3366ªª ASSEMBLÉIA NACIONAL DA ASSEMAE Título: Redução de consumo de alcalinizante e coagulante com a mudança do ponto de aplicação da cal hidratada no processo de tratamento de água para consumo humano. Autor e palestrante: Sinézio Aparecido de Toledo Coordenador de captação e tratamento de água da SANASA CAMPINAS Pósgraduação em gerenciamento ambiental pela UNICAMP - SP Professor de escolas técnicas saneamento. Autor e palestrante do tema Reuso para efluentes de ETE s (ASSEMAE/ 4) e redução de produtos químicos (ASSEMAE/ 5) Endereço para correspondência: Av. Saudade, 5 Bairro Ponte Preta CEP 1341-67 Caixa postal 615 Campinas SP Diretoria Técnica (19) 3225-5252 e (19) 3225-6227. E-mail: opera.sec@sanasa.com.br Declaração: Estou ciente das normas estabelecidas pelo regulamento e submetendo-as. Material de apoio para apresentação: Projetor multimídia com computador Programa PowerPoint 1
Título: Redução de consumo de alcalinizante e coagulante com a mudança do ponto de aplicação da cal hidratada no processo de tratamento de água para consumo humano. Introdução: A eficiência do cloro na pré-cloração e a redução da turbidez na água tratada, depende do ph e do alcalinizante utilizado. Um dos alcalinizantes mais utilizados é a Cal Hidratada, principalmente se tratando de seu custo benefício em relação aos outros alcalinizantes (Soda Caustica e Barrilha), seu preço chega a ser de três a quatro vezes menor que os alcalinizantes citados anteriormente. A Cal Hidratada pode ser utilizada como alcalinizante para elevar o ph da água in-natura no começo do tratamento a fim de remover ferro e manganês e/ ou fornecer alcalinidade para promover a coagulação. O emprego mais utilizado da Cal Hidratada é a correção final da água tratada. Para tanto temos que ter Cal Hidratada de boa qualidade e sistema de dosagem (bombas dosadoras e saturador) eficiente, uma das conseqüências é a Turbidez da água tratada fora dos padrões de qualidade exigidos pela Portaria 518. Palavras-chave: tratamento de água, clarificação de água, redução de produtos químicos e redução de turbidez. Objetivo: O presente trabalho tem como objetivo a maximização da eficiência do cloro na pré-cloração,redução de alcalinizante (Cal hidratada)e coagulante para os processos de tratamento que utilizam a pré-alcalinização e a redução da turbidez na água tratada para os processos que utilizam a correção final. Desenvolvimento: Primeiramente foram realizados testes laboratoriais na ETA Capivari, tendo como objeto de avaliação de vários pontos de dosagens da cal hidratada. O melhor ponto encontrado foi na água decantada, ou seja; a jusante aos decantadores, com redução significativa de alcalinizante e coagulante. PROCEDIMENTO. O processo de tratamento da ETA Capivari SANASA Campinas foi alterado de pré-alcalinização para inter-alcalinização. A alteração do processo foi efetuada no mês de outubro de 25 e com a ETA operando com vazão de aproximadamente 365 l/s de água in natura proveniente do rio Capivari. O primeiro reator da ETA a receber água do rio Capivari foi o reator de oxidação extensiva, onde foi dosado cloro gás, no reator de carvão ativado biológico não foi dosado produto químico, no canal de mistura rápida foi dosado coagulante ( Sulfato férrico), nos floculadores não foram dosados nenhum produto químico, nas saidas dos decantadores foi dosado cal hidratada, nos reatores de Adsorsão não foi dosado produto químico, nos filtros não foram dosados produtos químicos, na caixa de contato 2
foram dosados Ácido Fluossilícico, Cloro gás e Amônia Anidra. Após a água passar pela caixa de contato, a mesma foi recalcada para distribuição através da casa elevatória de água tratada. Parâmetros Analisados: 1- ph de floculação, 2- ph da água filtrada, 3- ph da água bruta, 4- Cor da água decantada,5- Cor da água filtrada, 6- Cor da água bruta,7- Turbidez da água filtrada, 8- Turbidez da água bruta, 9- Turbidez da água decantada, 1- Dosagem de Sulfato Férrico, 11- Dosagem de Cal Hidratada. Resultados: A mudança no processo teve como resultado redução de custos, conforme cálculos abaixo: Considerando o preço atual do alcalinizante e coagulante, bem como dosagens medidas antes e depois da mudança do processo, apresentamos a redução do custo por 1m 3 de água: Processo com pré-alcalinização Cal Hidratada (Pré-alcalinização) Preço = R$ 231,5 a tonelada (Valor pago pela SANASA) Dosagem média = 51,48 mg/l Quantidade de produto por 1m 3 = 51,48 Kg Preço do produto por 1m 3 = R$ 11,92 Sulfato-Férrico (solução no mínimo 17% de elemento ativo): Preço = R$ 372,5 a tonelada (Valor pago pela SANASA) Dosagem média = 13,26 mg/l Quantidade de produto por 1 3 = 13,26 Kg Preço do produto por 1m 3 = R$ 38,46 Custo total (Cal Hidratada + Sulfato Férrico) = R$ 5,38 Processo com inter-alcalinização Cal Hidratada (Inter-alcalinização) Preço = R$ 231,5 a tonelada (Valor pago pela SANASA) Dosagem média = 33,6 mg/l Quantidade de produto por 1m3 = 33,6 Kg 3
