Resumo
Este trabalho teve como objetivo investigar a aplicação do modelo matemático de cinética de floculação proposto por Marques e Ferreira Filho (2016), em resultados experimentais distintos dos usados na elaboração do modelo em questão. Para isto, foram realizados ensaios de cinética de floculação seguindo a mesma metodologia proposta pelos autores do modelo, porém utilizando uma água sintética com composição diferente. A água sintética em questão foi elaborada utilizando caulinita como fonte de turbidez, sendo esta limitada a valores próximos a 15,0 UNT (podendo ainda ser considerada como uma água de baixa turbidez). Observou-se que o modelo em questão se ajustou satisfatoriamente aos resultados obtidos, representando claramente a tendência de aumento da turbidez residual após determinado tempo de floculação (tendência esta associada ao processo de ruptura irreversível de flocos). Os resultados obtidos neste trabalho mostram que o modelo proposto por Marques e Ferreira Filho (2016) se mostra promissor, e deve continuar a ser testado com águas de diferentes composições qualitativas.
Introdução
O tratamento convencional de águas de abastecimento depende diretamente da remoção efetiva de flocos por sedimentação. Desta forma, é essencial que o processo de ruptura de flocos seja minimizado nas unidades de floculação de estações de tratamento de água (ETAs). Ao longo dos anos, diversos modelos matemáticos foram desenvolvidos com o propósito de descrever o processo de floculação, sendo ferramentas auxiliares úteis na avaliação de unidades de floculação em ETAs. Entretanto, diversos aspectos envolvidos nos processos de formação e ruptura de flocos ainda não são compreendidos em sua totalidade e, desta forma, é natural que os modelos apresentem limitações para descrever o processo de floculação em sua plenitude (Clark, 2009; Crittenden et al., 2012; Edzwald, 2011; Moruzzi e de Oliveira, 2013; Thomas et al., 1999).
Dentre os modelos matemáticos existentes, o modelo proposto por Argaman e Kaufman na década de 70 ainda é largamente utilizado. Em ETAs de países em desenvolvimento, a aplicação deste modelo se torna atraente, uma vez que informações práticas e valiosas podem ser extraídas de resultados obtidos em simples ensaios de “jar test” (Argaman e Kaufman, 1970; Bratby, 1981, 2006; Crittenden et al., 2012; Edzwald, 2011; Haarhoff e Joubert, 1997; Moruzzi e de Oliveira, 2013; Tassinari et al., 2015).
O modelo de Argaman e Kaufman foi proposto no início dos anos 70, e aborda uma das principais premissas estabelecidas no desenvolvimento dos primeiros modelos da cinética de floculação, isto é, aquela que afirma que os flocos não se quebram. Em seu modelo, os autores assumem que os processos de agregação e ruptura ocorrem simultaneamente e que, eventualmente, um equilíbrio entre eles é atingido (Argaman e Kaufman, 1970; Bratby, 2006; Moruzzi e de Oliveira, 2013; Thomas et al., 1999). Entretanto, o modelo não inclui o processo de ruptura irreversível mencionado em pesquisas recentes sobre o potencial de recrescimento de flocos (Jarvis et al., 2004; 2005a; 2005b; 2005c).
Neste âmbito, Marques e Ferreira Filho (2016) apresentaram uma modificação ao modelo clássico de Argaman e Kaufman. Na modificação proposta, os autores incluíram no modelo clássico um novo termo que contempla o processo de ruptura irreversível dos flocos. A inclusão deste novo termo resulta no surgimento de partículas não passíveis de remoção por sedimentação, e que não irão formar novamente flocos (Marques e Ferreira Filho, 2016). A Figura 1 apresenta a visão conceitual do modelo proposto pelos autores.
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Autores: M. Sc. Rodrigo de Oliveira Marques e Prof. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho.
