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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2007.tde-10072007-202831
Documento
Autor
Nome completo
Paulo Eduardo Nogueira Voltan
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2007
Orientador
Banca examinadora
Di Bernardo, Luiz (Presidente)
Bresaola Junior, Ruben
Mendes, Carlos Gomes da Nave
Título em português
Avaliação da ruptura e do recrescimento de flocos na eficiência de sedimentação em água com turbidez elevada
Palavras-chave em português
Flocos
Floculação
Refloculação
Ruptura
Sedimentação
Resumo em português
Durante a floculação, a agitação promove dois efeitos simultaneamente, a agregação e a ruptura. A ruptura ocorre devido à atuação de forças de cisalhamento sobre os flocos. O aumento da agitação com, conseqüentemente, aumento do gradiente de velocidade médio, em água com flocos formados, promove o aumento das forças de cisalhamento e a degradação parcial ou total dos mesmos, em poucos segundos. Retornando à condição anterior de agitação, pode ocorrer o recrescimento dos flocos. Através de ensaios em reatores estáticos (em equipamento de jarteste) foram estudados os efeitos da ruptura e da refloculação na sedimentação dos flocos, para velocidades de sedimentação entre 0,9 e 7,0 cm/min. A água de estudo foi preparada com caulinita, resultando turbidez de 100 uT, e coagulada com sulfato de alumínio. Foram realizadas as etapas de coagulação, mistura rápida, floculação, ruptura (G=75, 150 e 250 'S POT.-1') e refloculação (G=25, 20 e 15 'S POT.-1'). A ruptura, em poucos segundos, prejudicou a remoção dos flocos por sedimentação. Quanto maior o gradiente de velocidade na ruptura, maiores foram os valores da turbidez remanescente do sobrenadante, mesmo após a refloculação. A refloculação, mesmo nos primeiros minutos, diminuiu a turbidez remanescente do sobrenadante se comparada a logo após a ruptura. Quanto menor o gradiente de velocidade durante a refloculação, menores foram os valores da turbidez remanescente do sobrenadante. Apenas para velocidades de sedimentação, gradientes de velocidade de ruptura e gradientes de velocidade de refloculação menores ou iguais a 2,5 cm/min, 75 'S POT.-1' e 15 'S POT.-1', respectivamente, foi possível obter sobrenadante com valores de turbidez remanescente similares aos encontrados inicialmente, sem ruptura.
Título em inglês
Evaluation of the effects of breakage and regrowth of flocs on the efficiency of sedimentation in water with high turbidity
Palavras-chave em inglês
Flocculation
Flock break up
Reflocculation
Settling
Velocity gradient
Resumo em inglês
During the flocculation, the shear rate promotes two effects simultaneously, growth and breakage of flocs. The break up of flocs is caused as a result of disruptive forces. The increase of the shear rate in water with formed flocs increases the disruptive forces and it also can break the flocs partial or totally in a few seconds. Restoring the previous low shear conditions, flocs can grow back. By using the jar test equipment, the effects of breakage and reflocullation on the efficiency of floc sedimentation were studied, using settling velocities between 0.9 e 7.0 cm/min. Water of study was prepared with groundwater and kaolin, resulting a turbidity of approximately 100 NTU. Coagulation was performed by using aluminum sulfate. Coagulation, flocculation, breakage (G=75, 150 e 250 'S POT.-1') and reflocculation tests were carried out. In a few seconds the breakage of flocs hindered the settling removal of turbidity. The higher the average shear rate in the break-up, the higher result the residual turbidity even after the reflocculation. In the first minutes, the reflocculation decreased the residual turbidity after sedimentation if compared to the residual turbidity just after the break-up and sedimentation. The lower the average shear rate during the reflocculation, the lower result the supernatant values of residual turbidity. Supernatant could only be obtained with the value of residual turbidity similar to the values found initially (without breakage of flocs) for the settling velocity, the average velocity gradient of break-up and the average velocity gradient of reflocculation equal or less than 2.5 cm/min, 75 'S POT.-1' e 15 'S POT.-1', respectively.
 
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Data de Publicação
2007-07-23
 
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