Disciplina PHA 3540 - Aula 3 (Projeto de estações de tratamento de águas de abastecimento)

Bom turma então bom dia dando continuidade à nossa disciplina sobre dimensionamento projeto e operação de estações de tratamento de água hoje a gente vai dar continuidade ao tópico que nós abordamos a semana passada se vocês estão lembrados na semana passada eu coloquei um fluxograma de uma estação de tratamento de água não sei se vocês lembram o que que eu vou fazer hoje eu vou retomar aquele fluxograma de forma Amplificada e eu vou tentar mostrar para vocês duas variantes do tratamento convencional E aí a gente vai discutir um pouco sobre os critérios de qualidade que são

adequados ou não para cada tipo de água e mostrar qual vai ser o foco no nosso curso isso existe essas concepções dessas etas elas existem mas eu vou mostrar para vocês algumas limitações e falar por que nós não vamos falar delas e porque que de uma certa forma o uso delas está em desuso no tratamento de Águas de abastecimento não é que elas não possam ser utilizadas elas podem mas em condições muito particulares aí eu vou mostrar para vocês por que essas condições particulares acabam de uma certa forma inviabilizando então para quem tá assistindo o

vídeo né Eh cada aula nós vamos homenagear uma banda normalmente eu venho da aula sempre com uma camiseta branca ou uma camiseta preta nessa aula eu tô com uma camiseta de uma grande banda Motorhead Então cada aula eu vou fazer questão de vir e trazer uma camiseta homenageando uma grande banda de tal forma que as gerações mais novas não esqueçam que o rock and roll não morreu Então essa primeira aula nós vamos homenagear o motor então vocês vão estranhar não é muito comum eu aparecer com com camisetas meio assim espalhafatosas mas eu decidi fazer uma

homenagem às grandes bandas do rock R Então a primeira banda é o Motorhead então a camiseta tá aqui Tá bom então se alguém tiver alguma sugestão inclusive de banda para homenagear por gentileza fique a vontade depois vocês comentam comigo Professor Men Aquela banda aquela é legal aquela é boa tal aí eu tento arrumar uma camiseta aí eu trago pra gente poder homenagear as grandes bandas então Eh Lemi não morreu seguimos a nossa aula o que que nós mostramos na semana passada o fluxograma de uma ETA eu vou tentar representar aqui de forma Simplificada sem entrar

no mérito dos produtos químicos e etc apenas pra gente poder elucidar os diferentes tipos de tratamento a gente mostrou que uma ETA convencional nós temos o Manancial ela é aduzida até a estação de tratamento de água a primeira operação unitária é o processo de coagulação E aí nós vamos discutir hoje com bastante cuidado a teoria do processo de coagulação e nós vamos justificar Por que eu preciso do Processo de coagulação aí nós vamos trabalhar as partículas nós vamos tentar alterar modificar algumas de suas características fundamentais que nós vamos discutir aqui nós agregamos essas partículas no

processo de floculação uma vez que nós agregamos as partículas nós separamos fisicamente no processo de sedimentação E aí nós mostramos que os decantadores não são Unidades 100% eficientes então ainda fica uma certa concentração de partículas na fase líquida precisamos separar nós vamos ao processo de filtração E aí nós precisamos de um tanque de contato de tal forma que a gente consiga garantir a desinfecção adequada da nossa água tratada então em linhas Gerais E aí a água segue pro sistema de distribuição de água então em linhas Gerais Esse é o fluxograma típico de uma estação de

Tratamento de água do tipo convencional de ciclo completo A gente chama esse fluxo ograma de uma ETA convencional de ciclo completo e na verdade 98% das etas no mundo são etas do tipo convencionais de Cico completo Aonde que tá em tese a Ou melhor como é que eu consigo em cima dessa desse fluxograma de uma Convencional trabalhar com variantes dela Qual que é a primeira variante que eu posso fazer eu posso fazer isso aqui vamos usar amarelo qual que é a finalidade de todas essas etapas essencialmente clarifica E desinfecção lembra que a finalidade principal do

maeta é produzir uma água esteticamente agradável microbiologicamente segura mas para certas águas Vamos admitir que a concentração de partículas na água Bruta que a concentração de partículas coloidais seja pequena bem pequena significa uma água do ponto de vista de qualidade uma água com baixa concentração de partículas coloidais Qual que é a grande vantagem de você tratar esse tipo de água eu posso eliminar o decant eu elimino o decantador então o que que eu faço eu coagulo eu floculo e eu Filtro então este tipo de Eta nós chamamos Dea filtração Direta etas do tipo filtração direta

filtração direta O que que é uma ETA filtração direta ela essencialmente ela é uma ETA convencional menos o decantador mas perceba Qual que é a finalidade do decantador remoção de sólidos a gente viu que um decantador bem operado bem projetado consegue remover cerca de 85 95% em massa de Sólidos Mas se a água bruta tiver uma qualidade tal que a concentração de partícula seja pequena eu posso calular flocular infiltrar eu posso na verdade ter uma outra variante eu posso na verdade Ir Além eu posso em alguns tipos de etas e naturalmente são adequadas para certos

tipos de água bruta eu posso tirar o floculador Ou seja eu coagulo e eu filtro esse tipo de eta a gente chama de Eta filtração em linha o que que é a Eta filtração em linha é a Eta convencional menos o floculador e menos o decantador Isso é o que a gente chama de filtração em linha mas observa o seguinte para que eu possa também fazer isso é lógico que a concentração de partículas tem que ser muito pequena significa tem que ser uma água De muito boa qualidade de tal modo que eu consiga coagular e

filtrar qual que é a vantagem dessas etas filtração direta filtração em linha lógico elas são mais baratas elas são menores por quê Porque eu tô eliminando duas partes constitutivas significativas o decantador e o floculador eu tô eliminando duas partes que são custosas então a Eta fica menor a Eta em tese em tese fica mais simples esse simples é relativo vou comentar hoje com Vocês no entanto esse tipo dieta filtração direta filtração em linha ela só é adequada para certas águas muito especiais águas eu vou colocar aqui águas especiais O que que a gente entende por

águas especiais águas que tenham qualidade muito especial sejam de Mananciais muito bem protegidos Qual que é o ponto relevante disso aqui eu projeto a estação de tratamento De água para agora não eu projeto a estação de tratamento de água por um Horizonte de operação o horizonte econômico financeiro é de 20 a 30 anos as obras de saneamento normalmente são financiadas com prazos de financiamento da ordem de 20 a 30 anos mas a obra física ela vai trabalhar por 40 50 60 70 anos logicamente enquanto eu consegui manutenção adequada instalações adequadas operação adequada Mas vamos dizer

assim em linhas Gerais se você Mantiver bem as suas instalações ela vai trabalhar durante uns 100 anos então a estação de tratamento de água que é o implanto hoje ela não pode estar apenas sendo pensada Projetada para qualidade de água hoje ela tem que ser Projetada pensando na qualidade da água daqui 20 30 40 anos e essa é a nossa grande dificuldade Porque nós não temos na grande maioria dos casos nós não temos acesso ao Manancial quando digo a gente não tem Acesso ao Manancial o Manancial não é meu o Manancial não pertence à companhia

de saneamento não é meu o Manancial pertence a uma bacia hidrográfica que tem múltiplos usos isso significa muito dificilmente eu vou conseguir ter um controle so sobre a bacia hidrográfica de tal modo que eu Garanta que a qualidade da água hoje seja adequada para filtração direta ou filtração em linha para daqui 20 30 40 anos eu profissionalmente cansei de ver cansei De ver mais de uma dezena de casos 20 30 casos de estações que foram implantadas como filtração direta como filtração em linha e passados 10 anos 5 anos 10 anos menos do que isso ela

