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IFPA Curso: Técnico em Saneamento
TRATAMENTO DE ESGOTO
Professores: Profª. M.Sc. Jaqueline Maria Soares.
Belém Setembro/2008
NÍVEIS DO TRATAMENTO DE ESGOTOS
Tratamento preliminar
Tratamento primário
Tratamento secundário
Tratamento terciário ou pós-tratamento
remoção de sólidos grosseiros e areia
sólidos sedimentáveis e parte matéria orgânica em suspensão
matéria orgânica dissolvida e da matéria orgânica em suspensão não removida no tratamento primário
remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário Fonte: Chernicharo (2008)
TRATAMENTO PRELIMINAR
grade
caixa de areia
medidor de vazão
Corte do tratamento preliminar
• Barras de ferro ou aço
Retenção
• Espaçamento entre barras adequadamente projetadas para reter o material com baixa perda de carga.
Gradeamento • Manual
Remoção • Mecanizada
Tipos de sólidos grosseiros removidos na grade
•Pedaços de papel; •Pedaços de pano; •Pedaços de plástico; •Pedaços de madeira; •Pedaços de algodão; •Fraldas descartáveis; •Absorventes higiênicos •Pequenos animais ,ortos; •Cabelo e etc.
Fonte:Nuvolari (2003)
Fonte: Prado (2006).
Fonte: Prado (2006).
Qual o destino final dos resíduos retidos e removidos??
Incineração; Aterramento em valas; Aterros sanitários
GRADEAMENTO
Tipo de limpeza? Inclinação? Tipo de grade? Espaçamento e espessura da grade? Largura da grade? Largura do canal de acesso a grade? Velocidade de passagem pela grade? Número de espaçamentos entre as barras? Número de barras? Perda de carga?
GRADEAMENTO
DEFINIÇÕES E CRITÉRIOS DE PROJETO
Grades – Quanto ao Tipo de Limpeza
Manual
Mecanizada
Qmáx<250L/s
Qmáx =>250L/s
Ancinho
• Temporizador; • Flutuadores; • Sensor de nível.
Fonte:Alem Sobrinho (2003); NBR 12208 (1992)
Grade Manual
Grade Mecanizada
Fonte: Volschan (2008)
Grades – Quanto ao Ângulo de Inclinação
Manual
Mecanizada
60º a 90º (usual 75º a 85º)
45º a 60º
Fonte:NBR 12208 (1992)
Grades – Quanto ao Espaçamento entre as Barras (a)
Grossa
40 a 100mm
Média
20 a 40mm
Fina
10 a 20mm
Ultrafina
3 a 10mm
a
Fonte:NBR 12208 (1992) e Jordão e Pêssoa (2005).
Permitem a passagem de grandes quantidades de materiais
Oneram os custos com operação, limpezas periódicas. Deve-se evitar grande perda de carga.
Para grades de barras manuais recomenda-se espaçamento normalmente de 25mm. Para grades de barras mecanizadas normalmente implica no uso de grades finas com espaçamento entre 10 a 20mm.
Fonte:Alem Sobrinho (2003)
Grades – Quanto a Espessura das Barras (t)
13mm Grossas
11mm 10mm
Médias e Finas
8mm 6mm
t
Fonte:NBR 12208 (1992) e Jordão e Pêssoa (2005).
Grades – Velocidade do esgoto na grade
Vmáx
0,8 a 1,20 m/s
Vméd
0,6 a 0,75 m/s
Vmín
0,4 a 0,5 m/s
Velocidade muito baixas: acarretariam um grande volume de material retido, bem como depósito de areia no fundo do canal de acesso à grade. Velocidades muito altas: provocariam o arrastamento de materiais que deveriam ser retidos.
A velocidade máxima de passagem do líquido na grade é ≤ 1,20m/s
A velocidade mínima de passagem do líquido pelo canal é de 0,40m/s, para evitar sedimentação.
Fonte:NBR 12208 (1992)
DIMENSIONAMENTO BASEADO NOS CRITÉRIOS DE PROJETO
NBR 12208/1992 – Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário
1. Vazões de dimensionamento (m³/s)
• Qmáxi (início de plano) • Qmáxf (final de plano) • Qméd • Qmín (k3=0,5)
2. Determinação da altura da lâmina d`água do canal de acesso a grade
A altura da lâmina de água é regulada pelo medidor de vazão
3. Cálculo da altura da água no medidor Parshall (Hp)
W – Largura da calha parshall
Tabela 1: Medidor Parshall W
Capacidade (l/s)
n
K
pol
cm
Mínima
Máxima
3,0 "
7,6
0,85
53,8
1,547
0,176
6,0 "
15,2
1,52
110,4
1,580
0,381
9,0 "
22,9
2,55
251,9
1,530
0,535
1,0 '
30,5
3,11
455,6
1,522
0,69
1,5 '
45,7
4,25
696,2
1,538
1,054
2,0 '
61,0
11,89
936,7
1,550
1,426
3,0 '
91,5
17,26
1426,3
1,556
2,182
4,0 "
122,0
36,79
1921,5
1,578
2,935
5,0 '
152,5
62,80
2422,0
1,587
3,728
6,0 '
183,0
74,40
2929,0
1,595
4,515
7,0 '
213,5
115,40
3440,0
1,601
5,306
8,0 '
244,0
130,70
3950,0
1,606
6,101
W
n k
Hp = (Q / K)1/n
Qmáxi
Hpmáxi = ?
