INFLUÊNCIA DO ESTADO DA AREIA - ESTRATIFICADA OU MISTURADA - NA EFICIÊNCIA DA FILTRAÇÃO DIRETA ASCENDENTE

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL INFLUÊNCIA DO ESTADO DA AREIA - ESTRATIFICADA OU MISTURADA - NA EFICIÊNCIA DA FILTRAÇÃO DIRETA ASCENDENTE Luiz Di Bernardo (1) Professor Titular do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESCUSP Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo e autor de livros sobre tratamento de água. Ricardo Isaac de Lima Professor do Departamento de Saneamento da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas. Silvio Javier Castilla Miranda Engenheiro Civil, Mestre em Hidráulica e Saneamento. Endereço (1) : Av. Dr. Carlos Botelho, 1465 - São Carlos - SP - CEP: 1356-25 - Brasil - Tel: (16) 274-9528 - Fax: (16) 274-9555 - e-mail: bernardo@sc.usp.br RESUMO Desde a década setenta foram realizadas diversas pesquisas na Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP), com o objetivo de estudar mais detalhadamente a filtração direta ascendente, visando superar as limitações iniciais e adoção de novos critérios de projeto e operação. O presente trabalho é decorrente das pesquisas reportadas na literatura, dentre as quais se destaca o trabalho realizado por CRUZ VELEZ (1993), que estudou os efeitos do emprego de altas taxas e a possibilidade de fluidificação do meio filtrante O autor colocou o material filtrante totalmente misturado e expandiu posteriormente 2%. Como os resultados obtidos com respeito à qualidade do efluente foram insatisfatórios, promoveu-se a expansão da areia em 5% visando obter maior estratificação do meio granular, concluindo-se que o estado de estratificação ou de mistura exercia influência significativa no desempenho da filtração direta ascendente. Até o trabalho anteriormente relatado, o meio filtrante tinha sido colocado por subcamadas de maior granulometria na parte inferior e de menor na parte superior do filtro (estratificado). No presente trabalho foi realizada investigação experimental em uma instalação piloto constituída de seis unidades filtrantes, sendo a camada de areia na primeira delas totalmente misturada, no sexto estratificado e nos demais com graus diferentes de mistura, conseguidos por aplicação de expansões diferentes após a colocação da areia misturada. Concluiu-se, principalmente, que: i) a velocidade mínima de fluidificação da areia parcial ou totalmente misturada é maior que aquela dos menores grãos da areia estratificada, possibilitando o uso de maiores taxas de filtração; ii) há influência do estado da areia na duração da carreira de filtração; iii) o período inicial de funcionamento do filtro com produção de água tendo qualidade insatisfatória é mais longo nos filtros com maior grau de mistura da areia; iv) após esse período inicial, a qualidade da água filtrada não é mais influenciada pelo grau de mistura da areia. PALAVRAS-CHAVE: Filtração Direta Ascendente, Areia Estratificada, Areia Misturada. 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1545

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL INTRODUÇÃO Quando se deseja promover a lavagem do meio filtrante, a velocidade ascensional deve ser suficiente para provocar expansão dos maiores grãos do material granular. Geralmente considera-se o tamanho correspondente ao D 9 (em relação ao que passa na curva de distribuição granulométrica) e adotar uma velocidade ligeiramente superior à mínima de fluidificação desse grão (geralmente expansão da ordem de 5 %). Em meios granulares totalmente estratificados, os grãos maiores ocupam a posição inferior, de forma que, quando se introduz água no sentido ascendente, ocorre inicialmente a fluidificaçào dos grãos menores situados na parte superior. No entanto, quando o meio granular se encontra completamente misturado, os grãos menores somente irão fluidificar se a velocidade ascensional for tal que provoque a fluidificação dos maiores também. Quando se tem um meio granular completamente misturado, a sua fluidificação total, segundo VAID & GUPTA (1978) baseia-se no tamanho equivalente dado por Deq = 1/ Xi / Di, em que X i é a fração do material retido entre duas peneiras consecutivas da série granulométrica e D i é o tamanho médio das aberturas das peneiras consecutivas. Em geral, a velocidade assim obtida de resulta superior àquela correspondente à mínima de fluidificação do menor grão. A areia utilizada na filtração direta ascendente é geralmente disposta no filtro por subcamadas, de