se mostrou totalmente inadequada para tratamento da água bruta mas por quê porque a tendência que a qualidade da água bruta tenda a variar no tempo e a nossa estação de tratamento de água tem que ter uma vida relativamente longa Então ela tem que Ser pensada não pra qualidade da água hoje mas pra qualidade da água no futuro bom mas que parâmetros de qualidade são significativos de tal modo que eu possa dizer puxa eu posso trabalhar com uma meta filtração direta eu posso trabalhar com uma ETA filtração em linha que parâmetros de qualidades são esses eu

vou baixar e vou mostrar num quadrinho que fica mais fácil Vamos lá esse é um ponto importante porque Muitas vezes a gente negligencia isso ao longo do tempo existe uma tendência Nossa de negligenciar E por que que existe essa tendência eu vou apagar todas as luzes porque ficou melhor eu fui ver o vídeo gravado semana passada ficou uma luz no fundo e ela refletiu então eu vou apagar todas as luzes vou mostrar aqui o a nossa figurinha Hum então tá aqui tá aqui então assim esse é o fluxograma típico De uma estação de tratamento de

água o que que nós temos como simplificação nós retirarmos o decantador E aí nós transformamos essa Eta numa eta filtração direta nós podemos tirar o floculador e transformamos essa Eta numa Eta filtração em linha Quais são os parâmetros de qualidade relevantes existe na literatura um conjunto de parâmetros que mais ou menos nos indica se eu posso trabalhar com maeta filtração direta ou filtração em Linha que parâmetros são esses primeiro a turbidez para aqueles que fizeram qualidade da água os civis os ambientais turbidez é um parâmetro que mede a capacidade de uma água de dispersar luz

partículas coloidais de dispersarem luz ela indica maior ou menor concentração de partículas coloidais na fase líquida ora a água tem que ter turbidez baixa tem que ter concentração de partículas baixa Qual que é a recomendação Filtração em linha turbidez menor que 5 filtração direta turbidez menor do que 20 bom esses valores de turbidez são valores baixos por si só me indica uma Manancial que tem que ser relativamente ente protegido bem protegido mas não é só o parâmetro turbidez o segundo parâmetro relevante cor a cor tem que ser baixa em geral menor do que 20 para

filtração direta menor do que 10 mas a cor não é um parâmetro tão relevante a gente fala Em cor mas falamos em cor real o parâmetro que de fato é relevante e muito relevante é concentração de algas algas são microorganismos mas algas são partículas partículas que têm faixa micrômetro As algas tem apresentam dimensões de 2 a 8 micrômetros São partículas são partículas coloidais só que são partículas orgânicas mas são partículas e eu preciso removê-las e essas algas normalmente a gente em estações de tratamento de água Mananciais empregados para abastecimento público é recomendável que nós sempre

façamos avaliações hidrobiológicas de tal forma que a gente consiga conhecer quantificar certas concentrações de algas presentes na fase líquida algua nós temos diferentes tipos de gênero Mas normalmente nós fazemos uma contagem e essa Contagem diz ó eu tenho 5000 células por ml 2000 células por ml 1000 células por ml 100.000 células por ml são partículas o parâmetro mais Relevante para nós decidirmos se a gente pode trabalhar com maeta filtração direta ou filtração em linha opa não é aqui eu tô confundindo é aqui ver se tá tudo em em ordem o parâmetro mais Eh mais adequado

é densidade algal concentração de algas no passado se exprimia como unidade padrão de área por ml hoje são células por ml podemos manter a mesma o mesmo número filtração em linha 500 células por Ml filtração direta 1000 células por ml é o nosso limite mas 1000 células por ml é uma concentração extremamente baixa tem que ser um manancial extremamente protegido não apenas hoje mas daqui 20 30 anos Por que que as algas se desenvolvem em corpos d'água essencialmente presença de nutrientes Quais são esses nutrientes nitrogênio e fósforo da onde vem o nitrogênio e fósforo vem

de esgotos sanitários não tratados de forma Adequada Você pode até ter ES bruto pode até ter esgoto tratado mas as etes precisam ser projetadas para remoção de nutrientes na hora em que eu coloco nutrientes em excesso num corpo d'água e se eu tiver condições adequadas de velocidade radiação solar temperatura Nós moramos num país de clima tropical temperatura não é o problema radiação solar não é o problema os nossos corpos d' Água São essencialmente impactados com lançamento de nutrientes Porque nós Não temos sistemas eficientes de coleta afastamento e tratamento outros sanitários então dificilmente os nossos corpos

d' água conseguem ter concentrações de algas menores do que 1000 células por ml é praticamente impossível apenas águas muito particulares água de serra na Serra do Mar e olhe lá águas muito particulares isso faz com que a gente na verdade acabe limitando a possibilidade de nós trabalharmos com etas filtração direta e Filtração em linha por isso que para nossa realidade não é adequado Especialmente quando a gente Analisa as condições futuras lembra a Eta nós não projetamos para hoje nós temos que projetar pro seu Horizonte de utilização Horizonte da obra então a qualidade da água também

não pode ser enxergada hoje mesmo que eventualmente hoje uma determinada água bruta possa ser tratada como filtração direta ou filtração em linha você tem que ter plena garantia ou Plenas garantias de que esta água vai se manter com qualidade inalterada pelos próximos 10 20 30 anos se não for possível isso se não for possível então é lógico que a gente parte para uma ETA convencional ou Você projeta uma ETA filtração direta e filtração em linha já prevendo no futuro a implantação de outras etapas adicionais então por isso que paraa nossa realidade hoje é extremamente limitante

nós trabalharmos com etas Filtração direta e filtração em linha sacaram joia então o nosso foco o foco da nossa aula o foco principal Portanto o foco nós vamos trabalhar no nosso curso com etas convencionais Então hoje inclusive o nosso objetivo principal é nós discutimos um pouco sobre nós vamos discutir sobre agora essa Estação convencional E aí nós vamos Abrir espaço para falarmos sobre o processo de coagulação que é a primeira etapa constitutiva Numa estação de tratamento de água é a primeira etapa eu vou fazer uma pequena experiência com vocês ó eu tenho essa água aqui

eu vou mostrar aqui no no vídeo eu tenho uma água eu tenho sólidos eu vou passar essa água para vocês verem essa água tem partículas você toma essa água vocês tomam é tá enrolado Né alguém pode até dizer para vocês não pode tomar não tem problema nenhum Ô a gente morou Eu morei em fazenda até aos 13 anos eu tomava água do rio Lógico que não era exatamente assim mas tomava água no rio no corgo Mas você só toma se você tiver uma certeza de que é uma água de boa qualidade ou porque você conhece

em linhas Gerais é uma água que causa um certo desconforto ela tem Partículas a ideia Nossa na aula de hoje é a gente mostrar como é que eu trabalho essas partículas lembra na aula na semana passada quando eu falei para vocês que os antigos egípcios deixavam essa água em repouso hum é deixa eu tentar mudar para cá ver se eu consigo é isso eles deixavam essa água em repouso E aí ficava em repouso durante um tempo suficientemente longo e aí os sólidos sedimentam e eles tiravam a água clarificada por sifonamento foi a Primeira na verdade

a primeira Alternativa de tratamento de água para consumo humano na verdade a gente não consegue fazer isso hoje antigamente talvez fosse possível porque eles utilizavam a água somente para consumo humano era um volume pequeno e eles podiam deixar essa água em repouso durante um tempoo longo nós não temos condições de fazer ISO não tem sentido Então nós vamos ter que de alguma forma a gente vai ter que Acelerar isso aqui e é por isso que se justifica o processo de coagulação que a gente vai ver daqui a pouquinho tá bom tudo bem eu vou passar

