Processamento e análise de imagem digital aplicados à avaliação da influência das condições de floculação na distribuição de tamanho dos flocos formados e na eficiência do processo de flotação por ar dissolvido (FAD) (2024)
- Authors:
- Autor USP: MELO JÚNIOR, CLÉCIO DE ALBUQUERQUE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-28112024-180924
- Subjects: FLOTAÇÃO; FLOCULAÇÃO; PROCESSAMENTO DE IMAGENS; IMAGEM DIGITAL; TRATAMENTO DE ÁGUA
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A Flotação por Ar Dissolvido(FAD) é uma tecnologia consolidada na clarificação de água para o abastecimento público. Porém, existem lacunas no entendimento de seu funcionamento, principalmente em como as características das partículas(flocos e microbolhas de ar) influenciam neste processo. A distribuição de tamanho dos flocos é uma variável que exerce influência em quase todas as etapas de tratamento de água, portanto, o conhecimento desta característica é essencial para otimização desses processos. Uma das etapas fundamentais para a formação dos flocos é Floculação, etapa predecessora à FAD e cujos parâmetros operacionais influenciam na sua eficiência. Acredita-se que existe uma distribuição de tamanhos ótima dos flocos que levaria à maximização da eficiência da clarificação da água por FAD. Assim, esse trabalho objetivou analisar a influência da distribuição de tamanhos das partículas floculadas na eficiência do processo de FAD para a clarificação de uma água sintética com cor moderada/elevada e baixa Turbidez a partir de ensaios laboratoriais em regime de batelada e métodos de aquisição, processamento e análise de imagem digital. Para tal foram realizados ensaios de clarificação em escala de bancada em colunas estáticas de FAD e ensaios para aquisição, processamento e análise de imagens digitais. Utilizou-se uma água sintética com Cor Aparente de 86,88±4,71 mgPtCo.L-sup e Turbidez de 6,77±0,78 µT. Foram testados cinco gradientes defloculação Gfloc (75, 100, 125, 150 e 180 s-sup), dois tempos de floculação - Tfloc(8 e 12 minutos) e quatro velocidades de flotação Vflot (10, 15, 20 e 25 m.h-sup). Os ensaios de clarificação indicaram que existe uma faixa de condições de floculação que levam à otimização da clarificação da água de estudo por FAD. Levando-se em conta as eficiências de remoção de Turbidez conclui-se que a melhor condição de floculação foi obtida quando Gfloc = 75 s-sup e Tfloc =12 minutos, pois nessas condições atingiu-se elevadas eficiências até mesmo para Vflot = 25 m.h-sup(condição essa mais forçada de flotação), resultando em uma eficiência de remoção de 90%. Para remoção de Cor Aparente os resultados foram otimizados quando Gfloc = 150 s-1 e Tfloc = 12 minutos, pois nessas condições atingiu-se elevadas eficiências até mesmo para Vflot = 25 m.h-sup(93% ). A partir dos ensaios de aquisição, processamento e análise de imagens digitais observou-se que para condições mais forçadas de flotação(Vflot >> 20 m.h-sup) partículas floculadas com tamanhos maiores que 262,10 ±6,90 m produziram maiores eficiências clarificação por FAD. Para a condição de floculação que levou à otimização dos resultados de remoção de Turbidez(Gfloc = 75 s-sup e Tfloc = 12 minutos) as partículas formadas tiveram tamanho médio de 565,81±35,05 µm. Já para Cor Aparente, as partículas formadas que levaram a otimização dos resultados tiveram tamanho médio de 262,10 ± 6,90 µm (Gfloc =150 s-sup e Tfloc=12 minutos). Também se constata que a FAD é um processo capaz de operar eficientemente com taxas bastante elevadas, requerendo tempos de floculação inferiores aos requeridos para a sedimentação
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 11.10.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
MELO JÚNIOR, Clécio de Albuquerque. Processamento e análise de imagem digital aplicados à avaliação da influência das condições de floculação na distribuição de tamanho dos flocos formados e na eficiência do processo de flotação por ar dissolvido (FAD). 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-28112024-180924/. Acesso em: 04 mar. 2026. -
APA
Melo Júnior, C. de A. (2024). Processamento e análise de imagem digital aplicados à avaliação da influência das condições de floculação na distribuição de tamanho dos flocos formados e na eficiência do processo de flotação por ar dissolvido (FAD) (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-28112024-180924/ -
NLM
Melo Júnior C de A. Processamento e análise de imagem digital aplicados à avaliação da influência das condições de floculação na distribuição de tamanho dos flocos formados e na eficiência do processo de flotação por ar dissolvido (FAD) [Internet]. 2024 ;[citado 2026 mar. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-28112024-180924/ -
Vancouver
Melo Júnior C de A. Processamento e análise de imagem digital aplicados à avaliação da influência das condições de floculação na distribuição de tamanho dos flocos formados e na eficiência do processo de flotação por ar dissolvido (FAD) [Internet]. 2024 ;[citado 2026 mar. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-28112024-180924/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-28112024-180924 (Fonte: oaDOI API)
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