3.2 Sulfato Férrico (SF)

O escalonamento da mistura lenta pode conduzir a bons resultados de remoção de cor aparente e turbidez, porém o não‐escalonamento (uma única rotação de mistura – variada de 35 a 55 rpm) também pode conduzir a bons resultados de remoção. Com relação a estes dois valores de rotação, o menor parece favorecer a remoção de cor aparente, enquanto o maior parece favorecer a remoção de turbidez.

As melhores eficiências de remoção de cor aparente e turbidez foram 94% e 95%, respectivamente.

A faixa ótima de pH foi de 5,8 a 6,2, para dosagens ótimas de 20 a 27,5 mg/L.

Quanto à remoção de partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 µm, para dose de 25 mg/L a remoção máxima foi de 98% ou, alternativamente, a menor concentração de partículas ficou em torno de 2.100/10 mL. Para dose de 18‐20 mg/L e adição de poliamina catiônica (0,1 mg/L), a remoção foi de 98% porém a concentração de partículas caiu para 1.000/10 mL.

Obs.: a adição de auxiliar de coagulação (poliamina catiônica) levou a uma pequena redução na dose ótima de coagulante, mas não influenciou a remoção de partículas.

5.5.3.3 Policloreto de Alumínio (PAC)

As doses ótimas foram as mais baixas dentre os coagulantes testados, ficando na faixa de 12 a 16 mg/L. As maiores eficiências de remoção de cor aparente e turbidez foram de 98% e 95%, respectivamente (escalonamento da mistura lenta em três etapas).

O escalonamento da mistura lenta (de uma para quatro e cinco etapas, com rotação decrescente de 65 a 30 rpm) foi benéfico para as remoções de cor aparente e turbidez – a mudança de uma etapa para quatro e cinco etapas fez as eficiências subirem de 90% para 96% e de 91% para 93%, respectivamente para remoção de cor aparente e turbidez.

Quanto à remoção de partículas na faixa de 2 a 40 µm, para doses na faixa de 12 a 16 mg/L, a remoção máxima foi na faixa 98,5% a 99% ou, alternativamente, a menor concentração de partículas ficou na faixa de 800 a 1.100/10 mL. A adição de auxiliar (0,1 mg/L de poliamina catiônica) melhorou ligeiramente a remoção de partículas, que neste caso foi a mais eficaz dentre os três coagulantes testados.

Obs.: a adição de poliamina catiônica como auxiliar de coagulação por PAC resultou em remoção de partículas ligeiramente maior do que na situação de mesma dose de PAC sem auxiliar, porém não possibilitou redução da dose ótima de coagulante.

As Figuras 5.5 a 5.7 a seguir apresentam as médias de cinco melhores resultados de remoção obtidos com os Testes de Jarros (Jar Testes, nos Quadros 5.6 a 5.11) com as águas brutas de tempo úmido.


0814.C.01.HID.RTF‐02 97

Figura 5.5 – Resultados de Melhor Remoção / Água Bruta P4 – Tempo Úmido

Comparação da eficiência dos coagulantes para P4 úmido

95% 94%

91%91%

94%

98%

92%

98% 98%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

PAC 6,6<pH<6,8

12<mg/L<16

SF 5,8<pH<6,3

25<mg/L<30

SA 6,6<pH<6,8

15<mg/L<30

Rem

oção relativa


Figura 5.6 – Resultados de Melhor Remoção / Água Bruta P5 – Tempo Úmido


89% 89%91%

93%

85%

94% 95%97%97%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

PAC 6,6<pH<6,8

12<mg/L<16

SF 5,8<pH<6,3

20<mg/L<25

SA 6,6<pH<6,8

15<mg/L<30

Rem

oção relativa



0814.C.01.HID.RTF‐02 98

Figura 5.7 – Resultados de Melhor Remoção / Água Bruta P6 - Tempo Úmido


90%

84%84% 85%

96%92% 92%

88%

98%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

PAC 6,6<pH<6,8

14<mg/L<16

SF 5,8<pH<6,3

16<mg/L<28

SA 6,6<pH<6,8

20<mg/L<25

Rem

oção relativa


As Figuras 5.5 a 5.7 mostram que PAC normalmente foi o coagulante com melhores resultados de eficiências de remoção de turbidez, cor aparente e partículas dentre os testados.

O PAC foi o melhor em todos os quesitos para P4 e P6 (eficiências de remoção de cor, turbidez e partículas). Com relação à tratabilidade de P5, o coagulante de melhor eficiência de remoção de turbidez e cor aparente foi SA e o de melhor eficiência de remoção de partículas foi novamente PAC.

Cabe ainda notar que as dosagens ótimas de PAC foram significativamente menores que as dosagens ótimas dos outros coagulantes.

5.5.4 RESUMO DOS MELHORES RESULTADOS DE JAR TESTES – TEMPO SECO E TEMPO ÚMIDO

Os Quadros 5.6 a 5.11 apresentam os ensaios de Jar Testes com os resultados de melhor remoção em função do número do jarro.

As lacunas nos quadros a seguir foram quase sempre devidas a não‐disponibilidade (ND) do contador de partículas por problemas técnicos, e em alguns poucos casos foram oriundas de lapsos ou descuidos experimentais com relação às determinações laboratoriais.


0814.C.01.HID.RTF‐02 99

Quadro 5.6 – Resumo dos Resultados de Melhor Remoção/ água bruta P4, período seco

Coagulante Alcalinizante

NaOH 0,1 M Água Decantada Água Bruta Remoção Relativa

Conc. Volume pH Vol. pH Turbidez Cor Partículas Cor Turbidez Partículas Turbidez Cor Partículas P4 Jarro

mg/L mL desejado mL ‐ NTU UC Total 2 a 4 UC NTU Total 2 a 4 pH

NTU UC Total 2 a 4

SF 1 2 20,0 8,0 5,5 ‐ 6,0 3,00 5,75 0,42 1895,7 1022,7 3,2 70691 42465 7 87% ND 97% 98%

SF 2 2 20,0 8,0 5,5‐6,0 3,00 5,69 0,45 2,7 6,99 83% ND ND ND

SF 3 2 10,0 4,0 5,5‐6,0 0,50 5,72 0,44 2,7 6,99 94% 100% ND ND

SF 3 3 15,0 6,0 5,5‐6,0 2,00 5,89 0,40 2,7 6,99 94% 100% ND ND

SA 4 3 40,0 16,0 5,5‐6,0 4,50 6,12 0,48 5 28 6,87 ND 82% ND ND

SA 4 6 40,0 16,0 6,5‐7,0 7,0 6,83 0,38 5 28 6,87 ND 82% ND ND

PAC 5 1 5,0 1,0 6,75 0,32 5153 2614,7 1,68 42985 30219 6,7 ‐ 6,8 81% ND 88% 91%

PAC 5 2 8,0 1,6 6,70 0,28 701,33 398,67 1,68 42985 30219 6,7 ‐ 6,8 83% ND 98% 99%

PAC 6 1 6,0 1,2 5,7 ‐ 6,0 0,40 5,32 0,45 1895,7 1876,7 1,78 42985 30219 6,7 ‐ 6,8 75% ND 96% 94%

PAC 7 1 5,0 1,0 5,6 ‐ 6,6 0,20 5,31 0,25 1845 1041 1,78 42985 30219 6,7 ‐ 6,8 86% ND 96% 97%

PAC 7 2 5,0 1,0 5,6 ‐ 6,6 0,10 5,32 0,45 1,78 6,7 ‐ 6,8 75% ND ND ND

PAC 7 3 6,0 1,2 5,6 ‐ 6,6 0,20 5,31 0,30 665,33 425 1,78 42985 30219 6,7 ‐ 6,8 83% ND 98% 99%

PAC 7 4 6,0 1,2 5,6 ‐ 6,6 0,10 5,31 0,29 1113 615 1,78 42985 30219 6,7 ‐ 6,8 84% ND 97% 98%

SA 9 5 25,0 10,0 6,5 ‐ 7,0 4,5 6,95 0,31 10 2,7 6,87 89% ND ND ND

SA 9 6 30,0 12,0 6,5 ‐ 7,0 5,0 6,80 0,43 5 2,7 6,87 84% ND ND ND

PAC 10 1 6,0 1,2 5,7 ‐ 6,3 0,20 6,36 0,26 2 5291,7 2675 24 1,78 47144 34577 6,78 85% 92% 89% 92%

PAC 10 3 6,0 1,2 5,7 ‐ 6,3 0,20 6,22 0,39 3 7162 3938 24 1,78 47144 34577 6,78 78% 88% 85% 89%

SA 15 1 10,0 4,0 6,7 ‐ 7,0 2,0 6,59 0,41 28 1,54 6,87 73% 100% ND ND


0814.C.01.HID.RTF‐02 100




Conc. Vol. pH Vol. pH Turb. Cor Partículas Cor Turb. Partículas Turb. Cor Partículas P5 Jarro

mg/L mL alvo mL ‐ NTU UC Total 2 a 4 UC NTU Total 2 a 4 pH

NTU UC Total 2 a 4

PAC 11 2 6,0 1,2 5,7 ‐ 6,2 0,00 6,57 0,33 4 3324 1605 47 3,9 59458 39929 6,83 92% 91% 94% 96%

PAC 11 4 6,0 1,2 5,7 ‐ 6,2 0,40 6,28 0,50 8 47 3,9 6,83 87% 83% ND ND

PAC 11 5 5,0 1,0 5,7 ‐ 6,2 0,30 6,36 0,50 3 5193 2536 47 3,9 59458 39929 6,83 87% 94% 91% 94%

SA 16 3 20,0 8,0 6,3‐6,7 2,5 6,81 0,40 3911 1417 28 1,54 59458 39929 6,87 74% ND 93% 96%

SA 16 4 25,0 10,0 6,3‐6,7 3,6 6,87 0,45 4789 1912 28 1,54 59458 39929 6,87 71% ND 92% 95%

SA 16 5 30,0 12,0 6,3‐6,7 4,5 6,95 0,44 6437 2601 28 1,54 59458 39929 6,87 71% ND 89% 93%

PAC 18 4 6,0 1,2 5,7 ‐ 6,2 0,6 6,01 0,48 9 4520 1516 40 2,08 32812 21328 6,99 77% 78% 86% 93%

SA 19 6 40,0 16,0 5,7 ‐ 6,2 5,0 6,76 0,40 8 5772 2701 2,04 27317 16935 6,99 80% ND 79% 84%

SA 20 2 15,0 6,0 5,7 ‐ 6,2 2,5 6,59 0,40 2 2559 1497 2,04 27317 16935 6,99 80% ND 91% 91%

SA 20 3 20,0 8,0 5,7 ‐ 6,2 4,5 6,60 0,35 2 1589 773 2,04 27317 16935 6,99 83% ND 94% 95%

SA 21 2 17,5 7,0 6,7 ‐ 7,1 2,5 6,68 0,47 2 4794 3036 27 2,04 27317 16935 6,99 77% 93% 82% 82%

SA 21 3 20,0 8,0 6,7 ‐ 7,1 3,0 6,67 0,45 5 3224 1952 27 2,04 27317 16935 6,99 78% 81% 88% 88%

SA 21 4 22,5 9,0 6,7 ‐ 7,1 3,8 6,71 0,35 5 3593 2252 27 2,04 27317 16935 6,99 83% 81% 87% 87%

SA 21 5 27,5 11,0 6,7 ‐ 7,1 4,5 6,76 0,33 3 4064 2723 27 2,04 27317 16935 6,99 84% 89% 85% 84%

SA 21 6 30,0 12,0 6,7 ‐ 7,1 5,0 6,66 0,36 2 3196 2062 27 2,04 27317 16935 6,99 82% 93% 88% 88%

SA 22 2 25,0 10,0 6,50 3,5 6,38 0,46 8 27 2,04 6,99 77% 70% ND ND

SA 22 3 30,0 12,0 6,50 4,4 6,47 0,46 7 27 2,04 6,99 77% 74% ND ND

SA 22 4 20,0 8,0 7,00 3,5 6,69 0,36 7 3568 2345 27 2,04 27317 16935 6,99 82% 74% 87% 86%

SA 22 5 25,0 10,0 6,70 4,2 6,67 0,47 6 27 2,04 6,99 77% 78% ND ND

SA 22 6 30,0 12,0 7,00 5,0 6,56 0,37 6 2337 1431 27 2,04 27317 16935 6,99 82% 78% 91% 92%

SF 23 1 10,0 4,0 5,7‐6,0 1,0 6,08 0,35 13 2369 1173 27 2,04 34235 20706 6,87 83% 52% 93% 94%

SF 23 2 20,0 8,0 5,7‐6,0 4,0 5,99 0,32 11 1943 669 27 2,04 34235 20706 6,87 84% 59% 94% 97%

SF 23 3 30,0 12,0 5,7‐6,0 8,0 6,37 0,38 10 2089 795 27 2,04 34235 20706 6,87 81% 63% 94% 96%

SF 23 5 20,0 8,0 6,3‐6,7 5,5 6,54 0,31 9 918,7 448 27 2,04 34235 20706 6,87 85% 67% 97% 98%

SF 23 6 30,0 12,0 6,3‐6,7 9,5 6,61 0,28 13 1301 586 27 2,04 34235 20706 6,87 86% 52% 96% 97%

SF 24 2 10,0 4,0 5,7‐6,0 0,8 5,77 0,34 13 1381 681 27 2,04 34235 20706 6,87 83% 52% 96% 97%

SF 24 3 15,0 6,0 5,7‐6,0 2,5 5,97 0,36 12 1191 432 27 2,04 34235 20706 6,87 82% 56% 97% 98%


0814.C.01.HID.RTF‐02 101

Quadro 5.7 – Resumo dos Resultados de Melhor Remoção/ água bruta P5, período seco (cont.)



