FILTRAÇÃO
Classificação dos Processos de Filtração

Com relação ao tipo de filtração

Com relação ao tratamento

Com relação ao sentido de escoamento

Com relação ao meio filtrante

Com relação ao seu controle hidráulico
CLASSIFICAÇÃO DO
PROCESSO DE FILTRAÇÃO

Com relação ao tipo de filtração
Filtração em membrana




Osmose reversa
Nanofiltração
Ultrafiltração
Microfiltração
FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS
SISTEMAS DE OSMOSE
REVERSA
FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS
SISTEMAS DE OSMOSE
REVERSA
CLASSIFICAÇÃO DO
PROCESSO DE FILTRAÇÃO

Com relação ao tipo de filtração
Filtração em meio
granular



Filtros lentos
Filtração rápida
Filtros de camada
profunda
FILTRAÇÃO EM MEIO GRANULAR
FILTROS RÁPIDOS POR GRAVIDADE
CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO
DE FILTRAÇÃO

Com relação ao tratamento
Filtração convencional
Manancial
Coagulação
Floculação
Água final
Sedimentação
Filtração
CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO
DE FILTRAÇÃO

Com relação ao tratamento
Filtração direta
Manancial
Coagulação
Floculação
Água final
Sedimentação
Filtração
CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO
DE FILTRAÇÃO

Com relação ao tratamento
Filtração em linha
Manancial
Coagulação
Floculação
Água final
Sedimentação
Filtração
CONCEPÇÃO DA ETA EM
FUNÇÃO DA QUALIDADE DA
ÁGUA BRUTA
Características da água
bruta
Tubidez (UNT)
Cor real (U.C)
Densidade algal
(UPA/ml)
Filtração direta
Filtração em linha
50
(15)
50
(Cor aparente < 20)
1.000
(500)
25
(5)
25
(Cor aparente < 15)
500
(100)
CLASSIFICAÇÃO DO
PROCESSO DE FILTRAÇÃO

Com relação ao sentido de escoamento
Filtração descendente
Filtração ascendente
CLASSIFICAÇÃO DO
PROCESSO DE FILTRAÇÃO

Com relação ao meio filtrante
Antracito
Areia
ou Antracito
Antracito
Areia
Camada simples
Areia
Granada
Dupla camada
Tripla camada
GRANULAR
FILTROS RÁPIDOS POR
GRAVIDADE
CLASSIFICAÇÃO DO
PROCESSO DE FILTRAÇÃO

Com relação ao seu controle hidráulico
Taxa de filtração
q
Q
A filtração
h
Antracito
Areia
h Altura do nível d’água acima do meio
filtrante
•Taxa de filtração constante
Com variação de nível
Sem variação de nível
•Taxa declinante
Porcentagem que passa (%)
MATERIAIS FILTRANTES
d 60
CU 
d10
dmenor grão
d10
d60
dmaior grão Diâmetro
MATERIAIS FILTRANTES
Meio Filtrante
d10 (mm)
CAMADA ÚNICA
Areia
0,45-0,55
Areia
0,80-1,20
Antracito
1,1-1,5
AREIA-ANTRACITO
Areia
0,45-0,55
Antracito
0,90-1,10
AREIA-ANTRACITO-GARNET
Areia
0,45-0,55
Antracito
0,90-1,10
Garnet
0,20-0,30
C.U.
Altura (m)
<1,6
<1,5
<1,5
0,60-0,80
1,20-1,80
1,20-1,80
<1,6
<1,8
0,15-0,30
0,30-0,60
<1,6
<1,8
------
0,15-0,30
0,30-0,60
0,10-0,15
MATERIAIS FILTRANTES
Índices Físicos
Massa
específica
(Kg/m3)
Porosidade
Coef. de
esfericidade
AREIA
ANTRACITO
CAG
GARNET
2.650
1.450-1.730
1.300-1.500
3.600-4.200
0,42-0,47
0,7-0,8
0,56-0,60
0,46-0,60
0,50
0,75
0,45-0,55
0,60
FILTRO RÁPIDO POR
GRAVIDADE
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
SABESP - ETA ABV
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
SABESP - ETA ABV
FILTRO RÁPIDO POR
GRAVIDADE
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
SABESP - ETA ABV
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
ETA RIO GRANDE (SABESP)
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
ETA RIO GRANDE (SABESP)
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
ETA RIO GRANDE (SABESP)
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
ETA RIO GRANDE (SABESP)
CRITÉRIOS PARA O
ENCERRAMENTO DA CARREIRA
DE FILTRAÇÃO