maneira a resultar totalmente estratificada. Como o tamanho do menor grão é usualmente adotado igual a,59 mm, a velocidade mínima de fluidificação desse grão resulta da ordem de 3 m/d, de forma de taxas de filtração superiores a esse valor estariam causando a fluidificação dos menores grãos. Em instalação piloto, introduzindo a areia totalmente misturada, CRUZ VELEZ (1993) comprovou que não era produzido efluente com turbidez relativamente baixa (menor que 1 ut). Somente após expandir a camada de areia em cerca de 5 %, o autor verificou que grande parte dos grãos menores ocupavam a posição superior, sem contudo conseguir a estratificação completa da areia. Com a areia nesse estado, foi obtido efluente filtrado com turbidez consistentemente inferior a,5 ut, mesmo para taxas de filtração de até 48 m 3 /m 2 d, sem a ocorrência da fluidificação do meio granular. Foi observado que somente para taxa de filtração da ordem de 9 m 3 /m 2 d ocorria o início da fluidificação do topo da areia. A justificativa para tal acontecimento foi a existência de grãos maiores também no topo da camada de areia, impedindo a fluidificação independente dos grãos menores. Ao que tudo indica, existe um grau de mistura da areia, para o qual é produzido efluente de boa qualidade sem a ocorrência da fluidificação dos grãos menores, o que deve ser investigado. Esse parâmetro pode ser estimado por: Gm = P 1 /P 2, (P 1 = porcentagem dos grãos entre duas panerias esperada em um certa altura do meio granular completamente estratificado; P 2 = porcentagem dos grãos entre as mesmas peneiras encontradas na mesma altura para o meio granular não totalmente estratificado). Quanto mais próximo da unidade resultar o valor de Gm, menos misturado estará o meio granular. Outro aspecto importante a ser considerado na filtração direta ascendente é a perda de carga máxima permitida, ou seja, a carga hidráulica provida no meio granular (areia + camada de pedregulho) no final da carreira de filtração. Considerando ε (porosidade da areia limpa) igual a,43, ρ a (massa específica da água) igual a 1 kg/m 3, ρ s (massa específica da areia) igual a 2 65 kg/m 3, e assumindo que a perda de carga se concentre na região da interface areia grossa/pedregulho fino, a perda de carga admissível para que não ocorra ruptura nessa região deve ser inferior a cerca de,95 L, sendo L a espessura da camada de areia. Por exemplo, se a espessura da camada de areia fosse de 1,8 m, a perda 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1546

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL de carga máxima na camada de areia resultaria de 1,71 m. No entanto, como comprovado por CRUZ VELEZ (1993), PATTERNIANI (1986), FERNANDES (1987), TEIXEIRA (1987) E LARA PINTO (1994), 3 a 5 % da perda de carga no final da carreira de filtração devido a retenção de impurezas ocorre na camada de pedregulho, de sorte que poder-se-ia assumir um valor de perda de carga final no meio granular (areia+pedregulho) entre 2, e 2,4 m para areia com camada de espessura igual a 1,8 m. Os benefícios da operação da filtração direta ascendente com descargas de fundo intermediárias foi comprovada por vários pesquisadores, tais como DI BERNARDO e RAZABONI (1984), DI BERNARDO e YATSUGAFU (1987), FERNANDES (1987), TEIXEIRA (1987) e LARA PINTO (1994). Para taxas de filtração limitadas a 28 m 3 /m 2 d, a filtração direta ascendente com execução de até 4 descargas de fundo durante a carreira de filtração, pode proporcionar carreiras de filtração três vezes mais longa que aquelas observadas em filtros operados em paralelo e sem a execução de descargas de fundo intermediárias. Considerando a possibilidade do emprego de taxas de filtração mais elevadas que as tradicionalmente utilizadas quando o meio filtrante não se encontra totalmente estratificado, foi realizado o presente trabalho em instalação piloto de filtração direta ascendente constituída de seis unidades filtrantes, recebendo água coagulada no mecanismo de neutralização de cargas como afluente. MATERIAL E MÉTODOS O desenvolvimento da etapa experimental envolveu diversas etapas, a seguir relacionadas: a) preparação da camada suporte e da areia (seleção, lavagem, peneiramento); b) colocação da areia nos filtros e expansão do meio granular, visando a obtenção de diferente grau de mistura em cada filtro; c) ensaios de fluidificação; d) ensaios preliminares de filtração; e) ensaios de filtração; f) ensaio granulométrico para avaliação da disposição final