Conc. Vol. pH Vol. pH Turb. Cor Partículas Cor Turb. Partículas Turb. Cor Partículas P5 Jarro

mg/L mL alvo mL ‐ NTU UC Total 2 a 4 UC NTU Total 2 a 4 pH

NTU UC Total 2 a 4

SF 25 3 10,0 4,0 5,5‐6,0 0,7 5,92 0,35 11 1591 804 27 2,04 34235 20706 6,87 83% 59% 95% 96%

SF 26 3 10,0 4,0 5,7‐6,0 0,6 5,67 0,46 19 2772 2131 36 2,22 34235 20706 6,87 79% 47% 92% 90%

SF 27 2 15,0 6,0 5,7‐6,3 3,0 6,04 0,32 14 1007 392 32 2 30576 18106 6,88 84% 56% 97% 98%

SF 27 3 20,0 8,0 5,7‐6,3 4,0 5,80 0,38 15 1293 519 32 2 30576 18106 6,88 81% 53% 96% 97%

SF 27 5 15,0 6,0 6,3‐6,8 3,5 6,41 0,43 14 872,3 420 32 2 30576 18106 6,88 79% 56% 97% 98%

SF 27 6 20,0 8,0 6,3‐6,8 5,0 6,38 0,36 10 818,7 300 32 2 30576 18106 6,88 82% 69% 97% 98%

SF 28 5 6,0 1,2 5,7‐6,2 3,5 6,10 0,36 11 2479 1453 20 1,82 30576 18106 6,95 80% 45% 92% 92%

SF 28 6 6,5 1,3 5,7‐6,2 5,0 6,11 0,42 4 3111 1798 20 1,82 30576 18106 6,95 77% 80% 90% 90%

PAC 29 3 6,0 1,2 6,6 ‐ 6,8 0,0 6,68 0,45 8 28 2,1 7 79% 71% ND ND

PAC 30 1 6,0 1,2 6,6 ‐ 6,8 0,0 6,81 0,35 11 33 2,8 6,95 88% 67% 100% ND

PAC 30 2 6,5 1,3 6,6 ‐ 6,8 0,0 6,74 0,36 8 33 2,8 6,95 87% 76% 100% ND

PAC 30 3 7,0 1,4 6,6 ‐ 6,8 0,0 6,78 0,42 8 33 2,8 6,95 85% 76% 100% ND


0814.C.01.HID.RTF‐02 102




Conc. Volume pH Volume pH Turbidez Cor Partículas Cor Turbidez Partículas Turbidez Cor Partículas P6 Jarro

mg/L mL desejado mL ‐ NTU UC Total 2 a 4 UC NTU pH

Total 2 a 4 NTU UC Total 2 a 4

SF 31 5 7,5 3,0 ‐ ‐ 5,87 0,35 5 1944,3 865,6 26 2,56 7,2 52251 34560 86% 81% 96% 97%

SF 31 6 8,8 3,5 ‐ ‐ 5,16 0,41 8 2087 1241,7 26 2,56 7,2 52251 34560 84% 69% 96% 96%

SF 33 5 8,8 3,5 5,6 ‐ 5,7 0,6 5,78 0,44 9 2575,3 1538,6 31 2,3 6,67 47179 28461 81% 71% 95% 95%

SF 34 3 7,5 3,0 5,70 0,2 5,82 0,49 15 2654,3 1132,3 31 2,3 6,67 47179 28461 79% ND 94% 96%

SF 34 4 8,8 3,5 5,60 0,4 5,50 0,41 12 2315,3 1223 31 2,3 6,67 47179 28461 82% ND 95% 96%

SF 34 5 8,8 3,5 5,70 0,5 5,73 0,45 14 4470,7 2066,7 31 2,3 6,67 47179 28461 80% ND 91% 93%

SF 34 6 10,0 4,0 5,70 1,1 5,74 0,41 11 2590,3 1181,6 31 2,3 6,67 47179 28461 82% 65% 95% 96%

SF 35 2 7,5 3,0 5,6 ‐ 5,8 0,2 5,81 0,48 15 2754 123 31 2,3 6,67 47179 28461 79% 52% 94% 100%

SF 35 4 8,8 3,5 5,6 ‐ 5,8 0,5 5,73 0,46 14 2631 1926,7 31 2,3 6,67 47179 28461 80% 55% 94% 93%

SF 35 5 10,0 4,0 5,6 ‐ 5,8 1,0 5,78 0,49 14 2987,7 2151,7 31 2,3 6,67 47179 28461 79% 55% 94% 92%

SF 35 6 10,0 4,0 5,6 ‐ 5,8 1,1 5,80 0,49 17 2867 2119,7 31 2,3 6,67 47179 28461 79% 45% 94% 93%

SA 36 6 30,0 12,0 5,6 ‐ 5,8 4,0 6,40 0,47 13 32 2,07 6,92 77% 59% ND ND

SA 37 6 35,0 14,0 5,6 ‐ 5,8 5,0 6,68 0,41 10 32 2,07 6,92 80% 69% ND ND

PAC 38 1 5,0 1,0 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,71 0,35 0 5083,7 3922,7 20 2,48 7,07 30269 18488 86% 100% 83% 79%

PAC 38 2 7,0 1,4 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,72 0,39 1 5895,3 4247,6 20 2,48 7,07 30269 18488 84% 95% 81% 77%

PAC 39 1 7,5 1,5 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,79 0,39 13 1540 1138,3 20 2,48 7,07 30269 18488 84% 35% 95% 94%

PAC 39 2 7,0 1,4 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,72 0,34 10 1025,7 749,37 20 2,48 7,07 30269 18488 86% 50% 97% 96%

PAC 39 3 6,5 1,3 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,73 0,34 15 1152,3 852,3 20 2,48 7,07 30269 18488 86% 25% 96% 95%

PAC 39 4 6,0 1,2 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,78 0,31 13 1927,7 1400,4 20 2,48 7,07 30269 18488 88% 35% 94% 92%

PAC 39 5 5,5 1,1 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,79 0,33 14 2949 2138,3 20 2,48 7,07 30269 18488 87% 30% 90% 88%

PAC 39 6 5,0 1,0 6,6 ‐ 6,8 ‐ 6,76 0,37 14 3938,3 3010,3 20 2,48 7,07 30269 18488 85% 30% 87% 84%

SA 41 4 25,0 10,0 6,6‐6,8 3,8 6,38 0,49 13 5277,7 3378,4 37 2,25 6,59 35234 22195 78% 65% 85% 85%

SA 41 5 30,0 12,0 6,6‐6,8 4,5 6,44 0,46 14 37 2,25 6,59 80% 62% ND ND

SA 42 2 15,0 6,0 6,5 ‐ 6,7 2,5 6,74 0,38 14 3291,7 2311 37 2,25 6,59 35234 22195 83% 62% 91% 90%

SA 42 3 20,0 8,0 6,5 ‐ 6,7 3,5 6,82 0,39 14 3336 2413,7 37 2,25 6,59 35234 22195 83% 62% 91% 89%

SA 42 4 25,0 10,0 6,5 ‐ 6,7 4,3 6,73 0,36 13 2282,7 1156,4 37 2,25 6,59 35234 22195 84% 65% 94% 95%

SA 42 5 30,0 12,0 6,5 ‐ 6,7 5,0 6,69 0,36 13 2455,7 1239,7 37 2,25 6,59 35234 22195 84% 65% 93% 94%


0814.C.01.HID.RTF‐02 103

Quadro 5.8 – Resumo dos Resultados de Melhor Remoção/ água bruta P6, período seco (continuação)




mg/L mL desejado mL - NTU UC Total 2 a 4 UC NTU pH


SA 42 6 35,0 14,0 6,5 ‐ 6,7 5,5 6,53 0,37 12 1332,7 689,03 37 2,25 6,59 35234 22195 84% 68% 96% 97%

SA 43 4 12,5 5,0 6,5‐6,7 1,7 6,61 0,45 14 2416,3 1451 37 2,25 6,59 35234 22195 80% 62% 93% 93%

SA 43 5 15,0 6,0 6,5‐6,7 2,3 6,73 0,40 14 2129,3 1465,3 37 2,25 6,59 35234 22195 82% 62% 94% 93%

SA 43 6 17,5 7,0 6,5‐6,7 3,0 6,78 0,45 12 1956,7 1343 37 2,25 6,59 35234 22195 80% 68% 94% 94%

SA 44 1 17,5 7,0 6,6‐6,8 2,7 6,96 0,40 14 3160,7 1891 37 2,25 6,59 37559 23612 82% 62% 92% 92%

SA 44 2 20,0 8,0 6,6‐6,8 3,2 6,86 0,41 14 3324,3 1620,3 37 2,25 6,59 37559 23612 82% 62% 91% 93%

SA 44 3 22,5 9,0 6,6‐6,8 3,8 6,83 0,37 16 2456 1471,3 37 2,25 6,59 37559 23612 84% 57% 93% 94%

SA 44 4 25,0 10,0 6,6‐6,8 4,3 6,85 0,44 14 2197,7 1088,4 37 2,25 6,59 37559 23612 80% 62% 94% 95%

SA 44 5 27,5 11,0 6,6‐6,8 4,8 6,81 0,37 13 2146,3 1141,6 37 2,25 6,59 37559 23612 84% 65% 94% 95%

SA 44 6 30,0 12,0 6,6‐6,8 5,2 6,72 0,30 14 1898 897 37 2,25 6,59 37559 23612 87% 62% 95% 96%

SA 45 3 13,0 5,2 6,6‐6,8 2,3 6,72 0,42 2 2841,3 2000 26 2,85 6,58 37559 23612 85% 92% 92% 92%

SA 45 4 13,0 5,2 6,6‐6,8 2,3 6,50 0,38 8 2228,7 1354 26 2,85 6,58 37559 23612 87% 69% 94% 94%

SA 45 5 13,0 5,2 6,6‐6,8 2,3 6,81 0,40 14 1789,3 1288,6 26 2,85 6,58 37559 23612 86% 46% 95% 95%

SA 45 6 13,0 5,2 6,6‐6,8 2,3 6,84 0,33 13 3038 2209,3 26 2,85 6,58 37559 23612 88% 50% 92% 91%

SA 46 5 20,0 8,0 6,7‐6,8 3,2 6,79 0,48 2 3180 1505 26 2,85 6,58 37559 23612 83% 92% 92% 94%

SA 46 6 20,0 8,0 6,7‐6,8 3,2 6,74 0,42 0 2350,7 896,4 26 2,85 6,58 37559 23612 85% 100% 94% 96%


0814.C.01.HID.RTF‐02 104

Quadro 5.9 – Resumo dos Resultados de Melhor Remoção/ água bruta P4, período úmido






PAC 49 2 10,0 2,0 6,6 ‐ 6,8 0,5 6,58 0,65 9 3646 1552,3 80 9,51 7,09 69783 38976 93% 89% 95% 96%

PAC 50 2 10,0 2,0 6,6 ‐ 6,8 0,7 6,65 0,62 8 3329 1643,7 97 9,67 6,65 69783 38976 94% 92% 95% 96%

PAC 50 3 12,0 2,4 6,6 ‐ 6,8 0,8 6,62 0,60 7 2356,7 1136 97 9,67 6,65 69783 38976 94% 93% 97% 97%

PAC 50 5 16,0 3,2 6,6 ‐ 6,8 1,1 6,55 0,60 4 1273 800,33 97 9,67 6,65 69783 38976 94% 96% 98% 98%

PAC 51 2 12,0 2,4 6,6 ‐ 6,8 1,0 6,65 0,61 5 3075,3 1483,3 97 9,67 6,65 69783 38976 94% 95% 96% 96%

PAC 51 3 14,0 2,8 6,6 ‐ 6,8 1,2 6,69 0,60 5 2661,3 1362,6 97 9,67 6,65 69783 38976 94% 95% 96% 97%

PAC 51 4 16,0 3,2 6,6 ‐ 6,8 1,4 6,75 0,65 3 1800 1007,7 97 9,67 6,65 69783 38976 93% 97% 97% 97%

SF 52 3 30,0 12,0 5,6 ‐ 5,8 6,8 5,97 0,68 7 81 10,06 6,99 93% 91% ND ND

SF 52 6 30,0 12,0 6,5 ‐ 6,8 8,5 6,44 0,57 6 81 10,06 6,99 94% 93% ND ND

SF 53 4 25,0 10,0 5,6 ‐ 5,8 5,3 5,52 0,70 10 81 10,06 6,99 93% 88% ND ND

SF 53 5 27,5 11,0 5,6 ‐ 5,8 5,9 5,59 0,59 8 81 10,06 6,99 94% 90% ND ND

SF 53 6 30,0 12,0 5,6 ‐ 5,8 6,5 5,25 0,68 9 81 10,06 6,99 93% 89% ND ND

SF 54 1 25,0 10,0 5,70 5,5 5,94 0,66 7 81 10,06 6,99 93% 91% ND ND

SF 54 2 27,5 11,0 5,70 6,0 5,79 0,58 10 81 10,06 6,99 94% 88% ND ND

SF 54 3 25,0 10,0 6,00 5,8 5,95 0,61 8 81 10,06 6,99 94% 90% ND ND

SF 54 5 25,0 10,0 6,30 6,1 6,05 0,68 12 81 10,06 6,99 93% 85% ND ND

SF 54 6 27,5 11,0 6,30 6,5 5,90 0,60 7 81 10,06 6,99 94% 91% ND ND

SF 55 3 30,0 12,0 5,7 ‐ 5,8 6,8 6,31 0,52 7 81 10,06 6,99 95% 91% ND ND

SF 55 5 25,0 10,0 6,2 ‐ 6,3 6,5 6,38 0,57 8 81 10,06 6,99 94% 90% ND ND

SF 55 6 30,0 12,0 6,2 ‐ 6,3 8,0 6,39 0,57 7 81 10,06 6,99 94% 91% ND ND

PAC 56 1 12,0 2,4 6,6 ‐ 6,8 1,2 6,63 0,59 2 1215,7 805,03 80 9,51 6,94 77882 45451 94% 98% 98% 98%

PAC 56 5 14,0 2,8 6,6 ‐ 6,8 1,4 6,68 0,69 1 1810,7 989,37 80 9,51 6,94 77882 45451 93% 99% 98% 98%

PAC 56 6 16,0 3,2 6,6 ‐ 6,8 1,6 6,62 0,70 2 1902 1080,7 80 9,51 6,94 77882 45451 93% 98% 98% 98%

PAC 57 3 12,0 2,4 6,7 ‐ 6,8 1,4 6,83 0,40 1 2080 1242 80 9,51 7,09 77882 45451 96% 99% 97% 97%

PAC 57 4 14,0 2,8 6,7 ‐ 6,8 1,5 6,80 0,46 2 1517,3 853,63 80 9,51 7,09 77882 45451 95% 98% 98% 98%


0814.C.01.HID.RTF‐02 105

Quadro 5.9 – Resumo dos Resultados de Melhor Remoção/ água bruta P4, período úmido (cont.)




