EB602A-30-08-2024-CENTRIFUGAÇÃO-Exemplos

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<p>EB602- Operações Unitárias</p><p>Profa.Dra. Maria Aparecida Carvalho de Medeiros</p><p>aula: 30/08/2024</p><p>CENTRIFUGAÇÃO</p><p>1</p><p>TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS</p><p>DE ABASTECIMENTO</p><p>Manancial Coagulação Floculação Sedimentação</p><p>FiltraçãoDesinfecçãoFluoretaçãoCorreção de pH</p><p>Água Final</p><p>Alcalinizante</p><p>2</p><p>SEDIMENTAÇÃO-DECANTAÇÃO</p><p>3</p><p>DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DE</p><p>PARTÍCULAS EM ÁGUAS</p><p>NATURAIS</p><p>1 m10-3 m Partículas</p><p>coloidais</p><p>Partículas em</p><p>suspensão</p><p>Partículas</p><p>dissolvidas</p><p>▪ Turbidez</p><p>▪ Cor aparente</p><p>▪ SST</p><p>▪ Cor real</p><p>▪ SDT</p><p>▪ Compostos</p><p>dissolvidos</p><p>0,45 m</p><p>4</p><p>5</p><p>FLOCULAÇÃO:OBJETIVO</p><p>F</p><p>re</p><p>q</p><p>u</p><p>ên</p><p>ci</p><p>a</p><p>re</p><p>la</p><p>ti</p><p>v</p><p>a</p><p>Água bruta</p><p>Água coagulada</p><p>Água floculada</p><p>Diâmetro crítico</p><p>Diâmetro das partículas</p><p>dp > dc</p><p>Partículas</p><p>sedimentáveis</p><p>6</p><p>SEDIMENTAÇÃO</p><p>Definição: Processo de separação</p><p>sólido-líquido que tem como força</p><p>propulsora a ação da gravidade.</p><p>SEDIMENTAÇÃO:</p><p>BALANÇO DE FORÇAS EM UMA PARTÍCULA</p><p>DISCRETA</p><p>Lei de Stokes:</p><p>2</p><p>pp</p><p>g.( −).d</p><p>Vt= H2O</p><p>18.H2O</p><p>8</p><p>vt = velocidade de sedimentação na</p><p>direção radial</p><p>dp = diâmetro da partícula</p><p>µ H2O = viscosidade do líquido</p><p>ρp = densidade de partícula</p><p>ρH2O= densidade do líquido</p><p>g = aceleração da gravidade</p><p>Aplicações</p><p>A desidratação mecânica de lodo por meio de</p><p>centrífugas, aplica-se, principalmente em:</p><p>✓Filtragem e desidratação de lodo em estações de</p><p>tratamento</p><p>✓Desidratação de lodo em recuperação de lama de</p><p>perfuração</p><p>✓Tanque de borra de óleo e óleos residuais.</p><p>Aplicações</p><p>• As centrífugas utilizadas em ETEssão do tipo “decanter”, que são</p><p>equipamentos relativamente compactos (40 m² para um</p><p>equipamento de grande porte)</p><p>• O consumo de energia elétrica e o custo de manutenção são</p><p>razoavelmente elevados, limitando sua utilização em ETEscom vazão</p><p>superior a 100 L/s ou onde a disponibilidade de área é fator limitante.</p><p>Centrifugação</p><p>Vantagens da centrifugação na desidratação de lodo:</p><p>✓ Pequeno espaço (menor área de instalação que filtro ou</p><p>esteira de secagem)</p><p>✓ Alto grau de clarificação do efluente</p><p>✓ Operação simples, limpa</p><p>✓ baixo custo inicial</p><p>Desvantagem:</p><p>✓ Consumo energético</p><p>Centrifugação</p><p>Quando centrifugar?