água para vocês para vocês darem uma olhada E aí depois nós vamos tentar fazer uma pequena uma pequena simulação do tratamento de água aqui na frente simplesinho bem simples de tal forma que vocês possam entender como é que a gente vai trabalhar essas partículas porque pra gente poder entender o processo de coagulação tem Que mostrar pelo menos minimamente aqui tá bom bom Outra coisa que é importante E por que que eu vou falar nisso agora porque tem muitos alunos que são de fora do curso tem muit os alunos que são de outros cursos da Poli

e nem todos talvez é importante deixar essa questão bem clara porque talvez abram o interesse maior pela área de infraestrutura a gente na verdade só Acaba percebendo isso a gente vai trabalhar profissionalmente Mas a questão é a seguinte eu vou construir eu construo uma estação de tratamento de água do tipo convencional o que acontece do ponto de vista de planejamento dessas obras planejamento das obras vamos complementar um pouco o que a gente falou imagina o seguinte vamos fazer um gráfico eu vou colocar aqui no gráfico eu vou colocar o Tempo e eu vou colocar aqui

no gráfico a vazão Imagine que eu tenho uma população uma cidade sendo abastecida uma população pega uma cidade por exemplo qualquer Catanduva São José do Rio Preto São José dos Campos Catiguá pequenininho não importa pega uma cidade qualquer vamos imaginar que nós tenhamos uma data zero a data zero é hoje hoje então provavelmente eu tenho uma vazão Inicial hoje hoje Lógico na grande Maioria dos casos as nossas populações já estão devidamente assentadas eu já provavelmente tenho um sistema de abastecimento de água e eu tenho uma vazão sendo consumida hoje mas acontece que qual que é

a tendência a população cresce ao longo do tempo as nossas taxas de crescimento de população grosseiramente no Brasil é 1,5 por ao ano varia um pouco para mais varia um pouco para menos de região mas a População cresce se a população cresce o que que vai aumentar vazão eu preciso de mais água Então qual que é a tendência a tendência é que ao longo do tempo essa necessidade de vazão aumente eu coloquei um gráfico ascensional mas de forma genérica bom mas nós estamos hoje nós estamos aqui Hoje nós estamos aqui não tem sentido eu projetar

uma estação de tratamento de água dependendo do meu sistema né da forma como ele tá Estabelecido não tem sentido projetar para hoje para essa vazão eu tenho que olhar um Horizonte normalmente esse Horizonte é da ordem de 30 anos quando eu digo 30 anos porque as obras de saneamento normalmente são financiadas com tempos de pagamento em torno de 30 anos é como uma casa né quando você compra uma casa normalmente o financiamento é de 30 anos porque talvez seja o maior bem físico né que uma Família possa ter é uma casa no caso como as

obras são muito caras normalmente os intervalos de financiamento são de 20 30 anos então você faz um planejamento para 20 30 anos então lá por volta de 30 anos você vai ter uma vazão que eu vou colocar aqui FP eu vou chamar essa vazão FP de vazão de final de plano vazão de final de plano essa vazão de final de plano é o Meu horizonte final ou seja no final de 30 anos eu quero aproximadamente eu tô estimando esta vazão pro meu sistema então o projeto de uma estação de tratamento de água não pode jamais

ser feita para esta vazão mas sim para esta vazão bom mas você vai dizer mas espera um pouquinho mas eu tô aqui hoje eu tô fazendo uma previsão para 30 anos Quem garante que vai acontecer isso não sei não sei mas eu tenho que fazer Uma previsão Pode ser que fatos extraordinários levem a acontecer que essa curva ela se comporte desta forma ela pode ser assim ou ela pode ser assim eu não sei vai depender de uma série de fatores isso aqui portanto é o planejado isso é planejado mas ela pode ser assim pode ser

assim mas como é que Você percebe o a tendência ao crescimento se é assim assim ou assim ora o sistema é seu está operando então tem três palavras que são Chaves quando a gente fala no planejamento de obras de Saneamento de uma forma geral três pontos Chaves eu vou escrever aqui no canto planejamento estudos e projetos isso é Algo que não acaba nunca porque eu tô aqui eu planejo para cá Digamos que eu implante as minhas obras Então eu tenho uma obra planejada para cá Mas acontece que eu se eu estou planejando se eu estou

estudando e eu estou operando eu acompanho esse crescimento de vazão eu eu sei ao longo do tempo se ele vai ser para cá se ele vai ser para cá se ele vai ser para cá E aí esse planejamento estudos e projetos Eu vou refazendo sempre de tal forma que eu consiga atender a uma demanda de crescimento planejamento estudos e projetos é essencialmente Vital na área de infraestrutura é vital na área de transportes é vital na área de saneamento todo setor de estrutura planejamento estudos e projetos você não para nunca você tem que fazer sempre só

que essas obras vamos dizer que eu tô aqui hoje vamos dizer que eu tenha 500 l Por segundo Vamos dar um número vamos dizer que essa vazão Hoje eu trabalho com 500 l por segundo vamos dizer que eu tenho o meu sistema meu sistema seja antigo Eu quero construir uma nova estação de tratamento de água para dar segurança e folga na implantação na amplia do meu sistema de abastecimento vamos dizer que essa vazão eu preciso daqui 30 anos eu precise de 1000 1000 L por segundo Vamos admitir bom então hoje eu preciso de 500 então

Eu não posso construir uma ETA de 500 se eu construir uma nova Eta de 500 rapidamente em alguns anos ela já não vai mais ter condições de atender tudo bem aí você vai dizer então tá bom se eu sei que no final de plano eu tenho 1000 então eu eu construi uma ETA de 1000 qual que é o problema disso Oi desculpa seu nome Rafael eu vou repetir o que você falou porque como tá gravando eles não devem estar escutando O Rafael falou o seguinte Ah se eu Implantar uma ETA de 1000 aqui vai ser

muito caro você não vai ter retorno no futuro próximo é exatamente isso imagina o seguinte para implantar uma ETA de 1000 aqui eu preciso de ter recursos financeiro bom tudo bem Ainda que eu consigo o o recurso financeiro para implantar essa obra da onde vem o retorno vem da tarifa mas eu tô implantando uma ETA de 1000 eu estou vendendo 1000 aqui não eu tô vendendo 550 600 l por segundo mas eu implantei uma ETA de 1000 então puxa eu tenho uma enorme infraestrutura para atender 1000 L Mas acontece que eu só estou apenas vendendo

