Mudança das características superficiais das microbolhas de ar de sistemas de flotação pela adição de polímeros catiônicos na recirculação pressurizada e seu efeito na eficiência geral do processo

• Processo: 13/23339-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2014
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marco Antonio Penalva Reali
• Beneficiário: Gabrielle Migliato Marega
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Tratamento biológico de águas residuárias Polímeros catiônicos Potencial zeta Flotação Algas Microbolhas Escalas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Algas | bolhas carregadas positivamente | flotação | Micro Bolhas | Polímero Catiônico | potencial zeta | Flotação

Resumo

A flotação por ar dissolvido (FAD) como técnica de alta eficiência para pré- clarificação de águas para abastecimento vem se consolidado nas últimas décadas. Como consequência verifica-se um número crescente de estações de tratamento de grande porte sendo construídas em todo o mundo. Segundo Schofield (2001), no início da década passada já existiam várias unidades FAD espalhadas pelo globo. Essa demanda por FAD ocorre já que a flotação por ar dissolvido constitui alternativa eficaz para o tratamento de água para abastecimento, sendo, portanto aplicada como uma das etapas de clarificação de determinados tipos de águas como, por exemplo, águas com altas concentrações de algas ou substâncias húmicas (REALI, 1991, EDZWALD, 2011). Apesar dos avanços recentes em relação ao conhecimento dos aspectos fundamentais da flotação de águas de abastecimento, pontos importantes desse processo permanecem pouco esclarecidos. Por exemplo, a falta de verificação experimental da teoria de colisão entre floco e partícula quando esses possuem cargas opostas. HAN E KIM (2007), realizaram estudos teóricos e em escala de bancada mostrando que ocorre maior eficiência no processo de clarificação de águas pela FAD quando as partículas e as bolhas de ar possuem cargas opostas. Foi medido o potencial zeta das microbolhas de ar imersas na água de estudo (água para abastecimento), mostrando que o mesmo é sempre negativo, da mesma forma que as partículas coloidais presentes em águas naturais. Para interferir na carga natural das microbolhas de ar, os referidos autores utilizaram em seus estudos NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2 and AlCl3.Seguindo linha parecida com aquela do trabalho de HAN e KIM (2007), porém com emprego de produtos químicos diferentes daqueles por eles utilizados, no presente trabalho está sendo proposta investigação envolvendo o uso de polímeros catiônicos com vistas a se modificar a carga superficial das microbolhas de ar, de forma a se buscar aumento da eficiência e, possivelmente, da velocidade (taxa) do processo FAD aplicado a águas para abastecimento contendo algas em suspensão. Acredita-se que o emprego de pequenas dosagens de polímeros catiônicos (com alta densidade de carga) junto à câmara de saturação da recirculação pressurizada do sistema FAD permitirá o controle do potencial zeta das microbolhas de ar em valores levemente positivos, de forma a se aumentar a efetividade das colisões dessas microbolhas de ar com flocos presentes na água a ser tratada por flotação, os quais comumente apresentam PZ próximos de zero, porém levemente negativos. Se tal hipótese se confirmar, pode-se esperar resultados práticos bastante positivos no que se refere não só ao aumento da eficiência da flotação de partículas coaguladas com aplicação de menores dosagens de coagulante primário, como também na possibilidade de se obter situação em que se tenha a formação de agregados "bolhas/flocos" com maiores velocidades ascendentes, às quais permitiriam o emprego de maiores valores de taxas de flotação em unidades em escala real. (AU)