I CONVERSÃO, EM ESCALA REAL, DO TRATAMENTO CONVENCIONAL PARA A FILTRAÇÃO DIRETA DESCENDENTE

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23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

I-164 - CONVERSÃO, EM ESCALA REAL, DO TRATAMENTO

CONVENCIONAL PARA A FILTRAÇÃO DIRETA DESCENDENTE

Manoel do Vale Sales(1)

Engenheiro Civil pela UFC, mestre em Saneamento pela UFPB, gerente de produção de água da Companhia de Água e Esgoto do Ceará e estudante de doutorado em Recursos Hídricos pela UFC.

Francimeyre Freire Avelino

Química Industrial pela UFC e pesquisadora de DTI/CNPq no Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da UFC.

Cezar Motta de Araújo Júnior

Operador de ETA da Companhia de Água e Esgoto do Ceará

Valter Lúcio de Pádua

Engenheiro Civil pela UFMG, mestre e doutor em Hidráulica e Saneamento pela EESC-SP, professor adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG.

Endereço(1): Companhia de Água e Esgoto do Ceará – Av. Dr. Lauro Vieira Chaves, 1030, – Aeroporto – CP

1158 – Fortaleza – Ceará – Brasil – CEP: 60420-280 – Tel: (85) 3101-1715 – Fax: (85) 3101-1715. e-mail:

msales@cagece.com.br RESUMO

A estação de tratamento de água (ETA) do Gavião, projetada para o tratamento convencional e operada pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará desde 1981, foi transformada em uma instalação de filtração direta descendente em 1995. Para avaliar a alteração na tecnologia de tratamento da estação, que trata água armazenada em açudes com tendência a sofrer processos de eutrofização, foi realizado o levantamento de dados de qualidade da água bruta e tratada da ETA Gavião (turbidez, cor aparente, pH, alcalinidade total e matéria orgânica de ambas as águas e alumínio residual da água tratada), consumo dos produtos químicos (cloro, coagulante e polímero) e alguns dados operacionais (vazão e água gasta na lavagem de filtros) durante o período de janeiro de 1987 a dezembro de 2004. A água dos mananciais apresenta turbidez relativamente baixa e alta densidade de algas. Em 88,9% dos meses avaliados, os valores de turbidez foram inferiores a 10uT e a concentração de algas quase sempre é superior a 200.000 células/ml. Além da modificação da tecnologia de tratamento de água, o coagulante sulfato de alumínio ferroso foi substituído por hidroxi-cloreto de alumínio e passou-se também a utilizar polímero líquido catiônico como auxiliar da coagulação, o que representou uma redução significativa da dosagem de coagulante. A qualidade da água tratada, em termos de turbidez, foi efetivamente melhor a partir da filtração direta, cujas médias mensais foram menores ou igual a 1,0uT; quando se utilizou tratamento convencional ocorreram variações desde valores inferiores a 1,0uT até valores próximos de 3,0uT. A concentração de alumínio residual na água tratada foi em média 4 vezes menor que o limite máximo da legislação com o uso da filtração direta, enquanto que houve ocorrências, durante o período de uso do tratamento convencional, de concentrações superiores ao limite máximo. A vazão de água

tratada sofreu contínuo aumento: em 1987 era de 3,5m3/s e no final de 2004 chegou-se a 6,2m3/s. Os

resultados apresentados mostraram que a conversão de tecnologia ocasionou redução no custo do tratamento e melhoria na qualidade da água tratada, além de ter propiciado o aumento na capacidade da ETA com um investimento relativamente baixo.

PALAVRAS-CHAVE: Tratamento de água, tratamento convencional, filtração direta descendente.

INTRODUÇÃO

Pesquisas realizadas no âmbito do Programa de Pesquisa em Saneamento Básico (PROSAB), edital 3 – tema 1 (DI BERNARDO et al, 2003) constataram que no Sul e Sudeste do Brasil, em razão das variações da qualidade da água ao longo do ano, predomina o tratamento de água por ciclo completo. Na região Nordeste a filtração direta é muito difundida, devendo-se ao fato de que, freqüentemente, as fontes de captação são açudes, que funcionam como sedimentadores naturais. No Ceará o número de estações de tratamento de água operadas pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará (Cagece) que utilizam o tratamento convencional, filtração direta ascendente, filtração direta descendente e dupla filtração é de 7, 91, 2 e 1, respectivamente.