água para 600 L 650 no início então o que que eu faço as minhas obras elas são etapas eu etap alizo as obras Opa Cadê o giz eu etap alizo no projeto de uma estação de tratamento de águas normalmente essas obras elas são etapas num Horizonte que pode ser de 15 10 20 anos depende então o que que acontece eu preciso de 1000 eu faço o projeto para 1000 só que eu modulo a estação de tratamento de água de tal forma que eu consiga construir uma primeira etapa para por exemplo tratar 750 l por segund

e quando eu tiver chegando próximo desse 750 l por segundo 650 700 L eu automaticamente disparo a construção de uma outra etapa da ETA para atingir no final de plano os meus 1000 L perceberam Por que então Planejamento estudos e projetos é tão importante perceberam ou seja o que que acontece eu vou colocar aqui no cantinho É lógico que para que eu consiga determinar vazões e tudo mais vai vamos colocar aqui os estudos estudos principais quais são alguns desses estudos principais que eu tenho que ter quais são alguns desses estudos principais como é que eu

sei isso como é Que eu sei que a vazão vai ser 1000 eu tenho que fazer estudos demográficos demografia normalmente nos cursos que a gente tem de saneamento a gente tem uma breve noção de como fazer estimativas de crescimento populacional a gente usa método aritmético geométrico curva logística e assim por diante tá ligado e assim por diante mas logicamente num estudo mais aprimorado nós precisamos de demógrafos geógrafos que são Especializados nesses estudos Então a gente vai fazendo esses estudos ao longo do tempo vou contar um caso interessante que que aconteceu aqui a Via Dutra se

não me fal a memória ela foi implantada em 1954 a Via Dutra foi um item importante que permitiu a ligação de São Paulo com o Rio de Janeiro ampliação da Dutra o que aconteceu quando você implantou a Dutra ora você criou uma uma facilidade infraestrutura de transporte O que Aconteceu com o Vale do Paraíba ele cresceu de forma assustadora muitas pessoas indústrias foram pro Vale do Paraíba porque estava localizado entre Rio e São Paulo as cidades localizadas ao longo da Dutra elas explodiram em termos de crescimento populacional e automaticamente ao explodir com crescimento populacional O

que aconteceu com a vazão ela aumentou ou seja mesmo que eu tivesse tido esse tipo de projeção em 1940 em 19 50 54 com a construção da Dutra ela explodiu então Observe que muitas vezes efeitos externos fazem com que as minhas curvas de crescimento populacional ou vazão elas possam aumentar de forma significativa ou diminuir algum evento pode causar uma um crescimento menor mas para isso eu preciso de estudos demográficos eu preciso fazer estudos de demanda ou seja como é que eu sei que essa população vai consumir um certo Volume de água eu preciso conhecer o

meu sistema fazer estudos de demanda determinar os meus coeficientes per capita normalmente Essas vazões são determinadas eu vou escrever aqui do Cantinho Para quem não é civil que não é ambiental normalmente ela é calculada como sendo uma população abastecida um coeficiente de vazão máxima diária dividido por 86.400 vezes um coeficiente per capita de água Esse coeficiente per capita quem tem os dados é a companhia de saneamento normalmente esses valores de coeficiente per capita isso aqui para projeto da vazão da eta normalmente esse coeficiente per capita adota um valor típico 200 l por habitante por dia

mas ele pode ser um pouco maior ou menor São Paulo é da ordem de 250 280 l por habitante por dia cidades de menor porte pequenas cuja dinâmica da cidade seja relativamente mais simples normalmente São valores que podem berar 150 l por habitante por dia mas eu preciso conhecer esse valor eu preciso conhecer o meu sistema eu preciso determinar perdas dentro desse valor tá inserido as perdas do meu sistema que no Brasil hoje a média é 50% e alguns valores são menos chegam 30% é um bom valor mas a grande maioria das sidades brasileiras as

perdas no sistema de abastecimento de água chegam a 50% senão até mais então muitas vezes ao reduzir perdas eu Consigo aumentar a disponibilidade hídrica eu preciso de estudos de demanda E aí na hora que eu vou implantar uma estação de tratamento de água eu preciso selecionar uma área fazer a seleção de uma área e essa seleção da área Depende de uma série de características do meu sistema o posicionamento da estação como que ela vai se interligar no sistema de abastecimento de água existente como é que eu tenho que implantar os meus novos Sistemas de adução

de água tratada como eles se interligam no sistema existente preciso de uma área a área da estação tem que acomodar não somente a estação mas tem que acomodar outras partes constitutivas tem que acomodar tratamento da fase líquida tratamento da fase sólida e outros fatores que eu vou mostrar daqui a pouquinho para vocês eu vou fazer o projeto da eta aí eu vou fazer o projeto dela Agora deixa mostrar as figuras que aí fica mais fácil eu vou fazer o projeto dessa Estação Então vamos lá eu vou mostrar para vocês eh duas vistas de uma duas

estações de tratamento de água eu vou mostrar o projeto dela é uma vista Geral de implantação da eta E aí eu vou mostrar para vocês aquelas questões que eu comentei com Relação à etap alização das obras deixa eu ver aqui tá bom eu coloquei aqui para vocês Isso aqui é uma vista superior de uma estação de tratamento de água Projetada para São José do Rio Preto é a famosa Eta Rio Grande Qual que é a vazão de final de plano dela 3 m c por segundo mas o projeto final é para 3 m c A

Eta toda Tira essas Lagoas depois eu vou comentar com vocês mais ao longo do curso tira isso aqui a Eta tá aqui isso aqui é a Eta mas ela não foi embora ela tenha sido Projetada para 3 m c por segundo ela dificilmente ela não vai ser implantada inicialmente para 3 m c por segundo por quê Porque em função da evolução da demanda eu projeto pra vazão de final de plano e eu etap paliz as minhas obras de tal forma que eu consiga Fazer um casamento com investimento financeiro Então o que que ela tem uma

implantação de uma primeira etapa tá vendo que esses dois bloquinhos aqui são iguais isso aqui é a primeira etapa E esta aqui é a segunda etapa então eu tenho uma primeira etapa de obras e uma segunda etapa de obras só que na hora em que eu projeto esta Eta o que nós vamos estudar no curso são processos unitários é o que a gente chama do projeto Hidromecânico mas tem só o projeto hidromecânico disso não olha essa área eu tenho que definir a área da minha Eta ó tá aqui mas eu tenho que fazer topografia eu

tenho que fazer sondagem essas obras precisam ser implantadas no terreno eu tenho que conhecer o terreno como é que é o meu terreno ele é um terreno de boa qualidade consigo fazer filtração direta tenho que fazer estaca Filt eh eh eh Fundação direta olha filtração direta eh posso fazer fundação Direta posso fazer fundação profunda bom eu tenho que conhecer o solo então eu tenho que fazer sondagens eu tenho que ter um parecer geotécnico eu vou fazer o projeto da eta eu faço o projeto hidromecânico é o nosso objetivo que a gente vai ver no curso

eu vou a gente vai fazer o proet mecânico definir tamanhos de unidades mas basta isso termina aqui não eu preciso materializar isso em Estrutura Então eu tenho que ter um Projeto geotécnico projeto hidromecânico projeto de estruturas eu tenho que ter um projeto elétrico porque essa estação de tratamento de água como toda a obra tem que ter energia então tem que ter um projeto elétrico eu tenho que ter um projeto de automação eu tenho que ter um projeto viário eu tenho que andar aqui dentro eu tenho que entregar produtos químicos descarregar produtos químicos eu tenho Que

ter acesso eu tenho que ter um projeto viário aqui dentro eu tenho que ter um projeto arquitetônico estação de tratamento de água é um lugar bonito é um lugar visível dentro da cidade então tem que ter um projeto arquitetônico eu não posso construir de qualquer jeito então Na verdade eu tenho inúmeras atividades que eu desenvolvo então isso mostra pra gente todas as interfaces que nós temos quando A gente faz o projeto de uma estação de tratamento de água qual que é o primeiro ponto o primeiro ponto é a etap alização das obras Esse é um

ponto muito relevante porque muitas vezes a estação eu projeto com seis decantadores por exemplo mas eu posso implantar numa primeira etapa quatro e numa etapa futuro mais dois eu posso projetar minha etra com 10 filtros no final de plano Eu implanto cinco e depois mais cinco Então como é Que a gente faz isso como é que a gente determina isso isso é o projeto da eta para sua condição de final de plano mas pensando na sua etap paliza ou seja isso a gente chama de modulação das obras como é que eu modulo a minha estação