</p><p>A separação gravitacional pode ser muito lenta</p><p>devido a:</p><p>(a) tamanho pequeno das partículas,</p><p>(b) densidades próximas da partícula e do fluido</p><p>(c) forças associativas que mantém componentes</p><p>ligados</p><p>Centrifugação</p><p>Centrifugação - Princípios</p><p>O que difere da</p><p>sedimentação?</p><p>O uso da força centrífuga aumenta muitas vezes a força que atua sobre o</p><p>centro de gravidade das partículas, facilitando a separação e diminuindo o</p><p>tempo de residência no equipamento.</p><p>CENTRÍFUGAÇÃO</p><p>centrifuga é um recipiente cilíndrico que gira a alta</p><p>velocidade criando um campo de força centrífuga que</p><p>causa a sedimentação das partículas.</p><p>Centrifugação -</p><p>Movimento rotacional</p><p>𝜙 =</p><p>𝑟</p><p>𝑠</p><p>O comprimento do arco e o raio (a</p><p>distância de P ao eixo de rotação)</p><p>determinam o ‚ângulo em que a linha</p><p>de referência gira</p><p>Os ângulos assim definidos são</p><p>expressos em radianos (rad).</p><p>Quando comprimento é igual ao raio</p><p>𝜙 = 1</p><p>Aceleração e Força</p><p>• A aceleração centrífuga é dada por</p><p>a é a aceleração devido à força centrífuga (m/s2)</p><p>r é a distância radial do centro da rotação (m)</p><p>ω é a velocidade angular (radianos/s).</p><p>N = revoluções por minuto</p><p>𝑎 = 𝑟 ⋅ 𝜔2</p><p>2𝜋𝑁</p><p>𝑤 =</p><p>60</p><p>Aceleração e Força</p><p>𝐹𝑐 = 𝑚𝑟</p><p>2𝜋𝑁</p><p>60</p><p>2</p><p>= 0,01097𝑚𝑟𝑁2</p><p>Força centrífuga:</p><p>𝑎 = 𝑟 ⋅ 𝜔2</p><p>𝐹 = 𝑚 ⋅ 𝑟 ⋅</p><p>𝐹 = 𝑚 ⋅ 𝑎</p><p>𝐹 = 𝑚 ⋅ 𝑟 ⋅ 𝜔2</p><p>2𝜋𝑁</p><p>60</p><p>2</p><p>2𝜋𝑁</p><p>𝑤 =</p><p>60</p><p>N = revoluções por minuto</p><p>Força centrífuga</p><p>Em relação à força da gravidade:</p><p>𝑅𝐶𝐹 = 0,001118.𝑟.𝑁2</p><p>Força centrífuga expressa em g</p><p>Relative</p><p>Centrifugal</p><p>Force 𝑅𝐶𝐹 =</p><p>𝐹𝑐</p><p>=</p><p>𝑚𝑟</p><p>2𝜋𝑁</p><p>60</p><p>𝐹𝑔 𝑚𝑔</p><p>2</p><p>Exercício – Exemplo 1:</p><p>Quantas vezes a força "g" pode ser obtida em uma centrífuga que</p><p>gira a 2000 RPM em um raio de 10 cm?</p><p>Resolução:</p><p>Fc = 0,011xmxrxN 2</p><p>Fg = mxg</p><p>Fc /Fg = (0,01097 xrxN 2 ) / g = (0,01097 x 0,1 x 2000 2 )/9.81 =</p><p>Fc /Fg = 447,3</p><p>Considerações</p><p>✓Líquido se move para cima à</p><p>velocidade uniforme</p><p>(velocidade axial),</p><p>transportando partículas sólidas</p><p>com ele.</p><p>✓ Partículas movem-se</p><p>radialmente na vt (estado</p><p>estacionário).</p><p>✓ As partículas são</p><p>aproximadas a uma esfera</p><p>✓Partícula que atinge a parede</p><p>do tambor é separada</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=cUhgKFV5Ri4</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=cUhgKFV5Ri4</p><p>Como determinar o tempo</p><p>de residência?