Qmáxf
Hpmáxf = ?
Qmédia
Hpméd = ?
Qmínima
Hpmín = ?
GRADEAMENTO 4. Rebaixo do Medidor Parshall (Z):
Atenção!! Z = (Qmáxf x Hpmín – Qmín x Hpmáxf) Qmáxf – Qmín
;m
GRADEAMENTO 5. Altura útil do canal de acesso (Hca):
Hca = Hp -Z
Hcamáxi Hcamáxf Hcaméd Hca mín
GRADEAMENTO 6. Área do canal de acesso (Sc):
? Sc = Hca x Lcanal
Lcanal = largura do canal deve ser adotado, a partir da seguinte equação:
Q=VxS
GRADEAMENTO a. Largura canal adotada (Lcanal)
Q=vxS
Qmáxf = v x Lx Hcamáxf
Lcanal adotada =
Qmáxf v x Hcamáxf
Vmáx
0,8 a 1,20 m/s
Vméd
0,6 a 0,75 m/s
Vmín
0,4 a 0,5 m/s
GRADEAMENTO 7. Área do canal de acesso (Sc):
Sc = Hca x Lcanal adotada ; m²
Scmáxi
Hcamáxi
Scmáxf
Hcamáxf
L canal
Scméd
Hcaméd
adotada
Sc mín
Hca mín
GRADEAMENTO 8. Velocidade do canal de acesso (Vc):
Vc = Q / Sc
Atenção!! Vcmáxi
Qmáxi
Vcmáxf
Qmáxf
Vcméd
Qméd
Vc mín
Q mín
Scmáxf
GRADEAMENTO 9.Eficiência da grade (E): E = a / (a+t) Espaçamento (a) Grossa
40 a 100mm
Média
20 a 40mm
Fina
10 a 20mm
Ultrafina
3 a 10mm
Espessura (t) 13mm Grossas
11mm 10mm
Médias e Finas
8mm 6mm
Manual
Mecanizada
Qmáx<250L/s
Qmáx =>250L/s
Grades médias e= 25mm
Grades Finas e= 10 a 20mm
GRADEAMENTO 10. Área útil da grade (Aug):
Aug = Sc x E
; m²
Augmáxi
Scmáxi
Augmáxf
Scmáxf
Augméd
Scméd
Aug mín
Sc mín
E
GRADEAMENTO 11. Velocidade na grade (Vg):
Vg = Q / Au
; m/s
Vgmáxi
Qmáxi
Vgmáxf
Qmáxf
Vgméd
Qméd
Vg mín
Q mín
Augmáxf
A velocidade máxima de passagem do líquido na grade é ≤ 1,20m/s
GRADEAMENTO 12. Perda de carga (hf):
hf = 1,43 x (vg² - vc²)/2.g
;m
hfmáxi
vgmáxi
vcmáxi
hfmáxf
vgmáxf
vcmáxf
hfméd
vgméd
vcméd
hf mín
vg mín
vc mín
GRADEAMENTO 13. Velocidade através das barras para grade 50% obstruída(V50):
V50 = 2 x Vg
; m/s
V50 máxi
vgmáxi
V50 máxf
vgmáxf
V50 méd
vgméd
V50 mín
vg mín
GRADEAMENTO 14. Perda de carga na grade 50% obstruída (hf50):
hf = 1,43 x (v50² - vc²) / 2.g
;m
hfmáxi
v50máxi
vcmáxi
hfmáxf
v50máxf
vcmáxf
hfméd
v50méd
vcméd
hf mín
v50 mín
vc mín
GRADEAMENTO 15. Volume de material retido (VMR)
VMR = Fator x Q (m³/d)
VMRmáxi
Qmáxi
VMRmáxf
Qmáxf
VMRméd
Qméd
VMR mín
Q mín
;m
Fator
F = 0,015 (Dacach...)
16. Número de barras Nb e de espaçamentos Ne da grade
N barras =
(L – t)
barras = Nbarras x t
( t+a )
N espaçamento = Nbarras -1
espaçamento = N espaçamento x a
Largura real (m) = barras + espaçamento + espaçamento com a parede
espaçamento com a parede = 2 x ep* ep* = adotado para que a largura adotada seja igual a largura real
