ANÁLISE COMPARATIVA DA UTILIZAÇÃO DE DOIS TIPOS DE COAGULANTES PARA O TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO

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1 ANÁLISE COMPARATIVA DA UTILIZAÇÃO DE DOIS TIPOS DE COAGULANTES PARA O TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO Karine Cardoso Custódio PASTANA (UFPA) karineccpastana@gmail.com Tatiana Almeida de OLIVEIRA (COSANPA) tattyoliveira1@yahoo.com.br Heronides Adonias DANTAS FILHO (UFPA) heronides@ufpa.br RESUMO: O presente trabalho apresenta uma análise preliminar comparativa de utilização do Polisal 500 e do policloreto de alumínio (PAC 23) como agentes de coagulação e floculação no tratamento de águas para consumo humano. A comparação, efetuada em termos de eficiência, analisou os parâmetros físico-químicos e organolépticos básicos de ph, turbidez e cor, medidos após o teste de jarros. Foram utilizadas concentrações operacionais de coagulante. Os resultados preliminares obtidos no estudo demonstraram que o coagulante PAC 23 apresenta melhor eficiência quanto aos parâmetros analisados. Além do benefício financeiro com a menor dosagem do produto outro beneficio bastante significativo é a diminuição do passivo ambiental, segundo Ferreira Filho e Waelkens (2009) uma das possibilidades para a redução da produção de lodo em estações de tratamento de água (ETAs) é o uso do cloreto de polialumínio (PAC) como coagulante. Palavras-Chave: PAC 23, Polisal 500, água potável. INTRODUÇÃO O uso da água para abastecimento humano envolve tratamento rigoroso para atingir os padrões de qualidade impostos pelas legislações e regulamentações vigentes. No Brasil,. a Resolução nº 357 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA, 2005) dá diretrizes ambientais para enquadramento dos corpos d água e sua classificação, e a Portaria nº 2914 do Ministério da Saúde (2011) define, os padrões de potabilidade com valores máximos permissíveis para as águas de abastecimento público. As tecnologias de tratamento de água apresentam diversos processos e operações unitárias responsáveis pela adequação da água bruta aos padrões de potabilidade estabelecido por legislação vigente (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2011). Para enquadramento nos padrões de potabilidade, o processo de tratamento mais simples engloba as etapas de decantação e filtração (BABBITT et al., 1976). A coagulação é o processo através do qual o agente coagulante adicionado à água, reduz as forças que tendem a manter separadas as superfícies em suspensão. A floculação é a aglomeração dessas partículas por meio de transporte de fluido, formando partículas maiores que possam sedimentar (RICHTER & AZEVEDO NETO, 2007). As estações de tratamento de água convencionais para o abastecimento público tem considerado como principais objetivos a otimização dos processos de remoção de material particulado e da cor aparente, bem como a produção de uma água segura do ponto de vista microbiológico e químico. Um dos primeiros passos no processo de tratamento de água do manancial, na entrada de água bruta de uma estação de tratamento de água (ETA) é a coagulação química. Dada a importância da coagulação na ETA, tornam-se imprescindíveis estudos mais aprofundados sobre os diversos tipos de coagulantes. Caso esta etapa de coagulação não tenha êxito, todas as demais estarão prejudicadas, a ponto de, em certas situações, obrigar o descarte de toda a água da ETA, por estar fora dos padrões de potabilidade (CARVALHO, 2008). Procurando atender aos padrões de qualidade exigidos, observa-se que em cada caso haverá um coagulante e/ou um auxiliar de floculação mais adequado. Libânio et al. (1997) justifica que a escolha do coagulante adequado será baseada nas características da água bruta, nos custos e na configuração da Estação de Tratamento de Água (ETA). No entanto, salienta-se que a adaptabilidade da água ao produto pode ser considerada de grande importância, visto que o coagulante poderá não surtir efeito algum se não forem respeitadas as peculiaridades do manancial. 538

