Tratamento de Água
Filtração em Carvão
• O que é o carvão ativado?
O carvão ativado é um material granulado ou em pó usualmente produzido
pela queima de substâncias a base de celulose, tais como madeira ou casa
de coco, na ausência de ar.
• Quando ele é utilizado no tratamento de
água?
O objetivo principal desse tipo de filtro é reduzir odores e gostos estranhos,
incluindo o cloro. Também é útil na redução de cor.
Perguntas Frequentes
• Carvão de origem vegetal ou mineral, ativado através
de aplicação de CO2 ou vapor de água sob
temperatura (600 a 1000 oC) e pressão controlados;
• No Brasil utiliza-se carvão vegetal, obtido através da
queima de casca de coco principalmente;
• Tipos de Carvão:
– Granular
–
Pó
–
Bloco
– Todos eles de origem mineral ou vegetal
Carvão Ativado
• O objetivo principal desse tipo de filtro é reduzir cloro,
coloração, matéria orgânica, odores e gostos estranhos que
podem estar presentes na água.
• Os Filtros de Carvão CUNO consistem num tanque, meio
suporte de cascalho (no fundo do tanque), o meio filtrante
apropriado (carvão granular), tubo sifão,
válvulas,
controles, e tubulações necessárias.
• O leito ocupa cerca de 60% do volume do tanque.
Filtros de Carvão Ativado
•
Adsorção é um processo físico pelo qual as partículas e
impurezas moleculares ficam retidas na superfície dos
poros do carvão ativado.
•
A adsorção permite a retenção das substâncias que
alteram as propriedades organolépticas da água.
•
Os grãos de carvão possuem milhões de pequenos
poros. Devido à sua enorme área superficial, ele pode
remover grandes quantidades de contaminantes.
Adsorção
Macroporo
> 1m m
Difusão
no poro
Caminho da
Difusão
Difusão
superficial
Grandes Moléculas
Orgânicas
Solventes
Microporos
Grandes: 2,5 - 10 nm
Médios: 1,5 - 2,5 nm
Pequenos: < 1,5 nm
Canais ou Poros
de transição
0,01 - 1 m m
(Apenas 1 g de carvão ativado pode ter valores de
área superficial superiores a 500 m2)
A superfície do carvão ativado
• O tempo em que a água permanece em contato com o
carvão (quanto mais longo é o tempo de contato,
melhor será sua ação);
• A quantidade de carvão no cartucho ou no leito (quanto
mais carvão, melhor será sua ação)
• O nível de contaminação
(quanto maior for a
quantidade de contaminantes na água, menor será o
tempo de vida do carvão)
Fatores de Performance
• Diminuição da taxa de vazão (redução do
fluxo, para a água passar mais lentamente
pelo leito)
• Diminuição no tamanho das partículas de
contaminante no leito de carvão, através de
uma pré-filtração.
Fatores de Performance
• Os leitos de carvão são dimensionados pela
taxa de filtração, quantidade de carvão
ativado, altura do leito, concentração de
contaminantes, etc.
• Nos filtros 3M/CUNO essas variáveis são préfixadas. Para o seu dimensionamento utilizase apenas a vazão.
Dimensionamento
• Deve ser feita com água filtrada sempre
que possível;
• A vazão de retrolavagem deve ser cerca de
30% maior que a de filtração;
• A pressão de retrolavagem deve ser a
mesma de filtração.
Retrolavagem
• Qual a vantagem de utilizar carvão em pó em vez do
granular?
– Aumento da superfície de contato disponível para troca e
adsorção. Em detrimento ao aumento de perda de carga do
leito.
• Quais fatores afetam a performance do filtro de carvão?
– Índice de Cloro livre, Taxa de Filtração, Qtd de Matéria
Orgânica, Turbidez, etc
Performance
• Por que retrolavar o filtro de carvão?
– Para eliminar as partículas retidas mecanicamente
• Quando o filtro precisa ser retrolavado?
– Qdo a perda de carga do mesmo atingir o valor determinado
na aplicação.
• Porque pode ocorrer crescimento microbiano dentro
do leito de carvão ?
– O carvão retira o cloro desprotegendo microbiologicamente a água,
os caminhos internos do carvão fornecem local para reprodução.
• Qdo o leito deve ser trocado ?
– Qdo os sitios do carvão estiverem saturados, ou seja, não ocorre
mais decloração ou adsorção de matéria orgânica.
Discussão
Modelos disponíveis
Vazão (m3/h)
FCA 2000
2
KBW 2162 A
3
KBW 2471 A
4
KBW 3072 A
5
Modelos 3M Automáticos
•
Cabeça Automática (1)
•
Válvula By-pass (2)
•
Tanque Uniflex (3)
•
Tubo Sifão/Crepina (4)
•
Cascalho (5)
•
Carvão Ativado (6)
1
4
2
3
6
Composição Filtros de Carvão
5
FCA 2000
Cabeça
Tubo Sifão
Carvão
Ativado
Crepina
Linha KBW
Cascalho