</p><p>Considerações</p><p>Velocidade Terminal</p><p>As partículas ao cair no seio de um</p><p>fluido, sob ação de uma força</p><p>constante, por exemplo a força da</p><p>gravidade, sofrem aceleração</p><p>durante um período de tempo muito</p><p>curto e depois disso se movem à</p><p>uma velocidade constante.</p><p>aceleração</p><p>Velocidade</p><p>constante</p><p>(terminal)</p><p>Essa máxima velocidade que as</p><p>partículas podem alcançar é</p><p>chamada de velocidade terminal,</p><p>e depende da densidade, tamanho</p><p>e forma da partícula, além das</p><p>propriedades do fluido e do campo.</p><p>Tempo de residência</p><p>• De acordo com a lei de Stokes a velocidade terminal</p><p>de uma partícula esférica escoando em regime</p><p>laminar:</p><p>𝑡𝑣 =</p><p>𝑎𝐷2</p><p>𝑝 𝑝𝜌 − 𝜌</p><p>18𝜇</p><p>𝑡𝑣 =</p><p>𝜔2𝑟𝐷2 𝜌 − 𝜌</p><p>𝑝 𝑝</p><p>18𝜇</p><p>vt = velocidade de sedimentação na direção radial</p><p>Dp = diâmetro da partícula µ = viscosidade do líquido</p><p>ρ = densidade de partículap</p><p>ρ = densidade do líquido</p><p>𝑎 = 𝑟 ⋅ 𝜔2</p><p>• Para escoamento radial:</p><p>rA</p><p>rB</p><p>Início Final t = tr→ partícula t= 0</p><p>→ partícula posição rA posição rB</p><p>Se rB>= r2 partícula depositada no cesto</p><p>Tempo de residência</p><p>𝑡𝑣 =</p><p>𝜔2𝑟𝐷2 𝜌 − 𝜌</p><p>𝑝 𝑝</p><p>18𝜇</p><p>ⅆ𝑟</p><p>𝑣𝑡 =</p><p>ⅆ𝑡</p><p>ⅆ𝑟</p><p>ⅆ𝑡 =</p><p>𝑣𝑡</p><p>ⅆ𝑡 =</p><p>18𝜇</p><p>2𝜔 𝐷2</p><p>𝑝 𝑝𝜌 − 𝜌</p><p>1</p><p>ⅆ𝑟</p><p>𝑟</p><p>නⅆ𝑡=</p><p>18𝜇</p><p>𝜔2𝐷2 𝜌 − 𝜌</p><p>𝑝 𝑝</p><p>න</p><p>𝑟</p><p>ⅆ𝑟 𝑟𝑡 =</p><p>18𝜇</p><p>𝜔2 𝜌𝑃 − 𝜌𝑓 𝑝𝐷</p><p>2</p><p>𝑟𝐵</p><p>ln</p><p>𝑟𝐴</p><p>=</p><p>18𝜇</p><p>𝑝𝜔2𝑟𝐷2 𝜌𝑝 − 𝜌</p><p>ⅆ𝑟</p><p>rA</p><p>rB</p><p>1</p><p>𝑣𝑡 =</p><p>ⅆ</p><p>Tempo de residência</p><p>𝑡𝑟 =</p><p>𝜔2</p><p>18𝜇</p><p>𝜌𝑃 − 𝜌𝑓 𝑝𝐷</p><p>2 ln</p><p>𝑟𝐵</p><p>𝑟𝐴</p><p>• Conhecendo o volume de preenchimento da</p><p>centrífuga e o tempo de residência é possível calcular</p><p>a vazão de processo:</p><p>volume da centrífuga (de fluido)</p><p>𝑉 = 𝜋(𝑟2 − 𝑟2) ⋅ 𝐻𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟í𝑓𝑢𝑔𝑎</p><p>2 1</p><p>𝑉𝐶𝑒𝑛𝑡𝑟í𝑓𝑢𝑔𝑎</p><p>𝑡𝑟 =</p><p>𝑞</p><p>vazão de processo</p><p>Vazão de processo (q)</p><p>A vazão volumétrica de processo será:</p><p>𝑞 =</p><p>𝑉</p><p>𝑡𝑟</p><p>𝑞 =</p><p>𝜌𝑝 − 𝜌 𝐷2</p><p>18𝜇</p><p>𝑝 ⋅</p><p>𝜔2 𝜋𝑏 𝑟2 − 𝑟2</p><p>2 1</p><p>ln 𝑟𝐵/𝑟𝐴</p><p>𝑉 = 𝜋(𝑟2 − 𝑟2) ⋅ 𝐻𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟í𝑓𝑢𝑔𝑎</p><p>2 1</p><p>𝑡𝑟 =</p><p>𝜔2</p><p>18𝜇</p><p>𝜌𝑃 − 𝜌𝑓 𝑝𝐷</p><p>2 ln</p><p>𝑟𝐵</p><p>𝑟𝐴</p><p>𝜋(𝑟2 − 𝑟2) ⋅ 𝑏</p><p>= 2 1</p><p>𝑡𝑟</p><p>Vazão de processo (q)</p><p>A vazão volumétrica de processo será:</p><p>Idealmente, todas as partículas são removidas. Na realidade, há</p><p>uma distribuição de partículas...