apresentação luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

72
Dupla filtração com unidades conjugadas DUPLA FILTRAÇÃO Luiz Di Bernardo

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Palestra do Professor Luiz Di Bernardo em Governador Valadares, Minas Gerais - 18/06/2013

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Page 1: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Dupla filtração com unidades conjugadas

DUPLAFILTRAÇÃO

Luiz Di Bernardo

Page 2: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Vista geral da ETA construída em resina com pré-tratamento Câmaras de carga

Luiz Di Bernardo

Page 3: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Luiz Di Bernardo

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Page 5: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 6: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 7: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Vista superior da suspensão de células de Microcystis spp.

e extrato de Microcistinas – MCs

Page 8: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Luiz Di Bernardo

Page 9: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

FD ETASC2 RAF

CO (pré)

oxidante

alcalinizante

coagulante

extravasor

água coagulada

água

pré-filtrada

FAP

FD

coletor de efluentes

água

filtrada

FCAGCNC CAP

CAs

FLA

cultura de Microcystis spp

COs (inter)

RPT

CM-AE

oxidante

CO (pós)

oxidante

oxidante

água filtrada da ETASC2

CMRCM-AE: Câmara de mistura - AE

LEGENDA:

CNC: Câmara de nível constante

FD: Filtro descendente

RAF: Reservatório de água filtrada

CO : Câmara de oxidação

turbidímetro

CA: Câmara de adsorção

CMR: Câmara de mistura rápida

FLA: Filtro de laboratório de areia

FAP: Filtro ascendete de pedregulho

FCAG: Filtro de carvão ativado granular

RPT: Reservatório de pós-tratamento de efluentes

vai para coletor de efluentes Fluxograma de distribuição de água na instalação piloto

Page 10: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

ENS 1ENS 0 ENS 2 ENS 3 ENS 6 ENS 7 ENS 8ENS4(*) ENS 5

FASE 2 / AE-2: água filtrada da ETASC2

+Cultura e liofilizado de Microcystis spp.

cultivada em macrocosmos

FASE 3 / AE-3: água filtrada da ETASC2

+Microalgas e

cianobactérias coletadas em mananciais

LEGENDA:

CO : Câmara de oxidação

CA: Câmara de adsorção

CMR: Câmara de mistura rápida

FD: Filtro descendente

FLA: Filtro de laboratório de areia

FAP: Filtro ascendente de pedregulho

FCAG: Filtro de carvão ativado granular(*): Ensaio com problemas operacionais

Sistemas de tratamento utilizados nos ensaios para avaliação da remoção

de células e subprodutos de Microcystis spp. e ensaios de toxicidade

Page 11: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

FAP – Ensaio 1 FAP – Ensaio 2 FAP – Ensaio 3

Fotos do FAP durante os ensaios 1, 2 e 3

Page 12: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Caracterização da água do reservatório de Barra Bonita (amostragem pontual em função da profundidade)

Ponto de Amostragem: GPS: 22° 31,408' S e 48° 31,887' W, disco de Secchi: 0,8m, horário: 12:25h.

Observações: dia ensolarado, sem nuvens, com ventos; muitas pessoas pescando às margens da represa e barcos de turismo passando (sábado)

Parâmetros Profundidade (m)

0 5 10 15 20 25 pH 6,93 6,47 6,15 5,87 5,69 5,33 Temperatura (°C) 20,8 20,2 20,1 19,4 19,2 19,2 Condutividade elétrica (µS/cm) 0,182 0,184 0,184 0,177 0,174 0,193 Clorofila-a (µg/L) 73,68 69,78 37,53 1,67 1,9 0 Feofitina (µg/L) 5,51 4,95 4,96 3,01 0,49 2,93 N-amoniacal (µg/L) 17,43 17,43 17,82 20,54 25,20 11,21 N-nitrato (µg/L) 645,46 610,52 806,02 543,93 646,88 626,57 N-nitrito (µg/L) 41,91 38,33 46,22 9,21 6,83 9,55 N-Total (µg/L) 1351,90 1345,37 821,58 908,33 830,06 734,17 Fosfato-inorgânico (µg/L) 7,97 10,90 5,63 15,60 13,84 16,48 Fosfato-orgânico (µg/L) 2,98 3,41 8,38 2,08 5,67 4,56 Fosfato-total (µg/L) 10,95 14,32 14,01 17,68 19,51 21,04 P-Total (µg/L) 160,59 147,22 111,66 65,01 64,35 61,74 Silicato (mg/L) 6,87 6,70 6,51 6,75 6,87 6,79 SST (mg/L) 18,67 14,33 7,11 2,40 3,20 4,00 SSF (mg/L) 0,00 3,00 1,11 0,00 1,60 1,80 SSV (mg/L) 18,67 11,33 6,00 2,40 1,60 2,20

