ÁREA: Ambiental
TÍTULO: MELHORIA DE QUALIDADE DE ÁGUA EM BACIA DE DECANTAÇÃO DE MINA DE FERRO
AUTORES: SILVA, D.F. (CEFET-OP) ; MUZZI, L. (CEFET-OP)
RESUMO: RESUMO: Este trabalho tem como objetivo o melhoramento da qualidade da água da Bacia de Decantação (Bacia do Jatobá) da S.A. Mineração da Trindade – SAMITRI. Esta Bacia coleta água de chuva que escoa dos taludes existentes na mina. A clarificação por sedimentação natural é insatisfatória na estação das chuvas. Visando minimizar ou até mesmo solucionar o problema, foi proposta a utilização de agentes coagulantes/floculantes poliméricos orgânicos que provoquem a desestabilização desse particulado presente na água possibilitando a clarificação da água. Os modelos desenvolvidos, utilizando de planejamento fatorial, levam à obtenção de equações, cujas curvas de nível permitem a determinação de condições ótimas de clarificação da água.
PALAVRAS CHAVES: decantação, floculação, clarificação
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Esse projeto tem como escopo o melhoramento da qualidade da água da Bacia de Decantação (Bacia do Jatobá) pertencente a S.A. Mineração da Trindade-SAMITRI. Nesta Bacia a água ali depositada possui material em suspensão que com o passar do tempo, sedimenta, permitindo a clarificação parcial da água antes que ela alcance o sistema hídrico. A clarificação por este processo é muito dificultada, especialmente na estação chuvosa quando a Bacia verte carreando o material em suspensão para o Rio Piracicaba através do Córrego do Jatobá contribuindo para a depreciação da água.
Visando minimizar ou até mesmo solucionar o problema, foi proposta a utilização de agentes coagulantes/floculantes poliméricos orgânicos que provoquem a desestabilização desse particulado presente na água possibilitando a clarificação da água pela diminuição da turbidez.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODO: Um dos problemas mais comuns nas ciências experimentais é a determinação da influência que uma ou mais variáveis(FATORES) exercem no resultado final(RESPOSTA)do experimento. Para um estudo quantitativo as variáveis podem assumir vários valores(NÍVEIS). No caso específico deste trabalho a resposta é a turbidez e a cor da água e os fatores são o floculante, coagulante e CaO. Os níveis são as concentrações que estes reagentes podem assumir.Os ensaios foram realizados num equipamento de jar-test. Estes fatores foram trabalhados nos níveis apresentados na Tabela 1. Devemos realizar experimentos para compreender a influência dos fatores na resposta final (turbidez e cor da água).
Fator/Níveis 1 2 3
CaO(mg/L) 12 24 36
BGl00® (mg/L) 10 20 30
CE310® (mg/L) 5 10 15
Tabela. 1 - Concentração do Floculante, Coagulante e Base testados na remoção da turbidez da água, da Bacia do Jatobá .
Estes valores foram escolhidos com base nas instruções dos fornecedores. Quanto ao CaO sua dosagem foi trabalhada conforme literatura (ADAD, 1969) que traz algumas especificações para a utilização de floculantes e coagulantes inorgânicos.
Para o jar-test cada um dos três fatores foi testado em.três níveis como especificado na Tabela 1. Para cada experimento foram utilizados 500 mL de água e a ela adicionados os volumes de solução de coagulante, floculanle e CaO assinalados na Tabela 2.
Fator\Níveis 1 2 3
CaO(mL) 5 10 15
BG100® (mL) 5 10 15
CE310® (mL) 5 10 15
Tabela 2 - Volume de reagentes utilizado nos experimentos
O material foi submetido a uma agitação de 100 rpm por 1 minuto e a seguir adicionou-se o floculante sob uma rotação de 60 rpm por 20 minutos. Aguardou-se sua decantação natural por 1 hora. Amostras do sobrenadante foram coletadas, medidos o pH,cor e turbidez.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: A combinação de floculante BG100®, coagulante CE310® e CaO é apresentada na tabela 3. É importante avaliar o efeito causado na resposta pela mudança das concentrações de cada reagente. Isto pode nos mostrar a existência de interação entre os fatores e sua importância.
Fatores Resposta
BG100®® CE310® CaO Turbidez Cor
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (UNT) (Hazen)
10 5 12 25 10
10 5 36 29 13
10 15 12 13 8
10 15 36 18 7
30 5 12 55 26
30 5 36 52 26
30 15 12 35 17
30 15 36 44 17
Tabela 3 - Concentrações dos fatores e respostas utilizados no cálculo dos efeitos para a combinação BG100®, CE 310® e CaO.
Vemos que a combinação BG100®/CE310® efetuada para a diminuição da turbidez, as dosagens de floculante, coagulante e CaO são importantes para o valor da turbidez final, bem como a interação base-coagulante. Vemos que a melhor combinação para diminuir a turbidez é 10/15/12 para BG100®/CE310®/CaO. Já para diminuir a cor temos as combinações de BG100®/CE310®/CaO igual a 10/15/36.
Para a proposição de um modelo utilizamos técnicas de estatística de regressão múltipla. Para tanto usamos o programa MODREG de domínio público (BARROS NETO et al.1995). Os pontos se ajustam razoavelmente bem no hiperplano descrito pelas equações:
Turbidez = - 2,111 + 3,661F - 1,289B + 0,449C - 0,062F2 + 0,007B2 - 0,009C2 - 0,012FB + 0,004FC + 0,008CB
Cor = - 0,778 + 1,911F - 0,756B - 0,032C - 0,025F2 + 0,040B2 + 0,002C2 - 0,032FB -0,003FC-0,001CB
As curvas de nível (fig. 1 e 2) para os valores de dosagens de CaO 12 mg/L. A Tab. 4 apresenta as equações para CaO 12, 24 e 36mg/l.
TABELA 4
B(mg/L) EQUAÇÃO
12 -16,571+ 3,517F +0,353C – 0,062F2 – 0,009C2 + 0,004FC
24 -12,015 +3,373F + 0,641C –0,062F2 – 0,009C2 + 0,004FC
36 -36,443 +3,229F + 0,737C –0,062F2 – 0,009C2 + 0,004FC
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Os parâmetros de qualidade analisados para a água da Bacia do Jatobá revelaram-se dentro dos limites desejáveis e aceitáveis, evidenciando que parâmetros que demonstram a necessidade de estudo são exatamente a turbidez e cor, nos períodos chuvosos.
Os modelos desenvolvidos para o processo de clarificação da água, utilizando floculantes e coagulantes poliméricos, apontam para uma melhor dosagem em torno de 20 mg/L para BG100®, 5 mg/L para CE310® e 12 mg/L para CaO.
O CaO exerce papel importante no processo de remoção da turbidez.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
ADAD, J.M.T. 1969. Controle Químico de Qualidade. Belo Horizonte. UFMG. Editora Veja. 381p.
BARROS NETO et al. 1995. Planejamento e Otimização de Experimentos. Ed. UNICAMP. Campinas.