</p><p>𝑞 =</p><p>18𝜇</p><p>𝑝 ⋅</p><p>𝜌𝑝 − 𝜌 𝐷2 𝜔2 𝜋𝑏 𝑟2 − 𝑟2</p><p>2 1</p><p>ln 𝑟𝐵/𝑟𝐴</p><p>Se rA=r1 e rB=r2</p><p>Independente de onde as partículas entrarem no cesto:</p><p>Se D>Dp serão coletadas na parede do tambor</p><p>Se D <Dp → serão coletadas com eficiência menor</p><p>𝑞 =</p><p>𝜌𝑝 − 𝜌 𝐷2</p><p>18𝜇</p><p>𝑝 ⋅</p><p>𝜔2 𝜋𝑏 𝑟2 − 𝑟2</p><p>2 1</p><p>ln 𝑟2/𝑟1</p><p>𝑞 =</p><p>𝜌𝑝 − 𝜌 𝐷2</p><p>18𝜇</p><p>𝑝 ⋅</p><p>𝜔2 𝜋𝑏 𝑟2 − 𝑟2</p><p>2 1</p><p>ln 𝑟𝐵/𝑟𝐴</p><p>Ponto de corte</p><p>• ponto de corte como o tamanho mínimo de</p><p>partícula que deve ser retida na centrífuga</p><p>• Dpc =diâmetro do ponto de corte (m)</p><p>– Normalmente é definido como o diâmetro de uma partícula</p><p>que consegue atingir a periferia do tambor partindo de uma</p><p>distância entre r1e r2.</p><p>Este diâmetro Dpc é o "diâmetro</p><p>crítico" ou "diâmetro de corte".</p><p>As partículas com D >Dpc</p><p>sedimentarão na parede do tambor</p><p>e serão separadas.</p><p>e as partículas D <Dpc</p><p>permanecerão em suspensão e</p><p>serão arrastadas para fora da</p><p>centrífuga pelo líquido.</p><p>Ponto de corte</p><p>𝑟2 − 𝑟1</p><p>2 1 2</p><p>𝑟2 − 𝑟1 + 2𝑟1</p><p>+ 𝑟 = =</p><p>𝑟1 + 𝑟2</p><p>2</p><p>Ponto de corte</p><p>𝑞𝑐 =</p><p>𝜔2 𝜌𝑝 − 𝜌 𝐷2</p><p>18𝜇</p><p>𝑝𝑐 ⋅</p><p>𝜋𝑏 𝑟2 − 𝑟2</p><p>2 1</p><p>ln 2𝑟2/ 𝑟1 + 𝑟2</p><p>නⅆ𝑡=</p><p>18𝜇</p><p>2𝜔 𝐷2</p><p>𝑝 𝑝𝜌 − 𝜌</p><p>1</p><p>න ⅆ𝑟</p><p>𝑟</p><p>𝑟 + 𝑟1 2</p><p>2</p><p>r2</p><p>𝑟𝑡 =</p><p>𝜔2</p><p>18𝜇</p><p>𝜌𝑃−𝜌𝑓 𝑝𝐷</p><p>2 ln</p><p>𝑟2</p><p>𝑟1+𝑟2</p><p>2</p><p>=</p><p>𝜔2</p><p>18𝜇</p><p>𝜌𝑃−𝜌𝑓 𝑝𝐷</p><p>2 ln</p><p>2𝑟2</p><p>𝑟1+𝑟2</p><p>Ponto de corte</p><p>𝑞𝑐 =</p><p>𝜔2 𝜌𝑝 − 𝜌 𝐷2</p><p>18𝜇</p><p>𝑝𝑐 ⋅</p><p>𝜋𝑏 𝑟2 − 𝑟2</p><p>2 1</p><p>ln 2𝑟2/ 𝑟1 + 𝑟2</p><p>Na vazão qc as partículas com um diâmetro maior do que Dpc serão separadas e as</p><p>menores permanecerão no líquido.</p><p>Exercício – Exemplo 2:</p><p>Uma solução viscosa</p><p>tem partículas de densidade igual a 1461 kg/m3 é clarificada por</p><p>centrifugação. A densidade da solução é de 801 kg/m3 e sua viscosidade é de 100 cp. O vaso da</p><p>centrifuga tem r2 = 0,02225 m e r1= 0,00716 m e uma altura (b) de 0,1970 cm.</p><p>Determine o diâmetro critico das partículas na corrente de saída se N= 23.000 rotações por</p><p>minuto e a taxa de fluxo é de q= 0,002832 m3 /h.</p><p>Resolução:</p><p>Como w = 2 π N/60; temos que w= 2 π 23.000 / 60 = 2410 rad /s</p><p>Calculando o volume da centrifuga:</p><p>O volume da centrífuga é: 𝑉 = 𝜋⋅ 𝐻𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟í𝑓𝑢𝑔𝑎 (𝑟</p><p>2 − 𝑟2)</p><p>V =  x 0,1970x10-2x(0,02225^2 - 0,00716^2)</p><p>V=2,747 x 10-4 m3</p><p>Considerando a viscosidade = 0,1 Pa.s = 0,100 kg / m . s</p><p>E que qc = ( 0,002832 m3 /h ) / (1h / 3600 s ) = 7,87 x 10-7 m3 /s</p><p>Utilizando a equação, pode ser calculado, Dpc:</p><p>Dpc = 0,746 x 10-6 m</p><p>Tipos de Centrífugas</p><p>Centrífuga tubular</p><p>Partículas sólidas se depositam na parede do cesto.</p><p>Líquido clarificado retirado pela parte superior</p><p>2 líquidos: dois anéis concêntricos são formados: maior densidade retirado por saída</p><p>periférica e menor retirado por uma saída central.