2 Desse modo, faz-se necessário que se investigue novos produtos que aplicados à água bruta possibilitem obter água tratada com qualidade, em quantidade satisfatória, visando sempre o menor custo. Neste âmbito, inserem-se os ensaios realizados em bancadas, nos equipamentos denominados Jar-Test, os quais Abramovich et al. (2004) consideram como o método mais prático e fácil de otimizar as dosagens de coagulantes a serem utilizados. OBJETIVOS O objetivo geral do trabalho foi avaliar e comparar a eficiência de dois agentes coagulantes usados no tratamento de água de abastecimento público. Os objetivos específicos foram: otimizar os parâmetros de coagulação/floculação em Jar test, variando-se as dosagens dos coagulantes policloreto de alumínio e polisal 500; verificar a qualidade quanto a cor aparente e turbidez da água decantada para os parâmetros otimizados. MATERIAIS E MÉTODOS Os ensaios para determinação dos parâmetros e posterior comparação de eficiência, foram realizados com a água bruta oriundas da Captação do Lago Bolonha. A água bruta superficial foi devidamente caracterizada no momento da coleta e durante a execução dos ensaios para a verificação da homogeneidade das características da água a ser utilizada nos experimentos. Para a água bruta foram medidos os parâmetros: turbidez, ph, cor e alcalinidade. No processo de coagulação da água bruta foram utilizados o Policloreto de Alumínio (PAC 23) e o Polisal 500. Os ensaios de coagulação, floculação e sedimentação foram realizados em equipamento de bancada Jar-Test, no Laboratório Central de Controle de Qualidade da Água da Companhia de Saneamento do Pará COSANPA. Os jarros do equipamento foram preenchidos com 2 litros de água, nos quais foram adicionadas dosagens pré-determinadas de cada coagulante. Após o término das etapas de coagulação/floculação/sedimentação, para os coagulantes estudados, foi coletada uma amostra de aproximadamente 50 ml de cada jarro, que foram posteriormente analisadas em função da remoção de cor, turbidez e ph para a avaliação da eficiência dos processos. A eficiência do processo foi estimada, por meio da capacidade de remoção de cor, turbidez, bem como manutenção do ph da água coagulada. RESULTADOS E DISCUSSÕES Água Bruta As Características da água bruta utilizada nos ensaios estão apresentadas na Tabela 1. Tabela 1- Características físicas e químicas da água bruta Água Bruta Captação Lago Bolonha Alcalinidade Cor aparente Turbidez ph 4,0 75,0 4,74 6,98 Fonte: Os autores (2015) Segundo os Padrões de Potabilidade estabelecidos na Portaria nº 2914 (2011) do Ministério da Saúde, a companhia responsável pelo abastecimento público de água deve assegurar valores inferiores a 5,00 NTU de turbidez em qualquer ponto da rede. Ressalta-se também que, segundo a mesma portaria, não são aceitos valores de cor aparente superiores a 15 mg Pt-Co/L, ainda que não represente riscos à saúde, a rejeição humana se torna mais corriqueira devido a estética apresentada pela água nessas condições. Logo, sabendo que a 539

3 pesquisa foi realizada com uma amostra de água com fins de abastecimento público, deve-se visar à adequação da mesma aos padrões brasileiros de potabilidade, atualmente estabelecidos pela Portaria nº 2914 (2011) do Ministério da Saúde. Coagulação com Policloreto de Alumínio 23 (PAC 23) O PAC 23 apresenta como vantagem o forte poder de coagulação, com a formação rápida dos flocos: a ação coagulante do PAC é muito boa, fazendo com que os flocos se formem mais rapidamente e em tamanhos maiores e uniformes. A Tabela 2, a seguir, apresenta os resultados obtidos dos ensaios de Jar-Test utilizando o Policloreto de Alumínio (PAC 23). Tabela 2- Resultados dos ensaios de coagulação com PAC 23 Coagulante PAC 23 Cor aparente Turbidez ph 7mg/L 27,5 3,05 6,84 8mg/L 25,0 2,92 6,63 9mg/L 25,0 2,62 6,70 No que diz respeito às análises realizadas com o Policloreto de alumínio (PAC 23), se analisarmos a Tabela1 observamos que a dosagem de 9 mg/l foi neste caso a que demonstrou menor valor de cor aparente e turbidez remanescente. A Figura 1- mostra a remoção de cor aparente obtida com o coagulante PAC 23. Figura 1- Percentual de remoção da cor aparente utilizando coagulante o PAC 23 Na dosagem 9mg/L Policloreto de alumínio (PAC 23) alcançamos uma remoção de cor de 66,67% como pode ser visto na Figura