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Quando a água pode ser tratada tanto por filtração direta quanto por ciclo completo, a primeira opção apresenta como vantagens: menores custos de implantação, de manutenção e de operação, uma vez que não há necessidade de construir unidades de decantação (ou flotação), podendo-se, na maior parte dos casos, dispensar também os floculadores. Além disso, na filtração direta são utilizadas dosagens menores de produtos químicos destinados à coagulação, o que permite reduzir gastos com o tratamento e disposição final do lodo gerado.

Para águas com baixa turbidez e elevada concentração de algas não se recomendam tecnologias que utilizem a sedimentação, visto que, normalmente, os flocos formados nessas águas apresentam uma baixa velocidade de sedimentação. Por outro lado, a adoção da filtração direta como tecnologia de tratamento pode ser uma medida arriscada, quando a pré-oxidação for necessária para atingir certos parâmetros exigidos pela legislação brasileira.

A utilização de tecnologias de filtração direta limita-se a águas que apresentem baixas concentração de material dissolvido e particulado e que requerem dosagens pequenas de coagulante no seu tratamento, de forma a evitar a rápida saturação dos filtros, o que ocasionaria elevadas perdas de água com as lavagens. A utilização da pré-oxidação pode melhorar o desempenho da coagulação, permitindo a redução da dosagem de coagulante e favorecendo a remoção de substâncias refratárias à ação do coagulante. Relatos desse efeito são mais freqüentes quanto à utilização de ozônio, embora os benefícios do uso de cloro e outros oxidantes também sejam citados.

Embora a ação benéfica da pré-oxidação seja observada tanto em estações que utilizam ciclo completo como em instalações de filtração direta, tem sido observado que nas estações que tem como manancial açudes no Estado do Ceará e usam filtração direta como tecnologia de tratamento a prática da pré-oxidação é quase uma necessidade para o atendimento dos parâmetros físicos da legislação brasileira.

O objetivo deste trabalho é avaliar a conversão, em escala real, do tratamento convencional para a filtração direta descendente de água armazenada em açudes com tendência a sofrer processos de eutrofização.

MATERIAL E MÉTODOS

Para a efetivação deste trabalho foi realizado o levantamento de dados da qualidade da água bruta e tratada da estação de tratamento de água (ETA) Gavião (turbidez, cor aparente, pH, alcalinidade total e matéria orgânica de ambas as águas e alumínio residual da água tratada), consumo dos produtos químicos (cloro, coagulante e polímero) e alguns dados operacionais (vazão e água gasta na lavagem de filtros) durante o período de janeiro de 1987 a dezembro de 2004.

Histórico da ETA Gavião Mananciais

A ETA Gavião, operada pela Cagece, foi inaugurada no dia 21 de setembro de 1981, tendo como manancial de água bruta o açude Gavião, parte de um sistema inicialmente formado ainda pelos açudes Riachão e Pacoti. Em outubro de 1994 esse sistema foi ampliado com a construção do açude Pacajus e com a transposição, através do Canal do Trabalhador, de água do rio Jaguaribe para o conjunto de mananciais que abastecem a região metropolitana de Fortaleza. O Jaguaribe é um rio de escoamento intermitente transformado em rio perene através dos açudes Orós, Castanhão e Banabuiú. A figura 1 mostra um esquema do conjunto de mananciais que abastecem a região e o quadro 1 mostra alguns dados dos açudes.

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QUADRO 1 – Características fisiográficas dos açudes.