Page 13: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Den

sid

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ito

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aa

a

(in

d/m

L)

Xanthophyceae 6,50

Conjugatophyceae 4,33 1,87 1,87

Chrysophyceae 2,17 1,87 4,33

Euglenophyceae 2,17

Chlorophyceae 95,29 56,15 64,17 67,21 30,32 17,32

Bacillariophyceae 15,16 6,02 80,21 87,74 119,11 190,58

Cyanophyceae 340,00 288,76 342,90 61,61 62,80 45,48

0 m 5 m 10 m 15 m 20 m 25 mProfundidade (m) �

����28% ����29%

����73%����82%

����70%

����18%

Densidade fitoplanctônica da amostragem pontual realizada em função da

profundidade no reservatório de Barra Bonita – SP (Brasil)

Page 14: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Local de coleta (Reservatório de Barra Bonita – SP) Amostragem pontual

Vista geral do local de coleta do material para compor a AE-3

Page 15: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Densidade Microcystis spp. da ordem de 108cel/mL

em material concentrado coletado

Densidade Microcystis spp. da ordem de 107cel/mL em suspensão diluída empregada nos ensaios

Material coletado no reservatório de Barra Bonita – SP (Brasil)

e da suspensão empregada para compor a AE-3

Page 16: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Os testes de toxicidade aguda com dafinídeos (Ceriodaphnia dubia e Ceriodaphnia

silvestrii) e biomonitoramento com peixes (Danio rerio) foram realizados com asculturas mantidas nos aquários. Ceriodaphnia dubia Richard é oriunda de regiõestemperadas e Ceriodaphnia silvestrii Daday, espécie nativa

Page 17: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 18: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

0,01

0,10

1,00

10,00

0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00

Tempo de funcionamento (h)

Tu

rbid

ez (

uT

)

DFI

AD AE FAP Intercloração FD FCAGMR

Variação da turbidez em função do tempo nas águas de diluição e de estudo e nos efluentes de cada

processo de tratamento do Ensaio 1

Page 19: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

1,0E+00

1,0E+01

1,0E+02

1,0E+03

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Den

sidad

e de

Mic

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spp.

EN

SA

IO1-

IP(c

el/m

L)

aaaa

AE 4,1E+04 3,1E+04 3,8E+04 2,1E+04 3,6E+04 2,3E+04

eflu. FAP 1,5E+01 5,0E+00 9,0E+00 4,0E+00 1,7E+00 6,0E+00

eflu. INTER 2,5E+02 5,0E+00 9,0E+00 8,0E+00 4,0E+00 2,0E+00

eflu. FD 1,7E+01 1,5E+01 3,0E+00 1,9E+01 2,0E+00 1,7E+00

eflu. CAG 5,0E+00 2,0E+00 5,0E+00 1,7E+00 1,0E+01 1,7E+00

1 3 6 (ant. DFI) 7 (dep. DFI) 9 12Hora (h)�

Densidade de Microcystis spp. na água de estudo e nos efluentes de cada processo de

tratamento para diferentes tempos de amostragem do Ensaio 1

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1,0E+00

1,0E+01

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m)

EN

SA

IO1-

IP(n

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L)

AD 6,2E+03 5,8E+03 5,3E+03 5,1E+03 3,0E+03 3,1E+03

AE 6,4E+04 9,1E+04 7,4E+04 6,3E+04 5,6E+04 7,0E+04

eflu. FAP 3,5E+02 2,6E+02 2,1E+02 1,7E+02 2,4E+02 3,2E+02

eflu. INTER 1,9E+03 5,2E+02 5,2E+02 6,7E+02 6,4E+02 4,1E+02

eflu. FD 2,9E+02 1,9E+02 1,9E+02 2,7E+02 2,6E+02 3,5E+02

eflu.FCAG 1,3E+03 3,5E+02 4,4E+02 7,8E+02 1,2E+03 1,5E+03

1 3 6 (ant.DFI) 7 (dep.DFI) 9 12Hora (h)�

Número de Partículas (entre 1 e 10µm) nas águas de diluição e de estudo e nos efluentes de

