Desenvolvimento de Tecnologias com Filtração em Múltiplas Etapas para Tratamento de Águas de Abastecimento.



:: Instituição

O Departamento de Hidráulica e Saneamento - SHS, da Escola de Engenharia de São Carlos - EESC/USP foi criado em 1968, para atender aos cursos de graduação da Escola. Em 1970, tiveram início, adicionalmente, as atividades de seu Programa de Pós-Graduação em Hidráulica e Saneamento.  

Mais recentemente, em 1976, foi implantado, dentro do contexto deste Departamento, o CRHEA - Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada, que, além de ter seu programa de Pós-Graduação em Ciência da Engenharia Ambiental (desde 1989), também colabora em atividades de graduação junto à EESC-USP.

Até dezembro de 1997, os dois programas de pós-graduação formaram mais de 100 doutores e de 400 mestres, que hoje encontram-se dispersos pelo Brasil e América Latina, desenvolvendo trabalhos importantes nas áreas de Saneamento, Gestão Ambiental e Recursos Hídricos, em Universidades e em empresas públicas e privadas.

A partir do ano 1999 também começará a funcionar o Curso de graduação em Engenharia Ambiental, com potencialidade de receber cerca de 30 alunos por ano.

Além das atividades de pesquisa, o SHS também dedica-se a atividades de extensão que envolvem o oferecimento de cursos específicos, consultoria e assessoria nas áreas de: Tratamento de Água e de Esgotos; Gestão de Resíduos Sólidos; Gestão Ambiental, Hidráulica, Recursos Hídricos, Ecologia, etc.

O SHS dispõe de vinte e cinco docentes em regime de dedicação exclusiva e um em regime de tempo parcial, sendo que vinte e três possuem título de Doutor.

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:: Resumo do Projeto

O projeto de pesquisa "Desenvolvimento de Tecnologias com FiME - Filtração em Múltiplas Etapas - para Tratamento de Água de Abastecimento" foi elaborado tendo em vista a importância da filtração lenta como uma das tecnologias de tratamento em potencial destinadas ao tratamento de água para o consumo. Para seu desenvolvimento, foi construída uma instalação piloto, no início de 1997, que consistiu de unidades de pré-filtro dinâmico de pedregulho (PDF1 e PDF2) em série, providas de by-pass, para permitir a utilização de unidade única, se desejável. O efluente do(s) pré-filtro(s) dinâmico(s) alimentou as linhas 1, 2 e 3 de pré-filtros de pedregulho de escoamento ascendente. Na linha 1 teve-se quatro pré-filtros de pedregulho com escoamento ascendente (PFVA1, PFVA2, PFVA3 e PFVA4), instalados em série, com granulometrias diferentes. A Linha 2 foi constituída de dois pré-filtros de escoamento ascendente (PFVA12 e PFVA34), cujas características do meio granular foram as mesmas dos pré-filtros da linha 1. Na linha 3 teve-se somente um pré-filtro com quatro camadas de pedregulho superpostas (PFVA 1234).

Os efluentes das três linhas foram reunidos em uma caixa, de onde teve-se a alimentação individual de cada um dos quatro filtros lentos. As características dos meios granulares dos pré-filtros dinâmicos, dos verticais ascendentes e dos meios granulares dos pré-filtros dinâmicos, dos verticais ascendentes e dos meios filtrantes dos filtros lentos das unidades da instalação piloto teve características diversificadas quanto à granulometria e à espessura das camadas, para permitir análises diferenciadas. O mesmo aconteceu com a areia utilizada nos filtros lentos, que possuia tamanho efetivo de 0.20 a 0,25mm, coeficiente de desuniformidade entre 2 e 3, e tamanho dos grãos entre 0.08 e 1.0mm. Também com relação às mantas que foram colocadas em algumas camadas, as especificações técnicas são diversificadas quanto ao diâmetro médio das fibras, quanto à massa específicou média, ao percentual de porosidade, à superfície específica, à permeabilidade e à espessura.

O carvão ativado granular usado foi de origem mineral, possuía tamanho dos grãos entre 0,30 e 0,84mm e número de iodo entre 400 e 500.

A avaliação da eficiência das unidades de pré-filtração e filtração lenta, estava sendo feita por meio de monitoramento de parâmetros físico-químico e bacteriológicos da água bruta e efluentes das unidades com suas respectivas freqüências. Os ajustes de vazão foram feitos duas vezes por dia.

A limpeza dos pré-filtros de pedregulho com escoamento vertical foi feita por meio de desgarga de fundo e introdução de água no topo da unidade, quando a perda de carga atingiu um valor pré detertminado, o qual não pôde superar 0,1m nas unidades da linha 1, 0,2m nas unidades de linha 2 e 0,4m na unudade da linha 3.

O término da carreira nos filtros lentos foi fixado em função da perda de carga no meio filtrante igual a 1,0m, independente da qualidade do efluente produzido.Foram realizadas duas carreiras de filtração para cada ensaio programado. Os ensaios 1 e 2 foram concluídos até o presente, tendo-se observado que a que a turbidez do efluente final diminuiu para 1,8-9,0uT (mesmo com a água bruta apresentando turbidez de até 350 uT);a cor aparente, para 20-90uT; o teor de sólidos suspensos totais, para 0,3-1,0 mg/L; os coliformes totais, 39-179 por 100mL; e os coliformes fecais, para 1-16 por 100mL.

Com base em trabalhos previamente realizados na EESC-USP e em função dos dados obtidos até o presente, concluiu-se que a FiME-Filtração em Múltiplas Etapas- constituiu uma tecnologia em potencial para o tratamento de água destinada ao consumo humano, pois tratava-se de um processo de múltiplas barreiras às impurezas presentes na água bruta e com baixo custo de operação e manutenção.


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