Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAOF.pdf: 6243442 bytes, checksum: ee1b36639019670cbb0ec3ede6df6bcd (MD5) Previous issue date: 2004-02-27 / Water supply systems utilize, in most cases, conventional Water Treatment Plants (WTPs). These plants use alum and ferric salts in their coagulation process, and produce residues (sludge) mainly in filter systems and decanter tanks. The produced residues may be toxic to man and are usually disposed of on environment without any kind of treatment, therefore causing pollution. They present fluid characteristic with low solid content and great amount of water. Such characteristic hampers its transportation and proper disposal. The Cardoso plant used to fit the profile of pollutant, dumping its untreated sludge directly into a nearby stream. As a solution to this problem a system with a drainage bed for the sludge from decanter tank and a sedimentation tank for the backwash water from filters have been built. The system was built within the plant area itself. The drainage bed consists of a brick tank with a gravel layer support coated with a geotextile. The solid mass from the dewatered sludge showed adequate conditions as far as characteristics necessary for its final transportation and proper disposal. The water drained from sludge (effluent) is sent to the sedimentation tank. The turbidity, solids and COD were greatly reduced. The system was designed for a less than 30 days utilization period. The sedimentation tank consists of a fiberglass vase installed in a position that allows it to also receive the effluent from the drainage bed. The clarified water is recirculated to the influent of the water treatment plant and the solids are pumped to the drainage bed together the sludge from decanter tank. The system s operation does not require much labor and equipment. The aim of the research carried out was to design and analyze the drainage bed behavior according to prototype developed in the PROSAB 2 research Tema IV, integrated with Sedimentation Tank. Such integrated technology is an effective solution for the great majority of Water Treatment Plants with available areas. It is recommended that such system (Drainage bed and Sedimentation Tank) to be implemented should be always arranged to properly each individual Water Treatment Plant. Further studies should be also made on alternative of throwing clarified water straight from decanter tank to filters before dumping the sludge into drainage bed. / Os sistemas de abastecimento utilizam, na maioria, as Estações de Tratamento de Água (ETAs) convencionais. Essas estações utilizam em seu processo de coagulação sais de ferro ou de alumínio e produzem resíduos (lodos), principalmente, nos decantadores e filtros. Os resíduos produzidos podem ser tóxicos ao homem e normalmente são dispostos sem nenhum tipo de tratamento no meio ambiente causando poluição. Apresentam característica fluida com baixos teores de sólidos e grande quantidade de água. Essa característica dificulta seu manejo para transporte e disposição adequada. A ETA Cardoso, se enquadrava no perfil de poluidora lançando seus resíduos sem tratamento diretamente no corpo d água existente nas proximidades. Como solução para este problema foi implantado um sistema constituído de Leito de Drenagem para os lodos de decantadores e Sedimentador para as águas de lavagem de filtros. O sistema foi construído na própria área da ETA. O Leito de drenagem é constituído de um tanque em alvenaria e meio drenante com camada suporte de brita recoberto com manta geotextil. A massa final de sólido do lodo desaguado apresentou condição suficiente para manejo de retirada, transporte e disposição. O drenado foi encaminhado ao Sedimentador para reuso. Apresentou grande redução de turbidez, sólidos e DQO. O sistema foi projetado para um período de utilização inferior a 30 dias. O Sedimentador é constituído de um tanque em fibra de vidro instalado em posição que possa receber também o drenado do leito de drenagem. A água clarificada do Sedimentador e o drenado do Leito de Drenagem são recirculadas para o início da ETA. Os sólidos sedimentados no Sedimentador são bombeados para o Leito de Drenagem juntamente com o lodo de decantador. A operação do sistema demanda pouca mão de obra e equipamentos. A pesquisa realizada teve como objetivo projetar e analisar o comportamento do Leito de Drenagem, de acordo com o protótipo desenvolvido na pesquisa do PROSAB 2 Tema IV, integrado com o Sedimentador. Essa tecnologia integrada se apresenta como solução efetiva para a grande maioria de ETAs com disponibilidade de área. É recomendado que sempre seja implantado o sistema (Leito de Drenagem e Sedimentador) em arranjos convenientes para cada ETA. A redução da área do Leito de Drenagem é função de estudos para lançamento da água clarificada dos decantadores diretamente para os filtros.