4 Figura 2-Percentual de remoção da turbidez utilizando-se o PAC 23 como coagulante. Analisando a Figura 2 verificamos que na dosagem de 9 mg/l foi obtida uma remoção de 44,73% de turbidez. Portanto, nas condições do ensaio, a dosagem de 9mg/L foi considerada a melhor para o coagulante PAC 23. Coagulação com Polisal 500 O Polisal 500 é um produto novo apresentado por um fabricante de coagulantes como sendo uma alternativa ao PAC 23 e ao sulfato de alumínio. A Tabela 3 seguir, apresenta os resultados dos ensaios utilizando o Polisal 500. Tabela 3- Resultados dos ensaios de coagulação com Polisal 500 Coagulante Polisal 500 Cor aparente Turbidez ph 16mg/L 55,0 3,35 6,79 20mg/L 25,0 3,59 6,80 24mg/L 55,0 2,23 6,64 No que diz respeito às análises realizadas com o Polisal 500 se analisarmos a Tabela 3 observamos que a dosagem de 20 mg/l foi neste caso a que demonstrou menor valor de cor aparente Já no que se refere a turbidez remanescente a dosagem que apresentou melhor resultado foi na dosagem 24 mg/l, contudo numa análise geral considerou-se como melhor dosagem 20 mg/l devido ao resultado da cor aparente. A Figura 3 apresenta os resultados da remoção da cor aparente obtidos utilizando o coagulante Polisal 500. Analisando a Figura 3 verificamos que a melhor dosagem foi a de 20mg/L, tendo alcançado uma remoção de 66,67%. Da cor aparente. 541

5 Figura 3 -Percentual de remoção da cor aparente utilizando-se Polisal 500 como coagulante A Figura 4 apresenta os resultados da remoção da turbidez obtidos utilizando o coagulante Polisal 500. Figura 4 - Percentual de remoção da turbidez utilizando-se o Polisal 500 como coagulante Na Figura 4 a dosagem que apresenta melhor percentual de remoção foi 24mg/L tendo alcançado 52,95% de remoção de turbidez, contudo como já mencionado anteriormente, considerando o resultado geral que leva em conta remoção de cor e turbidez, para o coagulante Polisal 500 foi considerada a dosagem ideal a de 20mg/L. Analisando as Figuras 1,2 3 e 4 percebe-se que de modo geral os resultados apresentados pelo Policloreto de alumínio (PAC 23) foram melhores se comparados aos do Polisal 500. CONCLUSÕES: Com base nos resultados obtidos neste trabalho, conclui-se que as dosagens de coagulantes mais econômicas foram de 20 mg/l para o Polisal 500 e 9mg/L para o PAC

6 Como avaliação preliminar geral, verificou-se que PAC 23 apresenta comportamento como agente coagulante superior ao Polisal 500, apresentando como vantagens maior redução da cor e turbidez além de aplicação de menor dosagem de coagulante. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ABRAMOVICH, B.; LURA, M. C.; CARRERA, E.; GILLI, M. I.; HAYE, M. A.; VAIRA, S. Acción de distintos coagulantes para la eliminación de Cryptosporidium spp. en El proceso de potabilización del agua. Revista Argentina de Microbiologia, v. 36, BABBITT, H. E.; DOLAND, J. J.; CLEASBY, J.L. Abastecimento de Água. 1 ed. São Paulo: Ed. Edgard Blücher Ltda, 592 p., CARVALHO, M. J. H., Uso de Coagulantes Naturais no Processo de Obtenção de Água Potável, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR, FERREIRA FILHO, S.S., WAELKENS,B.E. Minimização da produção de lodo no tratamento de águas de abastecimento mediante uso do cloreto de polialumínio e sua disposição em estações de tratamento de esgotos, Eng Sanit Ambient., v.14 n.3, , LIBÂNIO, M. et al. Avaliação do emprego de sulfato de alumínio e do cloreto férrico na coagulação de águas naturais de turbidez média e cor elevada. In: 19 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, RICHTER, C. A.; AZEVEDO NETO, J. M. de. Tratamento de Água: Tecnologia atualizada. 7 ed. São Paulo: Ed. Edgard Blücher Ltda, 332 p., MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria n. 2914, de 12 de dezembro de 2011 Disponível em < Acesso em maio de