RESUMO Durante a floculação mecanizada, o gradiente médio de velocidade (Gf) pode ser controlado de modo a formar agregados compatíveis com as unidades de separação sólido/líquido nas estações de tratamento de água, conferindo flexibilidade operacional ao sistema. Os ensaios de bancada auxiliam na definição da melhor condição de coagulação e floculação, permitindo até mesmo o controle da agitação (floculação ortocinética) e do tempo de detenção hidráulica. Todavia, não são conhecidos todos os efeitos secundários da formação dos agregados decorrentes do transporte inercial nem da sedimentação diferencial, após cessada a agitação mecânica na floculação. O presente trabalho buscou monitorar a influência combinada desses dois efeitos na formação dos agregados, por meio de técnica não intrusiva de captura de imagem associada à técnica particle image velocimetry. Foi possível verificar que o transporte dos agregados formados após a etapa de floculação decorre da ação do movimento inercial do fluido e da sedimentação diferencial, em proporção que varia no tempo. O movimento inercial apresenta predominância na influência da formação dos agregados do momento em que é cessada a agitação mecânica (Gf de 20 s-1) até 5,5 ± 0,5 minutos, quando os agregados passam a ser modificados predominantemente pela sedimentação diferencial. Por meio da análise dos agregados, foram observados dois momentos de crescimento no comprimento deles. O primeiro ocorreu entre os dois primeiros minutos, e o segundo, durante os minutos 4 e 6 de sedimentação, quando se deu a provável transição entre os mecanismos investigados.
ABSTRACT The velocity gradient can be controlled for aggregates formation during mechanized flocculation, so that aggregates can be subsequently removed in solid/liquid separation units, providing operational flexibility to the system. Batch assays help in finding the optimal coagulation and flocculation conditions, making possible to change gradient velocities and hydraulic detention time. Nevertheless, the secondary effects as result of inertial and differential sedimentation transport over aggregates after mechanized flocculation are not well known. Therefore, this paper aimed to present the combined effect of inertial and differential transport over aggregates, using nonintrusive image technique and particle image velocimetry (PIV). It was possible to verify that the transport of the aggregates formed after the flocculation step is due to the action of the inertial movement of the fluid and differentiated sedimentation, in a proportion that varies over time. The inertial movement is predominant in the influence of the formation of aggregates from the moment when mechanical agitation is stopped (Gf of 20 s-1) until 5.5 ± 0.5 minutes, when the aggregates are predominantly modified by differential sedimentation. Through the analysis of the aggregates, two moments of growth in their length were observed. The first occured up to the two first minutes, and the other between four and six minutes, when the transition between mechanisms is likely to happen.