Dissertations / Theses on the topic 'Filtração Direta Ascendente'

Este trabalho consiste na avaliação do desempenho do sistema composto por filtração direta ascendente em pedregulho seguida de filtração rápida descendente. A investigação experimental foi realizada em instalação piloto, variando-se a taxa de filtração nos filtros ascendente (60 a 240 m3/m2.d) e descendente (100 a 240 m3/m2.d) com e sem execução de descargas de fundo intermediárias no ascendente. A água bruta foi proveniente de um manancial superficial com pH entre 6,5 a 7,5, valores de turbidez compreendidos entre 8,5 e 21 uT, cor verdadeira entre 19 e 50 unidades Hanzen e alcalinidade entre 6,7 e 10 mg CaCO3/L. Adicionalmente, verificou-se o comportamento da instalação, para uma condição simulada de ocorrência de pico de turbidez de 380 uT, com curta duração. Em função dos resultados obtidos foi possível realizar considerações com relação à ocorrência de desprendimento/carreamento contínuo de flocos no filtro ascendente e constatar as influências da execução de descargas de fundo intermediárias, com produção de efluentes de melhor qualidade e carreiras de filtração mais prolongadas. O filtro ascendente com taxa de filtração de 120 m3/m2.d, foi capaz de absorver o pico de turbidez de 380 uT, produzindo efluente pré-filtrado com valores de turbidez entre 0,3 e 5,7 uT, e o filtro descendente, com taxa de filtração de 180 m3/m2.d, produziu efluente final com valores consistentemente menores que 1 uT, e na maior parte do tempo menores que 0,1 uT.
This work consists of a performance evaluation of the system composed by direct upflow filtration in gravel followed by rapid downflow filtration in sand. The experimental investigation was accomplished in pilot installation, being varied the filtration rate in the upflow (60 to 240 m3/m2.d.) and downflow (100 to 240 m3/m2.d.) filters with and without execution of intermediate downflushes in the first one. The raw water was provided from a superficial source with pH between 6,5 to 7,5, turbidity values between 8,5 and 21 UT, visible colour between 19 and 50 uH and alkalinity between 6,7 and 10 mg CaC03/L. ln addition, the behavior of the installation was verified, for a simulate condition of turbidity peak occurrence of 380 uT, with short duration. From the obtained results it was possible to accomplish considerations concerning the detachment occurrence/continuous flowing of flakes in the upflow filter and to verify the influences of the execution of intermediate downflushes, with production of better quality effluents and longer filter runs. The upflow filter with filtration rate of 120 m3/m2.d. was able to attenuate the turbidity peak of 380 uT, producing prefiltered effluent with turbidity values between 0,3 and 5,7 uT, and the downflow filter, with filtration rate of 180 m3/m2.d. produced final effluent with consistently values lower than 1 uT and in most of time lower than 0,1 uT.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6180_1.pdf: 3188051 bytes, checksum: 2e41a037f926af5a1d1f2281898acade (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006
Desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho como alternativa de pré-filtração em sistema Dupla filtração. O presente trabalho foi desenvolvido em instalação piloto, de novembro de 2002 a julho de 2004, para avaliação do desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho. Foi utilizada água de superfície da Barragem de Duas Unas com turbidez variando de apresentou turbidez entre 4,1 e 125 uT, predominando valores entre 4,1 e 30 uT, e cor aparente, foram registrados valores entre 17,5 e 550 uC, predominando valores entre 17,5 e 250 uC. O Sulfato de Alumínio Comercial líquido era adicionado à água de superfície em dosagens pré-definidas através dos ensaios de coagulação e filtração (ECF) realizados com o Filtro de Laboratório de Areia (FLA).Após essa mistura, a água coagulada era filtrada da em um filtro de fluxo ascendente e meio granular constituído por pedregulho de granulometria (2,4 mm a 50 mm). A dosagem era definida através Foram aplicadas dosagens entre 19,74 a 41,70 mg SA/L durante os ensaios efetivos. As taxas de filtração testadas durante os treze ensaios efetivos variaram de 45 a 195 m3/m2.dia. Durante os ensaios efetivos foram executadas descargas de fundo intermediarias na unidade de filtração, para verificação da sua eficiência na remoção das impurezas acumuladas nos interstícios granula e sua influência na duração da carreira de filtração

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6490_1.pdf: 3188051 bytes, checksum: 2e41a037f926af5a1d1f2281898acade (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005
Desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho como alternativa de pré-filtração em sistema Dupla filtração. O presente trabalho foi desenvolvido em instalação piloto, de novembro de 2002 a julho de 2004, para avaliação do desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho. Foi utilizada água de superfície da Barragem de Duas Unas com turbidez variando de apresentou turbidez entre 4,1 e 125 uT, predominando valores entre 4,1 e 30 uT, e cor aparente, foram registrados valores entre 17,5 e 550 uC, predominando valores entre 17,5 e 250 uC. O Sulfato de Alumínio Comercial líquido era adicionado à água de superfície em dosagens pré-definidas através dos ensaios de coagulação e filtração (ECF) realizados com o Filtro de Laboratório de Areia (FLA).Após essa mistura, a água coagulada era filtrada da em um filtro de fluxo ascendente e meio granular constituído por pedregulho de granulometria (2,4 mm a 50 mm). A dosagem era definida através Foram aplicadas dosagens entre 19,74 a 41,70 mg SA/L durante os ensaios efetivos. As taxas de filtração testadas durante os treze ensaios efetivos variaram de 45 a 195 m3/m2.dia. Durante os ensaios efetivos foram executadas descargas de fundo intermediarias na unidade de filtração, para verificação da sua eficiência na remoção das impurezas acumuladas nos interstícios granula e sua influência na duração da carreira de filtração

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológco. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental.