cada processo de tratamento para diferentes tempos de amostragem do Ensaio 1

Page 21: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

0

5

10

15

20

25

Eq

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MC

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trac

elu

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s

EN

SA

IO1-

IP( µ

g/L

) aa

aa

AE 6,0 16,2 11,8 18,3 16,9 10,1

eflu. FAP 3,5 11,4 16,4 23,9 15,6 12,1

eflu. INTER 2,6 6,4 10,6 2,7 4,5 3,1

eflu. FD 3,2 3,8 6,9 3,0 3,5 3,0

eflu. CAG 0,9 0,1 0,2 0,2 0,3 0,2

1 3 6 (ant. DFI) 7 (dep. DFI) 9 12Hora (h)�

Concentração de Microcistinas - MCs extracelulares na água de estudo e nos efluentes de

cada unidade de tratamento para diferentes tempos de amostragem do Ensaio 1

Page 22: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

1

10

100

Su

bp

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-S

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1-I

P

g/L

) aa

aa

AE 11,7 0,0 0,0 0,0 0,0 27,2

eflu. INTER 19,1 0,0 0,0 0,0 0,0 8,0

eflu. FD 24,9 0,8 0,0 0,0 0,0 18,0

eflu. CAG 12,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,8

trihalometa-

nos THMs

haloacetonitri-

las HANs

halocetonas

HKs

cloralhidrato

CH

cloropicrinas

CPs

ácidos

haloacéticos

AHAs

Grupos SPOs �

Coleta 3h

Concentração de subprodutos orgânicos halogenados – SPOs formados na água de

estudo e nos efluentes de cada processo de tratamento para amostragem à 6h do ensaio 1

Page 23: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

FD ETASC2 RAF

CO (pré)

oxidante

alcalinizante

coagulante

extravasor

água coagulada

água

pré-filtrada

FAP

FD

coletor de efluentes

água

filtrada

FCAGCNC CAP

CAs

FLA

cultura de Microcystis spp

COs (inter)

RPT

CM-AE

oxidante

CO (pós)

oxidante

oxidante

água filtrada da ETASC2

CMRCM-AE: Câmara de mistura - AE

LEGENDA:

CNC: Câmara de nível constante

FD: Filtro descendente

RAF: Reservatório de água filtrada

CO : Câmara de oxidação

turbidímetro

CA: Câmara de adsorção

CMR: Câmara de mistura rápida

FLA: Filtro de laboratório de areia

FAP: Filtro ascendete de pedregulho

FCAG: Filtro de carvão ativado granular

RPT: Reservatório de pós-tratamento de efluentes

vai para coletor de efluentes Fluxograma de distribuição de água na instalação piloto

Page 24: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Valores mínimo e máximo de densidade de Microcystis spp. e eficiências médias parcial e acumulada observados nos Ensaios 1 a 6

Efluentes Valor mínimo (cel/mL)

Valor máximo (cel/mL)

Eficiência média parcial (%)

Eficiência média acumulada (%)

Ensaio 1

AE 2 x104 4 x104 - - FAP 1,7 36 100,0 100,0

Interoxidação 2 249 - - FD 1,7 34 0,1 100,0

CAG 1,7 10 0,0 100,0

Ensaio 2

AE 3 x104 5 x104 - - PRÉ 22636 43406 31,1 31,1 CAP 13992 30969 22,3 53,5 FAP 41 358 46,2 99,7 FD 3 50 0,3 99,9

Ensaio 3

AE 3 x104 5 x104 - - PRÉ 21890 32710 28,9 28,9 FAP 23 663 70,6 99,5 FD 31 191 0,3 99,8

Ensaio 4 (*)

AE 2 x104 4 x104 - - FAP 166 21268 67,7 67,7 FD 73 291 31,7 99,4

PÓS 62 179 0,2 99,5 CAG 5 20 0,4 100,0

Ensaio 5

AE 3 x104 5 x104 - - FAP 7,8 99,5 99,9 99,9 FD 27,6 350,1 - -

PÓS 7,1 39,1 0,3 99,9 CAG 7,1 77,8 0,0 99,9

Ensaio 6

AE 3 x104 5 x104 - - FAP 7,8 99,5 99,9 99,9 FD 27,6 350,1 - -

PÓS 7,1 39,1 0,3 99,9 CAG 7,1 77,8 0,0 99,9

(*): Ensaio com problemas operacionais.