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study, we evaluated the quality of filter backwash water and sludge decanter Water Bom Jardim Treatment Plant, located in Uberlandia, Minas Gerais, after sequential treatment with drainage bed, flotation and filtration dissolved air, all bench scale. Compounds were evaluated drainage bed effluent three different types of geotextile webs: RT-21, RT-26 and RT-31, and tested three kinds of constituents of the sand grain size filters. The effluent drained, after passage through the drainage bed, passed through the flotation unit dissolved air and then by filtration units. Preliminary tests with crude sample of filter backwash water and sludge decanter, in order to characterize it and evaluate it as its physical, chemical and biological were performed. The geotextile webs used were chosen from results of previous studies, performed with the same type of system. The experiments were divided into stages I and II. In step I were conducted without addition of coagulant or auxiliary experiments on coagulation / flocculation flotation. The samples, after passage through the system, evaluating physical parameters pH, turbidity, true color and apparent color and about the chemical parameters, remaining concentrations of aluminum and iron. Step II The same tests were carried out in the same step I and determination of quality parameters, however, with aluminum sulphate dose of 5, 10 and 15 mg / L in the coagulation / flocculation flotation. Tests conducted in step I showed better performance were performed with the RT-26 blanket in the output of filter 01 with a reduction of 91.8% of the apparent color, 41.4% of true color and 97.6% turbidity. In phase II trials conducted in the best performance was drained with the RT-mat 26 the output of the filter 02 when subjected to a dosage of 15 mg / L aluminum sulfate as a coagulant agent. There was a reduction of 96.4% of the apparent color, 86.2% of true color and 99.6% turbidity. The presented results confirm the efficiency of the system in removing solids present in the water washing of filters and ETA decanter sludge studied and confirmed the capability of using this system as an alternative to disposal or optionally for a new water supply line treated. / Neste trabalho foi avaliada a qualidade da água de lavagem de filtros e de lodo de decantador da Estação de Tratamento de Água Bom Jardim, localizada na cidade de Uberlândia-MG, após tratamento sequencial por leito de drenagem, flotação por ar dissolvido e filtração, todos em escala de bancada. Foram avaliados efluentes de leitos de drenagem compostos de três tipos de mantas geotêxteis distintas: RT-21, RT-26 e RT-31, e testados três tipos de granulometria de areia constituintes dos filtros. O efluente drenado, após passagem pelo leito de drenagem, passava pela unidade de flotação por ar dissolvido e em seguida pelas unidades de filtração. Foram realizados testes preliminares com amostra bruta da água de lavagem de filtros e de lodo de decantador, com o objetivo de caracterizá-la e avaliá-la quanto as suas características físicas, químicas e biológicas. As mantas geotêxteis utilizadas foram escolhidas a partir de resultados de trabalhos anteriores, realizados com o mesmo tipo de sistema. Os experimentos foram divididos nas etapas, I e II. Na etapa I foram conduzidos experimentos sem adição de agente coagulante ou auxiliares na coagulação/floculação da flotação. As amostras, após passagem pelo sistema, foram avaliadas quanto aos parâmetros físicos pH, turbidez, cor verdadeira e cor aparente e quanto aos parâmetros químicos, concentrações remanescentes de Alumínio e Ferro. Na etapa II foram realizados os mesmos ensaios da etapa I e mesmas determinações dos parâmetros de qualidade, entretanto, com dosagem de sulfato de alumínio de 5, 10 e 15 mg/L na coagulação/floculação da flotação. Os ensaios conduzidos na etapa I que mostraram melhor desempenho foram os realizados com a manta RT-26 na saída do Filtro 01 com redução de 91,8% da cor aparente, 41,4% da cor verdadeira e 97,6% da turbidez. Nos ensaios conduzidos na etapa II o melhor desempenho foi com o drenado da manta RT-26 na saída do Filtro 02 quando submetido a uma dosagem de 15 mg/L de sulfato de alumínio, como agente coagulante. Houve redução de 96,4% da cor aparente, 86,2% da cor verdadeira e 99,6% da turbidez. Os resultados apresentados confirmam a eficiência do sistema na remoção de sólidos presentes na água de lavagem de filtros e de lodo de decantador da ETA estudada, e confirmam a potencialidade de utilização deste sistema como alternativa ao descarte e como opção de nova linha de