Made available in DSpace on 2012-10-23T07:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248446.pdf: 3536538 bytes, checksum: b30f2bd885d9f4bffa45e3a3ea78beb4 (MD5)
A disposição dos resíduos sólidos tem sido um grande problema em virtude da preocupação crescente da preservação ambiental. A rápida industrialização e urbanização resultaram num incremento do consumo de produtos ou materiais diversos, conseqüentemente, aumentando a geração de resíduos sólidos, principalmente nas grandes cidades e regiões metropolitanas. Uma das alternativas mais utilizadas para dispor os resíduos sólidos são os aterros sanitários. Mas esta técnica requer cuidados na sua execução para que atenda às normas ambientais, como a impermeabilização da camada de base e a cobertura do aterro. Os lixiviados gerados pela degradação biológica dos resíduos contidos no seu interior e pela ação das chuvas que infiltram pelo mesmo podem contaminar os recursos hídricos. Os lixiviados caracterizam-se pela sua composição complexa e sua variabilidade em relação à quantidade e qualidade gerada. Sua composição e a concentração de substâncias poluidoras são influenciadas pelos tipos de resíduos depositados no aterro. Em geral os lixiviados, ou chorume como são comumente denominados, apresentam altas concentrações de contaminantes orgânicos representados pela demanda química de oxigênio (DQO) e demanda bioquímica de oxigênio (DBO), e também com altas concentrações de amônia. Diversos tratamentos são utilizados a fim de minimizar o impacto do lixiviado de aterros no meio ambiente. De forma básica os tratamentos se dividem em biológicos e físico-químicos, com maior ênfase no tratamento biológico. O lixiviado de lixo é um líquido com elevado potencial poluente, os métodos convencionais utilizados em seu tratamento têm descartado-o com intensa coloração e alta toxicidade. Este trabalho teve como objetivo implantar em escala piloto um sistema de filtração direta ascendente, para o tratamento do lixiviado "in natura", proveniente do aterro sanitário da cidade de Biguaçu - SC. O estudo foi desenvolvido em duas etapas utilizando cloreto férrico, sulfato de alumínio e sulfato ferroso como coagulantes principais, a primeira com o objetivo da otimização dos parâmetros operacionais através dos ensaios de bancada utilizando o equipamento Jar Test, a segunda etapa já com os parâmetros ótimos conhecidos (Gradientes de velocidade para a mistura rápida, tempo da mistura e dosagem de coagulante) partiu-se para os ensaios no piloto, como acompanhamento da eficiência do tratamento foram utilizadas rotinas analíticas para a determinação da sua eficiência. O filtro ascendente foi construído com tubos de PVC de 150 mm de diâmetro e 4,2 m de altura tendo como meio filtrante pedregulho e areia com diversas granulometrias. A taxa de filtração aplicada foi de 100 m3/m2.d. O tratamento do lixiviado por filtração direta ascendente teve redução significativa da maioria dos parâmetros analisados, destacando a redução de aproximadamente 90% de cor aparente, DQO 65%, DBO 45% e amônia 33%. The disposition of solid residues has been a great problem due to the growing preoccupation of environmental preservation. The quick industrialization and urbanization resulted in an increase of consumption of products or diverse materials, consequently increasing the generation of solid residues, especially in the large cities and metropolitan areas. One of the most used alternatives to dispose of solid residues is the sanitary landfill. However, this technique requires detailed care in its execution in order to attend environmental norms, such as the waterproofing of the base layer and the cover of the landfill. The leachates generated by biological degradation of the residues contained in the interior of the landfill and by action of rains that infiltrate it may contaminate water resources. Leachates are characterized by their complex composition and their variability related to the quantity and quality generated. Their composition and the concentration of polluting substances are influenced by the types of residues deposited in the landfill. Leachates or manure, as they are commonly denominated, present high concentrations of organic contaminants represented by the chemical demand of oxygen (CDO) and by the biochemical demand of oxygen (BDO), and also with high concentrations of ammonia. Several treatments are used in order to minimize the impact of leachates of landfills on the environment. They basically are divided in biological and physical-chemical, with a greater emphasis on biological treatment. The garbage leachate is a liquid with a high polluting potential, and the conventional methods used in its treatment have discarded it with intense coloration and high toxicity. This study had the objective to implant, on a pilot scale, a direct ascending filtration system for the treatment of "in natura" leachates coming from the sanitary landfill of the city of Biguaçú, SC. The study was developed in two phases using ferric chloride, aluminum sulphate and ferrous sulphate as the main coagulants, the first with the objective of optimizing the operational parameters through tests of bench using the Jar Test equipment, and the second phase, with the optimum parameters already known (Gradients of velocity for the fast mixture, time of mixture and dosage of coagulant), parted for the tests on the pilot, as a follow-up of the efficiency of the treatment analytical routines were used for the determination of its efficiency. The ascending filter was built with PVC tubes of 150 mm diameter and 4.2 meters of height, having as a filtration environment small rocks and sands of several granulometries. The rate of filtration applied was of de 100 m3/m2.d. The treatment of leachates by direct ascending filtration had a significant reduction of most of the parameters analyzed, point out to the reduction of approximately 90% of the apparent color, CDO 65%, BDO 45% and ammonia 33%.