dos grãos de areia em cada filtro, quanto à mistura ou estratificação. Foram utilizados seis filtros (denominados F1,...,F6) de acrílico, de seção circular, com diâmetro interno 91mm e altura de 3,5m. Na base dos filtros dispunha-se de uma das peças contendo duas entradas: uma para água (afluente e para lavagem) e outra para ar. Entre essa peça e o primeiro segmento, havia uma placa perfurada para sustentação da camada suporte, bem como para distribuição de água e de ar sob a mesma. Na altura de,55mm a partir da placa havia um orifício para introdução de água na interface areiapedregulho. Próximo à saída de cada filtro havia um ponto de tomada d água para alimentar o turbidímetro de escoamento contínuo. A lavagem dos filtros era efetuada por meio de aplicação de ar e água. A vazão de ar e a vazão de água para lavagem eram medidas por meio de dois rotâmetros. A descarga de fundo era efetuada por intermédio de tubulação conectada à peça no fundo do filtro, contendo registro tipo esfera; a introdução de água na interface areia-pedregulho era feita também por tubulação contendo derivação com registro de esfera e adaptador. As medidas de perda de carga eram efetuadas por meio de tomadas de pressão para leituras piezométricas situadas em diferentes alturas dos meios granulares dos filtros. Foram empregados sete turbidímetros de escoamento contínuo para o afluente e efluentes dos filtros. A água era enviada aos aparelhos contínuos por meio de mangueiras transparentes de plástico (diâmetro 6,4mm), com registros para controlar a vazão na faixa de,5 a 1, L/min. Os turbidímetros contínuos eram calibrados periodicamente segundo método indicado pelo fabricante (padrão preparado a partir de solução de formazina). A camada 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1547

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL suporte era constituída de sete subcamadas, com pedregulho variando de 2,4 a 31,7 mm. A camada de areia, por sua vez, embora apresentasse a mesma granulometria nos seis filtros, diferia de um para outro quanto à disposição dos grãos no seu interior. A separação inicial da areia foi feita previamente utilizando-se as peneiras com abertura da malha igual a 2,mm e,59mm. A camada de areia possuía espessura de 1,95m e tamanho efetivo de,8 mm. No primeiro filtro (F1) a areia foi colocada totalmente estratificada, ou seja, disposta por subcamadas, cada uma delas contendo grãos com tamanhos situados entre as aberturas das malhas de duas peneiras consecutivas, com os maiores grãos embaixo, junto à camada de pedregulho, e os grãos mais finos na parte superior, próximo à superfície livre. Nos demais filtros a areia foi inicialmente introduzida totalmente misturada. Em seguida, no intuito de se obter grau de mistura diferente em cada um destes cinco últimos filtros, expandiu-se a camada de areia durante uma hora nos seguintes percentuais: 8% (filtro F2), 65% (filtro F3), 5% (filtro F4), 35% (filtro F5) e 2% (filtro F6). Posteriormente, nos ensaios de fluidificação e na lavagem após cada ensaio de filtração, a expansão máxima seria de 2% em todos os filtros. Após esta etapa inicial foram iniciados os ensaios de fluidificação. Foram realizados ensaios de fluidificação da camada de areia dos seis filtros, para taxas crescentes (teóricas) de 12, 16, 2, 24, 28, 32, 36, 44, 52, 6 m / m. dia e assim progressivamente, até utilizar-se a máxima carga hidráulica disponível para tal, sem ultrapassar a expansão limite de 2%. Após a estabilização do escoamento eram anotadas as leituras piezométricas e a expansão da camada de areia. Assim podia ser determinada, para cada filtro, a curva de crescimento de perda de carga em função da taxa de escoamento, a região de fluidificação incipiente, a velocidade mínima de fluidificação, bem como a perda de carga para o leito totalmente fluidificado. Durante todos os ensaios foi medida também a temperatura da água, uma vez que a mesma influenciava bastante a perda de carga nas camadas de areia e de pedregulho. Foram realizados ensaios de filtração para taxas de 2, 28, 36, 44 e 52 m / m. dia, em todos os filtros, sem descarga de fundo intermediária e também com quatro descargas de fundo intermediárias. Após concluídos os ensaios nos seis filtros, eram desligadas a bomba de recalque de água bruta e a dosadora de sulfato de alumínio. Em seguida, era executada a lavagem dos filtros e, em seguida, a pré-operação de forma a possibilitar a realização de outro ensaio de filtração. A