mg/L mL desejado mL - NTU UC Total 2 a 4 UC NTU pH


PAC 57 5 16,0 3,2 6,7 ‐ 6,8 1,7 6,77 0,35 2 1247 548 80 9,51 7,09 77882 45451 96% 98% 98% 99%

SA 62 5 25,0 10,0 6,6 - 6,7 4,2 6,81 0,54 8 76 8,55 6,95 94% ND ND ND

SA 62 6 25,0 10,0 6,6 - 6,7 4,2 6,79 0,53 5 76 8,55 6,95 94% ND ND ND


0814.C.01.HID.RTF‐02 106







SA 69 6 25,0 10,0 6,70 4,4 6,65 0,63 5 4081,3 2293 61 6,72 6,78 76154 51191 91% 92% 95% 96%

SA 70 6 30,0 12,0 6,70 5,0 6,95 0,54 2 3038 1288 61 6,72 6,78 76154 51191 92% 97% 96% 97%

PAC 71 1 10,0 2,0 6,6 ‐ 6,7 ‐ 6,42 0,58 2 1638,3 1062,63 50 5,07 6,94 62365 40823 89% 96% 97% 97%

PAC 71 2 14,0 2,8 6,6 ‐ 6,7 1,3 6,48 0,56 2 808,67 523,67 50 5,07 6,94 62365 40823 89% 96% 99% 99%

PAC 72 4 14,0 2,8 6,6 ‐ 6,7 1,5 6,67 0,53 5 2897,3 1532 50 5,07 6,94 62365 40823 90% 90% 95% 96%

PAC 73 6 14,0 2,8 6,70 1,2 6,79 0,48 5 2077,3 1028,3 48 4,24 6,63 56711 36327 89% 90% 96% 97%

SF 74 1 15,0 6,0 5,70 2,4 5,71 0,54 8 1530,3 869,97 48 4,48 6,7 50979 32616 88% 83% 97% 97%

SF 74 2 20,0 8,0 5,70 3,6 5,60 0,61 10 48 4,48 6,7 86% 79% ND ND

SF 74 3 25,0 10,0 5,70 5,0 5,49 0,55 7 1748 812,67 48 4,48 6,7 50979 32616 88% 85% 97% 98%

SF 74 5 20,0 8,0 6,30 4,8 6,10 0,52 10 1707 983,33 48 4,48 6,7 50979 32616 88% 79% 97% 97%

SF 74 6 25,0 10,0 6,30 6,2 6,15 0,48 5 1277,3 657,97 48 4,48 6,7 50979 32616 89% 90% 97% 98%

SF 75 4 20,0 8,0 6,30 4,8 6,22 0,53 11 1410,7 871,7 48 4,48 6,7 50979 32616 88% 77% 97% 97%

SF 75 5 25,0 10,0 6,30 6,2 6,18 0,51 8 1078,3 563,97 48 4,48 6,7 50979 32616 89% 83% 98% 98%

SF 75 6 30,0 12,0 6,30 7,2 6,17 0,49 8 1572 836 48 4,48 6,7 50979 32616 89% 83% 97% 97%

SF POLI 77 1 20,0 8,0 6,00 3,6 5,72 0,65 19 1945,7 1442,03 33 1,96 6,9 16219 10673,7 67% 42% 88% 86%

SF 77 2 20,0 8,0 6,00 3,8 5,77 0,60 15 1425,3 893,3 33 1,96 6,9 16219 10673,7 69% 55% 91% 92%

SF 77 3 20,0 8,0 6,00 4,0 5,90 0,58 12 1714 1072 33 1,96 6,9 16219 10673,7 70% 64% 89% 90%

SF POLI 77 4 18,0 7,2 6,00 3,8 6,12 0,61 13 1844,7 1233,37 33 1,96 6,9 16219 10673,7 69% 61% 89% 88%

SF 77 5 18,0 7,2 6,00 4,0 6,27 0,59 16 1994 1442,33 33 1,96 6,9 16219 10673,7 70% 52% 88% 86%

SF POLI 78 1 20,0 8,0 5,8 ‐ 6,0 3,8 5,86 0,50 10 995,33 604,66 33 1,96 6,9 33237 19407 74% 70% 97% 97%

SF 78 2 20,0 8,0 5,8 ‐ 6,0 3,9 5,90 0,36 11 817,33 420,33 33 1,96 6,9 33237 19407 82% 67% 98% 98%

SF 78 3 20,0 8,0 5,8 ‐ 6,0 4,0 6,00 0,34 11 934,33 465,66 33 1,96 6,9 33237 19407 83% 67% 97% 98%

SF POLI 78 4 18,0 7,2 5,8 ‐ 6,0 3,6 6,07 0,38 10 1219,7 661,37 33 1,96 6,9 33237 19407 81% 70% 96% 97%

SF 78 5 18,0 7,2 5,8 ‐ 6,0 3,8 6,15 0,45 9 932,33 491,33 33 1,96 6,9 33237 19407 77% 73% 97% 97%

SF 78 6 18,0 7,2 5,8 ‐ 6,0 4,0 6,30 0,50 7 971 615,33 33 1,96 6,9 33237 19407 74% 79% 97% 97%


0814.C.01.HID.RTF‐02 107




Conc. Vol. pH Vol pH Turb. Cor Partículas Cor Turb. Partículas Turb. Cor Partículas P6 Jarro