Page 25: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Valores mínimo e máximo de partículas com tamanhos entre 1 e 10µµµµm e de eficiência acumulada nos Ensaios 1 a 8

Efluentes

Concentração de Partículas com tamanhos entre 1 e 10µm (num

part./mL)

Eficiência mínima

acumulada (%)

Eficiência máxima

acumulada (%) Valor mínimo Valor máximo

Ensaio 1

AE 6 x 104 9 x 104 (-) (-) FAP 1,74 x 102 3,48 x 102 99,5 99,7

Interoxidação 4,07 x 102 1,87 x 103 97,1 99,4

FD 1,89 x 102 3,51 x 102 99,5 99,8

CAG 3,46 x 102 1,48 x 102 97,9 99,6

Ensaio 2

AE 4 x 104 6 x 104 (-) (-)

FAP 2,41 x 102 3,99 x 103 92,6 99,5

FD 1,66 x 102 1,37 x 103 97,5 99,6

Ensaio 3

AE 3 x 104 7 x 104 (-) (-)

FAP 3,67 x 102 1,80 x 103 97,4 99,4

FD 2,56 x 102 6,73 x 102 98,9 99,6

Ensaio 4*

AE 7 x 104 2 x 105 (-) (-)

FAP 1,39E+03 8,73 x 103 88,3 98,5

FD 3,88 x 102 9,98 x 102 98,5 99,8

PÓS 1,05 x 102 1,48 x 103 97,8 99,2

CAG 4,89 x 102 1,73 x 103 97,4 99,6

Ensaio 5

AE 7 x 104 8 x 104 (-) (-)

FAP 1,95 x 102 1,12E+03 98,5 99,8

FD 3,33 x 102 6,68 x 102 99,2 99,6

PÓS 4,99 x 102 1,02 x 103 98,7 99,4

CAG 5,58 x 102 8,98 x 102 98,8 99,3

Ensaio 6

AE 5 x 104 6 x 104 (-) (-)

FAP 1,87 x 102 6,26 x 102 98,8 99,7 FD 2,58 x 102 7,47 x 102 98,8 99,5

PÓS 1,63 x 102 3,42 x 102 99,4 99,7 CAG 4,24 x 102 7,37 x 102 98,8 99,2

Ensaio 7

AE 6 x 104 8 x 104 (-) (-)

FAP 2,10 x 102 6,66 x 102 99,0 99,8

FD 1,91 x 102 3,90 x 102 99,4 99,8

Ensaio 8

AE 6 x 104 1 x 105 (-) (-)

FAP 2,23 x 102 7,11 x 102 99,3 99,6

FD 9,67 x 101 1,67 x 102 99,7 99,9

*: Ensaio com problemas operacionais, (-) não quantificado.

Page 26: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Valores mínimo e máximo de concentração de microcistinas extracelulares e eficiências nos Ensaios 1 a 5

Efluentes Valor

mínimo (µg/L)

Valor máximo (µg/L)

Eficiência mínima

(%)

Eficiência máxima

(%)

Eficiência média parcial

(%)

Eficiência média

acumulada (%)

Ensaio 1

AE 6,0 18,3 (-) (-) (-) (-)

FAP 3,5 23,9 7,8 41,5 26,3 26,3

INTER 2,6 10,6 10,0 85,4 46,2 59,4

FD 3,0 6,9 1,3 31,1 13,4 66,2

CAG 0,1 0,9 15,1 56,8 30,1 96,3

Ensaio 2

AE 11,4 20,4 (-) (-) (-) (-)

PRÉ 2,5 10,5 43,3 78,3 64,0 64,0

CAP 0,4 1,9 17,2 46,3 31,0 95,1

FAP 0,3 1,0 1,1 5,3 2,5 96,7

FD 0,1 0,8 0,0 1,8 0,9 96,9

Ensaio 3

AE 8,8 17,5 (-) (-) (-) (-)

PRÉ 0,2 1,6 88,4 97,4 92,5 92,5

FAP 0,2 1,2 0,9 6,0 3,3 95,8

FD 0,1 1,3 0,1 1,7 1,1 96,2

Ensaio 4*

AE 10,9 23,2 (-) (-) (-) (-)

FAP 4,6 23,2 10,2 57,5 27,3 27,3

FD 10,2 21,9 0,0 0,0 (-) 27,3

PÓS 0,7 2,0 76,6 96,0 88,7 91,2

CAG 0,0 0,2 92,9 99,1 96,7 99,2

Ensaio 5

AE 11,3 18,7 (-) (-) (-) (-)

FAP 10,4 16,8 5,7 20,3 11,0 11,0

FD 10,6 17,3 2,1 6,1 4,1 11,0

PÓS 0,1 2,8 68,9 97,7 83,4 91,3

CAG 0,0 0,0 83,6 99,9 91,9 99,8

*: Ensaio com problemas operacionais, (-): não quantificado.

