Avaliação do emprego de areia de britagem como leito filtrante de filtros rápidos para tratamento de água

• Main Author: Silva, Bruno Moreno Ramos
• Other Authors: Bastos, Rafael Kopschitz Xavier
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Viçosa 2018
• Subjects: Água - Purificação - Filtração; Filtros e filtração; Água potável; Engenharia Sanitária
• Online Access: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20121

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas ([e-mail]) on 2018-06-14T17:22:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 15547903 bytes, checksum: 62aad1568da622fa84fb1ce0bf7d1b0f (MD5) === Made available in DSpace on 2018-06-14T17:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 15547903 bytes, checksum: 62aad1568da622fa84fb1ce0bf7d1b0f (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === O objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego de areia de britagem como leito filtrante de filtros rápidos descendentes no tratamento de água para consumo humano. Testes preliminares em unidade de filtração de bancada (proveta de 2 L) indicaram: (i) que o leito de areia de britagem não afeta negativamente a qualidade da água filtrada (turbidez, pH e condutividade elétrica); (ii) elevado potencial de remoção de turbidez de água decantada; (iii) eficiência da retrolavagem para limpeza do leito filtrante. Na sequência, foram realizados ensaios em duas unidades piloto de filtração rápida (construídas em tubulação de acrílico com 19 cm de diâmetro interno e comprimento total de 267 cm): um com areia de britagem e outro, como unidade de controle, com areia natural de rio. Ambos os leitos filtrantes foram preparados com granulometria e profundidade de acordo com as especificações da norma da ABNT para filtração rápida com areia natural. As duas areias foram ainda caracterizadas em termos de: composição química, massa específica, densidade aparente, porosidade, solubilidade em ácido, potencial zeta dos grãos e coeficiente de esfericidade. Ao longo de quatro meses foram monitoradas 14 carreiras de filtração, as quais foram caracterizadas, para taxas de filtração de 180, 270 e 360 m3 m'2 d'1, em termos de: (i) duração das carreiras; (ii) perda de carga ao longo do leito filtrante; (iii) remoção de turbidez ao longo do leito filtrante; (iv) índices de filtrabilidade - Índice de Ives e Índice de Hudson. Em geral, o desempenho do filtro de areia de britagem foi similar ou superior ao filtro de areia natural, produzindo água filtrada com turbidez inferior a 0,50 uT ao longo de toda a carreira, com duração e desenvolvimento da perda de carga próximos aos do filtro de areia natural. Conclui- se que a areia de britagem apresenta elevado potencial de emprego como leito filtrante de filtros rápidos para o tratamento de água para consumo humano, sem desvantagens técnicas-operacionais e com atrativos ambientais === The objective of this work was to evaluate the use of crushed rock sand as a filter bed in rapid down flow filtration for drinking water treatment. Preliminary tests using a bench-scale filtration unit (2 L measuring cylinder) indicated: (i) that the crushed rock sand bed does not negatively affect the quality of the filtered water (turbidity, pH and electrical conductivity); (ii) a high potential for turbidity removal; (iii) backwashing is efficient in cleaning the filter bed. Then, trials were carried out using two pilot-scale rapid filtration units (acrylic tubes, internal diameter of 19 cm and total length of 267 cm): one with a crushed rock sand filter bed and the other (a control unit), with natural river sand. Both filter media were prepared in accordance with the Brazilian standards for rapid down flow sand filtration (particle size range and filter bed depth), and were further characterized in terms of: chemical composition, particles density, bulk density, porosity, acid solubility, zeta potential and sphericity coefficient. Over four months, 14 filter runs using filtration rates of 180, 270 and 360 m3.m'2.d'1 were monitored and characterized in terms of (i): filter run length; (ii) head loss increase along the filter bed depth; (iii) turbidity removal along the filter bed depth; (iv) filterability indexes - Ives Index and Hudson Index. Overall, the performance of the crushed rock sand filter was similar to or even better than that of the natural river sand filter, producing filtered water with turbidity lower than 0.50 NTU along the entire filter run, with duration and head loss increasing rates similar to those of the natural sand filter. It is concluded that crushed rock sand presents a high potential for use as a filter media for rapid filtration in drinking water treatment, with environmental advantages and no technical or operational disadvantages.