mg/L mL alvo mL ‐ NTU UC Total 2 a 4 UC NTU pH

Total 2 a 4 NTU UC Tot. 2 a 4

SF POLI 79 1 18 7,2 5,8 ‐ 6,0 3,4 6,1 0,39 8 3307 853 60 4,6 6,99 94978 56105 92% 87% 97% 98%

SF 79 2 18 7,2 5,8 ‐ 6,0 3,5 6,04 0,5 8 3918 977 60 4,6 6,99 94978 56105 89% 87% 96% 98%

SF POLI 79 3 20 8 5,8 ‐ 6,0 3,9 5,93 0,44 8 2803 860 60 4,6 6,99 94978 56105 90% 87% 97% 98%

SF POLI 79 4 20 8 5,8 ‐ 6,0 4 5,96 0,42 10 3749 1120 60 4,6 6,99 94978 56105 91% 83% 96% 98%

SF 79 5 24 9,6 5,8 ‐ 6,0 5,4 6 0,37 9 2901 882 60 4,6 6,99 94978 56105 92% 85% 97% 98%

SF POLI 79 6 24 9,6 5,8 ‐ 6,0 5,5 5,96 0,39 9 2101 914 60 4,6 6,99 94978 56105 92% 85% 98% 98%

SF POLI 80 1 20,0 8,0 6,00 3,8 5,49 0,52 11 1396 793 60 4,6 6,99 90418 53418 89% 82% 98% 99%

SF POLI 80 2 20,0 8,0 6,00 3,9 5,52 0,62 10 2678 745 60 4,6 6,99 90418 53418 87% 83% 97% 99%

SF POLI 80 3 20,0 8,0 6,00 4,0 5,42 0,61 12 1798 830 60 4,6 6,99 90418 53418 87% 80% 98% 98%

SF 80 4 20,0 8,0 6,00 3,8 5,39 0,48 11 2690 987 60 4,6 6,99 90418 53418 90% 82% 97% 98%

PAC 81 2 12,0 2,4 6,70 0,6 6,77 0,43 5 6132 1500 51 3,85 6,81 67346 41546 89% 90% 91% 96%

PAC 81 3 14,0 2,8 6,70 0,6 6,73 0,32 6 2194 864 51 3,85 6,81 67346 41546 92% 88% 97% 98%

PAC 81 4 10,0 2,0 6,70 0,8 6,91 0,88 17 51 3,85 6,81 77% 67% ND ND

PAC 81 5 12,0 2,4 6,70 0,8 6,70 0,38 8 7315 2058 51 3,85 6,81 67346 41546 90% 84% 89% 95%

PAC 81 6 14,0 2,8 6,70 0,8 6,81 0,44 7 4041 1031 51 3,85 6,81 67346 41546 89% 86% 94% 98%

PAC 82 1 14,0 2,8 6,70 0,6 6,76 0,52 8 3716 1561 51 3,85 6,81 67346 41546 86% 84% 94% 96%

PAC 82 2 14,0 2,8 6,70 0,6 6,69 0,44 8 2284 1128 51 3,85 6,81 67346 41546 89% 84% 97% 97%

PAC 82 3 14,0 2,8 6,70 0,6 6,60 0,36 5 1109 618 51 3,85 6,81 67346 41546 91% 90% 98% 99%

PAC 82 4 14,0 2,8 6,70 0,6 6,55 0,30 4 1534 892 51 3,85 6,81 67346 41546 92% 92% 98% 98%

PAC 82 5 14,0 2,8 6,70 0,6 0,22 8 1069 555 51 3,85 6,81 67346 41546 94% 84% 98% 99%

PAC 82 6 14,0 2,8 6,70 0,6 6,70 0,25 3 1486 710 51 3,85 6,81 67346 41546 94% 94% 98% 98%

PAC 83 1 12,0 2,4 6,70 0,6 6,90 0,31 7 4879 1047 51 3,85 6,81 67346 41546 92% 86% 93% 97%

PAC 83 2 13,0 2,6 6,70 0,6 6,77 0,32 7 4917 1181 51 3,85 6,81 67346 41546 92% 86% 93% 97%

PAC 83 3 14,0 2,8 6,70 0,6 6,70 0,28 6 1778 989 51 3,85 6,81 67346 41546 93% 88% 97% 98%

PAC 83 4 15,0 3,0 6,70 0,7 6,65 0,30 5 1204 588 51 3,85 6,81 67346 41546 92% 90% 98% 99%

PAC 83 5 16,0 3,2 6,70 0,7 6,66 0,35 3 768,3 407 51 3,85 6,81 67346 41546 91% 94% 99% 99%

PAC 83 6 18,0 3,6 6,70 0,8 6,52 0,50 11 51 3,85 6,81 87% 78% ND ND

PAC 84 1 12,0 2,4 6,70 0,5 6,67 0,38 3 5222 1204 51 3,85 6,81 67346 41546 90% 94% 92% 97%

PAC 84 2 13,0 2,6 6,70 0,6 6,65 0,34 5 4720 1503 51 3,85 6,81 67346 41546 91% 90% 93% 96%


0814.C.01.HID.RTF‐02 108







PAC 84 3 14,0 2,8 6,70 0,6 6,70 0,22 2 1569 764 51 3,85 6,81 67346 41546 94% 96% 98% 98%

PAC 84 4 15,0 3,0 6,70 0,7 6,80 0,28 4 1130 645 51 3,85 6,81 67346 41546 93% 92% 98% 98%

PAC 84 5 16,0 3,2 6,70 0,7 0,51 8 51 3,85 6,81 87% 84% ND ND

PAC 84 6 18,0 3,6 6,70 0,9 0,50 8 51 3,85 6,81 87% 84% ND ND

SA 85 4 19,0 7,6 6,70 2,8 6,52 0,52 11 8612 3572 50 3,27 6,91 63381 40294 84% 78% 86% 91%

SA 85 5 22,0 8,8 6,70 3,5 6,56 0,56 9 50 3,27 6,91 83% 82% ND ND

SA 85 6 25,0 10,0 6,70 4,0 6,54 0,56 6 50 3,27 6,91 83% 88% ND ND

SA 86 1 20,0 8,0 6,70 3,2 6,70 0,54 7 7571 2740 50 3,27 6,91 63381 40294 83% 86% 88% 93%

SA 86 2 22,5 9,0 6,70 3,7 6,66 0,61 8 10044 3713 50 3,27 6,91 63381 40294 81% 84% 84% 91%

SA 86 3 25,0 10,0 6,70 4,2 6,67 0,44 9 8479 2781 50 3,27 6,91 63381 40294 87% 82% 87% 93%

SA 86 6 25,0 10,0 6,00 2,6 5,82 0,83 9 50 3,27 6,91 75% 82% ND ND

SA POLI 87 1 20,0 8,0 6,00 2,0 6,09 0,62 6 6003 2494 50 3,27 6,91 62724 39342 81% 88% 90% 94%

SA POLI 87 2 22,5 9,0 6,00 2,4 6,10 0,60 8 6586 2677 50 3,27 6,91 62724 39342 82% 84% 90% 93%

SA POLI 87 3 25,0 10,0 6,00 2,8 6,09 0,68 8 50 3,27 6,91 79% 84% ND ND

SA 87 4 20,0 8,0 6,70 3,2 6,62 0,57 7 8142 2744 50 3,27 6,91 62724 39342 83% 86% 87% 93%

SA 87 5 22,5 9,0 6,70 3,7 6,58 0,59 5 7583 2592 50 3,27 6,91 62724 39342 82% 90% 88% 93%

SA 87 6 25,0 10,0 6,70 4,2 6,58 0,42 5 7037 2346 50 3,27 6,91 62724 39342 87% 90% 89% 94%

SA 88 1 20,0 8,0 6,00 2,0 6,09 0,62 6 5754 2313 50 3,27 6,91 51184 32300 81% 88% 89% 93%

SA 88 2 22,5 9,0 6,00 2,4 6,10 0,60 8 6697 2523 50 3,27 6,91 51184 32300 82% 84% 87% 92%

SA 88 3 25,0 10,0 6,00 2,8 6,09 0,68 8 5439 1852 50 3,27 6,91 51184 32300 79% 84% 89% 94%

SA POLI 88 4 20,0 8,0 6,70 3,2 6,62 0,57 7 6746 2756 50 3,27 6,91 51184 32300 83% 86% 87% 91%

SA POLI 88 5 22,5 9,0 6,70 3,7 6,58 0,59 5 5032 1783 50 3,27 6,91 51184 32300 82% 90% 90% 94%

SA POLI 88 6 25,0 10,0 6,70 4,2 6,58 0,42 5 5776 2018 50 3,27 6,91 51184 32300 87% 90% 89% 94%

SA 89 1 20,0 8,0 6,00 2,0 6,16 0,63 7 4659 1995 42 4,22 6,85 51184 32300 85% 83% 91% 94%


0814.C.01.HID.RTF‐02 109







SA 89 2 22,5 9,0 6,00 2,4 6,23 0,41 5 5682 2337 42 4,22 6,85 51184 32300 90% 88% 89% 93%

SA POLI 89 4 20,0 8,0 6,00 2,0 6,06 0,45 7 2255 1097 42 4,22 6,85 51184 32300 89% 83% 96% 97%

SA POLI 89 5 22,5 9,0 6,00 2,4 6,13 0,45 7 3374 1584 42 4,22 6,85 51184 32300 89% 83% 93% 95%

SA POLI 89 6 25,0 10,0 6,00 2,8 6,14 0,47 5 1962 951 42 4,22 6,85 51184 32300 89% 88% 96% 97%

PAC 90 1 20,0 4,0 6,00 4,0 6,08 0,30 7 2473 743 42 4,22 6,85 51184 32300 93% 83% 95% 98%

PAC 90 2 20,0 4,0 6,00 4,2 6,19 0,33 8 2562 785 42 4,22 6,85 51184 32300 92% 81% 95% 98%

PAC 90 3 20,0 4,0 6,00 4,0 5,95 0,33 8 2375 839 42 4,22 6,85 51184 32300 92% 81% 95% 97%

PAC 90 4 20,0 4,0 6,00 4,2 6,02 0,31 7 1944 617 42 4,22 6,85 51184 32300 93% 83% 96% 98%

PAC 91 1 12,0 2,4 6,70 0,6 6,90 0,31 7 2914 1017 51 3,85 6,81 51184 32300 92% 86% 94% 97%

PAC 91 2 13,0 2,6 6,70 0,6 6,77 0,32 7 2499 822 51 3,85 6,81 51184 32300 92% 86% 95% 97%

PAC 91 3 14,0 2,8 6,70 0,6 6,70 0,28 6 1914 800 51 3,85 6,81 51184 32300 93% 88% 96% 98%

PAC 91 4 15,0 3,0 6,70 0,7 6,65 0,30 5 4069 2293 51 3,85 6,81 51184 32300 92% 90% 92% 93%

PAC 91 5 16,0 3,2 6,70 0,7 6,66 0,35 3 1457 614 51 3,85 6,81 51184 32300 91% 94% 97% 98%

PAC 91 6 18,0 3,6 6,70 0,8 6,52 0,50 11 1596 674 51 3,85 6,81 51184 32300 87% 78% 97% 98%


0814.C.01.HID.RTF‐02 110







SF 92 1 12,0 2,4 6,70 0,5 6,67 0,38 3 51 3,85 6,81 90% 94% ND ND

SF 92 2 13,0 2,6 6,70 0,6 6,65 0,34 5 2231 912 51 3,85 6,81 35513 24372 91% 90% 94% 96%

SF 92 3 14,0 2,8 6,70 0,6 6,70 0,22 2 2008 773 51 3,85 6,81 35513 24372 94% 96% 94% 97%

SF 92 4 15,0 3,0 6,70 0,7 6,80 0,28 4 2166 754 51 3,85 6,81 35513 24372 93% 92% 94% 97%

SF 92 5 16,0 3,2 6,70 0,7 0,51 8 2574 975 51 3,85 6,81 35513 24372 87% 84% 93% 96%

SF 92 6 18,0 3,6 6,70 0,9 0,50 8 2898 997 51 3,85 6,81 35513 24372 87% 84% 92% 96%

SF 93 2 17,5 7,0 5,8‐6,0 2,2 5,97 0,45 11 1883 727 44 3,21 6,84 35513 24372 86% 75% 95% 97%

SF 93 3 20,0 8,0 5,8‐6,0 4,0 5,94 0,37 10 1469 592 44 3,21 6,84 35513 24372 88% 77% 96% 98%

SF 93 4 22,5 9,0 5,8‐6,0 4,6 5,96 0,43 9 1747 661 44 3,21 6,84 35513 24372 87% 80% 95% 97%

SF 93 5 25,0 10,0 5,8‐6,0 5,3 6,02 0,36 11 1785 698 44 3,21 6,84 35513 24372 89% 75% 95% 97%

SF 93 6 27,5 11,0 5,8‐6,0 6,0 5,98 0,36 9 1227 485 44 3,21 6,84 35513 24372 89% 80% 97% 98%

SF 94 1 15,0 6,0 5,8‐6,0 2,4 6,03 0,38 9 1914 800 44 3,21 6,84 35513 24372 88% 80% 95% 97%

SF 94 2 17,5 7,0 5,8‐6,0 3,2 6,05 0,33 8 1841 678 44 3,21 6,84 35513 24372 90% 82% 95% 97%

SF 94 3 20,0 8,0 5,8‐6,0 4,0 6,08 0,35 8 2015 749 44 3,21 6,84 35513 24372 89% 82% 94% 97%

SF 94 4 22,5 9,0 5,8‐6,0 4,6 6,04 0,29 7 1350 615 44 3,21 6,84 35513 24372 91% 84% 96% 97%

SF 94 5 25,0 10,0 5,8‐6,0 5,2 6,02 0,30 8 1452 593 44 3,21 6,84 35513 24372 91% 82% 96% 98%

SF 94 6 27,5 11,0 5,8‐6,0 6,0 6,09 0,29 8 1483 660 44 3,21 6,84 35513 24372 91% 82% 96% 97%

SF 95 2 20,0 8,0 6,00 5,0 6,15 0,50 8 873 402 45 3,27 6,87 38914 20965 85% 82% 98% 98%

SF 95 3 20,0 8,0 6,00 5,2 6,45 0,63 19 971,7 640 45 3,27 6,87 38914 20965 81% 58% 98% 97%

SF 95 4 20,0 8,0 6,00 5,0 6,40 0,45 12 1276 777 45 3,27 6,87 38914 20965 86% 73% 97% 96%

SF 95 5 20,0 8,0 6,00 5,2 6,48 0,60 17 1023 652 45 3,27 6,87 38914 20965 82% 62% 97% 97%

SF 96 2 20,0 8,0 6,00 4,5 6,20 0,46 8 1032 501 41 3,4 6,92 43640 24673 86% 80% 98% 98%

SF 96 3 20,0 8,0 6,00 4,6 6,20 0,50 10 1151 581 41 3,4 6,92 43640 24673 85% 76% 97% 98%

SF 96 4 20,0 8,0 6,00 4,5 6,17 0,41 10 1293 646 41 3,4 6,92 43640 24673 88% 76% 97% 97%

SF 96 5 20,0 8,0 6,00 4,6 6,21 0,41 9 857,7 450 41 3,4 6,92 43640 24673 88% 78% 98% 98%


0814.C.01.HID.RTF‐02 111

55..66 AAVVAALLIIAAÇÇÃÃOO DDAASS RREELLAAÇÇÕÕEESS EENNTTRREE CCOONNTTAAGGEEMM DDEE PPAARRTTÍÍCCUULLAASS EE TTUURRBBIIDDEEZZ

As Figuras 5.8 e 5.9 mostram graficamente os dados de contagens de partículas de água bruta versus turbidez para tempo seco e para tempo úmido, respectivamente. Valores obtidos para todas as águas brutas trazidas em galões de 50 e 100 litros ao Laboratório de Pesquisas da SABESP/ETA Alto da Boa Vista foram utilizados na confecção dos gráficos.

Figura 5.8 – Contagem vs Turbidez para Água Bruta – Tempo Seco

y = 13524x + 9235,4

R2 = 0,4143

y = 8174,9x + 7020

R2 = 0,3296

y = 4973,3x + 586,28

R2 = 0,3205

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Turbidez (NTU)

Partículas (Cont/10m

l)

Contagem_2a4 Contagem_4a10 Contagem_total

Linear (Contagem_total) Linear (Contagem_2a4) Linear (Contagem_4a10) Figura 5.9 – Contagem vs Turbidez para Água Bruta - Tempo Úmido

y = 6432,8x + 23214

R2 = 0,753

y = 3403,1x + 16896

R2 = 0,5925

y = 2325,7x + 5960,9

R2 = 0,7261

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

0 2 4 6 8 10 12 14

Turbidez (NTU)

Partículas (Cont/10ml)

Contagem_2a4 Contagem_4a10 Contagem_total

Linear (Contagem_total) Linear (Contagem_2a4) Linear (Contagem_4a10) O que se observou, independentemente do tipo de água bruta (dos pontos P4 ou P5 ou P6), foi uma correlação fraca entre a turbidez da amostra e as três faixas de contagens selecionadas (total, de 2 a 4 micra e de 4 a 10 micra), no caso de dados de tempo úmido. Os coeficientes de correlação (R² de Pearson) ficaram na faixa de 0,59 a 0,75. No caso de tempo seco, os coeficientes de correlação ficaram na faixa 0,32 a 0,41, portanto uma correlação muito fraca.


0814.C.01.HID.RTF‐02 112

O mesmo procedimento foi tentado para as águas decantadas obtidas a partir de cada uma das três águas brutas. Em nenhum destes casos foi obtida correlação. Os pontos ficaram muito dispersos e o melhor índice de correlação dentre todos eles foi de 0,35.

As faixas granulométricas de contagens de partículas são fixadas arbitrariamente – tipicamente nos EUA desde 1 micron até 300 micras,e permitem uma melhor avaliação da capacidade de coletar sólidos dos filtros. A questão é que não há ainda um procedimento padrão de avaliação, desde o início das pesquisas sobre o assunto no final dos anos 80.

Desde os anos 70 sabe‐se que cistos de protozoários tais como Giárdia e Criptosporídio apresentam tamanho típico na faixa de 4 a 10 micra. A contagem de partículas em tal faixa granulométrica é a maneira mais rápida e segura de monitoria de tais cistos na ETA.

Desde o início dos anos 90, a EPA americana pensa em estabelecer um padrão de contagens de partículas para otimizar o período de maturação de filtros (o qual é avaliado simplesmente pela turbidez), assim como um padrão de contagens para estabelecimento mais seguro do término das carreiras de filtração.

55..77 CCOOMMEENNTTÁÁRRIIOOSS CCOONNCCLLUUSSIIVVOOSS

5.7.1 REMOÇÃO DE TURBIDEZ E COR APARENTE

Em tempo seco, as três águas foram de boa qualidade geral, com turbidez baixa (em torno de 3 NTU) e cor aparente relativamente baixa (em torno de 30 UC).

Em tempo úmido, a turbidez subiu apreciavelmente, mas não do mesmo modo para as três águas. A água do ponto P4 apresentou turbidez em torno de 10 NTU, enquanto que as águas dos pontos P5 e P6 apresentaram turbidez em torno de 5 NTU. A cor aparente máxima chegou a quase 100 unidades para as três águas brutas, mas situando‐se tipicamente entre 50 e 80 UC.

Em águas com baixas concentrações de sólidos suspensos e baixa turbidez, a remoção eficaz de cor aparente foi normalmente mais difícil que a remoção de turbidez. Eficiências de remoção de turbidez chegaram a 98% (sulfato férrico e PAC foram os melhores em geral), enquanto que a remoção de cor aparente não ultrapassou 94% (melhor coagulante foi em geral PAC).

5.7.2 ALCALINIDADE E COAGULAÇÃO-FLOCULAÇÃO

A alcalinidade foi muito baixa para as três águas, tanto em tempo seco quanto em tempo úmido. Com a baixa alcalinidade, as interações de ordem físico‐química com a adição química (coagulação‐floculação) ficavam dificultadas, tornando difícil a formação de flocos grandes e densos. Adicionalmente, a presença certamente significativa de matéria orgânica nas águas brutas testadas tende a interferir negativamente em características dos flocos formados (densidade e formato) quando há incorporação eficaz nos mesmos.

5.7.3 REMOÇÃO DA CONCENTRAÇÃO NUMÉRICA DE PARTÍCULAS

O número de partículas na faixa granulométrica de 2 a 40 micra por unidade de volume (10 mL) esteve em torno de 30‐40 mil em tempo seco para as três águas brutas e se elevou para acima de 60 mil (águas de P4 e P5) a quase 100 mil (água de P6) em tempo úmido. Apesar da grande alteração em número, as maiores eficiências de remoção de partículas obtidas nos ensaios laboratoriais aumentaram de cerca de 94% para 98% quando da mudança de tempo seco para tempo úmido.

5.7.4 PH DE COAGULAÇÃO E REMOÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA VS SÓLIDOS SUSPENSOS

O pH de coagulação abaixo de 6,0 favorece remoção de matéria orgânica e pH de coagulação acima de 6,0 favorece remoção de sólidos e turbidez.


0814.C.01.HID.RTF‐02 113

5.7.5 MISTURA RÁPIDA E MISTURA LENTA

Para a mistura rápida, o tempo 1 minuto pareceu ser mais efetivo do que 30 segundos sobre a qualidade da coagulação e floculação, refletida na turbidez e cor aparente dos sobrenadantes. Para a floculação, tempos de 20 a 30 minutos foram os mais efetivos. Tempos menores não o foram e tempos maiores não representaram benefícios muito mais significativos. A floculação foi melhorada com o escalonamento dos gradientes de velocidade ao invés de um único gradiente de velocidade ocupando o tempo total de floculação, particularmente na coagulação com sulfato de alumínio.

5.7.6 TRATABILIDADE DAS ÁGUAS BRUTAS EM TEMPO SECO E ÚMIDO

A tratabilidade em escala de Jar Test da água bruta de P4 pareceu a melhor em tempo seco. Em tempo úmido, a tratabilidade dos pontos P4 e P6 foi marginalmente superior à da água do ponto P5.

5.7.6.1 Em condições de tempo seco O PAC normalmente foi o coagulante com melhores resultados de eficiências de remoção de turbidez, cor aparente e partículas dentre os testados. PAC foi o melhor em dois dos três quesitos para P5 e P6 (eficiências de remoção de cor e turbidez), tendo sido SF o coagulante de melhor eficiência de remoção de partículas. Com relação à tratabilidade do ponto P4, o coagulante de melhor eficiência de remoção de turbidez foi SA e o de melhor eficiência de remoção de partículas foi SF. Cabe ainda notar que as dosagens ótimas de PAC foram substancialmente menores que as dosagens ótimas dos outros coagulantes.

5.7.6.2 Em condições de tempo úmido

O PAC normalmente foi o coagulante com melhores resultados de eficiências de remoção de turbidez, cor aparente e partículas dentre os testados.

O PAC foi o melhor em todos os três quesitos para os pontos P4 e P6 (eficiências de remoção de cor, turbidez e partículas). Com relação à tratabilidade de P5, o coagulante de melhor eficiência de remoção de turbidez e cor aparente foi SA e o de melhor eficiência de remoção de partículas foi novamente PAC.

Cabe ainda notar que as dosagens ótimas de PAC foram significativamente menores que as dosagens ótimas dos outros coagulantes.


0814.C.01.HID.RTF‐02 114

66 TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE DDAASS ÁÁGGUUAASS BBRRUUTTAASS DDOO RRIIOO JJUUQQUUIIÁÁ:: EENNSSAAIIOOSS PPIILLOOTTOO


Três pontos alternativos de captação de água bruta no reservatório Cachoeira do França foram escolhidos antes dos ensaios de tratabilidade e foram denominados P4, P5 e P6. Um dos pontos (P5) foi descartado por motivos logísticos e de acessibilidade logo no início dos ensaios piloto de tempo úmido. Foi acrescentada uma alternativa de coagulante para os ensaios: cloreto férrico.

O texto a seguir delineia o procedimento básico dos ensaios de tratabilidade em escala piloto para água bruta dos pontos P6 e P4, apresenta os principais resultados dos mesmos, comenta‐os e tira conclusões a nível piloto. Além de proporcionar uma visão geral e conclusiva relativa às carreiras de filtração conduzidas com água bruta destes pontos de captação.

Os principais critérios de avaliação dos resultados em escala piloto foram a formação de flocos na coagulação‐floculação, o tempo de maturação, a remoção de turbidez e a cor aparente pela filtração, a produção de lodo (qualitativa) pelo decantador e a evolução da perda de carga com o tempo de carreira de filtração.

66..22 EENNSSAAIIOOSS PPIILLOOTTOO:: VVIISSÃÃOO GGLLOOBBAALL

6.2.1 INTRODUÇÃO

Inicialmente cabe comentar diferenças naturais entre os ensaios de bancada e os ensaios piloto, assim como as limitações naturais associadas ou que tiveram que ser impostas a operações unitárias da ETA Piloto.

A coagulação ou mistura rápida pode ser mais enérgica (maior gradiente de velocidades) do que a praticada em escala piloto. O gradiente de velocidades na mistura rápida em uma Estação de Tratamento em escala real ainda é tipicamente maior, de modo a permitir a mistura homogênea de produtos químicos o mais rapidamente possível e de modo a minimizar o grau de hidrólise do coagulante antes que tal operação unitária seja completada. O gradiente em todos os ensaios foi cerca de 430 s‐1, correspondendo a uma rotação de 360 rpm das pás de mistura.