</p><p>Centrífugas de disco</p><p>✓ Usada em separações líquido- líquido, algumas podem</p><p>separa partículas finas de sólidos.</p><p>✓ A mistura é alimentada pelo</p><p>fundo da centrífuga e escoa para cima passando através</p><p>de buracos espaçados nos discos.</p><p>✓ Os buracos dividem a seção</p><p>vertical em uma seção interna, onde fica o líquido leve, e uma</p><p>seção externa, onde fica o líquido pesado.</p><p>Centrífugas de disco</p><p>https://youtu.be/93qFs_muxtk</p><p>Centrífugas de disco</p><p>Decantador centrífugo</p><p>Decantador centrífugo</p><p>Parafuso sem fim auxilia a descarga dos sólidos</p><p>Trabalho de Conclusão de Curso(TCC)</p><p>(Parte da apresentação)</p><p>Análise de Alternativas Tecnológicas para o</p><p>Tratamento dos Resíduos Sólidos Gerados em</p><p>Estações de Tratamento de Água (ETAs)</p><p>Orientanda: Flávia Ferreira de Souza dos Santos</p><p>Orientadora: Profª Drª Maria Aparecida Carvalho de Medeiros</p><p>Limeira-SP</p><p>1</p><p>1. INTRODUÇÃO</p><p>2</p><p>Introdução</p><p>▪ Estações de Tratamento de Água (ETAs).</p><p>▪ Processos geradores de resíduos.</p><p>▪ Disposição final dos resíduos.</p><p>3</p><p>2. REVISÃO DE LITERATURA</p><p>4</p><p>Figura-Esquema do sistemas de abastecimento de água.</p><p>(Fonte: FONTANA, 2004)</p><p>Resíduos de Estações de Tratamento de</p><p>Água</p><p>5</p><p>Propriedades Físico-</p><p>Químicas do Lodo</p><p>▪ Importância.</p><p>▪ Composição dos lodos de ETAs.</p><p>▪ Características qualitativas e quantitativas.</p><p>6</p><p>Lodo de Sulfato de Alumínio</p><p>Lodo de Coagulante Férrico</p><p>7</p><p>Lodo do Abrandamento por Cal</p><p>8</p><p>Presença nos Lodos</p><p>de ETAs de :</p><p>▪ Metais Pesados;</p><p>▪ Matéria Orgânica;</p><p>▪Agentes patogênicos;</p><p>▪ Toxicidade.</p><p>9</p><p>Massa, Volume e Densidade</p><p>▪ Teor de lodo depende do processo (0,2-5%).</p><p>▪ Determinação da produção de lodo.</p><p>Métodos de Quantificação</p><p>▪ Massa de sólidos secos por m3: ▪ Massa de sólidos secos por s:</p><p>▪ Massa de lodo precipitada: ▪ Volume do lodo:</p><p>10</p><p>Tamanho das</p><p>Partículas</p><p>▪ Parâmetro fundamental.</p><p>▪ Influência na remoção de água.</p><p>▪Aumento da resistência específica.</p><p>▪ Diminui capacidade de desidratação.</p><p>11</p><p>Técnicas de</p><p>Tratamento do Lodo</p><p>▪ Finalidade do tratamento.</p><p>▪Adição de polímeros.</p><p>▪Adensamento.</p><p>12</p><p>Adensamento por Gravidade</p><p>Adensamento por Batelada</p><p>Figura-Adensador estático</p><p>13</p><p>Adensador e removedor de lodo contínuoFigura-</p><p>(Fonte:www.aquamec.ind.br )</p><p>Adensamento por Gravidade</p><p>Adensadores Contínuos</p><p>14</p><p>http://www.aquamec.ind.br/</p><p>http://www.aquamec.ind.br/</p><p>Adensamento por Flotação</p><p>Figura- Esquema de um sistema de flotação</p><p>(Fonte:RICHTER, 2004 )</p><p>15</p><p>Escolha da tecnologia de tratamento</p><p>Formas de redução de volume de lodo</p><p>16</p><p>Centrífuga</p><p>▪ Teor de sólidos no lodo desidratado: 15 – 35% .