Açude Bacia hidrográfica

(Km2) Capacidade (m3) Vazão regularizada (m3/s) Pacajus 4.486,13 240.000.000,00 2,90 Pacoti 1.077,73 380.000.000,00 0,00 Riachão 33,68 46.950.000,00 0,00 Gavião 94,54 32.900.000,00 3,80 Orós 24.208,87 1.940.000.000,00 20,40 Banabuiú 14.243,93 1.601.000.000,00 12,93 Castanhão 44.850,00 6.700.000.000,00 30,00 Fonte: www.cogerh.com.br

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Estudos recentes com água do açude Gavião, realizados por Ferreira et al (2003), mostraram que de acordo com o sistema de classificação do estado trófico da OECD (1982), as águas do açude Gavião podem ser definidas como mesotróficas a eutróficas. Segundo a classificação que consta em Chorus & Bartram (1999)

apud Ferreira et al (2003), o açude Gavião encontra-se no nível de alerta 2, que é caracterizado pela

confirmação de uma floração de cianobactérias, causando problemas na qualidade da água. Com o monitoramento do manancial (julho/2002 a julho/2003), Ferreira e Pádua (2004) concluíram que o canal do açude Riachão é a principal fonte de nutrientes para o fitoplâncton do açude Gavião. Ainda no último

trabalho, os autores observaram que durante todo o estudo, a densidade do fitoplâncton variou de 1,4x105 a

5,3x105células/ml, sendo que a espécie dominante foi a cianobactéria Planktothrix agardhii.

Segundo os dados da Cagece foram identificados no açude Gavião no ano de 2003 as seguintes cianobactérias: Cylindrospermopsis raciborskii, Microcystis aeruginosa, Nostocaceae, Planktothrix agardhii,

Chroococales, Merismopedia sp., Aphanizomenon tropicale, Microcystis sp., Aphanocapsa sp., Pseudoanabaenaceae, Anabaena sp., Oscillatoria sp., Coelosphaerium sp., constatando também, que a

espécie Planktothrix agardhii é a cianobactéria predominante, conforme figura 2. O valor médio encontrado

da espécie Planktothrix agardhii no ano de 2003 foi de 2,29x105 células/ml.

88,8% 11,2%

Planktothrix agardhii Outras cianobactérias

FIGURA 2 – Percentual da espécie Planktothrix agardhii e de outras cianobactérias na água do açude Gavião no ano de 2003.

Tecnologias utilizadas

A ETA Gavião foi projetada com processos de tratamento convencional, embora ocasionalmente tenha sido utilizado a filtração direta sem floculação durante alguns períodos: de 10/1989 a 04/1990, de 05/1990 a 06/190 e 07/190 a 02/1991. A partir de dezembro de 1995 a tecnologia de tratamento por filtração direta passou a ser utilizada continuamente.

Produtos químicos utilizados

O sulfato de alumínio ferroso granulado (SAF) foi o coagulante utilizado desde a inauguração da ETA até novembro de 1997, onde foi substituído por hidroxi-cloreto de alumínio líquido (HCA). Em dezembro de 1997 passou-se também a utilizar polímero líquido catiônico como auxiliar da coagulação. O HCA adotado

apresenta teor de alumina (Al2O3) igual a 23% e 18% de basicidade (expresso como OH-), embora por um

curto período tenha sido utilizado um HCA com percentual de alumina é de 18% e a basicidade de 8%. Mota Filho e Pádua (2004) utilizando água do presente trabalho em instalação piloto de filtração direta descendente, perceberam que o HCA com 18% de basicidade possibilitou produzir água com menor turbidez em comparação à do produto com 8% de basicidade com carreiras de filtração menores quando o primeiro coagulante foi empregado. Os últimos autores observaram ainda, que para obter água filtrada com turbidez ≤

1,0uT e cor aparente ≤ 15uH, valores recomendados pela legislação brasileira, Portaria no

518 (BRASIL, 2004), foi necessário a pré-oxidação, resultando no aumento das carreiras de filtração com o coagulante HCA com 8% de basicidade e o inverso para o de 18%.

Embora a ação dos oxidantes que ocasiona efeitos favoráveis quanto à coagulação não seja completamente entendida, há algumas hipóteses que explicam esses efeitos através dos mecanismos descritos a seguir

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(LANGLAIS, RECKHOW e BRINK, 1991, p. 12.28 apud SINGER e RECKHOW, 1999, p. 12.1-12.51): - As partículas dissolvidas na água são em sua maioria carregadas negativamente devido à adsorção de material orgânico natural à superfície das partículas, provocando um aumento da demanda do coagulante. Após a oxidação o material orgânico adsorvido torna-se mais polarizado, desagregando-se das partículas que se tornam menos estáveis e mais suscetíveis à agregação.