Quanto ao tempo de mistura rápida, as dimensões da câmara piloto e a vazão de água bruta pré‐fixada para atender às taxas de filtração dos filtros piloto não permitem a sua variação. O tempo de mistura rápida foi de cerca de 45 segundos nos ensaios piloto.

A floculação ou mistura lenta foi testada em quatro câmaras em série que permitiam escalonar os gradientes de velocidade. Em diversos ensaios houve acúmulo de lodo significativo na 4ª e última câmara; assim sendo, optou‐se por igualar os gradientes de velocidade das 2ª e 3ª câmaras. Com isto, o acúmulo de lodo na 4ª câmara foi minimizado, de modo que o decantador passou a receber virtualmente todo o material floculado. As rotações das pás nas quatro câmaras foram respectivamente cerca de 105‐110 rpm, 70‐75 rpm, 70‐75 rpm e 35‐45 rpm. Os valores inferiores foram tipicamente empregados na coagulação com sulfato de alumínio, porque este coagulante produz flocos mais leves e frágeis ao cisalhamento que os outros coagulantes testados (sulfato e cloreto férrico e PAC). Os gradientes de velocidade correspondentes ficaram nas faixas 105‐112 s‐1, 62‐68 s‐1, 62‐68 s‐1 e 17‐30 s‐1, respectivamente.

O tempo de floculação por câmara piloto foi de cerca de 6,3 minutos sem possibilidade de variação, pelos mesmos motivos apontados para a coagulação.

Decantação

Novamente, a vazão de entrada da estação piloto condicionou a operação do decantador lamelar, o qual seria teoricamente de alta taxa (taxa de aplicação de até cerca de 120 m³/m² x dia). A vazão de


0814.C.01.HID.RTF‐02 115

entrada foi aproximadamente 8,73 L/minuto, a qual proporcionou tempo de detenção hidráulica de cerca de 90 minutos no decantador e acarretou uma taxa de aplicação de cerca de 30 m³/m² x dia, típica de decantadores convencionais.

De qualquer modo, a observação da formação dos flocos, dos flocos formados resultantes na 4ª câmara e do comportamento dos mesmos dentro do decantador permitiu: (a) fazer ajustes conscientes e com propriedade da dose de coagulante e pH de coagulação para cada ensaio piloto no início do mesmo, de modo a se atingir condições ótimas de operação piloto para os filtros antes que estes fossem postos em operação; e (b) uma avaliação comparativa eficaz do que cada coagulante era capaz de proporcionar em escala piloto e também de avaliar comparativamente a operação do decantador em termos de turbidez na saída e tempo para obtenção de turbidez desejável da água decantada.

A relevância das observações foi aumentada pelo fato de que, normalmente, as características de sólidos e turbidez da água bruta de tempo úmido para os ensaios piloto não variou muito de uma semana para outra ou mesmo de um ponto alternativo de captação para outro (pontos P4 e P6).

Filtração

Foram testados quatro filtros piloto. Dois de leito profundo (1,2 m) com taxa de 500 m³/m² x dia, um de antracito de diâmetro efetivo na faixa 1,2 a 1,4 mm (filtro F2) e outro de areia de mesmo diâmetro efetivo (filtro F4). Dois outros filtros idênticos do tipo convencional (camada de 0,6 m de antracito de diâmetro efetivo 1,0 mm sobre 0,2 m de areia de diâmetro efetivo 0,5 mm). Destes, um (filtro F1) foi operado com taxa de convencional de 240 m³/m² x dia, e o outro (filtro F3) com taxa de 360 m³/m² x dia.

As configurações dos filtros e as taxas de filtração foram selecionadas de acordo com o que se desejava avaliar para uma ETA em escala real. Como as configurações e as taxas de filtração podem ser reproduzidas exatamente em escala real, então os resultados da filtração em escala piloto são válidos para balizar e estabelecer a filtração em escala real.

Os seguintes tipos de comparações puderam ser feitas:

comparar filtros convencionais em termos de taxa de filtração (taxa normal versus 1,5 a taxa normal) e comparar filtração convencional com filtração em leito profundo em termos de remoção de turbidez e cor aparente, tempo de maturação, duração da carreira, qualidade da carreira, evolução da perda de carga com o tempo de operação, freqüência e duração de eventos de trespasse;

comparar meios filtrantes de mesmo diâmetro efetivo na filtração em leito profundo: areia versus antracito, em termos convencionais com filtração em leito profundo, em termos de remoção de turbidez e cor aparente, tempo de maturação, duração da carreira, qualidade da carreira, evolução da perda de carga com o tempo de operação e frequência e duração de ventos de trespasse.

6.2.2 ESTRATÉGIA DE EXECUÇÃO

Para cada coagulante pré‐selecionado, foram conduzidos dois ensaios piloto. O primeiro de curta duração, de natureza exploratória, de modo a nortear a dosagem do coagulante e o ajuste do pH de coagulação e a configuração das pás de mistura para a coagulação e floculação, e o ensaio subsequente de longa duração, com as carreiras de filtração normalmente ultrapassando 24 horas de duração. Assim era possível avaliar todas as etapas de uma carreira: tempo de maturação, eficácia de remoção durante operação em regime, a perda de carga, a freqüência e duração de fenômenos de trespasse e queda de eficiência dos filtros por ocasião das últimas horas de carreira.


0814.C.01.HID.RTF‐02 116

66..33 EENNSSAAIIOOSS PPIILLOOTTOO CCOOMM ÁÁGGUUAA BBRRUUTTAA DDEE TTEEMMPPOO ÚÚMMIIDDOO DDEE PP44 EE PP66

6.3.1 TRATABILIDADE DA ÁGUA BRUTA DE P6 DE TEMPO ÚMIDO

6.3.1.1 Ensaios piloto de longa duração

a) Carreira com dose otimizada de 20 mg/L de PAC (carreira com cerca de 30 horas, filtros com ótimo desempenho até final da água bruta) e pH de coagulação na faixa ótima de 6,6 a 6,8. A turbidez da água bruta esteve na faixa de 13 a 10,5 NTU, bastante alta.

b) Carreira de 29 horas com coagulação por SF (dose inicial de 18 mg/L, aumentada para 24 mg/L após algumas horas de coagulação‐floculação), com turbidez da água bruta oscilando bastante, mas tipicamente na faixa de 9 a 11 NTU. A oscilação da turbidez obrigou ao aumento da dose de coagulante após algumas horas do início do ensaio.

c) Carreira de 21 horas com coagulação por SA (dose de 30 mg/L), com turbidez da água bruta em torno de 5 NTU;

Para os casos (b) e (c), a faixa‐alvo de pH de coagulação foi 5,8 a 6,3. O tamanho dos flocos é muito sensível ao pH, conforme pode ser observado nas câmaras de floculação. Acredita‐se que a dose de SA em (b) poderia ter sido um pouco menor, talvez 25 mg/L (a turbidez não estava tão alta) e que a dose de SF poderia ter sido um pouco maior, próxima de 30 mg/L, porque a turbidez esteve muito elevada e os tempos de maturação dos filtros foram muito longos.

d) Carreira de 34 horas com coagulação por cloreto férrico (CF) (dose de 27 mg/L), com turbidez da água bruta variando de cerca de 14 a 5 NTU ao longo da mesma, o que dificultou a tratabilidade.

As Figuras 6.1 a 6.4 mostram as primeiras 10 a 16 horas da evolução da turbidez com o tempo das carreiras de filtração para os ensaios de longa duração com PAC e sulfato férrico (SF), respectivamente. A carreira com sulfato de alumínio não pode ser representada por problemas operacionais ocasionais que impediram coleta contínua de dados.

Comparando‐se a Figura 6.1 com a Figura 6.2, pode‐se observar que a turbidez da água na saída dos filtros foi mais baixa no caso de coagulação com PAC. Por outro lado, observa‐se que os valores de turbidez da água filtrada oscilaram mais no caso da coagulação com PAC, indicando liberação de finos na água filtrada mais freqüente com este coagulante do que com SF.

A redução da turbidez da água decantada foi semelhante nos dois casos. As eficiências de remoção de turbidez pelos filtros foram muito semelhantes nos dois casos. Cabe mencionar que houve oscilação significativa da turbidez da água bruta com o tempo, dificultando a otimização da dose de coagulante. Foi o único grupo de carreiras de filtração com tal situação, e a otimização da dosagem (que acredita‐se que não foi alcançada) teria baixado a turbidez da água filtrada.


0814.C.01.HID.RTF‐02 117

Figura 6.1 – Carreira Longa com Água do P6 (Coagulante: PAC, dose = 20 ppm)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tempo (horas)

Turbide

z (N

TU)

F1 F2 F3 F4 a. decantada Figura 6.2 – Carreira Longa com Água do P6 (Coagulante: SF, dose = 18>24 ppm)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tempo (horas)

Turbide

z (N

TU)

F1 F2 F3 F4 água decantada


0814.C.01.HID.RTF‐02 118

Figura 6.3 – Carreira Longa com Água do P6 (Coagulante: SA, dose = 30 ppm)

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Tempo (horas)

Turdidez (N

TU)

F1 F2 F3 F4 água decantada Figura 6.4 – Carreira Longa com Água do P6 (Coagulante: CF,

dose = 30 depois reduzida para 27 ppm)

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Tempo (horas)

Turbidez (NTU

)

F1 F2 F3 F4 água decantada Comparando‐se a Figura 6.3 com a Figura 6.4, pode‐se observar baixa turbidez da água filtrada em ambos os casos. O comportamento da turbidez da água decantada foi semelhante nestes casos, exceto pelo pico apresentado entre 11 e 15 horas das carreiras com coagulação por CF, que ocorreu durante a madrugada por entupimento da linha de alimentação de leite de cal e coagulante e que ocasionou


0814.C.01.HID.RTF‐02 119

reflexos negativos na turbidez do filtro F1 apenas. Este incidente mostrou a robustez ou resiliência da operação de três dos quatro filtros a partir da coagulação com o CF.

6.3.1.2 Avaliação da Tratabilidade da Água de P6 de Tempo Úmido

Formação dos flocos

Os flocos de CF e SF foram maiores que os de SA e PAC (este aparentemente ligeiramente menor ainda que os de SA). Sabe‐se que, para uma mesma dosagem de coagulante e em pH ótimo de coagulação, flocos de sais de ferro tendem a ser maiores e mais densos que os de sais de alumínio.

Influência do pH de coagulação

No caso do PAC, o tamanho dos flocos e o desempenho subsequente do decantador na remoção dos mesmos foram mais sensíveis ao pH do que no caso do SF. Dos quatro coagulantes testados, o CF mostrou ser o que menos afetou temporariamente a turbidez da água decantada quando ocorre a saída do pH de coagulação (e/ou da dosagem de coagulante) da faixa ótima. Aparentemente a influência do pH na coagulação com SA e SF é menor do que para o PAC, nos termos de uma maior amplitude das faixas de valores adequados de pH.

Aparentemente, nos casos de SA e SF, o pH ótimo deve ser respectivamente: abaixo de 6,3 em direção a 6,0 e na faixa de 5,8 a 6,2. Para CF, a faixa ótima parece ser de 5,7 a 6,3. Para PAC, a faixa ótima foi de 6,6 a 6,8, a mais estreita delas. O ajuste de pH por meio de ácidos e bases fortes é certamente fácil, porém o ajuste com leite de cal é o comumente praticado pela SABESP nas ETAs e, por este motivo é o método utilizado no estudo piloto.

Influência da turbidez na saída do decantador

Aparentemente, nos casos de coagulação com PAC e SA, a turbidez na saída dos filtros sobe muito rapidamente quando a turbidez na saída do decantador começa a subir significativamente, por problemas de quebra de flocos e/ou pH de coagulação flutuante. Aparentemente, isso não é possível no caso de SF (ver Figuras 8.1 a 8.4). A operação do decantador e dos filtros foi mais robusta, com menos e menores oscilações de turbidez, nos casos de coagulação com CF, e talvez em menor grau nos casos de coagulação com SF.

Tempo de maturação dos filtros

É definido como o tempo necessário para que a turbidez na saída dos filtros caia abaixo de 0,5 NTU.

Para os coagulantes testados SA, CF, SF e PAC, este tempo foi menor ou igual a 20 minutos para os quatro filtros. Não se pode afirmar o mesmo para o caso de coagulação com SA. O tempo de maturação foi maior para este coagulante.

Quando a dose de coagulante é inferior à necessária, o tempo de maturação podia se estender bastante, independentemente do tipo de coagulante, e podia chegar a ser bem mais de uma hora. Ao que tudo indica, o tempo de maturação dependia somente da qualidade da água decantada.

Quando a turbidez da água decantada aumentava durante um ensaio‐piloto, os filtros de camada profunda eram bem mais sensíveis (com reflexo no aumento da turbidez da água filtrada) do que os filtros convencionais F1 e F3.

Tipicamente o filtro F3 (filtração convencional com taxa 50 % acima da convencional de 240 m³/m² x dia) maturava primeiro, seguido ora pelo filtro F1 (convencional com taxa convencional) ou pelo filtroF2 (leito profundo com antracito), sendo o filtro F4 (leito profundo com areia) o último a maturar.


0814.C.01.HID.RTF‐02 120

Remoção de turbidez e cor aparente pelo decantador e filtros

Os resultados relatados foram obtidos nas melhores condições de operação em regime estacionário da ETA Piloto, e com o pH de coagulação na faixa ótima para cada coagulante. Dosagens de coagulante foram: PAC: 20mg/L; SF: 24mg/L; SA e CF: 30mg/L. Sendo assim os resultados de turbidez estão no Quadro 6.1 abaixo.

Quadro 6.1 – Resultados de Turbidez em Regime Estacionário da ETA Piloto

Coagulante Turbidez da Água

Decantada (NTU) (*)Turbidez F1

(NTU) Turbidez F2

(NTU) Turbidez F3

(NTU) Turbidez F4

(NTU)

SA 1,2 0,099 0,085 0,088 0,111

SF 0,6 0,07 0,08 0,09 0,08

PAC (**) 0,6 0,1 0,3 0,2 0,3

CF 0,3‐0,4 0,04 0,04 0,05 0,07

(*) Após 1 hr do início: 1,6 NUT (com SF), 3,8 NTU (com PAC). (**) A turbidez da água filtrada caiu pata abaixo de 0,06 após 10h de filtração.

A remoção de cor aparente foi eficaz em todos os casos. Os valores estiveram abaixo de 10 UC em todos os casos. Cabe lembrar que os sais de ferro podem impactar negativamente na cor aparente se a dosagem e o pH de coagulação não forem corretos.

