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Avaliação de diâmetros equivalentes para obtenção de distribuição de tamanho de partículas na floculação

Resumo

Este texto apresenta estudo comparativo, entre alguns diâmetros equivalentes, aplicado na determinação distribuição de tamanho de partículas floculentas. Para tal foi realizado ensaio de bancada usando jartest acoplado a um sistema de aquisição e tratamento de imagem. Foram investigadas as projeções de esferas equivalentes em área, perímetro, média aritmética (diâmetro médio) e geométrica (para medidas de mínima e máxima). Os resultados foram avaliados conforme o conceito de diâmetro equivalente resultando uma forma esférica e demonstram que para cada diâmetro equivalente obtido por diferentes métodos, obtêm-se diferentes distribuições de tamanho de partículas e diferentes diâmetros médios, evidenciando sua sensibilidade conforme o método empregado e conforme formato da partícula estudada.

Introdução

As partículas em suspensão encontradas na água são estruturas tridimensionais, polidispersas e de geometria irregular, sendo necessário estabelecer um referencial; sua quantificação e classificação, respectivamente em concentração e forma são importantes principalmente para o entendimento dos efeitos desta distribuição e para a previsão das técnicas de separação mais adequadas (Oliveira et al., 2015).

A agregação de pequenas partículas em partículas maiores é um método bem estabelecido de remoção de turbidez, cor e outros materiais orgânicos e inorgânicos em obras de tratamento de água (Jarvis, 2005). As etapas de coagulação / floculação em uma estação de tratamento de água são de vital importância, pois são responsáveis pela desestabilização e formação dos agregados que serão separados através do processo de interação físico-químico e formação de flocos cujas características físicas de formato dependem de características intrínsecas de processo e das substâncias envolvidas, delimitando o sucesso nas etapas subsequentes do tratamento.

Quanto à geometria dos agregados, Junker (2006) explicita que o diâmetro de uma partícula pode ser obtido por meio de medições diretas, como por exemplo, área e diâmetro máximo e mínimo, ou por meio de cálculo de diâmetro equivalente, assumindo a forma esférica como representativa, visto que essa é a única que pode ser representada por um único número. Entre as expressões existentes para retratar o diâmetro equivalente esférico pode-se citar o geométrico e o aritmético. Segundo Santos et al. (2004) dentre as técnicas de determinação de tamanho de partículas existem as sem fracionamento da amostra, na qual não é aplicado nenhum mecanismo de separação, consequentemente as frações de tamanho presentes na amostra são determinadas por uma única medição e quando a análise do tamanho da partícula é processada a partir de técnicas de imagem, pode-se utilizar o comprimento máximo, a área projetada ou perímetro como referências de equivalência ao diâmetro.

Neste texto serão abordadas diferentes equações para obtenção de diâmetro equivalente utilizando-se dados gerados por técnica de análise de imagem.

Autores: Lívia Savioli Manetta e Rodrigo Braga Moruzzi.

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