Este trabalho consiste na avaliação do desempenho de uma instalação piloto de dupla filtração no tratamento de água superficial, apresentando turbidez entre 8,5 e 21 uT. A instalação piloto constituída de um sistema de filtração de duas fases, com filtração direta ascendente em areia grossa seguida da filtração rápida descendente em areia fina. A taxa de filtração variou de 120 a 360 m3/m2.dia no filtro ascendente e de 200 a 400 m3/m2.dia no filtro ascendente. Foram executadas descargas de fundo intermediários no filtro ascendente durante a carreira de filtração para avaliar a instalação piloto. Além disso, simulou pico de turbidez, para avaliar as condições. Baseado no trabalho experimental concluiu-se que: (i) a eficiência global do sistema de dupla filtração ascendente em areia grossa foi satisfatória, apresentando efluente final com turbidez inferior a 1 uT e cor verdadeira inferior a 1 uH; (ii) a distribuição da perda de carga nas camadas do meio granular do FAAG não apresentou diferenças significativas para as variadas taxas de filtração e modo de operação (com e sem execução de DIFs); (iii) os ensaios que foram realizados com a execução de DIFs apresentaram carreiras de filtração mais longas.
This work concerns the study of the performance of a double filtration pilot plant whom treating surface water, presenting turbidity between 8,5 and 21,0 NTU. The pilot plant consisted of a two-stage filtration system, with an upflow coarse sand direct filtrer followed by a dowflow fine sand filter. Filtration rats varied from 120 to 360 m/day in the upflow filter and from 200 to 400 m/day in the downflow filter. Intermediate downflow in the upflow filter were performed during the run length do evaluate the performance of the pilot plant in addition, a peak of turbidity in the for influent selected filter operating varabile, was studied here in. Based on the experimental work carried out, it was concluded that: (i) the global efficiency of the system of double filtration with upflow filtration in coarse sand was satisfactory, presenting final efflents with inferior turbidity to 1,0 NTU and inferior true color to 1 uH; (ii) the distribution of the load loss in the layers of the granular middle of FAAG didn\'t present significant differences for the varied filtration taxes and operation way (with and without execution of DFIs); (iii) the rehearsals that were accomplished with the execution of DFIs presented longer filtration runs.

Em instalação piloto, de 06/1998 a 10/1999, utilizando-se água natural de superfície com baixas turbidez e cor, foram avaliados dois sistemas de dupla filtração, com pré-tratamento em filtração direta ascendente em areia com taxas de 200 a 360 m3/m2.dia (sistema S01) e em filtração direta ascendente em pedregulho com taxas de 80 a 190 m3/m2.dia (sistema S02) e com tratamento final em filtração rápida descendente com taxas de 115 a 480 m3/m2.dia. As dosagens do coagulante (produto comercial de sulfato de alumínio) foram definidas utilizando-se filtro de laboratório de areia, havendo indicações de coagulação no mecanismo de adsorção, com neutralização parcial de carga. Foram executadas descargas de fundo intermediárias nas unidades de filtração direta ascendente, com significativa redução na perda de carga no meio granular de pedregulho. A turbidez, cor aparente, Fe e Mn totais dos efluentes finais dos sistemas atenderam às Normas Brasileiras para produção de água potável. No sistema S02 o crescimento da perda de carga no meio granular foi menos intenso na unidade de filtração direta ascendente do que no filtro rápido descendente, ocorrendo o inverso no sistema S01, no qual, em alguns ensaios, o filtro rápido descendente mostrou-se desnecessário. As carreiras de filtração foram de 27 a 88 h no sistema S01 e de 14 a 35 h no sistema S02. Em determinados casos, a floculação predominou na unidade de filtração direta ascendente em pedregulho, prejudicando a qualidade do seu efluente. O sistema S02 mostrou-se mais vantajoso que o sistema S01, exceto quando, neste, a filtração rápida descendente foi desnecessária.