A turbidez média da carreira e a eficiência média de remoção de turbidez da carreira foram avaliadas para cada carreira de longa duração, como se segue:

para cada filtro, foi calculada a integral numérica da curva da turbidez da água em função do tempo de carreira (ou seja, a área sob a curva da turbidez da água filtrada versus o tempo de carreira);

para cada filtro, de posse dos dados de turbidez da saída do mesmo e da água decantada correspondente em função do tempo de carreira, foi calculada ponto a ponto a eficiência de remoção de turbidez;

de posse dos dados de eficiência ao longo do tempo, foi plotada a curva de eficiência em função do tempo de carreira e calculada a área sob tal curva, representando a eficiência média de remoção de turbidez pelo filtro na carreira toda; e

o primeiro critério é totalmente baseado no desempenho do filtro, enquanto que o segundo critério depende, além do desempenho do filtro, também do desempenho do decantador, sendo um critério com maior subjetividade que o primeiro.

A seguir o Quadro 6.2 mostra os resultados obtidos a partir do procedimento precedente.


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Quadro 6.2 – Resumo dos Melhores e Piores Filtros por Tipo de Carreira no P6

F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4

0,196 0,236 0,130 0,296 91,20% 93,50% 94,40% 81,50%

0,137 0,144 0,142 0,228 87,90% 88,00% 86,80% 74,70%

0,228 0,179 0,141 0,181 92,00% 96,10% 97,60% 92,10%

0,782 0,796 0,711 0,875 79,10% 77,30% 81,70% 74,70%

Legenda: Filtros com melhor desempenho

Filtros com pior desempenho

Melhor Eficiência Média de Remoção de Turbidez

CF (30)

PAC (20)

SA (30)

SF (20)

Coagulante

(dosagem mg/L)

Menor Turbidez Média

Observação: quando, para determinado critério e tipo de carreira, mais de um filtro é citado no Quadro 6.2, isto significa que basicamente a diferença entre eles é nula ou não‐significativa.

Nota‐se a superioridade de um dos filtros de configuração convencional (F3), nas colunas “melhor filtro”. Por outro lado, nota‐se que, dos dois filtros convencionais, F3 nunca apareceu como “pior filtro”, porém F1 apareceu como “pior filtro” 2 vezes em 8 possíveis. Cabe lembrar que o filtro F3 foi operado com taxa de filtração 1,5 vezes a taxa de filtração de F1 (360 versus 240 m³/m² x dia).

No tocante à qualificação de “pior filtro”, o filtro de camada profunda de areia F4 aparece 7 vezes em 8 possíveis. Porém o filtro de camada profunda de antracito F2 foi melhor 6 vezes em 8 possíveis e nenhuma vez foi o “pior filtro”.


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Remoção de partículas pelo decantador e filtros

O Quadro 6.3 apresenta os valores de contagem de partículas efetuadas após a estabilidade (abaixo de 0,1 NTU) da turbidez da água filtrada, após a 4ª e 5ª hora de carreira, para os coagulantes PAC 20mg/L, SF 24mg/L, SA e CF 30 mg/L.

Quadro 6.3 – Resultado de Contagem de Partícula em Regime Estacionário da ETA Piloto

Eficiência de Remoção de Partículas (nº/100mL)

Coagulante Água Bruta Coagulada

Água Decantada

F1 F2 F3 F4

SA 63.810 15.868 1.070 1.604 1.632 1.300

SF 76.520 2.650 374 493 225 327

PAC 73.526 4.063 364 936 321 1.060

CF (*) ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Eficiência de Remoção em relação à Água Decantada (%)

SA ‐ 75,4 (**) 93,1 89,8 89,6 91,7

SF ‐ 96,5 (**) 85,9 81,4 91,5 87,7

PAC ‐ 94,5 (**) 91 77 92 73,9

CF (*) ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

(*) Contador de partículas com problemas técnicos (**) Valores de remoção relativos à água bruta

O Quadro 6.3 permitiu calcular (a partir das médias globais de eficiência de remoção pelos filtros, para cada coagulante) que as coagulações com SF e PAC conduziram em média a remoções de partículas pelos filtros ligeiramente maiores que a coagulação com SA.

Quando a remoção de partículas pelo decantador não foi muito boa, os filtros ficaram sobrecarregados. Nesta situação, a princípio a eficiência de remoção de partículas pelos filtros aumenta, porém em números absolutos os números de partículas por 100 mL de efluente aumentam bastante com tal sobrecarga de sólidos.

Os resultados do Quadro 6.3 indicam que o filtro F3 seguido pelo filtro F1 foram em média os dois melhores em termos de remoção de partículas. Outros quesitos tais como a redução de turbidez e a eficiência de remoção de turbidez pelos filtros também apontaram para os filtros convencionais F1 e F3 como de melhor desempenho que os filtros de leito profundo F2 e F4. Há várias evidências que, na tratabilidade de uma água bruta como a do reservatório Cachoeira do França, de baixa turbidez, alta cor aparente e alta contagem de partículas, o aumento da taxa de filtração (de 240 para 360 m³/m² x dia para F1 e F3, respectivamente) na filtração convencional favoreceu o desempenho do filtro convencional (F3 sobre F1).

Conforme indicado no Quadro 6.3, não foi possível contar partículas de amostras coletadas por ocasião das carreiras com CF. Ainda assim, os resultados de remoção de turbidez das águas filtradas e da água decantada obtidos com a coagulação com CF indicaram que as eficiências correspondentes de remoção de partículas pela decantação e filtração podem ter sido tão boas, senão melhores que as obtidas com a coagulação por PAC.

A Figura 6.5 a seguir mostra as médias de remoção para os filtros e o decantador, por coagulante.


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Figura 6.5 – Médias de Remoção de Partículas – Coagulação da Água Bruta de P6, Tempo Úmido

91,0%

99,1% 96,6% 98,6%

65,0%

93,0%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

SF SA PAC

Coagulante

Eficiência de Remoção

Pelo Decantador Média dos Filtros Observações: ‐ Valores‐base de contagem da água bruta na entrada da coagulação, com faixa de variação de 40.780 a 48.330 por 100 mL. ‐ Não estava no escopo ensaios‐piloto com cloreto férrico (CF) para esta água. ‐ Valores obtidos a partir da operação dos filtros e decantador em regime estacionário, a pós 4 a 6 horas de operação.

Perdas de carga nos filtros

Os medidores de perda de carga funcionaram esporadicamente. Dentro do possível e do que fazia sentido, pode‐se inferir o seguinte:

para carreira longa (com PAC), para as últimas 3 horas de carreira dos filtros (que foram de cerca de 29 horas), os filtros F1 a F4 apresentaram as seguintes taxas, respectivamente: 4,5 cm/hr, 6,1 cm/hr, 4,9 cm/hr e 4,2 cm/hr.;

carreira longa com SF: para os filtros F1 a F4, os valores médios foram de, respectivamente: 5.3, 4.1, 3.9 e 5.9 cm/hr;

carreira longa com SA: para os filtros F1 a F4, os valores médios foram de, respectivamente: 5.6, 6.1, 2.7 e 7.4 cm/h;r

carreira longa com CF: para os filtros F1, F3 e F4, os valores médios foram de, respectivamente: 6,44, 7,48 e 6,53 cm/hr. O medidor do filtro F2 não funcionou durante a carreira.

Foi possível preparar um Quadro‐Resumo (Quadro 6.4) de Resultados de Taxa de Perda de Carga, como se segue.


0814.C.01.HID.RTF‐02 124

Quadro 6.4 – Resumo das Taxas de Perda de Carga (em coluna H2O/hora)

Ensaios Filtro

Taxa de Filtração(m³/m² x dia) PAC SF SA CF

Média

F1 ‐ Convencional 240 4,50 5,30 5,60 6,44 5,46

F2 – Camada Profunda 500 6,10 4,10 6,10 ‐ (**) 5,43

F3 ‐ Convencional 360 4,90 3,90 2,70 (*) 7,48 4,75

F4 – Camada Profunda 500 4,20 5,90 7,40 6,53 6,00

(*) Valor muito baixo; não‐confiável. (**) Valor não disponível por problemas com o equipamento de medição.

Nota‐se que normalmente os coagulantes à base de ferro originaram maiores taxas de perda de carga. Não se observou um padrão bem estabelecido no tocante ao tipo de filtro (convencional versus camada profunda), porém as taxas de perda de carga para os filtros convencionais foram um pouco menores do que as taxas para filtros de camada profunda. Em média, as taxas de perda de carga estiveram no intervalo de 4,8 a 6,0 cm coluna H2O)/hora.

Produção de lodo (avaliação superficial)

Foi relativamente elevada para 3 casos de coagulante (SA, SF e PAC), mas não para CF. Após algumas horas de operação e para dosagens numericamente muito próximas de PAC, SF ou SA como coagulante, não se observou diferença significativa no decantador com relação aos volumes aparentes acumulados de lodo.

Cabe mencionar que uma maior produção de lodo normalmente não é explicada somente por uma maior dose de coagulante, mas também pela quantidade bem maior de sólidos sedimentáveis e material particulado na água bruta durante a carreira. Quanto maior a turbidez da água bruta, maior tende a ser a dosagem de coagulante e ambos implicam em maior produção de lodo.

6.3.2 EFICIÊNCIA DO DECANTADOR PARA CADA COAGULANTE

Após a discussão dos resultados dos ensaios piloto de tempo úmido, sentiu‐se que a operação do decantador não havia sido totalmente analisada e por isso buscou‐se uma maneira de avaliação que fosse independente do tipo de água bruta utilizada. Por este motivo, esta seção não foi apresentada antes que se esgotassem as análises da tratabilidade da água bruta dos pontos P4 e P6.

Assim sendo, o intuito desta análise foi de estudar a resposta do decantador para cada tipo de coagulante independentemente da origem da água bruta.

Analisando todas as carreiras longas, foram selecionadas aquelas pertencentes a ensaios piloto que apresentaram maior estabilidade de turbidez por tempo e dos parâmetros operacionais, tais como faixa de pH e dosagem de coagulante. Os ensaios piloto selecionadas estão no Quadro 6.5.


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Quadro 6.5 – Carreiras Selecionadas para Análise da Eficiência do Decantador

Coagulante Ponto de Origem Dosagem (mg/L)

CF P6 30

SF P6 20

SA P6 30

PAC P4 14

A partir dos dados das carreiras selecionadas, foi fixado um período de aproximadamente 3 horas de funcionamento dos filtros, e gerado então um gráfico de turbidez por tempo, juntamente com sua respectiva linha de tendência, para que assim fosse possível chegar a uma equação da reta (Y).

A eficiência do decantador é analisada a partir da velocidade de decaimento da turbidez pelo tempo, ou seja: quanto mais rápido a turbidez diminuir no decantador, mais rápida é a resposta do mesmo. Esta velocidade pode ser obtida a partir do coeficiente angular da reta (Y’) obtida pela derivação da linha de tendência (Y). Quanto maior este coeficiente maior a velocidade e melhor será a resposta.

Figura 6.10 – Gráfico da Eficiência do Decantador para cada Coagulante

y = 0,6363x2 ‐ 3,5529x + 7,523

y' = 1,2726x ‐ 3,5529

y = 1,2873x2 ‐ 6,0452x + 8,0288

y' = 2,5746x ‐ 6,0452

y = 0,3592x2 ‐ 1,7157x + 3,4593

y' = 0,7184x ‐ 1,7157

y = 0,2595x2 ‐ 1,6905x + 4,0024

y' = 0,519x ‐ 1,69050

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4

Tempo (horas)

Turbidez (NTU)

SF [20mg/L] CF [30mgL] SA [14mgL] PAC [14mgL]

O gráfico da Figura 6.10 mostra as curvas de decaimento da turbidez no decantador para cada coagulante. O coeficiente angular está destacado em negrito itálico e representa a velocidade deste decaimento (NTU/hr).

Sendo assim, nota‐se que os coagulantes CF (2,5746 NTU/hr) e SF (1,2726 NTU/hr) apresentaram uma resposta mais rápida do decantador do que os coagulantes SA (0,7184 NTU/hr) e PAC (0,519 NTU/hr). Por outro lado, a dosagem de PAC do ensaio piloto considerado foi bem menor que as dosagens dos demais coagulantes; acredita‐se que uma maior dosagem de PAC poderia levar a uma resposta mais rápida do decantador do que a obtida.


0814.C.01.HID.RTF‐02 126

66..44 CCOONNCCLLUUSSÕÕEESS GGLLOOBBAAIISS –– TTEEMMPPOO ÚÚMMIIDDOO

As seguintes conclusões são válidas para as águas dos pontos P6 e para P4, para tempo úmido:

a coagulação com sais de ferro (SF, CF) gerou flocos maiores e mais densos que no caso dos outros coagulantes (SA e PAC) testados, com reflexos altamente positivos na operação e estabilidade de operação do decantador;

a coagulação com sais de ferro permitiu que a qualidade da água decantada atingisse nível adequado para o início das carreiras de filtração em menor tempo do que no caso de coagulação com SA ou PAC;

excelentes remoções de turbidez e cor aparente foram obtidas para todos os quatro coagulantes testados, na água decantada e na filtrada. A questão é por quanto tempo esta situação ideal pode ser mantida? A resposta deve estar na avaliação da estabilidade de operação do decantador e filtros ao longo do tempo de operação dos mesmos;

a estabilidade da operação do decantador, assim como das carreiras de filtração, foi maior a partir da coagulação com sais de ferro do que com PAC ou SA;

dos quatro coagulantes testados, sulfato de alumínio (SA) foi inferior aos demais no que concerne a remoção de partículas pelos filtros (ensaios com água do ponto P6 somente);

a princípio, os filtros convencionais parecem ter sido superiores aos filtros de camada profunda no que concerne manter ao longo do tempo uma elevada remoção de turbidez sem que ocorra trespasse ou saída de finos;

os filtros de camada convencional foram ligeiramente superiores aos filtros de camada profunda no que concerne eficiência de remoção de turbidez e cor. Aparentemente tal afirmação não depende do tipo de coagulante empregado. Os resultados de taxas de perda de carga a rigor não indicaram superioridade de nenhum filtros sobre os demais, pois foram semelhantes para os quatro filtros testados;

o filtro convencional F3 foi nitidamente o melhor em termos de desempenho (remoção de cor, turbidez e partículas) do que os demais. O filtro F4 foi nitidamente inferior aos demais filtros em termos de desempenho. Isto pode ser verificado tanto na condução dos ensaios piloto como na execução das operações de retro‐lavagem dos filtros: o exame visual da água de lavagem indicou que F3 era o que havia retido mais impurezas, seguido por F2 ou F1.

66..55 EENNSSAAIIOOSS PPIILLOOTTOO CCOOMM ÁÁGGUUAA BBRRUUTTAA DDEE TTEEMMPPOO SSEECCOO DDEE PPOONNTTOO PP77

6.5.1 INTRODUÇÃO

O texto a seguir apresenta e comenta os resultados dos ensaios de tratabilidade em escala piloto com coagulação utilizando sais de alumínio: policloreto de alumínio (PAC) e sulfato de alumínio (SA) para água bruta do ponto P7, finalizando com conclusões a nível piloto. Não foram conduzidos ensaios piloto com sais de ferro (sulfato férrico e cloreto férrico) por causa da impossibilidade de se conseguir água bruta em quantidade suficiente para os mesmos.

