Tratamento Preliminar

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TRATAMENTO PRELIMINAR (TP)
É mais no esgoto sanitário
O grau de tratamento de efluentes (ou despejos) depende de 2 fatores básicos:
1. Da qualidade desse efluente antes de ser lançado no corpo receptor.
2. Da legislação ambiental em vigor que regula os padrões de qualidade do despejo que pode ser lançado no corpo receptor.
Remoção de Sólidos Grosseiros
Processo de remoção de materiais sólidos (todos os tipos) presentes e/ou lançados inadequadamente na água residuária.
Finalidades (gradeamento e peneiramento):
· Proteção dos dispositivos de tratamento nas suas diferentes fase
· Proteção dos dispositivos de tratamento de efluentes, tais como: removedores, aeradores. Aumenta a vida útil dos próximos equipamentos
· Proteção dos corpos receptores
· Remoção parcial de carga orgâ
· Obstrução de tubulações
· Aumento da eficiência do sistema de tratamento – remoção de sólidos que poderiam comprometer o adequado funcionamento das unidades subsequentes
Características do sistema
· Dispositivo de retenção
· Dispositivo de remoção
Processos Unitários
· Gradeamento
· Peneiramento
GRADEAMENTO
Grades: Barras de aço paralelas, posicionadas perpendiculares ou inclinadas ao fluxo dos efluentes, retendo o material grosseiro transportado pelas águas residuárias.
· a remoção de sólidos bastante grosseiros, com diâmetro superior a 10 mm, como materiais plásticos e de papelões constituintes de embalagens
Dimensionamento:
· Velocidade do efluente/ de passagem: 0,40- 0,75 m/s (0,60 m/s)
· Característica do efluente: espessura e espaçamento das barras
Classificação Grades: 
· Grosseiras -> 5,0 cm =< espaçamento entre as barras =< 15,0 cm
· Médias -> de 2 – 5 cm;
· Finas -> 1 cm ou menos
Limpeza pode ser:
· Manual -> tem que ter uma inclinação com horizontal para jusante entre 70° a 80° (alpha na imagem)
· Mecânica -> tem que ver de acordo com o fabricante
· Escolhe de acordo com seu efluente
OBS: a vazão de dimensionamento das unidades do TP deve ser a vazão máxima afluente
· Principais parâmetros e critérios de dimensionamento para as unidades do TP fonte: NBR 12.209 [ABNT, 2011]
Velocidade máx através das barras da grade para a vazão final 1,20 m/s
Inclinação das barras em relação à horizontal 45 a 60° (limpeza manual) ou 60 a 90° (limpeza mecanizada)
Perda de carga mínima (escoamen de montante): 0,15 m (manual) pu 0,10 (mecanizada)
O espaçamento entre barras é fixado em função das dimensões dos sólidos grosseiros que se pretende remover.
Perda de carga avaliada, considerando 50% de obstrução
Recomendações ABNT – NBR 19.209/2009
· dimensionamento em função da vazão máx de cada unidade 
· quando gradeamento for mecanizado recomenda-se a instalação de pelo menos 2 unid podendo uma semana limpeza manual utilizada como reserva 
· instalação de uma grade grossa a montante de grades mecanizados para minimizar riscos de danos 
· instalar em suportes ou quadros - nunca chumbar na estrutura de concreto 
· ausências de arestas no encontro das paredes como fundo do canal da grade
CALHA PARSHALL
Dispositivo usado parar medição de vazão em canais abertos de líquidos fluindo por gravidade, mto utilizado nas estações de tratamento de água p/ a realização de 2 importantes funções:
1º Medir com relativa facilidade e de forma contínua as vazões de entrada e saída de água.
2º Atuar como misturador rápido, facilitando a dispersão dos coagulantes na água, durante o processo de coagulação.
Pode medir líquidos que contenham sólidos suspensos tais como os despejos industriais e domésticos. Funcionamento: o fluído é tranquilizado em sua seção convergente, evitando os efeitos da velocidade e eliminando as necessidades de bacias de tranquilização. A instalação é fácil e debaixo custo.
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO
Medidor Parshall
1) Equação p/ cálculo de altura das lâminas líquidas
H = (Q/K) ^1/n
2) Altura do degrau Z da calha Parshall
Z = ((Q máx * H min) – (Q min * H máx)) / (Q max – Q min)
3) Cálculo da altura da lâmina d’água, antes do rebaixo z
Hmáxima = Hmáx – z
Hmínimo = Hmin – z
4) Eficiência da grade: representa a fração de espaços vazios em relação à área total.
E = a / (t + a)
espaçamento / (espessura das barras + espaçamento)
5) Área útil
Au = Qmáx / vmáx
6) Secção no local da grade
S = Au / E
largura do canal da grade: pode ser determinada através do conhecimento da lâmina líquida decorrente do posicionamento da calha Parshall a jusante.
