Decantacao-Aula6

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SEDIMENTAÇÃO
ASPECTOS TEÓRICOS
� Operação unitária de separação física e dinâmica das partículas floculadas
� Última etapa da clarificação� Última etapa da clarificação
� Eficiência = f(etapas precedentes + concepção da distribuição da água + 
correntes convectivas causadas pela insolação + curto-circuitos + ação dos 
ventos)
� Dimensionamento dos canais de água floculada → evitar deposição e � Dimensionamento dos canais de água floculada → evitar deposição e 
ruptura dos flocos → variações da sua seção transversal ou da abertura da 
comporta de abastecimento
� Escoamento horizontal contrário aos ventos dominantes
SEDIMENTAÇÃO
ASPECTOS TEÓRICOS
Sedimentação Discreta
Não há aglutinação → equilíbrio entre peso, atrito e empuxo → V constanteNão há aglutinação → equilíbrio entre peso, atrito e empuxo → V constante
vs = [d².(ɣɣɣɣpartícula - ɣɣɣɣágua)] / 18.µ
vs é proporcional a (ɣɣɣɣpartícula - ɣɣɣɣágua) e a d²→ importância do tamanho da partícula
1) Coluna de Sedimentação: ts = H/vs
2) Tanque de fluxo horizontal: th = Volume/Q = H. As/Q
1 + 2 → vs = Q/As → velocidade de sedimentação ≡ TAS (m³/m².dia)
Remoção depende apenas da área superficial da unidade
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA
SITUAÇÃO DAS PARTÍCULASCASO
SEDIMENTAÇÃO
ASPECTOS TEÓRICOS
PARTÍCULAS REMOVIDAS
•Partículas com velocidade de sedimentação IGUAL 
ou MAIOR que vs e que entram no tanque em uma 
altura H.
PARTÍCULAS REMOVIDAS
•Partículas com velocidade de sedimentação IGUAL 
a v e que entram no tanque em uma altura MENOR 
PARTÍCULAS NÃO REMOVIDAS
•Partículas com velocidade de sedimentação 
MENOR que vs e que entram no tanque em uma 
altura IGUAL que H. 
a vs e que entram no tanque em uma altura MENOR 
que H. 
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA
SITUAÇÃO DAS PARTÍCULASCASO
SEDIMENTAÇÃO
ASPECTOS TEÓRICOS
PARTÍCULAS PODEM SER REMOVIDAS
•Partículas com velocidade de sedimentação 
MENOR que vs e que entram no tanque em uma 
altura MENOR que H.
PARTÍCULAS PODEM NÃO SER REMOVIDAS
•Partículas com velocidade de sedimentação 
MENOR que v e que entram no tanque em uma MENOR que vs e que entram no tanque em uma 
altura MENOR que H. 
� ↓ concentração de SS afluente → escala real se aproxima da sedimentação 
discreta (dificuldade de formação de flocos), todavia essa característica 
pode tornar desnecessária a etapa de decantação (filtração direta).
Sedimentação Floculenta
Aglomeração durante sedimentação → ↑ V sedimentação
SEDIMENTAÇÃO
ASPECTOS TEÓRICOS
Eficiência depende de H e de T → determinação experimental.
Sedimentação Zonal
Definição da interface entre fases líquida e sólida → ↑ concentração SS
V sedimentação = V interface → bom desempenho requer descarteV sedimentação = V interface → bom desempenho requer descarte
Sedimentação por Compressão
Peso dos sólidos acumulados remove parte da água do floco, ↓ volume
TESTES EM COLUNA DE SEDIMENTAÇÃO
Amostragem em diferentes pontos (alturas) e instantes para análise de SS. 
SEDIMENTAÇÃO
COLUNA DE SEDIMENTAÇÃO
Calcula-se remoção % para cada amostra.
Para sedimentação floculenta → gráfico de isoeficiências
OBSERVAÇÕES
� Diâmetro indiferente (usual a partir de 150 mm);
� Altura equivalente à H do decantador;
� Distribuição uniforme;
� Manutenção da temperatura durante ensaio (evitar corrente de convecção).
SEDIMENTAÇÃO
COLUNA DE SEDIMENTAÇÃO
SEDIMENTAÇÃO
COLUNA DE SEDIMENTAÇÃO
SEDIMENTAÇÃO
COLUNA DE SEDIMENTAÇÃO
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
H3
H1
prof. (m)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
tempo
0,00-10,00 10,00-20,00 20,00-30,00 30,00-40,00 40,00-50,00
50,00-60,00 60,00-70,00 70,00-80,00 80,00-90,00 90,00-100,00
TIPOS
Retangular ou Circular;
UNIDADES DE DECANTAÇÃO
Clássicos ou Lamelares (Tubulares)
Limpeza Manual ou Mecanizada
Número mínimo: 2 decantadores
DECANTADORES DE ESCOAMENTO HORIZONTAL
�Retangulares: melhor adequação ao lay out da ETA, com possível 
aproveitamento de paredes de floculadores e filtros.
