Busca avançada
Ano de início
Entree

Desenvolvimento e aplicação de sistema de monitoramento contínuo de tamanho de flocos visando otimização da coagulação/floculação e filtração

Processo: 10/50694-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
Vigência: 01 de fevereiro de 2012 - 31 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Convênio/Acordo: SABESP
Pesquisador responsável:Marcelo de Julio
Beneficiário:Marcelo de Julio
Instituição-sede: Divisão de Engenharia Civil (IEI). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Município: São José dos Campos
Instituição parceira: Secretaria de Saneamento e Recursos Hídricos (São Paulo - Estado). Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP)
Bolsa(s) vinculada(s):13/21355-1 - Estabelecimento da relação entre o sinal gerado pelo PDA (flocculation index-fi) e o tamanho obtido por técnica de imagem em instalação piloto em escoamento contínuo, BP.PD
13/25641-9 - Determinação dos procedimentos para aquisição de imagem visando à determinação de tamanho de partículas floculentas em reatores estáticos, BP.IC
13/01634-3 - Determinação da distribuição de tamanho de partículas empregando análise de imagem, BP.MS
+ mais bolsas vinculadas 11/22591-5 - Desenvolvimento e aplicação de sistema de monitoramento contínuo de tamanho de flocos visando otimização da coagulação/floculação e filtração, BP.PD
11/22685-0 - Desenvolvimento e aplicação de sistema de monitoramento contínuo de tamanho de flocos visando otimização da coagulação/floculação e filtração, BP.MS
11/22560-2 - Desenvolvimento de equipamento de monitoramento contínuo da floculação, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Tratamento de águas residuárias  Automação  Floculação  Coagulação  Filtração 

Resumo

O presente trabalho versa desenvolver, validar e aplicar um equipamento de monitoramento contínuo (on-line) da floculação. O equipamento será desenvolvido visando investigar a integridade dos flocos quando estes são submetidos a forças de cisalhamento, típicas daquelas associadas com a passagem de água através de filtros rápidos por gravidade (FRG). O desenvolvimento será feito por meio de parceria entre docentes das seguintes Universidades: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), University College London (UCL) e a Universidade Estadual Paulista (UNESP). Sua validação será feita por meio de técnica que emprega análise de imagem digital, visando estabelecimento da relação entre o sinal gerado e a distribuição de tamanho de flocos. Sua aplicação será realizada por etapas em sistemas de batelada, piloto e escala real. Assim, este trabalho estudará os fundamentos dos processos de coagulação, floculação e filtração, utilizando equipamento desenvolvido e validado para as especificidades locais. Para tal, a proposta ora apresentada foi dividida em Fases consecutivas, interdependentes e indissociáveis. Na primeira Fase serão realizados ensaios em bancada visando desenvolver, testar, validar e calibrar o equipamento. Esta fase ainda visa estabelecer, por meio de ensaio de jar test modificado, acoplado ao equipamento desenvolvido, o tamanho do floco, sua resistência ao cisalhamento e a capacidade do floco cisalhado (quebrado) de retornar ao seu tamanho original (reversibilidade) para diferentes combinações entre coagulantes metálicos e floculantes poliméricos, sendo esses produtos químicos os mesmos empregados pela SABESP em São José dos Campos (SJC). Na segunda Fase será investigada a aplicação em escala piloto, na qual a suspensão floculada será encaminhada para uma coluna de filtração - descendente - e alguns parâmetros de filtração serão avaliados, tais como perda de carga, penetração da frente de impurezas, turbidez, cor, absorbância e duração da carreira de filtração. Atenção especial será dada ao efeito da taxa de filtração nestes parâmetros, pois isto pode ser relacionado à força de cisalhamento efetiva dentro dos interstícios granulares do meio filtrante. Os resultados desta fase serão interpretados em função das propriedades dos flocos obtidas anteriormente para a mesma combinação de agentes coagulante e floculante. Este trabalho deve promover um considerável avanço de conhecimento na área de filtração. Os ensaios em escala plena (Estação de Tratamento de Água - ETA - de SJC) deverão constituir a segunda Etapa dessa proposta, objeto de solicitação de renovação. Sob o ponto de vista dos processos e operações da ETA, a floculação constitui ponto nevrálgico no tratamento, pois a característica dos flocos formados tem estreita relação com as características da água bruta, dos produtos químicos e da tecnologia empregada. Ademais, as características das partículas floculentas determinam a eficiência dos processos e a consequente qualidade da água tratada para abastecimento público. Entretanto, os sistemas de tratamento não possuem equipamento capaz de avaliar a distribuição de tamanho de flocos "on-line", o qual permitiria respostas rápidas. Assim, o resultado dessa pesquisa será o desenvolvimento de um produto e sua aplicação que permitirá um melhor entendimento da relação entre a natureza e a dosagem dos produtos químicos empregados para desestabilizar as partículas contidas na água e as propriedades dos flocos. Será proposto o desenvolvimento de um equipamento e método para otimizar o tipo e a dosagem de coagulante e floculante a ser empregado em função da integridade do floco e, portanto, da performance do filtro. O equipamento e o método irão compor a base para automação de baixo custo de ETAs. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
Mais itensMenos itens
VEICULO: TITULO (DATA)
VEICULO: TITULO (DATA)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RODRIGO BRAGA MORUZZI; ANDRÉ LUIZ DE OLIVEIRA. Avaliação da sensibilidade da função de distribuição de tamanho de partícula durante a floculação. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 25, n. 1, p. 1-9, Jan. 2020.
MORUZZI, RODRIGO B.; DE OLIVEIRA, ANDRE L.; DA CONCEICAO, FABIANO T.; GREGORY, JOHN; CAMPOS, LUIZA C. Fractal dimension of large aggregates under different flocculation conditions. Science of The Total Environment, v. 609, p. 807-814, DEC 31 2017. Citações Web of Science: 13.
RODRIGO BRAGA MORUZZI; ANDRÉ LUIZ DE OLIVEIRA; MARCELO DE JULIO; RICARDO HENRIQUE DE ANDRADE DUTRA; PEDRO AUGUSTO GRAVA DA SILVA. Floculação: considerações a partir da análise clássica e da avaliação direta da distribuição de tamanho de partículas. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 21, n. 4, p. -, Dez. 2016.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.