Turbidez da água filtrada superior a um valor
pré-determinado (Geralmente superior a 0,5
UNT)
CRITÉRIOS PARA O
ENCERRAMENTO DA CARREIRA
DE FILTRAÇÃO


Perda de carga igual ou superior a carga
hidráulica máxima disponível (Geralmente da
ordem de 2,0 a 3,0 metros)
Carreira de filtração com duração superior a 40
horas
VISÃO DO PROCESSO DE
FILTRAÇÃO
Partículas
Choques
Partículas-Coletores
Processo Físico
(Transporte)
Deposição
Processo Químico
Estabilidade do Colóide
(Coagulação)
PARTES CONSTITUTIVAS DE
UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO
 Materiais
filtrantes: composição,
granulometria e altura

Camada suporte:granulometria e
altura
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
CAMADA SUPORTE
PARTES CONSTITUTIVAS DE
UM SISTEMA DE FILTRAÇÃO
 Fundo
falso: coleta da água
filtrada e introdução de água de
lavagem
SISTEMA DE FILTRAÇÃO
COLETA DE ÁGUA DE LAVAGEM
MATERIAIS FILTRANTES:
COMPOSIÇÃO, GRANULOMETRIA
E ALTURA
1.000 (Camada simples de areia
e dupla camada areia-antracito)
h
1.250 (Camada tripla areia,
antracito e granada)
h
Diâmetro
efetivo (de)
d

ef
1.250 a 1500 (Filtros de camada
profunda e constituídos de um
único material filtrante)
* (1,2 mm  def  1,4 mm)
1.500 a 2.000 (Filtros de camada
profunda e constituídos de um
único material filtrante)
* (1,5 mm  def  2,0 mm)
CAMADA SUPORTE
GRANULOMETRIA E ALTURA
 Cada
camada componente do meio
suporte deve ser a mais uniforme
possível. dmax/dmín = 2

O diâmetro do menor grão da camada
inferior do meio suporte deve ser
cerca de 2 a 3 vezes o diâmetro do
orifício do sistema de drenagem
CAMADA SUPORTE
GRANULOMETRIA E ALTURA

O diâmetro do menor grão da camada
superior do meio suporte deve ser
cerca de 4 a 4,5 vezes o valor do
diâmetro efetivo do material filtrante
CAMADA SUPORTE
GRANULOMETRIA E ALTURA
 Entre
as camadas que compõem o
meio suporte, a relação entre o
diâmetro do maior grão e o diâmetro
do menor grão da camada
adjacente deve ser igual a 4
CAMADA SUPORTE
GRANULOMETRIA E ALTURA