fornecimento de água tratada. / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3585.pdf: 4834479 bytes, checksum: 5a0924e0311d45a52820620dbafa4f6a (MD5) Previous issue date: 2011-03-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / Most of Water Treatment Plant (WTP) for public supply in Brazil use surface water as source and conventional complete cycle as treatment system. In this type of treatment wastewater are restrained/generated which vary mainly according to the type and amount of chemical added and the characteristics of the water resource. This wastewater is found mainly in clarifiers (sludge) and backwash water filter (BWF) from WTP. Unfortunately, most of Brazilian WTP launches its waste directly into water resources, violating Brazilian Law 9605 published in 1998. There are mechanical and natural technologies for water removal from wastewater restrained during the treatment. Once known that wastewater from WTP has fluid characteristic, some technologies to remove its water have been developed. A natural one is the drainage bed, developed and proposed by Cordeiro (2001). The drainage bed has basically two stages: drainage and evaporation. This dissertation presents results of a study, whose centre objective was to achieve improvements in water sludge removal restrained in clarifiers by the use of plastic cover (evaporation stage). Results of effective tests in prototypes located in Sao Carlos WTP (Sao Paulo State) with plastic cover have showed that this roof (commercial reference PVC 0.30 milimeters) uses has accelerated the evaporation process, and has protected sludge from rain. The height of the roof that presented the best result was 0.20 meters in relation to the board of prototype, realizing to obtain a sludge 56% dryer than in tests without the roof. Preliminary tests in laboratory scale generated a promising scenario for the use of cationic polymer in large scale doubling the efficiency of the initial drainage of sludge. However, other laboratory tests with different characteristics of geotextile blanket only confirmed the superiority of using woven blanket type with surface density of 600 g/m² (which had already been used in other studies), compared to the others, in reference to obtain better efficiency at the initial drainage of water present in raw sludge. / A maior parte das Estações de Tratamento de Água (ETAs) para abastecimento existente no Brasil se utiliza de captação de águas superficiais e sistema de tratamento de ciclo completo convencional. Neste tratamento são retidos/gerados resíduos que variam principalmente segundo o tipo e quantidade de produto químico adicionado e as características do manancial de captação. Estes resíduos são encontrados principalmente nos decantadores (lodo) e na água de lavagem dos filtros (ALF) das ETAs. Infelizmente, a maioria das ETAs brasileiras lança seus resíduos diretamente em corpos d água, infringindo disposições da Lei 9.605/98. Existem tecnologias mecanizadas e naturais para remoção de água dos resíduos retidos no tratamento. Uma vez que possuem característica fluida, foram desenvolvidas algumas tecnologias para remoção de suas águas. Uma tecnologia natural para remoção de águas de resíduos de ETAs é o leito de drenagem, desenvolvido e proposto por Cordeiro (2001). O leito de drenagem possui basicamente duas etapas envolvidas: drenagem e evaporação. Esta pesquisa apresenta resultados de um estudo, cujo objetivo central foi alcançar melhorias na remoção da água de lodo retido nos decantadores através da utilização de cobertura plástica no leito de drenagem (etapa de evaporação). Resultados obtidos nesta pesquisa para ensaios realizados em protótipos de leitos de drenagem instalados na ETA de São Carlos-SP demonstraram que, quando se utiliza cobertura plástica (referência comercial PVC 0,30 mm), o processo de evaporação da água presente no lodo é acelerado e a ocorrência de precipitação não interfere em momento algum na remoção de água do lodo. A altura da cobertura em relação ao protótipo que apresentou os melhores resultados foi de 0,20 m, permitindo-se obter um lodo final até 56% mais seco que na ausência de cobertura. Ensaios realizados em escala laboratorial para condicionamento prévio do lodo bruto com polímero catiônico apresentaram resultados promissores para sua utilização em maior escala, duplicando a eficiência da drenagem inicial do lodo. Entretanto, outros ensaios laboratoriais com mantas geotêxteis de características distintas apenas confirmaram a superioridade da utilização de manta do tipo tecida de densidade superficial 600g/m² (que já havia sido utilizada em outras pesquisas) em relação às demais, no que se refere à obtenção de melhor eficiência na drenagem inicial da água presente no lodo bruto.