6.1) Area da seção transversal do canal, até o nível de água,(S)
S = Au . (a + t) /a
7) Largura da grade (m)
b = S / h
8) Quant de barras
N = b / (t + a)
9) Perda de carga na parede (m)
H = (Vg² - V²) * 1,4286/19,62
Vg = velocidade na grade (m/s) – 0,60 m/s
Vc = velocidade no canal da grade (m/s) – 0,43 m/s
50% obstruída
H = (2Vg² - Vc²) * 1,4286/19,62
PENEIRAS: REMOÇÃO DE SÓLIDOS FINOS
· retêm sólidos grosseiros e suspensos mais finos ou fibrosos (ex: como cascas, penas, fios, fibras,)
· Pelas peneiras (malha de 2,5 mm) pode ocorrer uma redução da DBO5 de 10 – 20 % em instalações municipais de tratamento de efluentes.
· Objetivo de remoção de sólidos normalmente com diâmetro superior a 1 mm capazes de causar entupimento ou com considerável carga orgânica são utilizadas peneiras 
· as + utilizadas tem malhas com barras triangulares com espaçamento variando entre 0,5 a 2 mm podendo a limpeza ser mecanizada ou ser estática
tipos:
· peneiras estáticas: utilizadas no pré condicionamento de efluentes antes do lançamento em emissários submarinos e também no tratamento de efluentes de matadouros e frigoríficos, dentre outras aplicações. 
· peneiras rotativas: utilizadas no tratamento de efluentes líquidos industriais.
FATORES QUE AFETAM A COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS DOS PROMOVIDOS NO TP:
· espaçamento entre as barras 
· tamanho da área e tipo de ocupação da bacia de contribuição 
· configuração do sistema de coleta de esgoto: presença de Estação Elevatória diminui a quantidade de material retido no gradeamento 
· hábitos e educação sanitária da população atendida
DESARENADOR: REMOÇÃO DE AREIA (caixas de areia)
· Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações; protegem as bombas contra abrasão; evita entupimento e obstáculos 
· Reduzir a possibilidade de avarias ou obstrução de unidades do sistema, tais como: canalizações, caixas de distribuição ou manobra, tanques... 
· Facilitar o manuseio e transporte das fases líquida e sólida, ao longo dos componentes da estação de tratamento de efluentes.
· Mecanismo baseado em sedimentação 
· Os grãos de areia contidos no esgoto por possuírem maiores dimensões e densidade quando comparados com a matéria orgâ presente sedimentam + rapidamente indo p/ o fundo do tanque encontra matéria orgâ continua em suspensão seguindo para unidade de tratamento a jusante 
· remoção da cadeia já sedimentada pode ser feita de forma manual ou mecanizada
Fatores intervenientes na quantidade de areia presente no esgoto bruto
· alternativas de gerenciamento da areia removida nos desafia ver na dores: 
· o tipo e as condições de conservação do sistema de coleta e transporte desgosto 
· características de drenagem pluvial da bacia de contribuição 
· ocupação da bacia de contribuição 
· solo da bacia de contribuição e grau de pavimentação da ruas
· tem que analisar de onde a areia vem, se ela é proveniente de transporte de esgoto bruto, se ela é tem características de drenagem, rede pluvial, de bacias para ver se pode utilizar essa areia para outra coisa ou não
Finalidade da remoção da areia
· evitar abrasão nos equipamentos e tubulações 
· eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução de tubulações tanques ou difícil situações 
· facilitar o transporte líquido principalmente a transferência de lodo em suas fases 
Recomendado: 
· velocidade de escoamento 0,25 (vel mín, pq se for abaixo disso vai ocorrer depósito de matéria orgâ então não pode) a 0,40 m/s (não pode ser acima disso pq senão vai arrastar as partículas de areia)
· caixas de areia são projetadas para uma velocidade média dos efluentes de 0,30 m/s e tempos de retenção hidráulica da ordem de 1 minuto.
· profundidade mínimapara acumulação de material sedimentado 0,20 m (é o min recomendado)
· taxa de escoamento superficial 600 a 1000 m³ / m²*d
· Perturbações na operação podem ocorrer devido à elevada concentração de matéria orgânica no efluente. Neste caso, recomenda-se uma menor velocidade ou maior retenção hidráulica do efluente e aeração pode ajudar na eliminação de odores. O arraste de areia, que ocorre em função de problemas de dimensionamento, pode ser evitado reduzindo-se a vazão ou aumentando-se a frequência de limpeza.
ETAPAS DIMENSIONAMENTO CAIXA DE AREIA
1) Largura do canal 
Q = S. V1 = b. h . V1
b = Qmáx / (hmáx * v)
2) Comprimento do canal
L = 25 * hmáx
O comprimento (L) da caixa de areia: é determinado considerando-se a velocidade dos efluentes de 0,30 m/s e a velocidade de sedimentação da areia de 2 cm/s.
c) Verificação da taxa de escoamento superficial
I = Qmáx / (B * L)
Tem que tá entre 600 a 1200 satifaz
Serão 2 canais, um limpo e outro em operação
d) Volume diário de areia
V areia = (Tx de areia * Qméd)/1000
Tx de areia – taxa de areia (L/m³ de esgoto) = 0,04 L/m³
e) Altura de areia acumulada diariamente
H ar = V areia / (L*Bcx)
L – Comprimento da caixa de areia 
Bcx – largura da caixa de areia
V areia – volume diário de areia (m³/d)
f) Intervalo de limpeza
I = H depósito / H ar