Roteiro de Dimensionamento

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AERADORES
TABULEIRO OU BANDEJATABULEIRO OU BANDEJA
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
� TAS = 300 - 1.000 m³/m².dia
� Espaçamento = 0,40 – 0,60 m� Espaçamento = 0,40 – 0,60 m
� N = 4 – 5 tabuleiros superpostos
� A = área de um tabuleiro
� Ø leito percolador = ½” – 2” (coque)
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EXERCÍCIO
CASO: CASO: Dimensionar dosagem de Cloreto Férrico, considerando:
Q = 200 L/s
T = 13 mg/L (produto ativo - teste de bancada)
% impureza = 62%
Frequencia de abastecimento da ETA = bimensal
Peso específico do FeCl3 = 1,44 g/cm³ = ton/m³
�Consumo = 200.13.(100/38) = 6842 mg/s = 591 kg/dia
� Volume de Armazenamento (2 meses + 10 dias)
(70 dias.591 kg) / 1440 kg/m³
Volume = 28,70 m³
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Recomendações
�Determinar da melhor relação G.T em laboratório
� G=700 a 1.000 s-1 e T < 5 s (mistura hidráulica) e T < 2 s (mecânica)
MISTURA RÁPIDA
4
Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
W (pol) W (cm) A B C D E F G K N X Y
Vazão com 
Escoamento 
Livre (L/s)
1'' 2,5 36,3 35,6 9,3 16,8 22,9 7,6 20,3 1,9 2,9 - - 0,3 - 5,0
3'' 7,6 46,6 45,7 17,8 25,9 45,7 15,2 30,5 2,5 5,7 2,5 3,8 0,8 - 53,8
6'' 15,2 61,0 61,0 39,4 40,3 61,0 30,5 61,0 7,6 11,4 5,1 7,6 1,4 - 110,4
9'' 22,9 88,0 86,4 38,0 57,5 76,3 30,5 45,7 7,6 11,4 5,1 7,6 2,5 - 252,0
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
1' 30,5 137,2 134,4 61,0 84,5 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 3,1 - 455,9
1 1/2' 45,7 144,9 142,0 76,2 102,6 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 4,2 - 696,6
2' 61,0 152,5 149,6 91,5 120,7 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 11,9 - 937,3
3' 91,5 167,7 164,5 122,0 157,2 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 17,3 - 1427,2
4' 122,0 183,0 179,5 152,5 193,8 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 36,8 - 1922,7
5' 152,5 198,3 194,1 183,0 230,3 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 45,3 - 2423,9
6' 183,0 213,5 209,0 213,5 266,7 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 73,6 - 2930,8
7' 213,5 228,8 224,0 244,0 303,0 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 85,0 - 3437,7
8' 244,0 244,0 239,2 274,5 349,0 91,5 61,0 91,5 7,6 22,9 5,1 7,6 99,1 - 3950,2
10' 305,0 274,5 427,0 366,0 475,9 122,0 91,5 183,0 15,3 34,3 - - 200,0 - 5660,0
5
Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
Q = k.Hn (m³/s)
W k n
3" 0,176 1,547
6" 0,381 1,580
9” 0,535 1,530
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
9” 0,535 1,530
1' 0,690 1,522
1½' 1,054 1,538
2' 1,426 1,550
3’ 2,182 1,556
4’ 2,935 1,578
5’ 3,728 1,587
6
Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
Q (L/s) para Valores da largura da garganta (W) do medidor Parshall
H (cm)
3”
(7,62cm)
6”
(15,24cm)
9”
(22,86cm)
1’
(30,5 cm)
1½’
(45,75 cm)
2’
(61cm)
3’
(91,5 cm)
4’
(122 cm)
3 0,8 1,4 2,5 3,1 4,2 – – –
4 1,2 2,3 4,0 4,6 6,9 – – –
5 1,5 3,2 5,5 7,0 10,0 13,8 20 –
6 2,3 4,5 7,3 9,9 14,4 18,7 17 35
7 2,9 5,7 9,1 12,5 17,8 23,2 34 45
8 3,5 7,1 11,1 14,5 21,6 28,0 42 55
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
8 3,5 7,1 11,1 14,5 21,6 28,0 42 55
9 4,3 8,5 13,5 17,7 26,0 34,2 50 66
10 5,0 10,3 15,8 20,9 30,8 40,6 60 78
11 5,8 11,6 18,1 23,8 35,4 46,5 69 90
12 6,7 13,4 20,4 27,4 40,5 53,5 79 105
13 7,5 15,2 23,8 31,0 45,6 60,3 93 119
14 8,5 17,3 26,6 34,8 51,5 68,0 101 133
15 9,4 19,1 29,2 38,4 57,0 75,5 112 149