Page 27: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

TRABALHOS NA INSTALAÇÃO PILOTO DE DUPLA FILTRAÇÃO DE PALMAS

Page 28: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Colunas de pré-oxid. Mistura Rápida

Page 29: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

FAP FRD

Page 30: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 31: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 32: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 33: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 34: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 35: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 36: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 37: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 38: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 39: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias
Page 40: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

TRABALHO DO JOSÉ ROBERTO

Água com Planktothrix agardii concentrada

Page 41: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

10 mg/L de PAC

30 mg/L de PAC 60 mg/L de PAC

Page 42: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

Início da DF no FAP Final da DF no FAP

Planktothrix agardii (200 x)

Page 43: Apresentação   luiz di bernardo 2 - seminário cianobactérias

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0:0

0

2:2

4

4:4

8

7:1

2

9:3

6

12

:00

14

:24

16

:48

19

:12

21

:36

0:0

0

Turb

ide

z e

flu

en

te F

AA

G e

FR

D (

uT)

Turb

ide

z ág

ua

bru

ta (

uT)

Água bruta Efluente FAAG Efluente FRD Efluente FCAG

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PROJETO ETA 06-B E ETRPALMAS-TO

XX

XX

XX

XX

XX

XX

XX

XX

RUA

CERC

A

ETA 06B

CAPTAÇÃO DE ÁGUABRUTA DA ETA 06A

RESERVATÓRIO DE ÁGUATRATADA (EXISTENTE)

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Unidade de adsorção

Segunda etapa

Mistura rápida Reservatório

para lavagemCasa de bombas

FAAG

Inter-oxidação

FRD

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FLOTO-FILTRAÇÃOLuiz Di Bernardo

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FLOTO-FILTRAÇÃO

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FILTRAÇÃO LENTA E FILTRAÇÃO EM MÚLTIPLAS ETAPAS

Luiz Di Bernardo

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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA DE LONDRES HAMPTON (160 ANOS)

Luiz Di Bernardo

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Luiz Di Bernardo

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Luiz Di Bernardo

a) captação

b) Dispositivos de controle de ClO2

c) Gerador de ClO2

d) Reservatório de água de arraste

e) Bombas de água de arraste

f) Tanques de purate

g) Tanques de ácido sulfúrico

h) Bombas para aplicação da

solução de dióxido de cloro

i) Aplicação da solução de dióxido

de cloro na adutora

Sistema de Geração de Dióxido de Cloro e Aplicação na Adutora – Captação de Água Bruta

OXIDAÇÃO

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Luiz Di Bernardo OXIDAÇÃO

a) Tambores de permanganato de potássio

b) Tanque de solução de permanganato de potássio

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ADSORÇÃO EM CAP

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Luiz Di Bernardo

ADSORÇÃO EM CAP

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Luiz Di Bernardo

FiME

Filtros lentos cobertos no Estado de Minas Gerais (Brasil)

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FiME

Filtro lento de ETA em duas épocas distintas do ano (Londres, RU)

Filtro lento coberto

Filtro lento coberto de

Interior do filtro lento coberto

ETA em Londres (RU)

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Luiz Di Bernardo

FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS

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Luiz Di Bernardo

FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS - ULTRAFILTRAÇÃO

AFLUENTE EFLUENTE

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TRATAMENTO DE ÁGUA COM ALGAS E CIANOBACTÉRIAS

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TRATAMENTO DE ÁGUA COM ALGAS E CIANOBACTÉRIAS

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TRATAMENTO DE ÁGUA COM ALGAS E CIANOBACTÉRIAS

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OBRIGADOCONTATOS: LUIZ DI BERNARDO

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Fones: 16 – 81211012 ; 16 – 33713466

São Carlos – SP - Brasil

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