- A oxidação altera a configuração do material orgânico fazendo com que ocorra uma ligação mais efetiva com os núcleos metálicos dos sais coagulantes.

- A oxidação de substâncias orgânicas causa a liberação de ions metálicos que ajudam na coagulação de partículas, contribuindo com a ação do sal coagulante adicionado à água (RECKHOW, SINGER e TRUSSELL, 1996, p. 12.28 apud SINGER e RECKHOW, 1999, p. 12.1-12.51).

O polímero utilizado é à base de cloreto de alil e dimetilamina com densidade de 1,08 a 1,09g/ml e peso molecular de 10.000 a 1.000.000 (SNF FLOEGER, 20-). Segundo Yeh e Ghosh (1981) os polímeros ideais para a filtração direta são catiônicos com baixo e médio peso molecular (10.000 a 100.000) e em geral

requerem mistura rápida com gradiente de velocidade de 300 a 600s-1 e tempo de mistura entre 3 e 8min. O

coagulante é diluído com água tratada da própria ETA e o polímero sem diluição.

O produto químico utilizado na pré-oxidação e na desinfecção sempre foi o cloro, que continua sendo aplicado em dois pontos: pré-cloração e desinfecção final.

Coagulação e floculação

A ETA dispunha de uma câmara de mistura rápida mecanizada onde a dispersão do coagulante era realizada. Antes da coagulação a água recebia uma dosagem de cloro como pré-oxidação. Em 1994 o ponto de aplicação do coagulante foi transferido para a torre de captação da ETA, aproveitando-se da alta turbulência da entrada da água, mas manteve-se a localização do ponto de pré-oxidação. Atualmente a dispersão do coagulante permanece na torre de captação enquanto que a aplicação de polímero e do cloro utilizado na pré-oxidação é feita em canal no interior da ETA, aproximadamente 2 minutos após a aplicação do coagulante.

A floculação, quando se utilizava tratamento convencional, era mecanizada, com gradientes médios de

velocidade variando de 70 a 20 s-1 O tempo de detenção nos floculadores era de aproximadamente 25min.

Decantação e filtração

Os decantadores são de escoamento horizontal, projetados para a vazão inicial da ETA com taxa de aplicação

superficial de 45m3.m-2.dia-1 mas que, durante algum tempo, foram operados com taxas de até 60m3.m-2.dia-1 e

cortinas de distribuição de madeira perfurada com gradientes de velocidade na passagem nos furos entre 20 e

25 s-1. Atualmente os decantadores são utilizados apenas para a passagem da água coagulada.

As unidades de filtração eram constituídas inicialmente de 8 filtros de escoamento descendente com camada filtrante dupla de areia e antracito. Atualmente a ETA dispõe de 10 filtros com camada simples de areia com espessura de 80cm e camada suporte de pedregulho. A construção desses dois filtros foi a única ampliação feita na estação desde sua implantação. No quadro 2 consta a especificação do meio granular dos filtros da ETA Gavião.

QUADRO 2 – Especificação do meio filtrante do filtro da ETA.

Características Filtro

Espessura total (m) 0,80

Tamanho dos grãos (mm) 0,52 a 1,68

Tamanho efetivo (mm) 0,71

Coeficiente de desuniformidade 1,5

Área (m2) 140,0

A turbidez é determinada utilizando um turbidímetro de bancada (Hach, modelo 2100P) e a cor aparente um espectrofotômetro (Hach, modelo DR/2000), operado em comprimento de onda de 400nm. Para o pH é

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utilizado um pH-metro de bancada. O cloro residual é avaliado pelo método de comparação visual. A matéria orgânica é determinada pelo método perganométrico segundo Rodier (1990). Para alcalinidade total é empregado o método titrimetrico e o alumínio é quantificado pelo método da eriocromocianina, descritos em Eaton et al (1995).

APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

A turbidez da água captada no açude Gavião no período de 1987 a 2004 apresenta médias anuais, apresentadas na figura 3, em que em 88,9% dos meses os valores foram inferiores a 10uT. Considerando apenas esse parâmetro, Di Bernardo et al (2003) sugerem a filtração direta como tecnologia de tratamento. Por outro lado, a água possui elevada concentração de cianobactérias que dificulta a utilização desta tecnologia de tratamento. O tratamento convencional também não se apresentava como uma tecnologia apropriada em virtude da alta taxa superficial com que os decantadores foram projetados, já que os flocos formados normalmente possuíam baixa velocidade de sedimentação. O tratamento dessa água por filtração direta só se tornou possível com a utilização de pré-oxidação, embora essa prática possa causar a formação excessiva de subprodutos organoclorados e aumente os riscos de eventuais liberações de toxinas intracelulares das algas. A qualidade da água tratada, em termos de turbidez, foi efetivamente melhor a partir da filtração direta (1996); as médias mensais, em todos os anos, conforme figura 3, foi menor ou igual a 1,0uT; nos demais casos ocorreram variações significativas, desde valores inferiores a 1,0uT a valores próximos de 3,0uT. Ressalte-se, contudo, que em nenhum mês a turbidez média apresentou valor abaixo de 0,50uT, como recomenda a Portaria 518-04 (BRASIL, 2004). 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Água bruta Água tratada T u rb id ez (u T ) Filtração direta Tratamento convencional

FIGURA 3 – Turbidez da água bruta e tratada, média anual.

A cor aparente da água bruta e tratada do açude Gavião é representado na figura 4. A cor aparente da água bruta variou de 17 a 64uH durante os anos avaliados, enquanto que da água tratada de 2 a 7uH. O uso de pré-oxidação em ambas as tecnologias não permite apontar qual das tecnologias foi mais eficiente quanto a esse parâmetro. Salienta-se que a cor é medida em espectrofotômetro com comprimento de onda de 400nm, o que geralmente faz com que se obtenha valores menores que o comprimento usualmente utilizado (455nm). O consumo de alcalinidade e a diferença de pH entre a água bruta e tratada, conforme figuras 5 e 6, foram menores desde que se passou a utilizar a filtração direta, o que se explica pelas menores dosagens de coagulante que essa tecnologia requer. Isso acentuou-se mais ainda desde que o coagulante passou a ser o HCA que, por ser um produto pré-hidrolizado, consome menos alcalinidade. Como a água tratada não recebe alcalinizante, esse fato adiciona uma outra vantagem ao uso da filtração direta, pois a água distribuída passou a ser menos agressiva.

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19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Água bruta Água tratada C o r a p ar en te ( u H ) Filtração direta Tratamento convencional

FIGURA 4 – Cor aparente da água bruta e tratada, média anual.

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,2 8,4 8,6 8,8 Água bruta Água tratada pH Filtração direta Tratamento convencional

FIGURA 5 – pH da água bruta e tratada, média anual.

19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Água bruta Água tratada A lc alinid ad e to ta l (m g CaCO 3 /L ) Filtração direta Tratamento convencional

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Quanto à remoção de matéria orgânica (figura 7), o tratamento convencional apresentou uma remoção um pouco maior, já que o mecanismo de coagulação por varredura, utilizada no processo convencional, consegue uma maior eficiência quanto à remoção de substâncias orgânicas.

198 7 198 8 198 9 199 0 199 1 199 2 199 3 199 4 199 5 199 6 199 7 199 8 199 9 200 0 200 1 200 2 200 3 200 4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Água bruta Água tratada M até ria or gâ nic a ( m g O 2 co n s. /L) Filtração direta Tratamento convencional

FIGURA 7 – Matéria orgânica da água bruta e tratada, média anual.