operação com descargas de fundo intermediárias foi feita de modo a promover a limpeza da camada suporte, com consequente recuperação de carga hidráulica e aumento da carreira de filtração. A introdução de água na interface areia-pedregulho foi feita a uma taxa média de 8 m / m. dia, medida através de rotâmetro para água (posição 217L/h). Durante a execução da descarga de fundo intermediária o nível d água sobre a camada filtrante permanecia praticamente estável (observação visual). As descargas de fundo foram programadas da seguinte forma: descontando-se da máxima perda de carga total (a qual estava fixada em 2,2m ) a perda de carga no meio filtrante limpo, e dividindo-se o valor por 5, obtinha-se o valor que, somado à perda inicial, definia a primeira descarga intermediária. As outras três eram definidas da mesma maneira, somando-se o incremento antes definido. Assim, para exemplificar, com uma perda de carga inicial no meio filtrante de,6m, restava 1,6m de carga hidráulica para a retenção de impurezas. Dividindo-se 1,6m por 5 obtinha-se o incremento de,32m. A primeira descarga de fundo devia ser executada quando a perda de carga total atingisse,92m, a segunda quando atingisse 1,24m, a terceira quando atingisse 1,56m e a quarta quando atingisse 1,88m. Quando fosse atingida a perda de carga total de 2,2m a carreira seria encerrada. 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1548

II - 82 RESULTADOS, DISCUSSÃO E CONCLUSÕES 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Devido a grande quantidade de dados obtidos, são apresentados somente aqueles relativamente aos filtros com areia completamente estratificada e com areia totalmente misturada, doravante denominados filtros F 1 e F 6 (no presente trabalho, F 2 ), respectivamente. Na Figura 1 é mostrada a variação da perda de carga nas camadas de areia limpas e sua expansão em função da velocidade ascensional nos dois filtros. Nota-se nessa figura que o filtro F 2 inicia a expansão para velocidade ascensional mais elevada, como era de se esperar, uma vez que os grãos maiores dificultam a fluidificação dos menores. Figura 1: Perda de carga e expansão da areia em função da taxa de filtração nos Filtros F 1 e F 2 2 Expansão (%) F1 F2 25 2 15 1 15 1 p (%) 5 F2 F1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 Taxa (m 3 /m 2.dia) Na Figura 2 é mostrada a variação da perda de carga no meio granular do filtro F 1 para a carreira de filtração com taxa de 2 m/d sem a execução de descargas de fundo intermediárias, enquanto na Figura 3 tem-se o mesmo tipo de dado relativamente ao filtro F 2. Nas Figuras 4 e 5 são apresentados resultados para a mesma taxa, com a diferença de que foram realizadas 4 descargas de fundo durante a carreira de filtração. Figura 2: Variação da Perda de Carga para as diferentes Camadas do Meio Granular em Função do Tempo de Operação no Filtro 1.Taxa 2 m 3 /m 2 dia. Sem Descarga de Fundo Intermediária 16 14 12 1 8 6 4 Cda.Suporte Areia de a 45 cm Areia de 45 a 9 cm Areia de 9 a 135 cm Areia de 135 a 195 cm 2 : 3: 6: 9: 12: 15: 18: 21: 24: 27: 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1549

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Figura 3: Variação da Perda de Carga para as diferentes Camadas do Meio Granular em Função do Tempo de Operação. Filtro 2 Taxa 2 m 3 /m 2 dia. Ensaio Sem Descarga de Fundo Intermediária. 16 14 12 Cda.Suporte Areia de a 45 cm Areia de 45 a 9 cm Areia de 9 a 135 cm Areia de 135 a 195 cm 1 8 6 4 2 : 3: 6: 9: 12: 15: 18: 21: 24: 27: Figura 4: Variação da Perda de Carga para as diferentes Camadas do Meio Granular em Função do Tempo de Operação no Filtro 1 - Taxa 2 m 3 /m 2 dia. Ensaio Com Descarga de Fundo Intermediária 16 14 12 1 8 6 4 Cda.Suporte Areia de a 45 cm Areia de 45 a 9 cm Areia de 9 a 135 cm Areia de 135 a 195 cm 2 : 6: 12: 18: 24: 3: 36: 42: 48: 54: 6: 66: Figura 5: Variação da Perda de Carga para as diferentes Camadas do Meio Granular em Função do Tempo de Operação no Filtro 2 - Taxa 2 m 3 /m 2 dia. Ensaio Com Descarga de Fundo Intermediária 16 14 12 1 8 6 4 Cda.Suporte Areia de a 45 cm Areia de 45 a 9 cm Areia de 9 a135 cm Areia de 135 a 195 cm 2 : 6: 12: 18: 24: 3: 36: 42: 48: 54: 6: 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 155