Based on me investigation carried out in pilot plant, from June 1998 to October 1999, using natural surface raw water with low turbidity and color, two systems of two-stage filtration have been evaluated. As a pretreatment, the first system (S01) used direct up-flow sand filtration (with filtration rates from 200 to 360 m3/m2.day), and the second system (S02) used direct up-flow roughing filtration (with filtration rates from 80 to 190 m3/m2.day), both with final treatment based on rapid filtration (with filtration rates from 115 to 480 m3/m2.day) The coagulant doses (commercial product of aluminum sulfate) have been established through the use of laboratory scale sand filter, presenting signs of coagulation in the adsorption mechanism, with partial charge neutralization. Intermediate bottom discharges in the direct up-flow filtration units have resulted in significant reduction in thee headloss in gravel granular medium. The turbidity, apparent-color, total iron and manganese concentrations of the final effluents of the systems have attended the Brazilian Standards for drinking water production. The increase of headloss in gravel granular medium in system S02 was smaller in me direct up-fiow filtration unit than in the rapid filter, the opposite occurring in system S01, where some tests have proved lhe rapid filter redundant. The filter runs time were 27 to 88 hours in system S01 and 14 to 35 hours in system S02. In certain cases, flocculation was predominant in the direct up-flow roughing filtration unit, jeopardizing the effiuent quality. System S02 has proved advantageous in relation to system S01, except when in system S01 the rapid filter was redundant.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-05T14:05:01Z No. of bitstreams: 2 mas.pdf: 3892034 bytes, checksum: aa7e509a42d26e668bc737e3fdd940a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5)
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O desempenho de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) depende, inicialmente, de uma seleção adequada da tecnologia de tratamento e de um projeto criterioso, acompanhados da disponibilidade de recursos humanos e materiais que propiciem uma boa rotina de operação. Neste trabalho foi avaliado o desempenho da tecnologia da Filtração Direta Ascendente adotada em uma Estação de Tratamento de Água em escala real, nos anos I e III, uma vez que nesse ano a companhia de saneamento responsável por sua implantação e operação, em face do precário desempenho que vinha presentando, introduziu modificações de modo a transformá-la em ETA do tipo convencional (ou de ciclo completo). O trabalho foi estruturado nas seguintes etapas: (i) coleta de informações preliminares e caracterização das unidades componentes da ETA; (ii) acompanhamento e registro dos procedimentos operacionais; (iii) coleta e análise das resultados operacionais da própria estação, especialmente parâmetros físicoquímicos indicadores de qualidade da água; e (iv) avaliação conjunta dos resultados e dos procedimentos operacionais adotados. A conclusão do trabalho ressalta aspectos de suma importância: o conhecimento da variação da qualidade da água bruta no processo de seleção da tecnologia de tratamento a ser utilizada; a necessidade, óbvia, de se implantar uma ETA em conformidade com o seu projeto executivo; a execução de procedimentos operacionais adequados; e a necessidade de correto e permanente controle operacional em todas as etapas do processo de tratamento.

Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos)-Universidade de Brasília, Brasília, 2009.
Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-05T16:33:30Z No. of bitstreams: 1 2009_MarcelyFerreiraNascimento.pdf: 4078879 bytes, checksum: c6e557f5165ad0b2f47fa09946ad8df4 (MD5)
Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-07-08T14:41:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MarcelyFerreiraNascimento.pdf: 4078879 bytes, checksum: c6e557f5165ad0b2f47fa09946ad8df4 (MD5)
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Dentre as doenças de veiculação hídrica que vêm recebendo maior atenção nos últimos anos, destaca-se a Criptosporidiose que é causada pelo protozoário Cryptosporidium. Os oocistos de Cryptosporidium são resistentes ao estresse ambiental e à inativação por cloro e, devido ao seu tamanho, têm facilidade para passar através do processo de tratamento físico de água. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a remoção de oocistos de Cryptosporidium parvum por meio da filtração direta ascendente em areia. Os experimentos de filtração direta ascendente, em escala piloto, foram realizados com água proveniente do Lago Paranoá inoculada com oocistos de Cryptosporidium parvum de modo a se obter concentração da ordem de 103 ooc./L na água de estudo. A taxa de filtração adotada foi de 120m³/m².d. Em nove experimentos de filtração a água de estudo apresentava valores baixos de turbidez (2,7 a 4,8 UT) e em três experimentos a turbidez era de cerca de 30 UT. Os resultados revelaram que a eficiência de remoção de oocistos de Cryptosporidium parvum no início do experimento de filtração foi, em média, 0,5 log menor que no período de funcionamento estável, em que a remoção média de oocistos de Cryptosporidium parvum foi de 3,5 log. Os valores de turbidez na água filtrada foram inferiores ao limite de 0,5 UT recomendado na legislação brasileira, Portaria MS No. 518/2004, e também inferiores ao limite da legislação americana (0,3 UT), exceto nos experimentos com turbidez mais elevada. A concentração de oocistos de Cryptosporidium parvum na água de lavagem do filtro confirmou o elevado risco de contaminação microbiológica desse resíduo. O tratamento estatístico dos dados indicou que na água filtrada não houve correlação significativa entre a concentração de oocistos de Cryptosporidium parvum e os parâmetros turbidez, coliformes totais e E.coli. Correlação fraca foi observada entre oocistos de Cryptosporidium parvum e contagem de partículas nas faixas de tamanho do oocisto de Cryptosporidium. Os resultados revelam que os filtros rápidos ascendentes apresentam eficiências de remoção de oocistos de Cryptosporidium parvum similares aos filtros rápidos descendentes. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Among the waterborne diseases that have received increased attention in recent years stands out Cryptosporidiosis, which is caused by the parasite protozoan Cryptosporidium. Cryptosporidium oocysts are resistant to environmental stress and inactivation by chlorine and, due to their size,, may pass through the physical treatment processes of water. In this context, this study aimed to evaluate the removal of Cryptosporidium oocysts by up flow direct sand filtration. The experiments in pilot scale were carried out with Paranoá lake water spiked with Cryptosporidium parvum oocysts in order to obtain concentration of about 103 ooc./L in the study water. The filtration rate adopted was 120m³/m².d. In nine experiments the study water presented low levels of turbidity (2.7 to 4.8 NTU) and in three experiments the turbidity was of around 30 NTU. The results showed that the removal efficiency of Cryptosporidium parvum oocysts in the early stages of the filtration experiments was, in average 0.5 log lower than during filtration steady state where the average removal of Cryptosporidium parvum oocysts was 3.5 log. The values of turbidity in filtered water were below the limit of 0.5 NTU recommended by UT Brazilian Health Authority, Decree MS No. 518/2004, and also below the limit set by U.S. legislation (0.3 NTU), except in experiments with study water with higher turbidity. The concentration of Cryptosporidium parvum oocysts in the filter backwash water confirmed the high risk of microbiological contamination of the this waste. Statistical analysis indicated that there was no significant correlation between the concentration of Cryptosporidium parvum oocysts and characteristics such as turbidity, total coliform and E.coli in the filtered water. Weak correlation was found between Cryptosporidium parvum oocysts and particle counting in size range of Cryptosporidium oocyst. The results suggest that up flow direct filtration has similar removal efficiency of Cryptosporidium oocysts when compared with down flow filtration.