Os principais critérios de avaliação dos resultados em escala piloto foram a formação de flocos na coagulação‐floculação, o tempo de maturação dos filtros, a remoção de turbidez e a cor aparente pela filtração, a evolução da perda de carga com o tempo de carreira de filtração e as concentrações de determinados metais nos efluentes dos filtros.


0814.C.01.HID.RTF‐02 127

6.5.2 ENSAIOS PILOTO: VISÃO GLOBAL

6.5.2.1 Introdução

Mistura rápida e mistura lenta:

Inicialmente cabe comentar diferenças naturais entre os ensaios de bancada e os ensaios piloto, assim como as limitações naturais associadas ou que tiveram que ser impostas a operações unitárias da ETA Piloto.

A coagulação ou mistura rápida pode ser mais enérgica (maior gradiente de velocidades) do que a praticada em escala piloto. O gradiente de velocidades na mistura rápida em uma Estação de Tratamento em escala real ainda é tipicamente maior, de modo a permitir a mistura homogênea de produtos químicos o mais rapidamente possível e de modo a minimizar o grau de hidrólise do coagulante antes que tal operação unitária seja completada. O gradiente de velocidades na mistura rápida foi cerca de 440 s‐1, correspondendo a uma rotação de 345 rpm das pás de mistura.

Quanto ao tempo de mistura rápida, as dimensões da câmara piloto e a vazão de água bruta pré‐fixada para atender às taxas de filtração dos filtros piloto não permitem a sua variação. O tempo de mistura rápida foi de aproximadamente 45 segundos nos ensaios piloto.

A floculação ou mistura lenta foi testada em quatro câmaras em série que permitiam escalonar os gradientes de velocidade. Em diversos ensaios houve acúmulo de lodo significativo na 4ª e última câmara; assim sendo, optou‐se por igualar os gradientes de velocidade das 2ª e 3ª câmaras. Com isto, o acúmulo de lodo na 4ª câmara foi minimizado, de modo que o decantador passou a receber virtualmente todo o material floculado. Os gradientes de velocidade correspondentes ficaram nas faixas 115‐105 s‐1, 70‐62 s‐1, 70‐62 s‐1 e 30‐17 s‐1, respectivamente. O limite superior foi empregado na coagulação com PAC e o limite inferior na coagulação com Sulfato de Alumínio. Os flocos formados com Sulfato de Alumínio são fracos ao cizalhamento em comparação com flocos formados a partir de PAC, daí a utilização de rotações menores nas câmaras de floculação para coagulação com Sulfato de Alumínio.

O tempo de floculação por câmara piloto foi de 6,3 minutos sem possibilidade de variação, pelos mesmos motivos apontados para a coagulação.

Decantação

A vazão de entrada da estação piloto condicionou a operação do decantador lamelar, o qual seria teoricamente de alta taxa (taxa de aplicação de até cerca de 120 m³/m² x dia). A vazão de entrada foi aproximadamente 8,73 L/minuto, a qual proporcionou tempo de detenção hidráulica de cerca de 90 minutos no decantador e acarretou uma taxa de aplicação de cerca de 30 m³/m² x dia, típica de decantadores convencionais.

De qualquer modo, a observação da formação dos flocos, dos flocos formados resultantes na 4ª câmara e do comportamento dos mesmos dentro do decantador permitiu: (a) fazer ajustes conscientes e com propriedade da dose de coagulante e pH de coagulação para cada ensaio piloto no início do mesmo, de modo a se atingir condições ótimas de operação piloto para os filtros antes que estes fossem postos em operação; e (b) uma avaliação comparativa eficaz do que cada coagulante era capaz de proporcionar em escala piloto e também de avaliar comparativamente a operação do decantador em termos de turbidez na saída e tempo para obtenção de turbidez desejável da água decantada.

A relevância das observações foi aumentada pelo fato de que, normalmente, as características de sólidos e turbidez da água bruta do ponto P7 para os ensaios piloto pouco variou de uma semana para outra.


0814.C.01.HID.RTF‐02 128

Filtração

Foram testados quatro filtros piloto. Dois de leito profundo (1,2 m) com taxa de 500 m³/m² x dia, um de antracito de diâmetro efetivo na faixa 1,2 a 1,4 mm (filtro F2) e outro de areia de mesmo diâmetro efetivo (filtro F4). Dois outros filtros idênticos do tipo convencional (camada de 0,2 m de antracito de diâmetro efetivo 1,0 mm sobre 0,2 m de areia de diâmetro efetivo 0,5 mm). Destes, um (filtro F1) foi operado com taxa de convencional de 240 m³/m² x dia, e o outro (filtro F3) com taxa de 360 m³/m² x dia.

As configurações dos filtros e as taxas de filtração foram selecionadas de acordo com o que se desejava avaliar para uma ETA em escala real. Como as configurações e as taxas de filtração podem ser reproduzidas exatamente em escala real, então os resultados da filtração em escala piloto são válidos para balizar e estabelecer a filtração em escala real.

Os seguintes tipos de comparações puderam ser feitas:

Comparar filtros convencionais em termos de taxa de filtração (taxa normal versus 1,5 vezes a taxa normal) e comparar filtração convencional com filtração em leito profundo em termos de remoção de turbidez e cor aparente, tempo de maturação, duração da carreira, qualidade da carreira, evolução da perda de carga com o tempo de operação, freqüência e duração de eventos de trespasse.

Comparar meios filtrantes de mesmo diâmetro efetivo na filtração em leito profundo: areia versus antracito, em termos convencionais com filtração em leito profundo, em termos de remoção de turbidez e cor aparente, tempo de maturação, duração da carreira, qualidade da carreira, evolução da perda de carga com o tempo de operação e freqüência e duração de ventos de trespasse.

6.5.2.2 Estratégia de Execução

Para cada coagulante pré‐selecionado, foram conduzidos dois ensaios piloto. O primeiro de curta duração, de natureza exploratória, de modo a nortear a dosagem do coagulante e o ajuste do pH de coagulação e a configuração das pás de mistura para a coagulação e floculação, e o ensaio subsequente de longa duração, com as carreiras de filtração normalmente ultrapassando 24 horas de duração. Assim era possível avaliar todas as etapas de uma carreira: tempo de maturação, eficácia de remoção durante operação em regime, a perda de carga, a freqüência e duração de fenômenos de trespasse e queda de eficiência dos filtros por ocasião das últimas horas de carreira.

6.5.3 RESULTADOS DOS ENSAIOS PILOTO

6.5.3.1 Carreiras de filtração

a) Carreiras com dose otimizada de 16 mg/L de Sulfato de Alumínio com cerca de 27,5 horas, e pH de coagulação na faixa ótima de 6,6 a 6,8. A turbidez da água bruta esteve na faixa de 3,9 a 4,9 UNT, considerada média. As carreiras foram encerradas por falta de água bruta para a continuidade.

b) Carreiras com dose otimizada de 12 mg/L de PAC com cerca de 26 horas e pH de coagulação na faixa ótima de 6,6 a 6,8 (igual á de Sulfato de Alumínio). A turbidez da água bruta esteve na faixa de 0,8 a 2,7 UNT, considerada baixa. As carreiras foram encerradas por falta de água bruta para a continuidade.

As Figuras 6.11 e 6.12 mostram a evolução da turbidez com o tempo das carreiras de filtração para os ensaios de longa duração com sulfato de alumínio e PAC, respectivamente.


0814.C.01.HID.RTF‐02 129

Figura 6.11 – Carreira Longa com Água do P7 (Coagulante: PAC, dose = 12 ppm)

Figura 6.12 – Carreira Longa com Água do P7 (Coagulante: SA, dose = 16 ppm)


0814.C.01.HID.RTF‐02 130

Comparando‐se a Figura 6.11 com a Figura 6.12, pode‐se observar que a turbidez da água na saída dos filtros foi ligeiramente mais baixa no caso de coagulação com PAC.

Em ambos os ensaios a turbidez da água decantada apresentou alguma oscilação ao longo dos mesmos, indicando alguma instabilidade de operação do decantador para ambos os coagulantes testados.

6.5.3.2 Critérios de Tratabilidade

Formação de flocos e Influência da turbidez na saída do decantador

Aparentemente houve quebra e diminuição do tamanho resultante de flocos formados ocasionalmente no decantador, quando o pH de coagulação saia da faixa ótima. As poucas oscilações no pH se deveram a problemas ocasionais com o misturador de leite de cal, na entrada da coagulação. A referida quebra e redução de tamanho dos flocos ocasionou elevações repentinas na turbidez da água decantada. A estabilidade de operação do decantador era maior quando se empregava sais de ferro como coagulantes, por causa da formação de flocos maiores e/ou mais densos e mais resistentes que os formados a partir de sais de alumínio.

Tempo de maturação dos filtros

Foi definido como o tempo necessário para que a turbidez na saída dos filtros caia abaixo de 0,1 NTU.

Para os coagulantes testados SA e PAC, este tempo foi o menor para os filtros F2 e F3 (faixa de 10 a 30 minutos), seguido pelos filtros F4 (da ordem de 60 minutos) e F1 (da ordem de 90 minutos). Tipicamente o filtro F3 (filtração convencional com taxa 50 % acima da convencional de 240 m³/m² x dia) maturava primeiro, seguido ora pelo filtro F2 (leito profundo com antracito).

Quando a turbidez da água decantada aumentava durante um ensaio‐piloto, os filtros de camada profunda F2 e F4 eram mais sensíveis (com reflexo no aumento da turbidez da água filtrada) do que os filtros convencionais F1 e F3.

Remoção de turbidez e cor aparente pelo decantador e filtros

Os resultados indicados no Quadro 6.6 foram obtidos nas melhores condições de operação em regime estacionário da ETA Piloto, e com o pH de coagulação na faixa ótima para cada coagulante.

Quadro 6.6 – Resultados de Turbidez em Regime Estacionário da ETA Piloto

Coagulante Turbidez média da Água Decantada

(NTU)

Turbidez F1(NTU)

Turbidez F2(NTU)

Turbidez F3 (NTU)

Turbidez F4(NTU)

SA 0,87 0,055 0,075 0,045 0,090

PAC 0,72 0,050 0,068 0,042 0,110

A remoção de cor aparente foi avaliada através de determinações ocasionais para todos os filtros. Não houve diferença significativa entre os resultados dos ensaios com coagulação por sulfato de alumínio e PAC. Os valores de cor aparente das águas filtradas estiveram na faixa de 2 a 10 para ambos os casos.

Remoção de partículas pelo decantador e filtros

O Quadro 6.7 apresenta os valores de contagem de partículas efetuadas após a estabilidade (abaixo de 0,1 NTU) da turbidez da água filtrada, após a 4ª e 5ª hora de carreira, para as carreiras com coagulação com PAC. Infelizmente, por motivos alheios à nossa vontade, o contador de partículas esteve inoperante durante a condução das carreiras com coagulação por sulfato de alumínio. Todos os resultados de contagens obtidos para as carreiras com PAC estão ao final deste relatório, no Anexo 1.


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Quadro 6.7 – Resultados de Contagem de Partícula em Regime Estacionário da ETA Piloto

Contagem Média de Partículas (nº/100mL, faixa de 2 a 40 micra)

Coagulante Água Bruta Coagulada

Água Decantada

F1 F2 F3 F4

PAC 92664 12096 2467 1676 1023 4312

Eficiência Média de Remoção em relação à Água Decantada (%)

PAC ‐ 86,9 (*) 79,6 86,1 91,5 64,3

(*) Eficiência em relação á água bruta.

Os resultados do Quadro 6.7 apontaram a maior eficiência de remoção de F3 seguido pelo filtro F2. Esta é uma evidência de que, na tratabilidade de uma água bruta com tipicamente baixa turbidez, alta cor aparente e alta contagem de partículas, o aumento da taxa de filtração convencional de 240 m³/m² x dia em F1 para 360 m³/m² x dia em F3 favoreceu o desempenho na remoção de partículas de F3.

Perdas de carga nos filtros

Os medidores de perda de carga funcionaram esporadicamente. Dentro do possível e do que fazia sentido, pode‐se preparar um Quadro‐Resumo (Quadro 6.8) de Resultados de Taxa de Perda de Carga, como se segue.

Quadro 6.8 – Resumo das Taxas de Perda de Carga (cm coluna H2O/hora)

Ensaios‐Piloto (cm/hr) Média (cm/hr) Filtro

Taxa de Filtração(m³/m² x dia) PAC SA

F1 ‐ Convencional 240 6,0 2,8 4,2

F2 – Camada Profunda 500 6,0 6,2 6,1

F3 ‐ Convencional 360 4,1 6,7 5,4

F4 – Camada Profunda 500 5,4 10,3 7,8

Os poucos valores obtidos (apenas dois ensaios por filtro) e a variabilidade dos mesmos não permite muita análises, exceto que:

‐ os dois filtros convencionais (F1 e F3) tenderam a apresentar menores taxas médias de perda de carga que os dois filtros de camada profunda (F2 e F4);

‐ o filtro F3, tipicamente o melhor dos quatro na remoção de turbidez, foi o mais consistente em termos de taxa de perda de carga para ambos os coagulantes testados.

Produção de lodo (avaliação superficial)

Foi observada uma diferença significativa nos volumes acumulados de lodo no decantador durante a condução dos ensaios‐piloto com sulfato de alumínio e PAC, com volumes maiores no caso de sulfato de alumínio. Este fato pode ser facilmente explicado por: 9ª) uma maior dose de sulfato de alumínio (16 mg/L versus 12 mg/L) e (b) pela quantidade bem maior de sólidos sedimentáveis e material particulado na água bruta durante a carreira com sulfato de alumínio, claramente demonstrada pela turbidez bem maior da água bruta durante tal ensaio‐piloto.


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Remoção de metais e Carbono Orgânico Total (COT) pelos filtros

Os Quadros 6.9 e 6.10 apresentam os resultados de metais e COT para a água bruta de P7 e para os efluentes dos filtros F1 a F4. Os resultados de 22/7 se referem aos ensaios‐piloto com coagulação por sulfato de alumínio, e os ensaios de 15/7 se referem aos ensaios piloto com coagulação por PAC.