A espessura mínima de cada
camada componente do meio
suporte deve ser igual a 7,5 cm ou
três vezes o diâmetro máximo do
grão.
SISTEMA DE COLETA DE ÁGUA
DE LAVAGEM
0,5.L  D   H  L  D 
0
1,5H  S  2,5H
S
0
D
H0
0
H0=Altura entre a borda superior
da calha de água de lavagem
e o topo do material filtrante
S=Espaçamento entre as calhas
L
L=Espessura da camada filtrante
D=altura da calha de água de
lavagem
HIDRÁULICA DO PROCESSO DE
FILTRAÇÃO - EXPANSÃO
Expansão de Meios Filtrantes
2
Velocidade Ascencional (cm/s)
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
Areia-Antracito
0,6
Areia-CAG
0,4
0,2
0
5
10
15
20
25
30
Expansão (%)
35
40
45
50
HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
Lavagem exclusivamente com água
Vazão
•Tempo de lavagem: 8 a
15 minutos
água ascensional
•Expansão do material
filtrante: 20% a 30%
Tempo
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
LAVAGEM EXCLUSIVAMENTE COM
ÁGUA
HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
Lavagem com água e sistema de lavagem
superficial
•Tempo de lavagem com
água em contra-corrente:
8 a 15 minutos
Vazão
água ascensional
•Lavagem superficial
somente: 1min a 2 min
água superficial
Tempo
•Expansão do material
filtrante: 20% a 30%
1,5 l/s/m2 a 3,0 l/s/m2
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
LAVAGEM COM ÁGUA E
SUPERFICIAL
LAVAGEM DE MEIOS
FILTRANTES
LAVAGEM COM ÁGUA E
SUPERFICIAL
LAVAGEM DE MEIOS
FILTRANTES
LAVAGEM COM ÁGUA E
SUPERFICIAL
HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
Lavagem com ar unicamente seguido de
água
•Tempo de lavagem com
ar: 2 a 3 minutos
Vazão
ar
água ascensional
Tempo
10 l/s/m2 a 20 l/s/m2
•Tempo de lavagem com
água em contra-corrente:
8 a 15 minutos
•Expansão do material
filtrante: 20% a 30%
HIDRÁULICA DE FILTRAÇÃO
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
Lavagem com ar e água simultâneamente
Vazão
ar
água ascencional
•Tempo de lavagem com ar
e água simultaneamente: 2 a
4 minutos
•Tempo de lavagem com
água em contra-corrente:
8 a 15 minutos
Tempo
4 l/s/m2 a 8 l/s/m2
•Expansão do material
filtrante: 20% a 30%
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
LAVAGEM COM AR E ÁGUA
LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES
LAVAGEM COM AR E ÁGUA
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Definição da concepção do sistema de
filtração (simples, dupla camada ou
tripla camada)
•Definição da granulometria dos
materiais filtrantes e sua respectiva
espessura
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Definição do controle hidráulico do
sistema de filtração (Taxa de filtração
constante (com variação ou não de
nível) ou taxa de filtração declinante)
•Concepção do fundo falso e sistema
de drenagem
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Definição das características da
camada suporte
•Fixa-se a taxa de filtração
•Camada simples de areia (def=0,5 mm): 120
m3/m2/dia
•Dupla camada areia-antracito: 240 m3/m2/dia
•Camada simples de areia (def=1,2 a 2,0 mm): 360
m3/m2/dia a 480 m3/m2/dia
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Cálculo da área total de filtração
q
Q
A filtração
•Cálculo aproximado do número de
filtros
0,5
N  1,2.Q
Q = vazão em mgd
1 mgd = 3.785 m3/d
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Definição do número de filtros
•Determinação da área individual de cada
filtro. Recomendável (25 m2 a 100 m2)
Atotal
Af 
N
•Definição das dimensões de cada filtro.
Recomendável que seja efetuado em função
das dimensões dos decantadores
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Definição do método e sistema de
lavagem
•Cálculo da velocidade mínima de
fluidificação e velocidade ascencional
de água de lavagem para valores prédeterminados de expansão do meio
filtrante
SISTEMAS DE FILTRAÇÃO
ROTEIRO DE CÁLCULO
•Dimensionamento do sistema de
lavagem (Tubulações, válvulas demais e
acessórios)
•Dimensionamento das calhas de
coleta de água de lavagem
•Definição da carga hidráulica disponível
e cálculo do perfil hidráulico
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO




Vazão: 1,0 m3/s
Filtros de dupla camada areia-antracito
Taxa de filtração: 240 m3/m2/dia
Lavagem com ar seguido de água em contracorrente
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO




Sistema de drenagem composto por blocos
Leopold
Taxa de filtração constante com variação de
nível
Número de decantadores: 04
Largura do decantador: 12,0 m
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Cálculo
da área total de filtração
Q
q
Atf
3
Q 86.400 m / dia
2
Atf  

360
m
q 240 m 3 / m 2 / dia
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Cálculo
aproximado do número de
filtros
N  1,2.Q 0,5
N  1,2.22,830,5  5,7
N=número de filtros
Q=vazão em mgd (1 mgd = 3.785 m3/dia)
Em função do número de decantadores, serão
admitidos um total de 08 filtros, sendo 02 filtros
associados a cada decantador.
LAY-OUT DE ETAs
ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORES
F1 F2
F8
CASA DE
QUÍMICA
Canal de água coagulada
LAY-OUT DE ETAs
ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORES
F5 F6
F1 F2
Canal de água coagulada
CASA DE
QUÍMICA
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Cálculo
da área de cada filtro
360 m 2
Af 

 45 m 2
N
08
Atf
Cada filtro será composto por uma única célula e
canal lateral de coleta de água de lavagem, com
largura igual a 1,0 metros a fim de que seja possível
a instalação da comporta de saída de água de
lavagem.
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Definição
das dimensões básicas
1,0 m
X
de cada filtro
Cada decantador apresenta
uma largura individual de
12,0 metros e, admitindo-se
que a cada um esteja
associado 02 filtros, tem-se
que:
Y
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Definição
das dimensões básicas
de cada
filtro
1,0 m
X
1,0 m  X  6,0 m
X  5,0 m
X .Y  45,0 m 2
Y  9,0 m
Y
X  5,0 m
Y  9 ,0 m
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Características
dos materiais
filtrantes
Material
Altura
(m)
Diâmetro
efetivo
(mm)
C.Unif.
d60
(mm)
Massa
Porosidade
Coef.
específica
Esfericidade
3
(kg/m )
Areia
0,3
0,5
1,5
0,75
2.750
0,45
0,80
Antracito
0,5
1,0
1,5
1,5
1.600
0,55
0,55
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Verificação
da grandeza l/def
L
L
300 500



 1.100
d ef
d ef
0,5 1,0
 1.000 OK 
Dado que a lavagem do material filtrante será
efetuado com ar e água, utilizando-se o bloco
Leopold como sistema de drenagem, a camada
suporte deverá ter a seguinte composição
(Recomendação do fabricante)
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Características
Camada
Camada 1
Camada 2
Camada 3
Camada 4
Camada 5
Camada 6
Camada 7
da camada suporte
Granulometria
12,7 mm a 19,0 mm
6,4 mm a 12,7 mm
3,2 mm a 6,4 mm
1,6 mm a 3,2 mm
3,2 mm a 6,4 mm
6,4 mm a 12,7 mm
12,7 mm a 19,0 mm
Total
Altura
5,0 cm (Topo)
5,0 cm
5,0 cm
5,0 cm
5,0 cm
5,0 cm
5,0 cm (Fundo)
35 cm
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Definição
da expansão do material
filtrante
Será adotada uma velocidade ascencional de água de
lavagem igual a 1,3 cm/s, que corresponde a uma taxa
igual a 1.123,20 m3/m2/dia, que deverá proporcionar
uma expansão do material filtrante em torno de 20%
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Cálculo
da vazão de água de
lavagem
Q AL  v . A f  1,3.10 2 m / s .45 m 2  0,585 m 3 / s

Cálculo do volume de água de
lavagem
3
Volume  Q AL .t  0,585 m / s.10 min .60 s / min  351 m
3
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Reservação
de água de lavagem
Re servação  2.Vol  702 m
3
3
Re servação  750 m ( Adotado)
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Dimensionamento
da tubulação de
água de lavagem
Q AL  V .
 . 2
4
4.0,585