A figura 8 mostra as dosagens médias anuais dos coagulantes utilizados na ETA Gavião. Observa-se, no ano de 1990 quando a filtração direta descendente foi utilizada no período de 10 meses, e a partir de 1996, ano de implantação definitiva desta tecnologia, uma redução significativa na dosagem de coagulante. Essa redução foi de 77,8% quando se compara as médias de 1988 e 1990, com médias anuais do valor da turbidez da água bruta de 2,5uT e 3,7uT, respectivamente. Entre 1995 e 1996 com valores médios de turbidez de 3,5uT e 1,4uT, respectivamente, houve redução de 84,1% na dosagem, sendo a filtração direta aplicada em alguns dias no primeiro caso e no segundo durante todo o ano. Todos esses anos se utilizava o SAF como coagulante e pré-oxidação. Nos anos de 1996 e 1998 em que a turbidez média da água bruta era de 1,4 e 3,1uT, respectivamente, a dosagem média de SAF em 1996 foi de 3,9mg/L e em 1998 foram utilizados em média 2,5mg/L de HCA e 0,2mg/L de polímero (figura 9), o que representa uma redução na dosagem de coagulante primário de 35,9%. Observa-se ainda, na figura 9, o aumento da dosagem de polímero a partir do ano de 1999, devido a mudança da qualidade da água bruta cuja turbidez passou de 3,3uT para 9,4uT nos anos de 1999 e 2004, respectivamente (figura 3). 1 987 ₁988 ₁989 ₁990 991₁ ₁992 ₁993 ₁994 ₁995 ₁996 ₁997 ₁998 ₁999 000₂ ₂001 ₂002 ₂003 ₂004 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Coagul ant e (m g/ L) Filtração direta Tratamento convencional

FIGURA 8 – Dosagem de coagulante, média anual.

A dosagem de cloro sofria grandes variações durante o uso do tratamento convencional, acompanhando as alterações nas características da água bruta. Com a implantação da filtração direta as dosagens passaram a ser mais constantes mas não ocorreu uma redução significativa. A dosagem média de 1987 a 1995 foi de 9,5mg

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1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Po lí m er o (m g/ L)

FIGURA 9 – Dosagem de polímero, média anual.

19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Filtração direta Tratamento convencional Cl or o ( m g C l2 /L)

FIGURA 10 – Dosagem de cloro, média anual.

Quanto à concentração de alumínio residual, verifica-se na figura 11 a ocorrência de valores maiores que o valor recomendado (0,2mg/L) pela Portaria 518-04 (BRASIL, 2004) no período em que se utilizava o tratamento convencional. Com o uso da filtração direta esse valor foi, em média, 4 vezes menor que o limite máximo estabelecido pela legislação.

19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Água tratada A lu m ín io ( m g A l/L ) Filtração direta Tratamento convencional

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Como mostra a figura 12 a vazão de captação sofreu contínuo aumento: em 1987 era de 3,5m3/s e no final de

2004 chegou-se a 6,2m3/s. Esse aumento na vazão foi permitido pela implantação da filtração direta, já que o

principal estrangulamento da estação eram os decantadores, os quais passaram a não ter influência nos processos de tratamento. Ressalta-se que esse aumento foi conseguido com o acréscimo de apenas 25% na área dos filtros. A redução de vazão que ocorreu em 1993 foi devido a uma longa estiagem que a região sofreu, quase provocando a exaustão completa dos mananciais e que obrigou a adoção de um severo racionamento na distribuição de água tratada. Não se observou variação significativa nas perdas com água de lavagem dos filtros com a modificação da tecnologia de tratamento (figura 13). O único caso discrepante ocorreu em 1992 quando houve uma maior perda, devido à péssima qualidade da água dos açudes, que estavam praticamente vazios.

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 Filtração direta Tratamento convencional V azão de op eração ( m 3/s) 1 987 ₁988 ₁989 ₁990 991₁ ₁992 ₁993 ₁994 ₁995 ₁996 ₁997 ₁998 ₁999 000₂ ₂001 ₂002 ₂003 ₂004 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 Á g u a g as ta co m lav ag em d o s f iltro s ( % ) Filtração direta Tratamento convencional

FIGURA 12 – Vazão da ETA Gavião. FIGURA 13 – Percentual da água gasta na ETA Gavião com lavagem de filtros.

CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES

O resultado da análise dos dados pode ser sintetizado pelos tópicos apresentados a seguir.

Além da conversão do tratamento convencional para a filtração direta, a substituição do sulfato de alumínio ferroso para o hidroxi-cloreto de alumínio e a utilização de polímero como auxiliar da coagulação, possibilitou redução significativa da dosagem de coagulante.

