9 DEZEMBRO, 2021
O teste de sedimentação em bancada é uma etapa básica para o dimensionamento do decantador (espessador e clarificador).
O experimento corresponde a um processo de separação sólido-líquido, que simula o que ocorre na prática. Para o teste é necessário o uso de uma proveta, de 1000 ou 2000 mL e algumas condições como: uma bancada plana e livre de vibrações, proveta posicionada contra paredes que contrastem com a cor do material a ser sedimentado, iluminação e um cronômetro.
Nos resultados dos testes alguns fatores como a massa específica, tamanho e forma da partícula e a velocidade terminal são importantes. A velocidade terminal de uma partícula, é uma velocidade uniforme quando as forças de impulsão e de atrito em que a partícula está sujeita igualam a força da gravidade.
Baseado nisso, o teste de sedimentação identifica o comportamento das partículas suspensas em um líquido e atribui dados de velocidade de sedimentação e concentração máxima da polpa.
Quando o interesse final é a polpa formada no fundo do decantador, damos o nome de espessador. Quando o interesse é no líquido clarificado, damos o nome de clarificador.
Durante o processo de decantação, algumas partículas podem ser muito pequenas ou estarem estabilizadas na suspensão, não tendo “força” o suficiente para decantar. Quando isso acontece, é utilizado o que chamamos de coagulante e floculantes, ambos aceleram a velocidade terminal na decantação, pois agregam as partículas, as fazendo ficar mais densas e decantando. O tipo de floculante e coagulante a ser utilizado vai depender do material a ser separado.
Figura 1 - Atuação do coagulante e do floculante (CAGLIARI, 2018)
O teste de proveta é acompanhado com um cronômetro, conforme a suspensão se decanta, o técnico responsável pela análise marca o tempo e a altura da polpa. Normalmente no início do teste, o tempo é marcado de minuto a minuto, pois a decantação é mais rápida, conforme o material decanta, o tempo entre uma marcação e outra aumenta.
Figura 2 - Etapa teste de filtração com carbonato de
Cálcio (Arquivo pessoal)
Para o dimensionamento do decantador utilizamos o método de Kynch, que propôs uma relação matemática para determinar a curva com um único teste de sedimentação. Essa curva é dada a partir de um gráfico de altura (z) versus tempo, como no modelo abaixo:
Figura 3 - Gráfico tempo x altura no modelo de Kynch (MAIA; SILVA, 2021)
Com os dados obtidos no teste de sedimentação em bancada inseridos no gráfico, conseguimos fazer os cálculos e dimensionar o decantador para determinado tipo de material.
A PROGT, conta com profissionais qualificados tanto para a fabricação dos equipamentos quanto para os testes de separação sólido-líquido para dimensionamento dos mesmos.
Autor: Cíntia Zanca
Referências
ACQUA TECNOLOGIA (San Luis - Lima). Coagulantes e floculantes. Disponível em: https://acqua.com.pe/producto/coagulantes-y-floculantes. Acesso em: 14 set. 2021.
CAGLIARI, Larissa. Padronização do uso de policloreto de alumínio e poliacrilamida em uma ETA de Porto Alegre. 2018. 51 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2018. Disponível em: https://lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/193334/001091463.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 14 set. 2021.
MAIA, Juliana Ferreira; SILVA, Otávio Henrique de Amorim. VERIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO DE ESPESSADORES. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_publicar_1.pdf. Acesso em: 14 set. 2021.
SEDIMENTAÇÃO Contínua: Teoria. Realização de Na C. Boechat, Ana L. Trindade, Rafaela Rosa, Thalys Santos, Victória Teixeira. Roteiro: Na C. Boechat, Ana L. Trindade, Rafaela Rosa, Thalys Santos, Victória Teixeira. S.I.: S.I, 2017. (6 min.), son., color. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=tgK5Hk89wXk&t=167s. Acesso em: 09 dez. 2021.
