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Avaliação comparativa entre os coagulantes sulfato de alumínio ferroso e policloreto de alumínio para tratamento de água: estudo de viabilidade econômica

Resumo

O presente trabalho compara o desempenho de dois coagulantes, o sulfato de alumínio ferroso (SAF) e o policloreto de alumínio (PAC) na remoção de turbidez para o tratamento de água para abastecimento público, utilizando como estudo de caso a represa Bananal que abastece o Município de Gurupi, TO.O estudo foi realizado em escala de bancada utilizando equipamento Jar test para os ensaios de coagulação, floculação e sedimentação, e para o ensaio de filtração foi utilizado filtro de areia própria para filtro de ETA. Para avaliar a eficiência do sistema foram testadas: diferentes dosagens dos coagulantes em distintas faixas de pH, a velocidade de sedimentação e a taxa de filtração. O coagulante PAC, na dosagem de 12mg.L-1, apresentou melhor desempenho na remoção de cor aparente e turbidez, com a menor concentração de ferro total e alumínio total residual. A dosagem de 15mg.L-1do coagulante SAF demonstrou um desempenho inferior, no entanto, ambos apresentaram resultados dentro dos limites estabelecidos pela Portaria MS nº 2.914/2011. Desta forma, o estudo de custos indicou que economicamente a utilização do SAF é mais viável, embora resultados melhores tenham sido obtidos com PAC.

Introdução

O acesso da população à água potável é vital para sua sobrevivência, o que torna os processos de tratamento de água essenciais para a saúde pública e o desenvolvimento urbano. As águas superficiais possuem diversos tipos de impurezas: gases dissolvidos, compostos orgânicos e inorgânicos dissolvidos e em suspensão, assim como, microrganismos (bactérias, algas e fungos) e coloides. Devido a esta diversidade, se fazem necessárias diferentes formas de tratamento para uma remoção efetiva dos contaminantes e o estabelecimento da potabilidade da água, os quais devem ser propostos de acordo com as características físico-químicas da água(PAVANELLI, 2001; DI BERNARDO et al., 2017).
Dentre as características físicas da água, a cor (verdadeira e aparente) e a turbidez se evidenciam para a avaliação da eficiência de sistemas de tratamento de água. A turbidez, segundo Richter (2009), é uma característica ótica da água que promove a dispersão e a absorção de um feixe de luz, devido ao desvio provocado pela presença de frações em suspensão e coloides. A coloração da água, segundo o mesmo autor, decorre de sua eficiência de absorção de certas radiações do espectro visível (450nm ou 550nm), e é devida, geralmente, às substâncias de origem mineral e orgânicas dissolvidas (cor verdadeira), no estado coloidal ou em suspensão (cor aparente).
As principais propriedades químicas da água mensuradas periodicamente em Estações de Tratamento de Água (ETA) são: alcalinidade e pH, pois ambas influenciam de forma relevante no processo de coagulação de águas de abastecimento. As interações entre partículas coloidais regem a capacidade de afastamento ou agregação das partículas, fundamentando a etapa de coagulação e floculação no tratamento de água. As forças externas correspondentes ao campo da gravidade ou ao cisalhamento também promovem a interação e as colisões entre partículas (PAVANELLI, 2001; DI BERNARDO et al., 2017).
Nas dispersões coloidais aquosas podem ocorrer: interação repulsiva de duplas camadas de cargas, forças de Van der Walls interação estérica repulsiva de cadeias de polímeros adsorvidos nas partículas, interação atrativa e interação hidrofóbica(JAFELICCI e VARANDA, 1999; RAMOSet al., 2018). Sendo assim, os mecanismos integrantes na coagulação de sistemas coloidais são complexos e abrangem propriedades de superfície tais como: potenciais elétricos, interações solvente-soluto e solvente-partículas ,produtos de solubilidade, condições de mistura e de pH, entre outros (GONÇALVES et al., 2006), as quais são responsáveis pelos mecanismos de: compressão de camada difusa, adsorção e neutralização, varredura e formação de pontes durante o processo de coagulação (DI BERNARDOet al., 2017).
 
Autores: Karita Santos Lemos;  Silvio Quintino de Aguiar Filho e Grasiele Soares Cavallini.
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