</p><p>▪ Características das partículas removidas:</p><p>▪ Partículas grandes,</p><p>▪ Partículas grossas,</p><p>▪ Lodo não gelatinoso.</p><p>17</p><p>Figura - Interior de uma centrífuga</p><p>(Fonte: SEMAE, Piracicaba-SP)</p><p>18</p><p>Filtro Prensa</p><p>▪ Teor de sólidos no lodo desidratado: 40 – 50% .</p><p>▪ Necessita aplicação adicional de produtos químicos.</p><p>▪ Complexidade da troca do meio filtrante.</p><p>▪ Tipos: placa, correia, diafragma.</p><p>(Fonte: CORDEIRO, 1999)</p><p>Figura-Esquema de remoção de água por sistemas sob pressão.</p><p>19</p><p>Figura-Esquema do filtro prensa de placa</p><p>(Fonte: www.lenntech.com )</p><p>20</p><p>http://www.lenntech.com/</p><p>Filtro a Vácuo</p><p>▪ Teor de sólidos no lodo desidratado: 35 – 40%.</p><p>▪ Indicado para sedimentos finos granulares.</p><p>▪ Material do meio filtrante.</p><p>(Fonte:www.aquamec.ind.br ) (Fonte:www.aquamec.ind.br )</p><p>Figura-Filtro rotativo a vácuo</p><p>21</p><p>http://www.aquamec.ind.br/</p><p>http://www.aquamec.ind.br/</p><p>http://www.aquamec.ind.br/</p><p>http://www.aquamec.ind.br/</p><p>Prensa</p><p>Desaguadora</p><p>▪ Teor de sólidos no lodo desidratado: 40 – 50%.</p><p>▪ Material de confecção das telas.</p><p>Figura-Prensa desaguadora</p><p>22</p><p>Desidratação Não</p><p>Mecânica</p><p>▪Agentes naturais: gravidade e evaporação.</p><p>▪ Teor de sólidos no lodo desidratado: 15 – 25 %.</p><p>▪ Área disponível para implantação (~1.500m2).</p><p>▪ De duas a quatro unidades em paralelo.</p><p>▪ Mão-de-obra intensiva.</p><p>▪ Risco de odores e poluição do lençol freático.</p><p>▪ Eficiência influenciada pelo clima.</p><p>23</p><p>Leitos de Secagem</p><p>▪ Tipos: areia, a vácuo e tela em cunha.</p><p>▪ Multifásicos: enchimento e secagem (decantação,</p><p>percolação e evaporação).</p><p>Figura-Esquema do funcionamento de um leito de</p><p>secagem.</p><p>(Fonte: CORDEIRO, 1999 )</p><p>24</p><p>Figura-Leito de secagem</p><p>de areia.</p><p>(Fonte: CORDEIRO, 1999 )</p><p>(Fonte: REALI, 1999 )</p><p>Figura-Leito de secagem a</p><p>vácuo.</p><p>(Fonte: CORDEIRO, 1999 )</p><p>Figura-Leito de secagem de tela</p><p>em cunha.25</p><p>Lagoas de Lodo</p><p>▪ Naturais ou artificiais.</p><p>▪ Fases: drenagem e evaporação.</p><p>▪ Mais profundas que os leitos de secagem.</p><p>Figura-Mecanismos de desidratação em</p><p>lagoas.</p><p>26</p><p>Bags</p><p>▪ Tecnologia da empresa norte-americana Ten Cate</p><p>Nicolon.</p><p>▪ Geotube, sacos porosos e resistentes de geotecido</p><p>(fibra de polipropileno).