 0,564 m
 .2,5
  600 mm ( Adotado)
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Cálculo
da vazão de ar durante a
lavagem
Será adotado uma vazão de ar durante a lavagem de
15 l/s/m2 . Deste modo, tem-se que
Q AR  15 l / s / m 2 .45 m 2  675 l / s
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Dimensionamento
das calhas de
coleta de água de lavagem
Serão admitidas inicialmente 5 calhas por filtro.
Assim sendo, a sua vazão individual será de:
3
0,585 m / s
Qcalha 
 0,117 m 3 s
05
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Dimensionamento
das calhas de
coleta de água de lavagem
O nível d’água máximo de água
na calha coletora pode ser
calculado de acordo com a
seguinte expressão:
Q  1,38.B.h01,5
H
h0
B
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Dimensionamento
das calhas de
coleta de água de lavagem
B (m)
h0 (m)
0,2
0,564
0,4
0,655
0,5
0,306
0,6
0,271
0,8
0,224
1,5
Q  1,38.B.h0
H
h0
B
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Posicionamento
das calhas de
coleta de água de lavagem
Serão adotadas calhas de
água de lavagem com
largura igual a 0,5 m e altura
igual a 0,4 m
S
D
H0
0,5. L  D   H 0   L  D 
0,5.0,8  0,4  H 0  0,8  0,4
0,8  H 0  1,2 H 0  1,0 m
L
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Espaçamento
das calhas de coleta
de água de lavagem
S
9,0 m
Esp 
 1,8 m
05 calhas
1,5 H 0  S  2,5 H 0
D
H0
1,5.1,0  S  2,5.1,0
Esp  1,8 m (OK !!! )
L
DIMENSIONAMENTO DE
UNIDADES DE FILTRAÇÃO
 Dimensionamento
do vertedor de
saída de água filtrada
B (m)
h0 (m)
0,5
0,264
0,8
0,193
1,0
0,166
1,2
0,147
1,5
0,127
Q  1,84.B.h01,5
Será adotado uma câmara
vertedora por filtro com
largura igual a 1,0 metros.
LAY-OUT DE ETAs
ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORES
F1 F2
F8
CASA DE
QUÍMICA
Canal de água coagulada
LAY-OUT DE ETAs
ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORES
F5 F6
F1 F2
Canal de água coagulada
CASA DE
QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs
ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORES
F5 F6
Canal de água coagulada
F1 F2
CASA DE
QUÍMICA
DESINFECÇÃO
DESINFECÇÃO
DESINFECÇÃO
Definição: O propósito do
processo de desinfecção é
eliminar, de modo econômico, os
microrganismos patogênicos
presentes na fase líquida.
ESTERILIZAÇÃO
Definição: Processo de destruição
de todas as formas de vida
microscópica
AGENTES DESINFETANTES
 Agentes
físicos
 Temperatura
 Radiação
 Filtração
 Agentes
químicos
 Fenóis
 Álcoois
 Halogênios
 Metais
pesados
 Ácidos e bases
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS
DE UM AGENTE DESINFETANTE

Atividade antimicrobiana

Solubilidade

Estabilidade

Inocuidade para o homem e os animais

Ausência de combinação com material
orgânico estranho
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS
DE UM AGENTE DESINFETANTE

Apresentar toxicidade para os microrganismos
em temperatura ambiente

Ausência de poderes corrosivos
e tintoriais

Disponibilidade
PRINCIPAIS AGENTES
DESINFETANTES UTILIZADOS NO
TRATAMENTO DE ÁGUA

Cloro (Cloro gasoso, Hipoclorito de Sódio e
Hipoclorito de cálcio)

Cloraminas

Dióxido de cloro

Ozônio

Radiação Ultra-Violeta
MODO DE AÇÃO DOS AGENTES
DESINFETANTES

Lesão da parede celular

Alteração da permeabilidade celular

Inibição da ação enzimática

Alterações das moléculas de
proteínas e de ácidos nucleicos
EFICÁCIA DO PROCESSO DE
DESINFECÇÃO