É lógico que a gente não vamos conseguir entrar em detalhes específicos de como que a gente faz essa modulação nós vamos pensar em alguns exemplos quando a gente for falar sobre floculador decantador filtros e assim Por diante Então esse é um primeiro desenhinho isso aqui é um arranjo de uma ETA Aqui nós temos mistura rápida coagulação floculador filtros e decantadores estão aqui eu tenho que ter tratamento da fase sólida essa Eta gerar resíduos eles estão localizados aqui eu tenho um tanque de contato tá aqui eu tenho uma elevatória de água tratada uma reservatório tenho uma

reservação na ETA e elevatória de água tratada tá Aqui eu tenho que receber produtos químicos manusear produtos químicos lembra que a gente viu que a eta é essencialmente um processo físico químico eu tenho que receber produtos químicos eu tenho uma área destinada a recebimento de produtos químicos armazenamento dosagem de produtos químicos Então olha o número de interfaces que nós temos por isso que mexer com saleo aliás como toda atividade é muito bonito porque nós Temos inúmeras interfaces Tá certo vou colocar um outro fluxograma eu acho que é esse aqui deixa eu ver ó aqui hum

é o projetor não tá com tanta é o mesmo desenho só que agora numa cota mais baixa o que dá para ver aqui são as tubulações que estão Percorrendo toda a área da eta todo o trajeto de tubulações perceberam Por que hidráulica é importante água tem que andar por esses pedaços todos eu tenho que conduzir água bruta conduzir água decantada levar água para um reservatório pro tanque de contato bombeamentos adutoras eu tenho aqui um conjunto de tubulações que cobrem a área da eta porque eu tenho que fazer a veiculação Dessas vazões hidráulica pra gente é

super importante não é não precisamos ser super Hidráulicos mas a gente tem que conhecer um pouco de mecânica dos fluidos um pouco de hidráulica para dimensionar tudo esse treco aqui deixa eu mostrar agora uma outra Eta Ops oh meu Deus onde é que tá aqui eu acho que tá aqui isso aqui is aqui é um projeto de uma outra Eta essa aqui é a Eta Caçapava Concebida para aumentar o abastecimento de água no Vale do Paraíba para abastecer aumentar a capacidade em caça pava São José dos Campos Taubaté não atinge a Eta tá aqui ela

foi projetada com quatro decantadores mas a primeira etapa são três eu tenho que etap alizar minhas obras reservatório de água tratada tratamento de Resíduos veja que o layout dessa eta é diferente da outra Por que que o layout é diferente eu tenho áreas diferentes Então eu tenho que arranjar essas unidades de forma diferentes dentro da área disponível que eu tenho para fazer a Eta Então as etas são diferentes entre si por quê Porque tenho áreas diferentes implantações diferentes a etap paliza das é diferente perceberam joia tranquilo esse é um ponto importante para mostrar para vocês

Especialmente para aqueles que não são civis e ambientais A ideia é mostrar o número de variáveis intervenientes e as interfaces que a gente tem quando a gente projeta uma estação de tratamento de água Olha que legal então nós temos na verdade a gente tem Ops deixa deixa [Música] Eu aqui olha o número de variáveis intervenientes isso por que que é tão bonito pra gente é bonito Porque nós vamos ter serviço durante muito tempo e esse serviço vai cobrir uma série de atividades eu vou listar ali para mostrar para vocês como isso é é importante Então

olha só projeto projeto do quê Não a gente começa com o projeto hidro Mecânico o projeto hidromecânico é o que a gente faz é estabelecer tamanho de unidades qual vai ser o quantos floculadores eu vou ter três quatro quantos decantadores eu vou ter quatro quantos filtros eu vou ter 10 como é que vai ser a minha mistura rápida Ah vai ser mecanizada vai ser hidráulica eu materializo isso isso é o projeto hidromecânico é o que nós vamos ver só que na hora em que eu termino o projeto hidromecânico num termina na verdade Aqui né aí

eu tenho que analisar bom mas como é que vai ser como é que vai ser a fundação dessa Eta eu tenho que fazer um projeto geotécnico projeto geotécnico ou seja alguém vai definir como é que vai ser a fundação dessas minhas obras se vai ser Fundação direta Fundação profunda se vai ter estaca como é que vai ser vai fazer uma obra na Baixada Santista o terreno é mole o sol é mole as Fundações são caríssimas muitas vezes a fundação é até 30% do custo da obra porque o solo é muito ruim um solo de boa

qualidade né torna mais fácil muitas vezes a gente faz uma obra encontra o solo com aparentemente é mais fácil mas é difícil porque muitas vezes eu preciso as eu planejei as minhas obras como enterradas mas não consigo enterrar tenho Rocha Ah mas vou explodir Não não vou mas em compensação consigo apoiar num terreno de boa qualidade eu subo a Eta bom são uma série de questões envolvidas mas eu Preciso de um parecer geotécnico eu faço um projeto de estruturas eu essas obras precisam ficar de pé Então eu tenho que fazer um projeto de estruturas como

é que vai ser parede 30 cm eu vou comentando ao longo da dos nossos exercícios normalmente hoje em dia a gente adota para começo de conversa sempre paredes de 30 cm por quê Porque o o estrutura sempre fala pra Gente olha a gente tem que ter recobrimento nas armaduras então o mínimo se você trabalha com alturas de até 6 m de altura você pode de pensar no mínimo sempre adota 30 cm tá bom depois a gente reforça a gente requa mas normalmente 30 cm mas alguém vai fazer o projeto de estruturas já pensando que as

nossas espessuras das estruturas de concreto 30 cm eu preciso fazer um projeto de estruturas eu preciso fazer um projeto Elétrico essas unidades precisam de energia eu tenho que botar energia no sistema então muitas vezes a seleção da área da a seleção da área da ETA dependia inclusive da existência de energia elétrica disponível se não tem energia eu tenho que trazer a energia eu já cheguei profissionalmente a trabalhar numa estação de tratamento de água que tava construída ela estava pronta vazão alta 25 m c por segundo e ela não pode ser colocada em operação Durante 6

meses ela ficou parada porque não tinha energia disponível existia uma dificuldade de fornecimento de energia na verdade era um problema de duas empresas duas companhias energia até tinha mas eu tinha que trazer uma ligação Tinha alguns problemas ou seja tava tudo pronta e eu tinha problemas no fornecimento de energia essas etas tem que andar tem elevatório tem bomba precisa de energia eu preciso fazer um Projeto de automação Hoje em dia as estações são parcialmente automatizadas PR fazer um pr de automação mas mais do que isso não é só isso não eu tenho que fazer um

projeto viário eu tenho que fazer um projeto arquitetônico a Eta tem que ser bonita os prédios precisam ser bonitos a arquitetura tem que ser bonita im gente chega numa estação tudo feio não pode é Um lugar de visitação pública Então tem que ser Vistosa tem que ser bonito eu preciso fazer um projeto arquitetônico arquitet Ou seja a ideia por que que eu tô falando em todas essas etapas para mostrar para vocês que o projeto das nossas etas envolve uma série de outras engenharias eu tenho muitas vezes fazer Seleção de equipamentos eu tenho que envolver engenheiros

