Avaliação de desempenho de estação de tratamento de água convencional e de filtração direta no município de Tijucas/SC

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2022.

A demanda por água potável tem crescido de forma acelerada em todo o mundo, porém, ironicamente, a contínua degradação dos mananciais têm reduzido a sua disponibilidade, o que está criando conflitos para atender todos os tipos de consumidores. A escassez deste recurso tem incentivado a realização de pesquisas que buscam a otimização das estações de tratamento, porém ainda são restritas as pesquisas que empregam a produção efetiva nas avaliações de desempenho. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de um sistema de tratamento convencional e de um sistema de filtração direta, em escala real, construídos na mesma planta e operados pela mesma equipe, considerando a aplicabilidade destas tecnologias em relação a qualidade da água bruta, os parâmetros operacionais dos sistemas de tratamento, como a carreira de filtração e as retrolavagens, e a produção efetiva. Foram realizadas análises da qualidade da água bruta e filtrada, calculadas as durações de carreiras de filtração e avaliados os processos de retrolavagens, buscando verificar a possibilidade de obter aumento da produção efetiva. Os resultados demonstraram que ambos os sistemas estudados possuem falhas operacionais, que não priorizam a qualidade da água no encerramento da carreira de filtração e desconsideram os limites de duração, o que coloca em risco a saúde dos consumidores e eleva o volume de perdas de água nos sistemas. O tratamento por filtração direta obteve produção efetiva média de 93,38%, abaixo do nível recomendado e o convencional de 95,93%. Diante disso, foi identificada a necessidade de padronização das atividades operacionais, visando a adequação dos critérios para encerramento da carreira de filtração e a redução de descartes de lodo de fundo, de modo a aumentar a produção efetiva.

Abstract: The demand for drinking water has grown rapidly around the world, but ironically, the continued degradation of water sources has reduced their availability, which is creating conflicts to serve all types of consumers. The scarcity of this resource has encouraged research that seeks the optimization of the water treatment plant, but research that employs as net water production in performance evaluations is still restricted. Therefore, the objective of this study was to evaluate the performance of a conventional treatment system and a upflow direct filtration system, in real scale, constructed at the same plant and operated by the same team, considering the applicability of these technologies in relation to the quality of the raw water, the operational parameters of the treatment systems, such as the filter run and the backwash, and the net water production. Analyses of the quality of raw and filtered water were performed, the durations of filter runs were calculated, and the backwashed processes were evaluated, seeking to verify the possibility of obtaining an increase in net water production. The results showed that both systems studied have operational flaws, which do not prioritize water quality at the end of the filter run and disregard the duration limits, which puts at risk the health of consumers and increases the volume of water losses in the system. The treatment by upflow direct filtration obtained an average net water production of 93.38%, below the recommended level and the conventional level of 95.93%. In that event, the need for standardization of operational activities was identified, aiming at the adequacy of the criteria for closing the filter run and reducing the disposal of bottom sludged, in order to increase the net water production.