16 10,8 21,1 32,4 42,5 63,0 83,5 124 165
17 11,4 23,2 35,6 46,8 69,0 92,0 137 182
18 12,4 25,2 38,8 51,0 75,4 100,0 148 198
19 13,5 27,7 42,3 55,2 82,2 109,0 163 216
20 14,6 30,0 45,7 59,8 89,0 118,0 177 235
25 20,6 42,5 64,2 83,8 125,0 167,0 248 331
7
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
RECOMENDAÇÕES
� Velocidade na garganta > 2,0 m/s
� H0 montante > 0,25 m
� H2 jusante < 0,7 Ho (W > 9”)
H2 jusante < 0,6 Ho (W < 9”)
8
Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
MISTURA RÁPIDA
CALHA PARSHALL
1) Escolha da calha = f(vazão)
2) Velocidade na garganta > 2,0 m/s
3) H0 montante > 0,25 m
H0 → equação da calha
4) H jusante < 0,7 Ho (W > 9”)
M
E D
I Ç
Ã
O
 D
E 
V
A
Z Ã
O
4) H2 jusante < 0,7 Ho (W > 9”)
H2 jusante < 0,6 Ho (W < 9”)
5) H0 = H3
6) hf = H0 – H2
7) vgarganta = Q/(W. H2) [m/s]
8) T = vgarganta /F [s]
9) G = (hf.γ / µ.T)0,5 [s-1]
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Recomendações de Projeto
� Utilizar de G’s decrescentes
� Determinar de G e T experimentalmente
� G =70 a 10 s-1; T = 20 a 30 min (hidráulica) e T = 30 a 40 min (mecânica); 
G.T = 20.000 a 200.000
� Velocidade de escoamento = entre 10 cm/s e 60 cm/s
FLOCULADOR
� Velocidade de escoamento = entre 10 cm/s e 60 cm/s
10
FLOCULADORES MECANIZADOS
FLOCULADOR
11
53
... DnKP ρ=
V
PG
.µ
=
Agitadores 
Mecanizados
µ - viscosidade dinâmica (100 x 10-6 kg.s/m²)
KT - coeficiente de potência
n - rotação (rpm)
ρ - massa específica (kg/m³)
D - diâmetro do rotor (m)
FLOCULADOR
53
... DnKP T ρ=
Tipo de rotor Valor de KT
Hélice propulsora marítima (3 hélices) 0,87
Turbina (seis palhetas retas) 5,75
Turbina (seis palhetas curvas) 4,80
Turbina com quatro palhetas inclinadas a 450 1,27
Turbina com quatro palhetas inclinadas a 320 1,0 a 1,2
Turbina com seis palhetas inclinadas a 450 1,63
P - Potência dissipada (W)
12
53
... DnKP T ρ=
Tipo de rotor Valor de KT
5 – 5,5
FLOCULADOR
5 – 5,5
1,5 – 2
13
53
... DnKP T ρ=
Tipo de rotor Valor de KT
0,5 – 0,8
FLOCULADOR
0,3 – 0,4
1,2 – 1,3
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FLOCULADOR
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NBR12216 (NB 592/1992) 
Parâmetro Q < 1.000 m³/d Q médio Q > 10.000 m³/d
TAS (m³/m².d) 25 35 40
DECANTADOR
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 m
T detenção (h) 2 - 3
Vazão no 
vertedor q < 1,8 L/s.m
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ARMAZENAMENTOARMAZENAMENTO
� Tempo estimado: Frequência de abastecimento + 10 dias (segurança)
� Volume armazenado = (Consumo.Tempo) / Peso específico
� Altura máxima das pilhas = 1,50 m
ARMAZENAMENTO E 
PREPARO
PREPAROPREPARO
� Quantidade de tanques: n > 2
� Concentração da solução < 10% (1% = 1 g/100 mL)
� Volume diário de solução: Vms [L] = (Massa diária.100) / % solução
� Volume útil de cada tanque: Vu > Vms / (n – 1)
� Deve-se prever borda livre, inclinação e descarte de fundo
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EXERCÍCIO
TANQUE DE PREPARO
� Solução a 5% = 5 g/100 ml = 50 g/L = 0,05 kg/L
� Volume diário de solução = (22 kg/dia)/(0,05 kg/L) = 440 L/dia 
� Tanques = 2 unidades (adotado)
� Volume útil de cada tanque: Vu > Vms / (n – 1) = 0,44 m³/(2-1)� Volume útil de cada tanque: Vu > Vms / (n – 1) = 0,44 m³/(2-1)
Vu = 0,44 m³
� Adotando-se tanque com base quadrada, com lado L = 0,80 m, determina-se 
a profundidade útil do tanque: Hu = 0,44/0,80² = 0,69 m.
� Borda livre (adotada) = 0,15 m.
� Acúmulo de insolúveis = 0,16 m
� H total = 0,69 + 0,15 + 0,16 = 1,0 m