mecânicos tem equipamentos especiais que precisam ser projetados dimensionados especificados eu preciso ter uma avaliação de um engenheiro mecânico eles melhor do que ninguém vão poder dizer Olha é melhor utilizar esse soprador ao invés desse esse bombeamento ao invés desse essa bomba é melhor tem custo energético menor então eu esqueci podemos colocar aqui projeto Hidromecânico colocar aqui mecânico embora seja hidromecânico eu vou forçar aqui a importância de você ter um engenheiro mecânico na equipe para poder fazer especificação de equipamentos seja equipamentos de boa qualidade e de custo razoável custo adequado o que nós fazemos nós a

gente fica aqui nós estamos aqui o nosso foco é aqui mas nós temos que ter em mente todas essas outras atividades envolvidas Para que a gente saiba que o que nós estamos fazendo é uma parte do todo beleza dúvidas joia tranquilo podemos começar agora nosso universo A água tá por aí Ah tá aqui visto isso agora vamos tentar entender que acontece aqui vocês perceberam que tá difícil Né essencialmente o que que eu quero numa estação de tratamento de água produzir uma água esteticamente agradável microbiologicamente segura essas partículas consigo removê-las facilmente Não elas têm dimensão física

muito pequena vamos traduzir isso em propriedades eu vou deixar aqui tentar ser bem cuidadoso para não esbarrar e não causar um acidente porque eu sou Meio des ajeitado então eu posso causar um acidente em sala de aula já aconteceu isso uma vez Ei caiu tudo virou uma bagunça Mas vamos lá vamos entrar agora no objeto da nossa aula de hoje propriamente dito vamos falar do processo de coagulação vamos entender o que nós queremos do processo de coagulação Então vamos lá deixa eu pegar um giz novo porque fica quebrando tudo então vamos Lá coagulação hoje na

verdade nós vamos nos ater a teoria e aí na aula que vem na semana que que vem nós vamos nos preocupar com uma série de exercícios mas vamos pensar primeiro no aspecto teórico bonitinho Por que que essas partículas coloidais Elas têm dificuldade de serem removidas Vamos tentar colocar num gráfico eu vou colocar num Gráfico eu vou colocar aqui partículas e eu vou tentar dividir classificar as nossas partículas com base no diâmetro nós temos uma série de partículas presentes na fase líquida nós podemos classificar partículas como sendo primeiro partículas menores do que 10 a-3 micrômetros são

partículas Muito Pequenas essas partículas nós classificamos como partículas dissolvidas ou seja partículas que TM dimensão física menor do que 10 a-3 micrômetros São partículas que nós classificamos como partículas dissolvidas exemplo de partículas dissolvidas cátions e ânions cátions cloreto sulfato magnésio lítio Cromo são partículas dissolvidas porque elas têm dimensão menor do que 10 a-3 micrm São partículas com tamanho Iônico ou seja cá e ânions e macromoléculas moléculas com peso molecular maior cás ânions nós podemos classificar partículas partículas com dimensão física maior do que 1 micrômetro formalmente é 1.2 micrm porque é uma separação analítica mas eu

vou colocar 1 micrômetro partículas que tenam dimensão Superior a 1 micrômetro nós chamamos de partículas em suspensão analiticamente quando a gente faz uma análise de sólidos em suspensão a gente filtra num papel de filtro cujo diâmetro médio dos poros é 1.2 micrm é uma membrana que a gente chama de membrana GF barc tem dimensão média dos poros de 1.2 micrm Isso define uma análise que nós chamamos de sólidos em suspensão Total SST por isso que existe essa Eh classificação em torno do 1 micrômetro nós chamamos de partículas em suspensão Só que tem uma faixa de

10 a men 3 micrm a 1 micrômetro e esta faixa é muito par particular importante tanto quanto essa que nós chamamos de partículas coloidais observa que essas partículas coloidais tem dimensão física muito pequena por isso que não adianta eu deixá-las na fase líquida e esperar removê-las por sedimentação Gravitacional porque eu vou ter que esperar muito tempo vou ter que esperar um mês 2 meses 10 anos porque são partículas que TM dimensão física muito pequena e a velocidade de sedimentação dessas partículas é função do seu do seu diâmetro do seu tamanho Então essas partículas pra gente

elas apresentam características muito particulares em função de apresentar em tamanho físico de 10 a-3 micrm a 1 micrm Só que essas partículas Elas têm Propriedades propriedades e essas propriedades são super relevantes Qual que é a primeira propriedade de um sistema coloidal eu acho que todo mundo na Poli deve ter feito uma disciplina de química antigamente a gente chamava de química tecnológica geral hoje eu não sei como é que o pessoal denomina mas acho que todos os cursos T uma disciplina ou tem disciplinas de química vocês devem ter visto a estrutura de partículas Coloidais quais são

as propriedades de um sistema coloidal dá para retomar isso do ensino médio quais são as propriedades quem chuta Oi movimento aleatório Oi movimento aleatório seu nome p vou repetir o Pedro falou movimento aleatório Pedro é mas tem um outro nome mais bonito chama-se movimento browniano movimento brano Vamos colocar aqui ess é uma propriedade importante do Sistema coloidal movimento browniano o que que é o movimento brano mulas na fase líquida estão em agitação concordam a água essencialmente é formado por moléculas de água a água tá parada a molécula não a molécula tem a água tem movimentos

de translação de rotação e de vibração água vibra a água é transportada ela translada a água Rotaciona as moléculas apresentam movimentos elas não estão paradas elas só estão paradas em que condição Qual é a condição de tá todo mundo parado ninguém mexe todo mundo estático quando zero absoluto mesmo congelado as moléculas apresentam uma certa movimentação menor quando nós temos o zero absoluto não tem movimentação Então esse movimento interno esse movimento de Translação rotacional vibracional a energia localizada nas moléculas faz com que elas tenham energia interna é o conceito de energia interna Mas elas se movimentam

então a água tem um movimento se a as moléculas da água se chocam com essas partículas que TM dimensão pequena Qual é a característica de partículas coloidais dimensão pequena quanto menores for quanto menores forem os diâmetros dessas partículas mais facilmente Elas serão bombardeadas pelas Moléculas da água Então essas moléculas vão apresentar um movimento errático movimento aleatório que nós chamamos de movimento browniano conforme o Pedro falou pra gente essa é uma característica do sistema coloidal sistema coloidal apresenta movimento browniano qual que é a segunda característica de um sistema coloidal agora os ambientais precisam falar quem é

ambiental aí agora não aparece ninguém né não quem é da Ambiental qual que é a característica de uma partícula coloidal você fez qualidade da água qual que é a característica você tem que saber qual que é qual que é qual que é não lembra que que é turbidez lembra como é que você faz análise de turbidez lembra você não pega a amostra coloca numa cápsula numa e coloca numa Fonde de luz e aí a luz incide e ela é dispersa esta é a propriedade de um sistema coloidal nós chamamos de efeito tindal o nome né