Avaliação do processo

Monitoramento da concentração de
microrganismos patogênicos

Monitoramento da concentração de
microrganismos indicadores
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR
 Estar
presente na fase líquida
quando da presença de
microrganismos patogênicos

Estar presente apenas quando a
presença de microrganismos for
um perigo iminente
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR
 Estar
presente na fase líquida
quando da presença de
microrganismos patogênicos

Estar presente apenas quando a
presença de microrganismos for
um perigo iminente
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR

Estarem em maior número do
que os microrganismos
patogênicos

Serem mais resistentes a ação
dos agentes desinfetantes do que
os microrganismos patogênicos
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR

Estarem em maior número do
que os microrganismos
patogênicos

Serem mais resistentes a ação
dos agentes desinfetantes do que
os microrganismos patogênicos
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR
 Crescerem
facilmente em um
meio cultura relativamente
simples

Estarem distribuídos
randomicamente na amostra a
ser examinada
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR
 Crescerem
facilmente em um
meio cultura relativamente
simples

Estarem distribuídos
randomicamente na amostra a
ser examinada
CARACTERÍSTICAS DE UM
MICRORGANISMO INDICADOR

Crescerem de forma
independente em relação a
outros microrganismos quando
inoculados em meio de cultura
artificial
MICRORGANISMOS
INDICADORES EM ENGENHARIA
AMBIENTAL
 Grupos
coliformes totais

Grupos coliformes fecais ou
termotolerantes

Contagem de bactérias
heterotróficas
MICRORGANISMOS
INDICADORES EM ENGENHARIA
AMBIENTAL
 Grupos
coliformes totais

Grupos coliformes fecais ou
termotolerantes

Contagem de bactérias
heterotróficas
MICRORGANISMOS
INDICADORES EM ENGENHARIA
AMBIENTAL
 Grupos
coliformes totais

Grupos coliformes fecais ou
termotolerantes

Contagem de bactérias
heterotróficas
PADRÃO MICROBIOLÓGICO DE
POTABILIDADE DA ÁGUA PARA
CONSUMO HUMANO
Parâmetro
Valor Mais Provável
Água para consumo humano
Coliformes termotolerantes
Ausência em 100 ml
Água na saída do tratamento
Coliformes totais
Ausência em 100 ml
Água tratada no sistema de distribuição (Reservatórios e Rede)
Coliformes termotolerantes
Ausência em 100 ml
Sistemas que analisam 40 ou mais amostras por
mês:
Ausência em 100 ml em 95% das amostras
Coliformes totais
examinadas no mês
Sistemas que analisam menos de 40 amostras
por mês:
Apenas uma amostra poderá apresentar
mensalmente resultado positivo em 100 ml
APLICAÇÕES DO CLORO E
DOSAGENS TÍPICAS
Efetividade
7,0
Tempo de
Reação
< 1,0 hora
0,77 mg/mg Mn
7,5 a 8,5
9,5
1 a 3 horas
Minutos
1 mg/l a 2 mg/l
Controle de
biofilmes
Variável
Controle de
gosto e odor
Variável
Remoção de cor
6,0 a 8,0
6,0 a 8,0
Não
Disponível
Variável
Razoável,
função do
pH
Bom
4,0 a 7,0
Minutos
Aplicação
Dosagem típica
pH ótimo
Oxidação de
ferro
Oxidação de
manganês
0,62 mg/mg Fe
Bom
Variável
Bom
APLICAÇÃO DO CLORO NO
TRATAMENTO DE ÁGUAS DE
ABASTECIMENTO
 Cloro
gasoso (Líquido – Gás)
 Hipoclorito
de sódio (Solução líquida)
 Hipoclorito
de cálcio (Sólido)
ASPECTOS QUÍMICOS DO
CLORO
EM MEIO AQUOSO
Hipoclorito de Sódio
NaOCl  H O  HOCl  Na  OH