Atualmente, o método de disposição final de resíduos sólidos em aterro sanitário tem sido o mais aceito e empregado em países desenvolvidos ou subdesenvolvidos com uso de grande área territorial. Apesar das vantagens deste método, os resíduos sólidos depositados sofrem decomposições físicas, químicas e biológicas e são solubilizados na água, gerando produção de gás metano e de um líquido de coloração escura e altamente poluidor denominado chorume ou percolado/lixiviado de aterro sanitário. Este líquido apresenta composição variável e complexa e pode ter elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal, matéria orgânica biodegradável e recalcitrante. Assim, faz-se necessário o seu pós-tratamento para remover a matéria orgânica recalcitrante, atendendo aos padrões físicos, químicos e biológicos de lançamento de efluente das legislações. Este trabalho avaliou a aplicabilidade do pós-tratamento por filtração direta ascendente em pedregulho - FDAP em lixiviado tratado previamente por stripping de amônia seguido de tratamento biológico por lodos ativados. Os ensaios na instalação piloto de FDAP foram realizados visando obter a melhor condição de eficiência e operação através de modificações da camada filtrante, variações na dosagem de coagulante e na taxa de filtração. Os parâmetros monitorados para avaliar a eficiência do pós-tratamento foram cor aparente, cor verdadeira, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). Os parâmetros típicos de concepção e de controle operacional foram: camada filtrante composta por pedregulho e areia, 3 descargas de fundo intermediárias, perda de carga limite de 120 cm, duração da carreira de filtração mínima de 24 horas, taxa de filtração de 15 m3 m2 dia-1, dosagem de 400 mg L-1 de Fe e pH 4,0. O sistema de filtração direta ascendente em pedregulho mostrou ser uma técnica aplicável para o pós-tratamento de lixiviado, com remoções variando de 96,0 a 99,7% para cor aparente, com residuais de 170 a 13 uH, respectivamente, de 99,4% para a cor verdadeira (com valor máximo de 24 uH), 81,8% para a DQO (com valor máximo de 200 mg L-1), 95,2% para o COT (com valor de 44 mg L-1) e carreira de filtração com duração de 37,1 h.
The current final disposal method of solid waste in landfills has been the most accepted and used in developed and developing countries with large territorial area. Despite the advantages of this method, the solid waste deposited undergo physical, chemical and biological decomposition and are solubilized in water, producing methane gas and a dark and highly pollutant liquid called landfill leachate. The landfill leachate has a complex and variable composition, and can have high concentrations of ammoniacal nitrogen, biodegradable and recalcitrant organic matter. Thus, it is necessary a post-treatment of landfill leachate to remove its recalcitrant organic matter and to reach the physical, chemical and biological standards for this effluent discharge by current regulations. This study evaluated the applicability of post-treatment by up-flow direct filtration in gravel - FDAP for leachate pretreated by ammonia stripping followed by biological treatment with activated sludge. The assays on the FDAP pilot plant were conducted to obtain the best condition and operating efficiency through modifications of the filter bed, variations on dosage of coagulant and filtration rate. Parameters monitored to evaluate treatment effectiveness were apparent color, true color, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). Typical and operational control parameters were: filter bed composed of gravel and sand, 3 intermediate downflushes, head loss limited to 120 cm, minimum operation time of 24 h, filtration rate of 15 m3 m2 day-1, coagulant dosage of 400 mg L-1 Fe and pH 4,0. The results showed that the up-flow direct filtration in gravel system presented to be an applicable technical for post-treatment of leachate, removing apparent color from 96,0 to 99,7%, with residual of 170 to 13 uH, respectively, 99,4% of true color (with maximum value of 24 uH), 81,8% of COD (with a maximum value of 200 mg L-1), 95,2% of TOC (with value of 44 mg L-1), during 37,1 h of filtration.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o comportamento de um sistema de dupla filtração, utilizando filtro ascendente de pedregulho seguido de filtro rápido descendente na remoção de substâncias húmicas. A parte experimental foi realizada em uma instalação piloto, que utilizou como afluente a água do Ribeirão Feijão na qual foi adicionado extrato de substâncias húmicas, previamente extraído de solo turfoso por meio de extração alcalina, para que a cor verdadeira da água de estudo resultasse entre 90 e 110 uH. As condições de coagulação, como gradiente de velocidade, dosagem e pH, foram definidos em ensaios com jarteste. As taxas utilizadas no filtro ascendente em pedregulho foram de 80 e 120 m3/m2.dia e no sistema de filtração rápida descendente de 80, 120, 150, 180, 220 e 240 m3/m2.dia. As carreiras tiveram duração máxima de 72 horas. A utilização do critério de realização de Descargas de Fundos Intermediárias (DFIs), quando o efluente do Filtro Ascendente de Pedregulho (FAP) atingisse valor maior ou igual 50 uH, não permitiu aumento da cor no efluente final. O sistema de dupla filtração estudado foi eficiente na remoção de cor, atingindo diversas vezes remoção completa; outros parâmetros relativos à concentração de substâncias húmicas, como absorvância (254 nm) e Carbono Orgânico Dissolvido (COD), foram removidos entre 89,1 a 93,6% e 27,5 a 48,5% respectivamente.