Quadro 6.9 – Resumo dos Resultados de Metais

22/7/2009 Ponto P7 F1 F2 F3 F4

Alumínio Dissolvido mg Al/L 0,02 <0,02 0,05 <0,02 0,02

Chumbo mg Pb/L < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005

Cromo mg Cr/L < 0,003 < 0,003 < 0,003 0,003 < 0,003

Cromo Hexavalente mg Cr6/L < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003

Ferro Total mg Fe/L 0,62 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03

Ferro Dissolvido mg Fe/L 0,21 < 0,03 < 0,03 < 0,03 0,41

15/7/2009

Alumínio Dissolvido mg Al/L <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 0,06

Chumbo mg Pb/L < 0,005 0,008 < 0,005 < 0,005 < 0,005

Cromo mg Cr/L < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003

Cromo Hexavalente mg Cr6/L < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003

Ferro Total mg Fe/L 0,46 0,03 < 0,03 < 0,03 0,14

Ferro Dissolvido mg Fe/L 0,18 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03

Quadro 6.10 – Resumo dos Resultados de COT

Data Ponto P7 F1 F2 F3 F4

15/7/2009 mg C/L 3,53 1,77 1,73 1,84 1,76

22/7/2009 mg C/L 1,76 2,20 1,12 1,36 1,13

Os resultados de metais no Quadro 6.9 indicam que houve tendência dos filtros F3 e F2 apresentarem menores concentrações totais dos metais analisados do que filtros F1 e F4. Cabe acrescentar que por ocasião das coletas de amostras de água filtrada, para tais análises a turbidez não diferiu por mais do que 0,04 UNT entre elas (em torno de 0,04 UNT para F3 a em torno de 0,08 UNT para F4).

Os resultados de COT de 15/7 não mostram diferença significativa entre os filtros; quanto aos resultados de 22/7, a concentração de COT no efluente do filtro F1 foi significativamente maior que as concentrações de COT nos demais efluentes. No entanto, estamos falando de apenas um resultado de uma amostra, o que não é por si só muito significativo. A principio pensa‐se em erro analítico, por ocasião das coletas de amostras de águas filtradas, todos os filtros estavam apresentando remoções de cor e turbidez, o que é indicativo de remoção de COT. Tipicamente o COT da água filtrada foi cerca de 50% menor que o COT da água bruta para os ensaios piloto de 15/7 com coagulação por PAC, enquanto que nos ensaios piloto de 22/7 com coagulação por Sulfato de alumínio a redução de COT na água filtrada (exceto para F1) foi tipicamente da ordem de 30 %.

O resultado de COT para o filtro F1 em 22/7 (Quadro 6.10) não é confiável, pois não faz sentido em relação aos resultados para os outros filtros.

6.5.4 CONCLUSÕES PARA A ÁGUA DE P7

‐ Coagulação com PAC levou a melhores resultados de turbidez e COT da água filtrada, assim como a uma melhor remoção de turbidez na água decantada e a uma maior estabilidade de operação do decantador que a coagulação por sulfato de alumínio.


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‐ Os filtros F2 e F3 foram consistentemente os de melhor desempenho no que se refere à remoção de turbidez e cor aparente, seguidos pelo filtro F1. Reforçando tal conclusão, os resultados de contagens de partículas indicaram, para coagulação com PAC, o melhor desempenho dos filtros F2 e F3.

‐ O filtro F4 foi consistentemente o menos eficiente dos quatro filtros, em basicamente todos os critérios já mencionados nesta seção.

‐ Os resultados de evolução da perda de carga não permitiram a obtenção de conclusões quanto ao desempenho dos filtros. Entretanto, aparentemente os filtros convencionais (F1 e F3) tenderam a apresentar taxas de perda de carga ligeiramente menores que os filtros de leito profundo (F2 e F4).

66..66 IINNTTEEGGRRAAÇÇÃÃOO DDOOSS EESSTTUUDDOOSS DDEE TTRRAATTAABBIILLIIDDAADDEE -- PPEERRÍÍOODDOO SSEECCOO EE ÚÚMMIIDDOO

6.6.1 INTRODUÇÃO

Os estudos de tratabilidade foram conduzidos a partir de amostras de água bruta coletadas de vários pontos representativos da Bacia do Juquiá.

As águas dos pontos P4, P5 e P6 foram utilizadas em período úmido e seco. Ensaios de tratabilidade na escalas de bancada sob a forma de Jar Tests foram conduzidos com águas brutas dos pontos P4, P5 e P6.

Considerações posteriores de ordem técnica, econômica e ambiental sobre a melhor localização de uma futura Estação de Tratamento de Águas (ETA) levaram ao descarte da alternativa de captação no ponto P5 por motivos logísticos e de acessibilidade. Tais considerações também conduziram à inclusão de uma alternativa extra de ponto de captação, denominado P7.

Assim sendo, os ensaios posteriores de tratabilidade em escala piloto foram conduzidos com águas brutas dos pontos P4, P6 e P7.

Este item trata da integração dos estudos de tratabilidade a partir de ensaios nas escalas de bancada e piloto conduzidos em período seco e úmido, assim como de consolidação das conclusões de tratabilidade. Todas as informações técnicas pertinentes estão no relatório RTP.

6.6.2 ENSAIOS EM ESCALA DE BANCADA

A tratabilidade em escala de bancada da água bruta de P4 pareceu ser a melhor em tempo seco. Em tempo úmido, a tratabilidade das águas brutas dos pontos P4 e P6 foi marginalmente superior à tratabilidade da água bruta de P5.

Três coagulantes foram testados em escala de bancada: Policloreto de Alumínio (PAC), Sulfato de Alumínio (SA) e Sulfato Férrico (SF). A coagulação ótima foi obtida com tempo de 45 a 60 segundos e o gradiente de velocidades foi o máximo proporcionado pelo equipamento (em torno de 570 s‐1). A floculação ótima foi com escalonamento em 3 ou 4 gradientes decrescentes de velocidades (de 80 s‐1 a 20 s‐1). O tempo de sedimentação foi de 20 minutos.

O Quadro 6.11 a seguir é um resumo tabular das conclusões de tratabilidade em escala de bancada com relação aos principais parâmetros de avaliação: eficiências de remoção de cor aparente, turbidez e partículas na faixa 2‐40 micra.

Quadro 6.11 – Resumo de Tratabilidade em Escala de Bancada

Rem. de cor aparente Rem. de Turbidez Rem. de partículas O melhor coagulante

P4 P5 P6 P4 P5 P6 P4 P5 P6

Em tempo seco PAC PAC PAC SA PAC PAC SF SF SF

Em tempo úmido PAC SA PAC PAC SA PAC PAC PAC PAC


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Pode‐se observar que em termos globais o coagulante PAC apresentou os melhores resultados de tratabilidade. Adicionalmente, tanto em tempo seco como em tempo úmido, as dosagens ótimas de PAC foram substancialmente menores que as dosagens ótimas correspondentes de SF ou SA para a mesma água bruta. Por outro lado, cabe comentar que sais de ferro (Sulfato Férrico, Cloreto Férrico – este testado somente em escala piloto) levaram à formação de flocos mais densos e mais resistentes ao cisalhamento no decantador e filtros que sais de alumínio (Policloreto de Alumínio ou Sulfato de Alumínio).

As diferenças percentuais (eficiências de remoção) entre o melhor e o pior coagulante ficaram na faixa de 1 a 10 % para remoção de partículas e na faixa de 11 a 36 % para remoção de cor aparente e turbidez.

O tempo ótimo de floculação deve estar compreendido na faixa entre 20 e 30 minutos, com tendência de melhora para valores superiores e de piora para valores inferiores.

Investigação de correlações com contagens de partículas: Foram também investigadas as possibilidades de se obter correlações entre contagens de partículas e turbidez e entre cor aparente e contagens de partículas no tocante às águas brutas e tratadas. O Quadro 6.12 mostra os resultados para correlações entre turbidez e contagens de partículas. Os resultados de cor aparente e turbidez ou cor aparente e contagens mostraram a impossibilidade de se obter correlações.

Quadro 6.12 – Coeficientes de Correlação r2 de tempo seco e tempo úmido

Tempo Seco Tempo Úmido Tipo de água e Faixas de Tamanho 2‐4 µm 4‐10 µm 2‐40 µm 2‐4 µm 4‐10 µm 2‐40 µm

Bruta de P4, P5 e P6

Tratada de P4, P5 e P6

0,33 0,32 0,41

Sem correlação (r2 < 0,1)

0,59 0,73 0,75

Sem correlação (r2 < 0,1)

Observações: Contagem total na faixa 2 a 40 micra. Um mícron (1 µm) = 0,001 mm.

O Quadro 6.12 permitiu concluir que, quanto mais ampla a faixa granulométrica de tamanho de partículas considerada, melhor a correlação entre a turbidez e a contagem de partículas. Os valores de coeficiente de correlação de Pearson (r2) mostram correlações bastante razoáveis para tempo úmido (r2≥0,6) e correlações muito fracas para tempo seco. Boas correlações são associadas normalmente a valores r2>0,9.

6.6.3 ENSAIOS EM ESCALA PILOTO

O regime pluviométrico vigente em 2009 (até o último ensaio piloto em setembro) caracterizou unicamente tempo úmido, mesmo durante os meses considerados secos de abril a setembro. Deste modo, os resultados são associados unicamente a tempo úmido.

A vazão de trabalho da estação‐piloto foi fixada em função das taxas de filtração pré‐estabelecidas para os filtros. Deste modo, não houve possibilidade de se alterar as configurações de trabalho das operações unitárias precedentes. A coagulação teve gradiente de velocidades o máximo proporcionado pelo equipamento (cerca de 440 s‐1) e tempo de contato de 45 segundos. A floculação foi escalonada em quatro câmaras (tempo de contato de 6,25 minutos cada um) e gradientes de velocidades em torno de 110, 66 e 24 s‐1. Os gradientes da 2ª e 3ª câmaras foram iguais. O decantador teve tempo de contato de 90 minutos e a taxa correspondente foi de 32 m³/m² x dia.

O ciclo de operação da ETA piloto para cada ensaio de tratabilidade foi dividido em 2 partes: um ensaio curto de 4 horas para estabelecimento das condições ótimas de coagulação‐floculação da água bruta recebida, seguido por ensaio ininterrupto da ETA piloto de cerca de 32 horas, até o final da água bruta, com cerca de 30 horas de operação dos filtros.

As seguintes conclusões foram obtidas:


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Comparação entre os coagulantes testados: para ensaios com águas de P4, P6 e P7 a Coagulação com PAC ou cloreto férrico (CF) levou a melhores resultados de turbidez e COT da água filtrada, assim como a uma melhor remoção de turbidez na água decantada e a uma maior estabilidade de operação do decantador do que a coagulação por sulfato de alumínio. A coagulação com sulfato férrico (SF) apresentou bons resultados de remoção de turbidez (mas não cor aparente) com água de P4 e P6, mas não foi testada com água de P7.

Os filtros F2 e F3 foram consistentemente os de melhor desempenho no que se refere à remoção de turbidez e cor aparente, seguidos pelo filtro F1. Reforçando tal conclusão, os resultados de contagens de partículas indicaram, para coagulação com PAC, o melhor desempenho dos filtros F2 e F3. O filtro F4 foi consistentemente o menos eficiente dos quatro filtros, em basicamente todos os critérios de remoção considerados (cor aparente, turbidez, partículas).

Perda de carga com o tempo de operação dos filtros: Os resultados de evolução da perda de carga não permitiram a obtenção de conclusões quanto ao desempenho dos filtros. Entretanto, aparentemente os filtros convencionais (F1 e F3) tenderam a apresentar taxas de perda de carga ligeiramente menores que os filtros de leito profundo (F2 e F4).

Os resultados de metais no Quadro 6.13 indicam que houve tendência dos filtros F3 e F2 apresentarem menores concentrações totais dos metais analisados do que os filtros F1 e F4.

Tipicamente o COT da água filtrada ficou na faixa de 30 % (coagulação com SA) a 50 % (coagulação com PAC) menor que o COT da água bruta. A conclusão não é robusta porque apenas duas baterias de ensaios (2 resultados por filtro, uma por coagulante) foram obtidas. Não houve diferença significativa entre os quatro filtros testados.


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CONCLUSÕES GLOBAIS DE TRATABILIDADE EM ESCALA PILOTO

Coagulação‐floculação

Operação com PAC ou CF conduziu a excelentes resultados de remoção de turbidez e partículas. Com relação à remoção de cor aparente, coagulação com sal de alumínio foi ligeiramente superior à coagulação com sal de ferro em escala piloto, em termos da água filtrada produzida.

Decantação

Produção aparente de lodo: foi função direta da dosagem de coagulante e do tamanho e densidade resultante dos flocos formados. Não foi observada uma relação entre o tipo de coagulante e a produção aparente de lodo, quando houve diferença significativa na turbidez da água bruta em alguns ensaios – notadamente maior para carreiras com sal de ferro do que para sal de alumínio, quando houve diferença significativa na turbidez da água bruta em alguns ensaios notadamente maior para carreiras com sal de ferro do que para sal de alumínio.

Estabilidade de operação do decantador: a coagulação com sal de ferro conduziu a uma estabilidade superior á obtida com coagulação por sal de alumínio.

Filtração

As diferenças entre os filtros com relação à turbidez e cor aparente da água filtrada foram pequenas, particularmente com relação à turbidez.

As maiores diferenças observadas entre os filtros foram relativas ao tempo de maturação e estabilidade de operação (F3 e F2 sendo os melhores em ambos os quesitos, nesta ordem).

Estabilidade de operação dos filtros sem ocorrência de trespasse: os filtros convencionais F1 e F3 (particularmente este último) foram claramente superiores aos filtros de camada profunda (F2 e F4).

Evolução da perda de carga com o tempo de operação dos filtros: resultados inconclusivos, exceto que nenhum filtro foi superior aos demais. Pode‐se, no entanto, afirmar que na grande maioria dos ensaios as perdas de carga por unidade de tempo não foram elevadas.

As águas testadas apresentaram baixas concentrações de partículas, de modo que a maturação de filtros com taxa mais elevada de filtração foi mais rápida e o desempenho de tais filtros melhor que o desempenho de filtro com taxa de filtração convencional (neste caso, F1).

A avaliação da produção de água filtrada por filtro, em termos de vazão x tempo de operação estável (até encerramento da carreira por perda de carga excessiva ou deterioração da qualidade da água) não foi possível, porque nenhum filtro teve sua carreira terminado por motivo que não fosse a falta de água bruta para prosseguimento dos ensaios.

O melhor filtro em termo de desempenho global foi claramente o filtro F3 convencional com taxa de filtração de 360 m³/m² x dia, seguido pelo filtro F2 de camada profunda com antracito e taxa de filtração de 500 m³/m² x dia, seguido de perto pelo filtro F1 convencional com taxa de filtração de 240 m³/m² x dia.

Oxidação como auxiliar de coagulação e de filtração: a aplicação de pré‐oxidante (antes da coagulação) ou de inter‐oxidante (na água decantada antes da filtração) não foi testada, porém pode‐se afirmar com segurança para ambos os casos que uma dosagem otimizada de oxidante (particularmente cloro ou ozônio) teria certamente melhorado o desempenho das operações unitárias de tratamento subseqüentes ao ponto de aplicação do mesmo, independentemente do tipo de coagulante utilizado.

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