é bonito tindal dois R tindal efeito tindal que que é o efeito tindal olha contra luz se você olhar contra luz você vai ver muitas vezes partículas de poeira Por que que você viê essas partículas de poeira Porque a luz em si o comprimento de onda interage com esta partícula função deste tamanho da Partícula ele dispersa a luz e nós percebemos no olho humano então partículas coloidais T uma característica de dispersar em Luz isso a gente chama de efeito tindal e é o efeito tindal que é responsável pela análise de turbidez que é tão relevante

pra gente qual que é a terceira característica do sistema coloidal essa propriedade pra gente no tratamento de águas de Abastecimento é a mais importante vou pedir para vocês peguem esse frasco façam assim misturem um pouquinho misturem passa pro próximo e assim por diante O que que vocês estão fazendo vocês estão oferecendo condições para essas partículas se chocarem concorda façam isso No final vocês vão Olhar vai mudar alguma coisa intuitivamente vai mudar alguma coisa intuitivamente muda que que vocês acham vai mudar É lógico que as nossas partículas coloidais presentes na fase líquida elas não são monod

dispersas elas são hetero dispersas ou seja se você fizer um uma figura coloca diâmetro no eixo do X e coloca a frequência relativa no eixo dos y como uma distribuição é na verdade Uma distribuição galéria só que Expressa em termos de porcentagem é uma distribuição de partículas como porcentagem você vai ter alguma coisa sim pega por exemplo isso aqui Admita que seja água bruta ela tem uma distribuição de diâmetros de partícula eu tenho partículas maiores partículas menores Eu tenho um diâmetro médio eu tenho uma variância mas em suma as partículas TM Dimensões as partículas presentes

na fase líquida T dimensões variáveis é uma distribuição heter dispersa só que essas partículas tem uma característica vocês vão observar que quando essa água circular aí vocês estão vendo você pode mexer fazer o que você quiser essa distribuição vai permanecer a mesma não vai mudar não vai mudar essa distribuição vai vai permanecer constante ela não muda deixa eu apagar esse negocinho aqui Que tá me incomodando eu viro o negócio Amarelinho aqui eh atualização do antivírus aí ficou olhando ali tem um negocinho amarelinho V vocês vão observar que essa distribuição granulométrica ela não vai mudar mas

eu tô fazendo essas partículas se chocarem umas com as outras ela não muda mas por que não muda por que que não muda vamos Quem se habilita quem é de Materiais engraçado na primeira aula tinha um monte de gente materiais hoje todo mundo fingiu de morto toda vez que eu faço pergunta não não daqui a pouco tem alguém da Poli que não não tem ninguém na não não tem ninguém aqui não quem que é de materiais quem é de metalurgia Por que que elas não se por que que elas não se agregam seu nome Mayara

maa yes Yes we are Motorhead we play Rock and Roll bom para quem não sabe cada aula para quem tá chegando atrasado cada aula nós estamos fazendo homenagem a uma banda hoje a banda homenageada é Motorhead a maior banda de rock de todos os tempos Leme ainda vive cada aula nós vamos fazer uma homenagem a uma banda então eu tô vendo com umas camisetas diferentes então depois vocês se alguém tiver alguma sugestão de homenagem de alguma banda fique à vontade ó Professor Aquela banda lá é boa eu arrumo uma camiseta e a gente faz uma

homenagem a grandes bandas de rock and roll que a gente escutou a gente escuta ainda hoje para fazer com que as novas gerações percebam que o rock and roll não morreu ele ainda vive Então a nossa homenagem hoje é ao grande Motorhead ao grande Leme e por isso que eu brinquei quando eu falei yes we are Motorhead we play Rock and Roll porque ele sempre falava isso nos shows e é exatamente isso Partículas tem que característica carga negativa partículas coloidais tem carga elétrica e as partículas coloidais presentes na fase líquida 90 90 99,999% tem carga

elétrica negativa Mayara né Mayara Mayara acertou é isso isso mesmo partículas coloidais têm carga negativa então o que que Acontece eu chego aqui seu nome ah você você tá aqui seu nome v oi vor chega aqui Vítor Vítor eu chego aqui carga negativa carga negativa ficamos junto não o que que vai acontecer um potencial de repulsão vai vai acontecer alguma coisa não vai acontecer nada nós vamos nos separar quando Vocês pegaram aquela água obrigado quando a gente pega aquela água coloca as partículas em contato umas com as Outras vocês podem fazer isso o mês inteiro

aqui a gente aqui dando volta não vai acontecer nada por quê Porque as partículas se chocam Mas elas têm carga elétrica carga elétrica negativa isso a gente chama né de eletroforese partículas T carga negativa se você colocar num potencial elétrico as partículas se movimentam porque tem carga negativa então partículas coloidais T carga or bolas Qual que é a essência do Tratamento de águas e Abastecimento eu quero separar essas partículas eu preciso separá-las mas desse jeito não dá Qual que é a nossa lógica Nossa lógica a nossa lógica é fazer o seguinte eu vou dar um

jeito de pegar essa distribuição Deixa eu fazer outra figura eu vou dar um jeito de pegar essa distribuição granulométrica Imagine que esta seja a distribuição granulométrica da água Bruta eu vou dar um jeito de deslocar essa distribuição granulométrica para cá pegar o giz amarelo que dá para ver bem eu quero pegar essa distribuição e eu quero jogar para cá eu tenho que dar um jeito de fazer isso Imagine que agora eu tenho uma outra distribuição groma eu joguei isto aqui para cá o que que eu tô fazendo eu tô aumentando o tamanho das partículas na

hora que eu Aumento o tamanho das partículas Qual que é a lógica se eu estou aumentando o tamanho das partículas aí a lógica é que eu vou conseguir separá-las melhor por efeito gravitacional por ação da gravidade Então desse jeito não dá não dá desse jeito não dá mas desse jeito eu consigo aumentar o tamanho das partículas e ao aumentar o tamanho das partículas eu consigo separá-las por sedimentação Gravitacional Esta é a nossa essência no fundo Esta é a do tratamento de águas de abastecimento Lembrando que nós temos um objetivo de produzirmos uma água que seja

esteticamente agradável só que para que eu possa fazer isso para que eu possa fazer isso eu tenho que dar um jeito de romper essa barreira E aí eu vou mostrar para vocês como é que a gente rompe essa barreira antes eu vou fazer uma figurinha para Mostrar para vocês o que que acontece deixa aqui isso na verdade é uma forma simplista da gente tentar mostrar o que acontece E por que existe essa dificuldade mas a gente já viu isso vocês já devem ter visto isso no ensino médio sobre uma outra forma Ô cadê meu aqui

tentar mostrar aqui vou tentar mostrar fazer este gráfico forças Vou colocar aqui Forças coloco duas partículas uma outra partícula quero que elas se agreguem tenho duas partículas que tipo de forças que agem nessas partículas Qual é o primeiro tipo de força partículas T carga tem carga então que tipo de força que age nessas partículas forças forças Maiara forças de repulsão nós podemos chamá-las de forças Eletrostáticas lembra lá da eletrostática do ensino médio forças eletrostáticas eletros táticas como é que nós podemos escrever essas forças eletrostáticas grosseiramente lembra de só encostar a porta como é que nós

podemos escrever essas forças eletrostáticas lembra era um k Q1 Q2 distância ao quadrado forças eletrostáticas pela lei de COB variam inversamente com a distância então vamos colocar essas nesse caso é uma força negativa uma força de repulsão Vamos colocar essas forças eletrostáticas em azul alguma coisa assim isso aqui nesse gráfico isso aqui É distância distância e aqui é força só que esta força é uma força negativa ou seja quanto menor é essa distância maior é essa força eletrostática quanto maior for a distância essa força de repulsão ou atração ela fica cada vez menor mas é