The present work was carried out to evaluate the removal of humic substances in a double filtration system, comprising on upflow gravel prefilter followed by a rapid down flow filter. Raw water was abstracted from the influent took to the municipal water treatment Plant 2. Humic substances were extracted from peat through alkaline process. The concentrated solution was pumped to raw water in order to obtain true colour of 90-110 Hu in the influent to the pilot plant. Filtration rates studied were as follows: 80 and 120 m3/m2.day in the upflow filter 80, 120, 150, 180, 220 e 240 m3/m2.day in the down flow filter. Maximum filter run length was fixed in 72 hours. Intermediate down flushes in the upflow filter were performed during the run when the effluent colour reached 50 Hu. It is concluded that the system performed efficiently to remove colour; in most part of the effluent colour remained bellow 1 Hu. Absorbance (254 nm) removal resulted high (between 89,1% and 93,6%). Dissolved organic carbon resulted satisfactory (27,5% to 48,5%).

Este trabalho propõe a modelação matemática da perda de carga e da remoção de turbidez e de partículas na filtração direta ascendente baseada nos modelos que descrevem macroscopicamente o processo de filtração. Os modelos incluem o mecanismo de desprendimento de partículas do meio filtrante e a alteração da porosidade do material retido durante o processo de filtração. Foram propostos dois modelos: o monodisperso e o polidisperso. Tais modelos foram adaptados para a aplicação à filtração direta ascendente em material granular de areia grossa e pedregulho a partir de modelos para filtração descendente. Objetivou-se a identificação da influência do vetor gravitacional na parcela de eficiência por sedimentação gravitacional na proposição de modelos de eficiência inicial de remoção na filtração ascendente. Três concepções para quatro modelos de eficiência inicial de remoção foram propostas e aplicadas à filtração ascendente. Duas destas concepções foram adaptadas do original da filtração em aerossóis para escoamento ascendente e a outra a partir de modelos para escoamento descendente. Os resultados do modelo monodisperso apresentaram boa aderência aos dados experimentais obtidos da filtração ascendente em um sistema de dupla filtração mediante uma análise estatística com base nos valores dos coeficientes de correlação não linear. O modelo polidisperso também foi analisado, não tendo alcançado, entretanto, a mesma eficiência do modelo monodisperso. Os valores de eficiência inicial de remoção para a filtração direta ascendente calculados pela concepção proposta neste trabalho indicam razoável adequação aos modelos de filtração e apresentam-se coerentes e consistentes com os valores experimentais e com a teoria da trajetória.
This work proposes mathematical models to predict the head loss, the turbidity and particles removal in up flow direct filtration based on the models that describe macroscopic filtration process. The models include the mechanism of particles detachment from the granular medium and the porosity change of the retained material during the filtration process. Two models were proposed: the monodisperse one and the polidisperse one. These models were used for up flow direct filtration in granular material of coarse sand and gravel based on down flow filtration models. The identification of the influence of the gravitational vector was aimed in the efficiency portion by gravitational sedimentation in the proposition of models of initial efficiency collector in the up flow filtration. Three conceptions of four initial efficiency collector models were proposed and applied to up flow filtration. Two of those conceptions were adapted from up flow aerosols filtration and another one was based on down flow models. The results of the monodisperse model presented good adherence to the up flow experimental data from a double filtration system by means of a statistical analysis with based on coefficients of non lineal correlation values. The polidisperse model was also analyzed, however, it did not provide the same efficiency of the monodisperse model. The initial efficiency removal values for the up flow direct filtration calculated by the proposed models indicated reasonable suitability to the filtration models and they come coherent and consistent with the experimental values and with the theory of trajectory analysis.

A dupla filtração pode ser considerada como uma das mais promissoras tecnologias para tratamento de água, estimando-se que grande parte das necessidades de tratamento poderiam ser satisfeitas com o uso desta tecnologia. Alguns aspectos ainda não devidamente esclarecidos até o presente sobre esta tecnologia estão relacionados ao tratamento de água com turbidez elevada. Com a montagem e operação de uma instalação piloto, constituída de dois sistemas de dupla filtração (sistema 1: filtro ascendente de areia grossa e filtro descendente de areia e sistema 2: filtro ascendente de pedregulho e filtro descendente de areia), foi realizada uma investigação experimental com águas de estudo preparadas com caulinita (água tipo I com turbidez em torno de 100 uT e água tipo II com turbidez em torno de 300 uT). A coagulação foi realizada com o sulfato de alumínio, sem o uso de alcalinizante ou de acidificante, para que resultasse potencial zeta próximo de zero. A operação de ambos os sistemas foi efetuada com e sem descargas de fundo intermediárias nos filtros ascendentes, e foram variadas as taxas de filtração em ambos os filtros (de 120 a 240 m³/m².d nos filtros ascendentes e de 180 a 300 m³/m².d nos filtros descendentes). Concluiu-se principalmente que os dois sistemas foram capazes de produzir água filtrada com turbidez consistentemente menor que 0,5 uT e que a produção efetiva de água depende da turbidez da água de estudo, das taxas de filtração, da execução das descargas de fundo intermediárias e da carga hidráulica disponível para retenção de sólidos.
