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Otimização do índice de qualidade de estação convencional de tratamento de água (IQETA) por meio de análise estatística multivariada

O presente trabalho objetivou a redução do número de parâmetros que compõem o Índice de Qualidade de Estação de Tratamento de Água (IQETA), aplicado a estações de tratamento convencionais dotadas de decantadores de escoamento horizontal, visando facilitar sua aplicação em escala real.

O índice, inicialmente composto por 19 parâmetros, foi simplificado por meio de critérios técnicos e da ferramenta de estatística multivariada, denominada Análise Fatorial. Esta técnica estatística permite o tratamento de diversas variáveis simultaneamente, mesmo quando não se conhece o modelo teórico das relações entre as mesmas, e sugere um critério técnico de seleção de variáveis a ser aplicado para que o modelo se torne o mais parcimonioso possível.

Os seguintes procedimentos foram realizados na Análise Fatorial: formulação do problema, construção da matriz de correlação, determinação do método de análise fatorial, determinação do número de fatores, rotação dos fatores, interpretação dos fatores e cálculo das cargas fatoriais ou escolha de variáveis substitutas.

O universo amostral deste trabalho abrangeu um conjunto de 21.600 observações horárias de vazão afluente de dez estações de tratamento de água e, por conseguinte de variáveis intervenientes ao processo de potabilização de gua, obtidas no período chuvoso, comumente compreendido entre novembro a março. Contudo, optou-se por trabalhar com os valores médios diários, o que condicionou um conjunto de 909 dados diários, referente às 10 estações amostradas, para cada uma das 15 variáveis.

As variáveis submetidas à Análise Fatorial referem-se às 19 originais, excetuando-se as duas relativas à etapa de mistura rápida (gradiente de velocidade e tempo de detenção) e duas referentes à etapa de desinfecção (tempo de detenção e número de chicanas no tanque de contato), excluídas por critérios técnicos. À exceção do Grau de Instrução e Jar test, as demais variáveis relacionam-se direta ou indiretamente, às vazões horárias afluentes às estações integrantes da amostra. Para processar a análise fatorial foram utilizados os valores do IQETA parcial, a nota da variável observada elevada ao peso conferido por especialistas.

O novo índice (IQETA12), composto por doze variáveis, simplifica ferramenta capaz de auxiliar a avaliação da performance de e ações convencionais de tratamento. O coeficiente de correlação de Spearman, entre turbidez da água filtrada e este índice, apresentou valor numericamente inferior ao apresentado pelo original, contudo a mesma tendência, ressalta-se o ganho em termos de praticidade de aplicação.

Leia o documento completo em:  Otimização do Índice de Qulidade de Estação Convencional de Tratamento de Água (IQETA)