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Nas Figuras 6 e 7 são apresentados dados sobre a perda de carga total no meio granular, a turbidez do afluente e dos efluentes dos dois filtros com e sem a execução de descargas de fundo intermediárias. Figura 6: Turbidez e Perda de Carga Total nos Filtros F 1 e F 2 em Função do Tempo de Operação - Taxa 2 m 3 /m 2 dias. Sem Descarga de Fundo Intermediária. 25 1, 25 2,8 2 Turbidez do Afluente (ut) 15 1 5 Turbidez do Efluente (ut),6,4,2 Afluente Ef.F1 Ef.F2 Hf.F1 Hf.F2 15 1 5, : 6: 12: 18: 24: Figura 7: Turbidez e Perda de Carga Total nos Filtros F 1 e F 2 em Função do Tempo de Operação - Taxa 2 m 3 /m 2 dias. Com 4 Descarga de Fundo Intermediária. 14 5 25 13 12 11 4 2 Turbidez do Afluente (ut) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Turbidez do Efluente (ut) 3 2 1 Afluente Ef.F1 Ef.F2 Hf.F1 Hf.F2 15 1 5 : 12: 24: 36: 48: 6: 72: Embora as lavagens dos meios filtrantes dos seis filtros tivesse sido efetuada com água produzindo expansão de somente 2 %, observou-se a ocorrência de mistura entre os grãos, especialmente pelo fato de também ter sido utilizado ar e água, após a descarga de fundo. 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1551

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Verificou-se, também, que a perda de carga na camada de areia limpa era maior no filtro em que o material havia sido colocado totalmente estratificado. Isso era de se esperar, pois quando a areia se encontra completamente misturada, é como se tivesse um material granular cujo grão médio representativo resulta maior, conforme mencionado por VAID e GUPTA (1978). Uma vez mais foi visto que o início de expansão, nos meios granulares misturados, acontece para velocidades ascensionais muito maiores que aquela correspondente aos menores grãos, tendose chegado a taxas de filtração de 52 m/d sem que ocorresse fluidificação da areia. As carreiras de filtração foram mais longas nos filtros contendo areia com maior grau de mistura, o que era de se esperar também. Curiosamente, ao contrário do que observou VELEZ (1993), a qualidade da água filtrada foi praticamente a mesma independentemente da taxa de filtração. Com base no trabalho realizado, concluiu-se, principalmente, que: A. Com relação à disposição inicial e final dos grãos de areia na filtração direta ascendente, quanto à mistura ou estratificação, 1. Ocorre uma grande mistura dos grãos de areia de todos os tamanhos, independentemente dos mesmos serem dispostos inicialmente nos filtros numa condição de estratificação ou de mistura completa; contudo, a mistura não é total, com frações crescentes dos grãos menores da porção inferior até a porção superior da camada, mas com diferenças entre os filtros; 2. Esta mistura acontece durante a lavagem simultânea com ar (taxa da ordem de 15 l/s. L / s. m 2 ) e água (taxa da ordem de 5 m / m. dia ), recomendada na literatura como única eficiente para provocar a limpeza efetiva do meio granular; por outro lado, a lavagem final apenas com água numa expansão máxima de 2% (taxa da ordem de 15 m / m. dia, fluidificação particulada), não é suficiente para provocar a restratificação da areia; 3. A perda de carga no leito fixo é maior para o meio granular disposto inicialmente estratificado do que nos demais; embora a porosidade média seja praticamente a mesma, a disposição dos grãos maiores e menores entre si quanto à mistura afeta a distribuição dos tamanhos dos vazios ao longo da camada e, consequentemente, a perda de carga; 4. A velocidade mínima de fluidificação observada nos meios granulares parcialmente misturados é bem maior do que a velocidade de fluidificação dos menores grãos de areia (28 m/d), devido ao efeito de obstrução por parte dos grãos de maior tamanho; a velocidade mínima de fluidificação é maior na condição em que os grãos estão mais misturados do que quando a mistura é menor, sendo obtido valor experimental acima de 8 m/d para o meio granular disposto inicialmente estratificado e acima de 1 m/d para o meio granular em que a mistura dos grãos foi maior; contudo, todos os valores da velocidade mínima de fluidificação observados foram maiores do que valores obtidos por métodos teóricos encontrados na literatura; 5. Para taxas de filtração de até 52 m m dia /. e para a granulometria da areia empregada, não existe risco de fluidificação; contudo, para o meio granular disposto inicialmente estratificado, que mesmo tendo misturado ainda assim apresentou maior teor de grãos finos na porção superior do meio filtrante em relação aos demais filtros, 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1552

