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Tratamento de ÁguaFiltração em Carvão
Perguntas Frequentes
• O que é o carvão ativado?
O carvão ativado é um material granulado ou em pó usualmente produzido pela queima de substâncias a base de celulose, tais como madeira ou casa de coco, na ausência de ar.
• Quando ele é utilizado no tratamento de água?O objetivo principal desse tipo de filtro é reduzir odores e gostos estranhos,
incluindo o cloro. Também é útil na redução de cor.
Carvão Ativado
• Carvão de origem vegetal ou mineral, ativado através
de aplicação de CO2 ou vapor de água sob
temperatura (600 a 1000 oC) e pressão controlados;
• No Brasil utiliza-se carvão vegetal, obtido através da queima de casca de coco principalmente;
• Tipos de Carvão:– Granular
– Pó
– Bloco
– Todos eles de origem mineral ou vegetal
Filtros de Carvão Ativado
• O objetivo principal desse tipo de filtro é reduzir cloro, coloração, matéria orgânica, odores e gostos estranhos que podem estar presentes na água.
• Os Filtros de Carvão CUNO consistem num tanque, meio suporte de cascalho (no fundo do tanque), o meio filtrante apropriado (carvão granular), tubo sifão, válvulas, controles, e tubulações necessárias.
• O leito ocupa cerca de 60% do volume do tanque.
Adsorção
• Adsorção é um processo físico pelo qual as partículas e impurezas moleculares ficam retidas na superfície dos poros do carvão ativado.
• A adsorção permite a retenção das substâncias que alteram as propriedades organolépticas da água.
• Os grãos de carvão possuem milhões de pequenos poros. Devido à sua enorme área superficial, ele pode remover grandes quantidades de contaminantes.
A superfície do carvão ativado
Caminho da
Difusão
Macroporo
Microporos
Solventes
Grandes Moléculas
Orgânicas
Canais ou Poros
> 1 m
de transição
0,01 - 1 m
Grandes: 2,5 - 10 nm
Médios: 1,5 - 2,5 nm
Pequenos: < 1,5 nm
Difusão no poro
Difusão
superficial
(Apenas 1 g de carvão ativado pode ter valores de
área superficial superiores a 500 m2)
Fatores de Performance
• O tempo em que a água permanece em contato com o carvão (quanto mais longo é o tempo de contato, melhor será sua ação);
• A quantidade de carvão no cartucho ou no leito (quanto mais carvão, melhor será sua ação)
• O nível de contaminação (quanto maior for a quantidade de contaminantes na água, menor será o tempo de vida do carvão)
• Diminuição da taxa de vazão (redução do fluxo, para a água passar mais lentamente pelo leito)
• Diminuição no tamanho das partículas de contaminante no leito de carvão, através de uma pré-filtração.
Fatores de Performance
Dimensionamento
• Os leitos de carvão são dimensionados pela taxa de filtração, quantidade de carvão ativado, altura do leito, concentração de contaminantes, etc.
• Nos filtros 3M/CUNO essas variáveis são pré-fixadas. Para o seu dimensionamento utiliza-se apenas a vazão.
• Deve ser feita com água filtrada sempre que possível;
• A vazão de retrolavagem deve ser cerca de 30% maior que a de filtração;
• A pressão de retrolavagem deve ser a mesma de filtração.
Retrolavagem
• Qual a vantagem de utilizar carvão em pó em vez do granular?
– Aumento da superfície de contato disponível para troca e adsorção. Em detrimento ao aumento de perda de carga do leito.
• Quais fatores afetam a performance do filtro de carvão?
– Índice de Cloro livre, Taxa de Filtração, Qtd de Matéria Orgânica, Turbidez, etc
Performance
Discussão
• Por que retrolavar o filtro de carvão?– Para eliminar as partículas retidas mecanicamente
• Quando o filtro precisa ser retrolavado?– Qdo a perda de carga do mesmo atingir o valor determinado
na aplicação.
• Porque pode ocorrer crescimento microbiano dentro do leito de carvão ?– O carvão retira o cloro desprotegendo microbiologicamente a água,
os caminhos internos do carvão fornecem local para reprodução.
• Qdo o leito deve ser trocado ?– Qdo os sitios do carvão estiverem saturados, ou seja, não ocorre
mais decloração ou adsorção de matéria orgânica.
Modelos 3M Automáticos
Modelos disponíveis Vazão (m3/ h)
FCA 2000
2
KBW 2162 A
3
KBW 2471 A
4
KBW 3072 A
5
Composição Filtros de Carvão
• Cabeça Automática (1)
• Válvula By-pass (2)
• Tanque Uniflex (3)
• Tubo Sifão/Crepina (4)
• Cascalho (5)
• Carvão Ativado (6)
2
1
3
4
6 5
FCA 2000
Linha KBW
Cascalho
Carvão Ativado
Tubo Sifão
Crepina
Cabeça