Double filtration may be considered one of the most important technologies for water treatment. It has been estimated that most of water treatment can be efficiently achieved with the use of this technology, although some design and operational aspects related to the high turbidity of the influent water have not been fully studied until the present time. A pilot plant was built comprising two double filtration systems (system 1 with an upflow coarse sand filter followed by a downflow fine sand filter; system 2 with an upflow gravel filter followed by a downflow filter identical to that used in system 1). The experimental investigation was carried out using influent waters prepared with kaolin (water type I with turbidity of approximately 100 NTU and water type II with turbidity of approximately 300 NTU). Coagulation was accomplished by using aluminum sulfate (no acid or alkaline products) so that the zeta potential resulted approximately zero. The operation of both systems was carried out with and without intermediate down flushes during the runs. Filtration rates in the filters of both systems varied from 120 to 240 m³/m².d in the upflow filters and from 180 to 300 m³/m².d in downflow filters. It was mainly concluded that both systems resulted capable to produce filtered water with turbidity consistently lower than 0.5 NTU and that the net production was related to the influent water turbidity, filtration rates, execution of intermediate down flushes and the hydraulic head provided for solids retention in both filter of each double filtration system.

Dissertação (mestrado) - Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014.
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O presente estudo avaliou o desempenho da filtração direta ascendente na remoção de microesferas de poliestireno, em substituição a oocistos de Cryptosporidium, no tratamento de águas com turbidez moderada e cor elevada, usando quitosana como coagulante. As águas de estudo tiveram como matriz a água do Lago Paranoá. Na água de estudo I (AEI) a turbidez, induzida com caulinita, era de cerca de 30 uT. A água de estudo II (AEII), apresentava cor próxima de 50 uH e foi induzida com ácidos húmicos. Inicialmente foram elaborados diagramas de coagulação para definir as condições ótimas de coagulação a serem adotadas nos ensaios de filtração. Os ensaios de filtração direta ascendente foram efetuados em uma instalação piloto. Foram efetuados 10 ensaios de filtração com a água AEI e 7 ensaios com a água AEII, inoculando microesferas em concentração de 105 me./L. A taxa de filtração adotada foi de 120 m3/m2d. As condições de coagulação testadas incluíram sub-dosagens, dosagens ótimas e super-dosagens de coagulante. Em condições ótimas de coagulação, na maioria dos experimentos com a água AEI os efluentes apresentaram níveis de turbidez inferiores a 0,5 uT com residuais de microesferas (6 a 64 me./L) que corresponderam a remoções entre 3,54 log e 4,91 log durante a operação regular do filtro. Já com a água AEII, foi alcançada menor remoção dessas partículas (3,72 e 4,4 log) e por tanto maiores residuais de microesferas (13 a 96 me./L) mesmo com níveis de turbidez na água filtrada de 0,3 uT. Considerando as microesferas indicadores confiáveis da remoção de oocistos, essas concentrações encontradas nos efluentes do filtro foram bem superiores à concentração limite para um risco mínimo de infecção por oocistos de Cryptosporidium de 10 -4, prescrito pela OMS. Em geral, o emprego de condições de coagulação não ótimas pode causar decréscimo da eficiência do filtro ascendente na redução dos parâmetros de qualidade da água e o incremento da concentração de partículas com tamanho similar aos oocistos no efluente. _____________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The present study evaluates the up-flow in-line filtration performance in the removal of polystyrene microspheres, in substitution of Cryptosporidium oocysts, in the treatment of waters with moderate turbidity and high color, using chitosan as a coagulant. The waters of study had as matrix Lake Paranoá water. In the water of study I the turbidity kaolinite-induced, was of about 30 NTU. The water of study II, presented color next 50 uH by color humic acid-induced. Initially coagulation diagrams were developed to define the optimal coagulation conditions to be adopted in the filtration experiments. The up-flow in-line filtration experiments were performed in a pilot-scale installation. Were performed 10 filtration experiments with the water of study I and 7 experiments with the water of study II, spiking microspheres at a concentration of 105 me./L. The filtration rate adopted was 120 m3/m2d. The tested coagulation conditions included optimal doses, sub-optimal and over-optimal doses of coagulant. Most of the filtration experiments with the water of study I at optimal coagulation conditions presented levels of turbidity lower of 0.5 NTU with microspheres residuals (6 a 64 me./L) that corresponded to removals between 3.54 log and 4.91 log during regular operation of the filter. But, with the water of study II relatively less removals of these particles were observed (3.72 – 4.40 log) and therefore higher microspheres residuals (13 to 96 me./L) even with turbidity levels in the filtered water of 0.3 NTU. Considering the microspheres reliable indicators of removal of oocysts, the concentrations found in the filter effluent were well above the concentration limit for a minimal risk of infection by Cryptosporidium 10 -4 as prescribed by WHO. In general, the use of non-optimal coagulation conditions can cause the up-flow filter efficiency decrease in reducing water quality parameters and the increment of the concentration of oocysts-sized particles in the effluent.