Preço do produto por 1m 3 = R$ 7,65 Sulfato-Férrico (solução no mínimo 17% de elemento ativo): Preço = R$ 372,5 a tonelada (Valor pago pela SANASA) Dosagem média = 67,55 mg/l Quantidade de produto por 1m3 = 67,55 Kg Preço do produto por 1m 3 = R$ 25,16 Custo total (Cal hidratada + Sulfato Férrico) = R$ 32,81 Conclusões: De acordo com os resultados médios obtidos, fica claro que a irter-alcalinização é um processo que consome em média 34,6 % menos Sulfato Férrico e 35,8 % menos cal hidratada, gerando uma economia de R$ 12.825,74 por ano sem alterar a qualidade final da água, pelo contrário; o novo ponto de dosagem evita picos de turbidez acima do padrão estabelecido na portaria 518, conforme demonstra tabelas e gráficos a ser incluídos. Também foi verificado: A) Redução de ph nas etapas anteriores a filtração proporcionando maior formação de ácido hipocloroso, aumentado a eficiência do cloro. B) Diminuição da turbidez da água tratada, uma vez que a turbidez provocada pela cal hidratada é retida nos filtros. Saliento que os resultados e conclusões são específicos da ETA Capivari devido a qualidade físico-químicas da água in-natura do manancial. 4
PROCEDIMENTO DE TESTE Captação Reator de Oxidação Extensiva Cloro Cloro Reator Reator de Carvão de Carvão Ativado Ativado Biológico Bioló Canal Canal de Mistura de Mistura Rápida Rápida Sulfato Carvão Férrico Ativado Canal de de Acesso Acesso nº1 nº1 Canal de Acesso nº2 nº2 Canal de Acesso nº3 nº3 Reator Reator Floculador Floculador nº nº1 Reator Floculador nº2 Reator Floculador nº3 Decantador Decantador nº1 nº1 Decantador Decantador nº2 nº2 Decantador Decantador nº3 nº3 Cal hidratada Cal hidratada Cal hidratada Reator de de Adsorsão nº1 nº1 Reator de Adsorsão nº2 Reator de Adsorsão nº3 Filtro1 Filtro2 Filtro3 Filtro4 Filtro5 Filtro6 Filtro7 Filtro8 Caixa de contato Cloro / Amônia Ácido Fluossilícico Caixa de contato Casa elevatória de água tratada 5
DOSAGEM (PPM) 7 6 5 4 3 2 1 CAL HIDRATADA CAL HIDRATADA CAL HIDRATADA CAL HIDRATADA Média 51,48 33,6 Gráfico 1 DOSAGEM COAGULANTE (PPM) 14 12 1 8 6 4 2 SULFATO FÉRRICO SULFATO FÉRRICO SULFATO FÉRRICO SULFATO FÉRRICO Média 13,26 67,55 Gráfico 2 6
TURBIDEZ BRUTA 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, BRUTA BRUTA Gráfico 3 TURBIDEZ DECANTADA 2, 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, DECANTADA DECANTADA Gráfico 4 TURBIDEZ FILTRATA,45,4,35,3,25,2,15,1,5, FILTRADA FILTRADA Gráfico 5 TURBIDEZ - ALCALINIZADA TURBIDEZ -ALCALINIZADA BRUTA DEC. BRUTA DEC. Média 32,56 1,19,26 32,25,78,23 7
ph COAGULADA 8 7 6 5 4 3 2 1 COAGULADA COAGULADA Gráfico 6 ph FILTRADA 8 7 6 5 4 3 2 1 FILTRADA FILTRADA Gráfico 7 ph DECANTADA 8 7 6 5 4 3 2 1 DECANTADA DECANTADA COAG. ph - ALCALINIZADA DEC. Gráfico 8 ph - ALCALINIZADA COAG. DEC. Média 7,5 7,6 7,9 5,65 7,6 5,71 8
COR FILTRADA 8 7 6 5 4 3 2 1 Gráfico 9 25 COR DECANTADA 2 15 1 5 DEC. DEC. Gráfico1 45 4 35 3 25 2 15 1 5 COR BRUTA BRUTA BRUTA Gráfico 11 COR - ALCALINIZADA DEC. BRUTA COR - ALCALINIZADA DEC. BRUTA Média 3,35 13,65 189,61 2,25 12,2 196,3 9
PRESIDENTE: Luiz Augusto Castrillon de Aquino Diretor Técnico: Aurélio Cance Júnior Gerente de Produção e Operação: Engº Vladimir J. Pastore Coordenador de ETA: Engº Sinézio Ap. de Toledo Coord. do S. de Análises e Controle Técnicos da ETA Capivari: Químico Ivânio R Alves Gerente de Qualidade e de Rel. Institucionais: Alberto José M. Gomes Bibliografia: - Ministério da Saúde Portaria n.º 518, de 25 de março de 24. - Métodos e técnicas de tratamento de água: Autor: Prof. Dr. Luiz Di Bernardo. - Tratamento de água: Autor: Carlos Richter. Engº Sinézio Ap. de Toledo - Coordenador de ETA Coordenador responsável 1