2
Hipoclorito de
Cálcio
Ca(OCl )  2 H O  2 HOCl  Ca  2OH
2
2
2

CINÉTICA DO PROCESSO DE
DESINFECÇÃO
N
 e
N 
 k d . C0n . t
Eficiência = C.t
Tempo de contato
30 minutos
0



Concentração mínima de cloro residual livre após a
desinfecção: 0,5 mg/l
Concentração mínima de cloro residual livre na rede
de distribuição: 0,2 mg/l
Concentração máxima de cloro residual livre na rede
de distribuição: 2,0 mg/l
CINÉTICA DO PROCESSO DE
DESINFECÇÃO
N
 e
N 
 k d . C0n . t
Eficiência = C.t
Tempo de contato
30 minutos
0



Concentração mínima de cloro residual livre após a
desinfecção: 0,5 mg/l
Concentração mínima de cloro residual livre na rede
de distribuição: 0,2 mg/l
Concentração máxima de cloro residual livre na rede
de distribuição: 2,0 mg/l
CINÉTICA DO PROCESSO DE
DESINFECÇÃO
N
 e
N 
 k d . C0n . t
Eficiência = C.t
Tempo de contato
30 minutos
0



Concentração mínima de cloro residual livre após a
desinfecção: 0,5 mg/l
Concentração mínima de cloro residual livre na rede
de distribuição: 0,2 mg/l
Concentração máxima de cloro residual livre na rede
de distribuição: 2,0 mg/l
FLUORETAÇÃO
Definição:O propósito do processo de
fluoretação é garantir uma concentração
mínima e máxima de íon fluoreto em águas de
abastecimento a fim de que seja possível a
manutenção da saúde dental da população.
Benefícios
Para cada $ 1,0 gasto em processos de fluoretação,
são economizados potencialmente $ 80,0 em custos
odontológicos (AWWA, 1999)
CONCENTRAÇÕES DE FLUORETO
RECOMENDÁVEIS EM ÁGUAS DE
ABASTECIMENTO
TEMPERATURA MÉDIA
ANUAL
DAS MÁXIMAS DIÁRIAS
(C)
10 - 12,1
LIMITES
RECOMENDADOS DE FLUORETO (mg/l)
INFERIOR
0,9
ÓTIMO
1,2
SUPERIOR
1,7
12,2 - 14,6
0,8
1,1
1,5
14,7 - 17,7
0,8
1,0
1,3
17,8 - 21,4
0,7
0,9
1,2
21,5 - 26,3
0,7
0,8
1,0
26,4 - 32,5
0,6
0,7
0,8
APLICAÇÃO DE FLUORETO EM
ÁGUAS DE ABASTECIMENTO

Fluoreto de Sódio (NaF)

Fluoreto de Cálcio (CaF2)

Fluossilicato de sódio (Na2SiF6)

Ácido Fluossilícico (H2SiF6)
APLICAÇÃO DE FLUORETO EM
ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Compostos 
Características 
Forma
Peso Molecular (g)
Fluossilicato
de Sódio
(Na2SiF6)
pó
Fluoreto de Fluoreto de
Ácido
Sódio (NaF) Cálcio (CaF2) Fluossilícico
H2SiF6
pó
pó
líquido
188,05
42,00
78,08
144,08
% Pureza (comercial)
98,5
90-98
85-98
22-30
% Fluoreto (composto
60,7
45,25
48,8
79,02
881-1153
1041-1442
1618
1,25(Kg/L)
0,762
4,05
0,0016
infinita
3,5
7,6
6,7
1,2 (sol. 1%)
100% puro)
Densidade (Kg/m3)
Solubilidade a 25C
(g/100gH2O)
pH solução saturada
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO








Vazão: 1,0 m3/s
Dosagem mínima de cloro: 0,8 mg/l
Dosagem média de cloro: 1,5 mg/l
Dosagem máxima de cloro: 2,5 mg/l
Tempo de contato: 30 minutos
Concentração de flúor na água bruta: 0,1 mg/l
Concentração de flúor na água final: 0,9 mg/l
Profundidade da lâmina líquida=3,5 m
UNIDADES DE DESINFECÇÃO
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Cálculo do volume do tanque de contato
Vol
h 
Q
Vol  Q. h  1,0 m 3 / s.30 min .60 s / min  1.800 m 3
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Definição da geometria do tanque de contato
Vol 1.800 m 3
AS 

 515 m 2
H
3,5 m
B  13,0 m
AS  B. L  3.B 2  515 m 2
L  40,0 m
H  3,5 m
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Definição da geometria do tanque de contato
40,0 m
3,25 m
3,25 m
13,0 m
LAY-OUT DE ETAs
ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORES
Canal de água filtrada
F1 F2
F8
CASA DE
QUÍMICA
Canal de água coagulada
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Cálculo do consumo diário de cloro
Massa  Q.C .t
3
3
86.400 m / dia .0,8 g / m
Massa mínima 
 69,12 kg / dia
1.000 g / kg
Massa média  129,6 kg / dia
Massa máxima  216 kg / dia
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Dimensionamento do sistema de reservação
Será admitido que o sistema de reservação
tenha uma autonomia de 20 dias.
Massa  216 kg / dia .20 dias  4.320 kg
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Opção 1 - Cloro gasoso
05 Cilindros de 01 tonelada cada.

Opção 2 - Hipoclorito de sódio
Concentração da solução: 12,0% em peso como Cl2
Massa específica da solução: 1.220 kg/m3
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Opção 2 - Hipoclorito de sódio
Concentração da solução: 12,0% em peso como Cl2
Massa específica da solução: 1.220 kg/m3
M produto
4.320 kg
0,12 

M solução M solução
Volume 
M solução
 solução

M solução  36.000 kg
36.000 kg
3

29
,
5
m
3
1.220 kg / m
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Opção 2 - Hipoclorito de sódio
Concentração da solução: 12,0% em peso como Cl2
Massa específica da solução: 1.220 kg/m3
Volume  30,0 m 3 ( Adotado)
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Dimensionamento do sistema de fluoretação
Massa  Q.C AF  C AB .t
86.400 m 3 / dia .0,8 g / m 3
Massa mínima 
 69,12 kg / dia
1.000 g / kg
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Cálculo da massa de ácido fluossilícico
Mol H2SiF6=144,1 g
Massa de F por mol de H2SiF6=114
69,12.144,1
Massa 
 87,37 kg / dia
114
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Dimensionamento do sistema de reservação
Será admitido que o sistema de reservação
tenha uma autonomia de 20 dias.
Massa  87,37 kg / dia .20 dias  1.747,4 kg
Concentração da solução: 22,0% em peso como H2SiF6
Massa específica da solução: 1.260 kg/m3
DIMENSIONAMENTO DE
SISTEMAS DE DESINFECÇÃO E
FLUORETAÇÃO

Dimensionamento do sistema de reservação
M produto
1.747,4 kg
0,22 

M solução
M solução
Volume 
M solução
 solução

M solução  7.942,74 kg
7.942,74 kg
1.260 kg / m
3
Volume  7,0 m 3 ( Adotado)
 6,30 m
3
DESINFECÇÃO E FLUORETAÇÃO





Demanda de cloro – Reações com nitrogênio
amoniacal
Avaliação da eficácia do processo de
desinfecção
Cinética do processo de desinfecção
Efeito da temperatura
Fluoretação
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO








Análise da qualidade ambiental
Parâmetros de avaliação
Impactos ambientais
Qualidade do ar
O ar e a saúde pública
Degradação ambiental e poluição aérea
Qualidade da Água
Poluição da água e grau de potabilidade
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO




Normas técnicas nacionais e internacionais
Tipos de tratamento de água e de esgoto sanitário
Sistemas de mistura, coagulação e floculação
Sedimentação, decantação, filtração e desinfecção