Considerando o aumento da ocorrência de florações de cianobactérias e a possibilidade de formação de subprodutos em diversos mananciais destinados ao consumo humano, este trabalho teve como objetivo, avaliar a remoção de células e subprodutos de Microcystis spp. pelos processos de dupla filtração com filtração ascendente em pedregulho e de filtração descendente em areia, oxidação e adsorção com carvões ativados pulverizado e granular. Na fase 1 foram realizados ensaios de bancada para estabelecimento das condições operacionais dos ensaios a serem realizados em instalação piloto, utilizando-se água de estudo preparada com adição de cultura de cepa tóxica de Microcystis spp. e ou extrato de microcistinas. Em seguida, foram realizados ensaios em instalação piloto de escoamento contínuo para águas de estudo preparadas com adição de cultura de cepa tóxica de Microcystis spp. e de extrato de microcistinas – fase 2 e de material coletado no reservatório de Barra Bonita – SP - fase 3. A concepção de dupla filtração utilizada mostrou ser bastante eficiente na remoção de células de Microcystis spp. e, consequentemente, de microcistinas intracelulares, porém, a remoção ou degradação de microcistinas extracelulares só foi significativa com o emprego de processos complementares de oxidação e ou adsorção. Para as águas de estudo empregadas, não houve formação expressiva de subprodutos organohalogenados nos efluentes dos processos de tratamento, após serem submetidas à cloração e tempo de contato de 1 dia. Adicionalmente, foram realizados estudos prospectivos no sentido de avaliar a toxicidade de extrato, águas de estudo e efluentes dos processos de tratamento por meio de bioensaios com cladóceros e camundongos, além de biomonitoramento com a espécie de peixe Danio rerio.
Considering the increase in the frequency of cyanobacterial blooms and the possibility of by-product formation in water supply sources for human consumption, this work was carried out in order to evaluate the removal of cells and by-products of Microcystis spp. using the processes of double filtration (gravel upflow filtration of coagulated water followed by rapid sand downflow filtration), oxidation and adsorption in powdered and granular activated carbons. Bench scale assays were performed in phase 1 to determine the operational conditions of the tests to be performed in a continuous flow pilot plant, using a study water prepared with filtered water in the water treatment plant 2 of Sao Carlos and culture of a toxic strain of Microcystis spp. and/or microcystins extract. Based on the conditions stated in phase 1, phase 2 was carried out by performing tests in the pilot plant for study waters prepared with culture of toxic strain of Microcystis spp. and phase 3 of microcystins extract from material collect in the de Barra Bonita – SP reservoir. The double filtration system used resulted very efficient concerning the removal of cells of Microcystis spp., but, on the other hand, the removal or degradation of extracellular microcystins was significant with the use of complementary processes such as oxidation and or activated carbon adsorption. With regards to the waters studied, there wasn’t significant formation of by-products due to the oxidation of the effluent of each combination of processes, when submitted to chlorination with detention time of 1 day. Additionally, it was observed the toxicity effect by bioassays with crustaceans and mices, besides Danio rerio fish screening.

A tecnologia de tratamento com dupla filtração encontra-se em estágio relativamente elevado de desenvolvimento, porém, ainda são poucos os dados de operação em escala real. Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema de dupla filtração em escala real (ETA2) para tratamento de água, do serviço autônomo de água e esgoto da cidade de São Carlos - SP, que trata água bruta proveniente do Ribeirão do Feijão e é constituída de três unidades de filtração cada uma contendo um filtro ascendente e um descendente. Em uma primeira etapa foram levantadas as medidas das unidades de dupla filtração, caracterizado o material filtrante e avaliadas as condições operacionais da ETA 2. Posteriormente, foi estudada a situação geral da ETA por meio de diversos parâmetros (turbidez, pH, expansão da areia na lavagem, contagem de partículas, de coliformes totais e Escherichia. coli), para verificar os principais problemas. Em seguida, realizou-se uma comparação da ETA2 com uma Instalação Piloto de Dupla Filtração. Este trabalho permitiu concluir principalmente que: i) devido às baixas taxas de filtração de unidades filtrantes da ETA2, excessivas dosagens de coagulante e falta de controle de lavagens, geralmente foi baixa a produção efetiva de água (em torno de 90%); ii) o desempenho, algumas vezes insatisfatório das unidades de filtração ascendente e descendente, deveu-se principalmente à ineficiência da mistura de coagulante na água bruta, falta de areia nos filtros ascendentes e à diferença de granulometria nos filtros descendentes; iii) o desenvolvimento da perda de carga nos filtros ascendentes da ETA2 foi mais acentuado na Instalação Piloto devido à mistura de seus materiais filtrantes.
Water treatment by means of a double filtration system is in a relatively high stage of development, however, there are still few data on real scale operations. The aim of this work was to evaluate a double filtration system in a real scale (ETA2) for the treatment of water, of the autonomous service of water and sewer of the city of São Carlos - SP, which treats water from the Ribeirão do Feijão (name of a local river), and is constituted of three filtration units, each a contain a direct up-flow sand filter, and a rapid filter. In the first stage, the sand of the filters was characterized, and the operational conditions of the ETA2 were evaluated. Next, the general situation of the ETA was studied by means of several parameters (turbidity, pH, expansion of the sand during washing process, counting of particles, total coliforms and Escherichia coli), in a order to detect the main problems. Finally, a confrontation between the ETA2 an a double filtration pilot Plant was carried through. This study made infer that: I) due to the low filtration rates of the ETA2`s filtration units, excessive doses of coagulant and lack of control of the washings, the actual production of water was low (around 90%); ii) the sometimes insufficient performance of the direct up-flow sand filtration and rapid filtration systems was mainly caused by an inefficient mixing of the coagulant with the natural water, lack of sand in direct up-flow filters; iii) the building up of the lossof cargo in the direct up-flow san filtration in filters of the ETA2 was more accentuated than in the Pilot Plant due to the mixture of the filtration materials.