sempre no caso essa força depende da carga das partículas como essa partícula tem carga negativa essa partícula tem Carga negativa ela é uma força de repulsão certo Qual que é a outra força que agem nas partículas Oi desculpa seu nome Oi Rafael Rafael falou forças gravidade não não não é exatamente É lógico que forças gravitacionais agem nas partículas mas a sua dimensão é muito pequena não é relevante pra gente qual Que é oi seu nome natlia nata falou forças moleculares é qual que é o nome que a gente dá a todas as forças ou a

somatória de todas as forças atrativas molécula da água polar ou apolar polar a distribuição eletrônica das moléculas da água é ela é irregular ou seja tem mais elétron no oxigênio e tem menos elétron no hidrogênio forma o que o momento dipolar Quando uma outra molécula de água cruza com uma outra molécula de água que que vai acontecer aquele excesso de elétrons vai se aproximar de quem das moléculas de hidrogênio da outra molécula de água vai formar uma força de atração essa força de atração nós chamamos de forças de vanderval na verdade genericamente todas as forças

atrativas que nós temos todas as forças atrativas nós chamamos de forças de Vander porque na verdade não é uma tem um conjunto mon de forças E devido a dipolo dipolo dipolo permanente dipolo eh eu tenho dipolos tem moléculas que são apolares mas eu f formo um um dipolo transitório bom mas vai gerar uma força Atrativa essas forças atrativas nós chamamos de forças de vanderval turma é só para justificar O que nós vamos fazer tá bom vanderval isso aqui são forças atrativas E essas forças atrativas eu vou colocar Em vermelho é alguma coisa assim eu não

sei se eu vou conseguir desenhar direitinho mas é alguma coisa assim essas forças de vanderval tem uma característica essas forças é alguma coisa um C linha um Q1 um Q2 só que a razão desse diâmetro este D é elevado a sexta potência a 12 de 6 a 12 Porque como é um conjunto de forças tem forças que é d elevado se D elevado 8 d elevado a 12 Bom pra mesma distância se ela for muito pequena esse número aqui é gigantesco concorda porque a diâmetro se o diâmetro for muito pequenininho é essa força é enorme

forças de vs forças de repulsão então por isso que eu desenhei o extremo ele indo bem para baixo soma as duas vamos somar as duas amarelinho se você somar as duas forças É alguma coisa assim que que vai acontecer quando a distância for muito pequena quem é que se sobrepõe quem se sobrepõe as forças quem é que são relevantes as forças de vanderval porque diâmetro pequeno muito pequeno essas forças são muito elevadas Então essas forças atrativas são muito grandes quando a distância for muito grande Lógico que essas forças perdem eh interação entre ambas são muito

Reduzidas no entanto para distâncias lembra que as partículas estão separadas por uma certa distância elas estão aqui aí na medida em que eu vou colocando as partículas em contato umas com as outras o diâmetro diminui essa força aumenta no entanto ela só se torna significativa quando o diâmetro é muito pequeno para diâmetros intermediários essa força repulsiva ela prepondera se você fizer a soma vai ter um pico aqui tem um pico uma força de repulsão Negativa a partícula tá aqui na hora que eu vou diminuindo a distância ela até pode se chocar ela até pode Só

que tem um potencial de repulsão que faz com que estas partículas elas não não adianta elas não vencem essa barreira elas não se chocam Então qual que é o segredo do processo de coagulação eu Quero trabalhar isto aqui eu quero reduzir isto de tal forma que isso aqui diminua e aí eu consigo agregar as partículas Portanto Qual que é a definição do processo de coagulação Qual que é a definição a definição do processo de coagulação nada mais é nada mais é o que que eu quero coagulação isso aqui é importante pra gente o que que

eu quero no processo de coagulação trabalhar a carga das partículas coloidais de tal forma que eu consiga agregá-los eu quero mexer na carga das partículas coloidais é uma etapa onde eu vou preparar as partículas De tal forma que eu possa separá-las posteriormente eu tenho que mexer a carga trabalhar a carga por que que eu quero mexer a carga por que que eu quero trabalhar a carga para diminuir esse potencial de repulsão por que que eu quero diminuir esse potencial de repulsão porque eu quero agregar as partículas sem isso eu não vou conseguir separá-las por ação

gravitacional então o processo de coagulação ele é visto como sendo um Processo no qual eu vou trabalhar a carga das partículas coloidais procurando diminuir reduzir esse potencial de repulsão entre as mesmas naquela figurinha que eu fiz o que que tá acontecendo E aí Teoricamente é importante a minha distribuição granulométrica da água bruta tá aqui Imagine que isso aqui aqui é água bruta isso aqui é água bruta aqui eu tenho o diâmetro da mesma forma e aqui é a frequência relativa isso aqui é água Bruta na hora em que eu coagular a coagulação vai mudar o

diâmetro Hum então na definição conceitual a coagulação não altera a a distribuição granulométrica não altera Se você pegar a distribuição granulométrica da água bruta e da água coagulada elas são rigorosamente iguais na teoria isso aqui Água coagulada na teoria essa distribuição graul omé ela é rigorosamente Igual eu ainda não agreguei as partículas eu mexi a carga delas eu vou mexer a carga delas na hora que eu me a carga dessas partículas eu vou diminuir esse potencial ao diminuir o potencial eu vou conseguir colocar as partículas em contato umas com as outras e eu vou agregá-los

quem é que faz esta alteração de diâmetro esta alteração de diâmetro quem faz é o processo de floculação lembra eu não pedi para vocês Eh colocar as partículas em contato umas com as outras agitando esse frasco bem vagarosamente isso is é o processo de floculação mas isso nós vamos ver daqui umas três aulas três aulas a floculação faz isso joga essa distribuição para cá quem faz este papel é o processo de floculação a floculação vai jogar essa distribuição granulométrica daqui para cá a coagulação não a coagulação tão somente vai fazer com que eu mexo a

carga das partículas no Tratamento de águas de abastecimento a coagulação muitas vezes é chamada de mistura rápida vocês vão entender Por que que é mistura rápida eu vou mostrar uns vídeos para vocês depois nós vamos fazer uma pausa intervalo e aí eu vou mostrar para vocês o por que é chamado de mistura rápida porque a coagulação ou mistura rápida é um processo que demora 30 segundos 1 minuto ele é muito rápido ele é muito Rápido sacaram ele é muito rápido então isto aqui pra gente acontece em questão de 1 minuto 2 minutos acabou só que

para que eu possa mudar esta carga eu não consigo chegar lá com uma varinha pim E mude agora muda toda a carga todo mundo não eu preciso de um auxiliar esse auxiliar nós chamamos de coagulante por isso que no fluxograma que eu desenhei na semana passada eu mostrei para vocês olha eu tenho aqui a Necessidade de adicionar um coagulante na fase líquida e esse coagulante ele vai fazer com que eu consiga modificar as propriedades desse tema mudar a carga o que o coagulante faz ele Altera a carga muda a carga Não é só isso mas

essencialmente ele muda a carga É isso aí eu vou mostrar para vocês eu trouxe aqui nós vamos mostrar como é que eu como é que eu faço o processo de coagulação pra gente poder entender os aspectos des Envolvidos pessoal tranquilo dúvidas bem claro esse nosso primeiro essa nossa esse nosso conceito de coagulação a importância deixa eu abrir de novo a porta né porque o pessoal foi embora eh tá um calor danado tranquilo então vamos fazer um intervalo Vamos então já que nós estamos fazendo o intervalo Vamos fazer uma homenagem ao ao nosso motor R B

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