• O consumo de alcalinidade e a diferença de pH entre a água bruta e tratada foram menores desde que se passou a utilizar a filtração direta.

• A qualidade da água tratada, em termos de turbidez, foi efetivamente melhor a partir da filtração direta, cujas as médias mensais foram menores ou igual a 1,0uT; quando se utilizou tratamento convencional ocorreram variações desde valores inferiores a 1,0uT até valores próximos de 3,0uT.

• A concentração de alumínio residual na água tratada foi em média 4 vezes menor que o limite máximo da legislação com o uso da filtração direta, enquanto que houve ocorrências, durante o período de uso do tratamento convencional, de concentrações superiores ao limite máximo.

• A vazão de água tratada sofreu contínuo aumento: em 1987 era de 3,5m3

/s e em 2004 chegou a 6,2m3/s.

Os dados apresentados mostraram que a conversão de tecnologia ocasionou redução no custo do tratamento e melhoria na qualidade da água tratada, além de ter propiciado o aumento na capacidade da ETA com um investimento relativamente baixo.

A utilização da pré-oxidação, no entanto, pode eventualmente ocasionar a formação excessiva de subprodutos indesejáveis ou, em caso de ocorrência de floração de algas tóxicas, provocar a maior liberação de toxinas para a massa de água. Estudos de tratabilidade voltados especificamente para a exclusão da prática de pré-oxidação ou para a substituição do oxidante devem ser realizados, a fim de otimizar os processos já existentes ou apontar a tecnologia mais apropriada para o tratamento da água dos mananciais que abastecem a região metropolitana de Fortaleza.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº 518, de 25 de março de 2004. Estabelece os procedimentos e

responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 26 mar. 2004.

2. COMPANHIA DE GESTÃO DE RECURSOS HIDRICOS. Disponível em:

www.cogerh.com.br/versão3/template_view.asp?SecaoID=39&cod_acude=95. Acesso em: 14 abril 2005.

3. DI BERNARDO, L. (coordenador). Tratamento de água para abastecimento por filtração direta. Rio de

Janeiro: ABES/RIMA, 2003. 498 p.

4. EATON, A. D., CLESCERI, L. S.; GREENBERG, A. E. (Ed.). Standard methods for the

examination of water and wastewater. 19. ed. Washington: A. P. H. A., A. W. W. A., W. E. F., 1995.

5. FERREIRA, A. C. S.; PÁDUA, V. L. Persistente floração da cianobastéria Plaktothrix agardhii

(Gomont) Anagnostidis & Komárek no açude Gavião, Pacatuba/CE, e suas implicações para o abastecimento da cidade de Fortaleza. In: SIMPÓSIO LUSO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANOITÁRIA E AMBIENTAL, XI., 2004, Natal. Anais... Natal: ABES, APRH, APESB 2004. Ref. I-012. CD-ROM.

6. FERREIRA, A. C. S.; PÁDUA, V. L.; MOTA FILHO, C. R. Relação entre turbidez e contagem do

fitoplâncton na avaliação da qualidade da água para consumo humano. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 22., 2003, Joinville. Anais... Joinville: ABES, 2003. Ref. I-067. CD-ROM.

7. MOTA FILHO, C. R.; PÁDUA, V. L. Influence of the basicity of polyaluminum chloride in the

performance of the descending direct filtration. In. SIMPOSIO INTERNAZIONALE DI INGEGNERIA SANITARIA AMBIENTAL, VII., 2004, Taormina. Anais... Taormina: ABES, ANDES, AIDIS, 2004. Ref. I-081. CD-ROM.

8. RODIER, J. Analises de las Aguas. Aguas naturales, aguas residuales, agua de mar. Barcelona:

Omega, 1990. 1059 p.

9. SINGER, P. C.; RECKHOW, D. A.

escrever o capítulo. In:

AMERICAN WATER WORKS

ASSOCIATION. Water quality & treatment. A handbook of community water supplies. 5 ed. Washington: McGraw-Hill, 1999, cap. 12, p. 12.1-12.51.

10. SNF Floerger. For drinking water. [S. l.: s. n., 20-].

11. YEH, H.-H.; GHOSH, M. M. Selecting polymers for direct filtration. Journal American Water