�Circulares: apesar da facilidade que apresenta na remoção de lodo, seu 
emprego é mais restrito em ETA’s
UNIDADES DE DECANTAÇÃO
SEDIMENTAÇÃO – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
NBR12216 (NB 592/1992) 
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
Parâmetro Q < 1.000 m³/d Q médio Q > 10.000 m³/d
TAS (m³/m².d) 25 35 40
Vhoriz (cm/s) < 0,50 < 0,75 – 1,00
Geometria 4 (2,5) < C/L < (5,0) 10 ; 4 < C/H < 25 ; H = 3,0 a 5,0 mGeometria 4 (2,5) < C/L < (5,0) 10 ; 4 < C/H < 25 ; H = 3,0 a 5,0 m
T detenção (h) 2 - 3
Vazão no 
vertedor q < 1,8 L/s.m
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DISPOSITIVOS
Comportas
G = 354.Vc1,5.(f/Rh)1/2
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
G = 354.Vc .(f/Rh)
G em passagem de floculador
f = coeficiente de rugosidade do material
Cortinas de Distribuição
• Vh em cada orifício: 0,15 < Vh < 0,30 m/s (↓ quebra)
• Espaçamento máximo entre orifícios: 50 cm
• G semelhante ao da última fase da floculação• G semelhante ao da última fase da floculação
• Posição: d = 0,80 m da parede de entrada do decantador
d = 1,5.H.(a/A) → a = área total dos orifícios e A = transv.
a/A < 0,5
• Orifícios: afastados do NA = H/5 a H/6; e do fundo = H/4 a H/5 ; 
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
X/eX/e
e
dd
Saída do Decantador
• Taxa máxima de vazão linear no vertedor = 1,8 L/s.m → reduzir 
correntes que possam arrastar flocos.
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
correntes que possam arrastar flocos.
• Borda livre mínima no interior da calha = 10 cm
• Devem ocupar no máximo 20% do comprimento da unidade.
• Afastamento entre bordas de calhas vizinhas (F): 1,0 m< F< 2,5 m
• Descarga livre: Q = 1,38.b.(h)3/2
• Thompson: Q = 1,4.(h)5/2
Q - vazão recolhida na calha (m³/s)
b – largura interna da calha (m)
h – altura da lâmina dágua no interior da calha (m)
LIMPEZA
Manual
• Acumulação de lodo: acrescer de 10 – 20% em H
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
• Acumulação de lodo: acrescer de 10 – 20% em H
• Estimativa de quantidade de lodo produzido: cone Imhoff (mL/L)
• Declividade de fundo: 1 – 5%
• Intervalo entre limpezas: admitir 60 dias (períodos de chuva) até 5 
meses (estiagem)
• Descarte de fundo: cálculo da seção da adufa (S)• Descarte de fundo: cálculo da seção da adufa (S)
S = (A . h1/2) / 4850 . T
A: área do decantador; h: NA sobre eixo da comporta; t < 6h (esvaziar)
Mecanizada
• Velocidade do raspador < 30 cm/min
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
DECANTADOR DE 
ESCOAMENTO HORIZONTAL
Decantador de Fluxo Laminar
• Bandejas: escoamento laminar, 
↓velocidade de escoamento e ↑perímetro 
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
↓velocidade de escoamento e ↑perímetro 
molhado → ↓ número de Reynolds.
• Declividade ideal (2o 54’) e Usual (50 –
60o) → auto limpeza.
• TAS: 120 – 180 m³/m².dia
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
Decantador de Fluxo Laminar
• ↑ Vazão aplicada → tempo de detenção de ≈ 10 min. O reduzido 
tempo de detenção faz com que se considere a sedimentação do tipo 
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
tempo de detenção faz com que se considere a sedimentação do tipo 
discreta
• Modelo de Yao: relação L/d (comprimento equivalente), formato dos 
módulos.
• Descarga de fundo: diárias → elevada acumulação de lodo
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
ETA RIO GRANDE (SABESP)
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
ETA RIO GRANDE (SABESP)
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
ETA SANASA
DECANTADOR DE 
ALTA TAXA
DECANTAÇÃO
DECANTAÇÃO
DECANTAÇÃO