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL pode ocorrer pequeno movimento de grãos de menor tamanho na superfície livre, porém sem expansão e sem prejuízo para a eficiência do processo; 6. Após atingir a condição de fluidificação total, a perda de carga em todos os meios granulares se iguala, independentemente da disposição inicial, sendo numericamente igual ao peso da camada submersa; 1. Com relação à influência da disposição inicial dos grãos no desempenho da filtração direta ascendente com taxas de até 52 m / m. dia, 1. A qualidade da água filtrada após etapa inicial, em termos de turbidez e cor aparente, satisfaz o Padrão de Potabilidade dado pela Portaria 36/GM, independentemente da disposição inicial dos grãos da areia, resultado válido para todas as taxas estudadas; 2. A qualidade bacteriológica da água filtrada, avaliada em termos de coliformes totais, não apresentou diferenças entre o meio granular menos misturado e aqueles mais misturados; esta, associada à baixa turbidez, indica condições favoráveis à desinfecção eficiente; 3. A disposição inicial e final dos grãos, quanto à maior ou menor mistura, influencia não somente a perda de carga no meio granular limpo, mas também as taxas de aumento de perda de carga devido à retenção de impurezas, com efeitos diretos na duração das carreiras de filtração quando encerradas pelo critério da perda de carga limite; nesse caso, as carreiras de maior duração acontecem para a condição de maior mistura dos grãos de areia; 4. Foi constatado que a retenção de impurezas durante a filtração ocorre na camada de pedregulho e, principalmente, na porção inferior da camada de areia (25% da espessura); contudo, para o tamanho e disposição dos grãos de pedregulho utilizados, a retenção foi menor do que aquela indicada na literatura; 5. A aplicação de taxas de filtração mais elevadas, como 52 e 44 m / m. dia, conduziram à produção de maior volume efetivo de água filtrada, sem tendência à fluidificação da areia nem à ocorrência do traspasse da turbidez, nem à ruptura na interface, para perda de carga final de 2,2m; porém, a eficiência na produção de água filtrada foi menor do que para as taxas mais baixas, indicando a necessidade de se promover, em novos projetos, estudo técnico e econômico para avaliar a melhor solução a ser empregada. 6. Foi constatada a sensibilidade da filtração direta ascendente à coagulação química, fundamental para que não ocorra o traspasse da turbidez, independente da disposição inicial e final dos grãos para todas as taxas de filtração estudadas. 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1553

II - 82 2 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL BIBLIOGRAFIA 1. CRUZ VELEZ, C.H. Filtração direta ascendente com alta taxa.são Carlos, 1993 Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo. 2. DI BERNARDO, L. & RAZABONI, J. D. Influência da realização de descargas de fundo durante a carreira de filtração no comportamento de sistemas de filtração direta ascendente REVISTA DAE, v. 44, n. 139, p. 34-345, dez. 1984. 3. DI BERNARDO, L. & YATSUGAFU, P. H. Estudos sobre a influência da taxa de filtração, do NMP de coliformes totais e do número de descargas de fundo intermediárias na qualidade do efluente de sistemas de filtração direta ascendente In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 14, São Paulo, 1987, Anais. São Paulo, Associação Brasisleira de Engenharia Sanitária e Ambiental. 4. FERNANDES, L. C. Influência das características da camada suporte e dos métodos de descargas de fundo intermediárias no desempenho de sistemas de filtração direta ascendente taxa São Carlos, 1987, Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos - USP. 5. LARA PINTO, D. M. C. Influência das descargas de fundo intermediárias no desempenho da filtração direta ascendente de alta taxa São Carlos, 1994, Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos - USP. 6. PATTERNIANI, J. E. S. Estudo da influência de descargas de fundo na eficiência de remoção de microrganismos em sistemas de filtração direta ascendente São Carlos, 1986, Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos - USP. 7. TEIXEIRA, B. A. N. Influências das características da camada suporte e da areia na eficiência da filtração direta ascendente São Carlos, 1987, Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos - USP. 8. VAID, R. P. & GUPTA, P. S. Minimum Fluidization Velocity in Beds of Mixed Solids THE CANADIAN JOURN. OF CHEM. ENGR. V. 6, p: 292-296, 1978 2 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1554