</p><p>▪Armazenamento de até 100 ton.</p><p>Figura-Bags de desidratação de lodo.</p><p>27</p><p>Reuso de Água de</p><p>Lavagens dos Filtros</p><p>▪ Lavagem de filtros: perda de 2% a 5% do vol.</p><p>tratado.</p><p>▪ Estratégia de redução dos desperdícios no</p><p>processo.</p><p>▪ Recirculação com ou sem prévio tratamento.</p><p>▪ Monitoramento microbiológico do sobrenadante.</p><p>28</p><p>Disposição Final</p><p>▪ Lançamento inadequado nos corpos hídricos,</p><p>(NBR 10.004, CONAMA nº357).</p><p>▪ Restrições do meio.</p><p>▪ Custos elevados de transporte..</p><p>29</p><p>▪Alternativas de disposição:</p><p>▪ Lançamento em curso de água (não ambientalmente</p><p>correto) e em rede coletora de esgoto;</p><p>▪ Disposição em Aterro Sanitário;</p><p>▪ Co-disposição como solo em Aterros Sanitários;</p><p>▪Aplicação no solo e co-disposição com Biossólidos;</p><p>▪ Fabricação de subprodutos;</p><p>▪ Incineração dos resíduos.</p><p>30</p><p>▪ Limitação do conteúdo de sólidos:</p><p>▪Aplicação no solo: 1 % (líquido) e 15 % (desidratado);</p><p>▪ Disposição em aterro sanitário: > 15 % a > 25 %;</p><p>▪ Reuso industrial: > 25 %.</p><p>31</p><p>Referências</p><p>- CREMASCO, MARCO. Operações Unitárias em Sistemas</p><p>Particulados e Fluidodinâmicos. Blucher, 2013.</p><p>- CRAVO, MARCELA. Slides da disciplina EB602-Operações</p><p>Unitárias. Faculdade de Tecnologia-UNICAMP, 2023.</p><p>- GEANKOPLIS. Transport Process and Unit Operations, Prentice</p><p>Hall, 1993.</p><p>- McCABE, W. Unit operations of-Chemical engineering,</p><p>MC Graw Hill, 5th-ed, 2013.</p><p>- MEDEIROS, MARIA. Slides da disciplina ST517-Tratamento de</p><p>Água para Abastecimento. Faculdade de Tecnologia-UNICAMP,</p><p>2023.</p><p>Slide 1: EB602- Operações Unitárias</p><p>Slide 2: TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO</p><p>Slide 3: SEDIMENTAÇÃO-DECANTAÇÃO</p><p>Slide 4: DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DE PARTÍCULAS EM ÁGUAS NATURAIS</p><p>Slide 5</p><p>Slide 6: FLOCULAÇÃO:OBJETIVO</p><p>Slide 7: SEDIMENTAÇÃO Definição: Processo de separação sólido-líquido que tem como força propulsora a ação da gravidade.</p><p>Slide 8</p><p>Slide 9: Aplicações</p><p>Slide 10: Aplicações</p><p>Slide 11: Centrifugação</p><p>Slide 12: Centrifugação</p><p>Slide 13: Quando centrifugar?</p><p>Slide 14: Centrifugação - Princípios</p><p>Slide 15: CENTRÍFUGAÇÃO</p><p>Slide 16: Movimento rotacional</p><p>Slide 17: Aceleração e Força</p><p>Slide 18: Aceleração e Força</p><p>Slide 19: Força</p><p>centrífuga</p><p>Slide 20: Exercício – Exemplo 1: Quantas vezes a força "g" pode ser obtida em uma centrífuga que gira a 2000 RPM em um raio de 10 cm? Resolução: Fc = 0,011xmxrxN 2 Fg = mxg Fc /Fg = (0,01097 xrxN 2 ) / g = (0,01097 x 0,1 x 2</p><p>Slide 21: Considerações</p><p>Slide 22: Considerações</p><p>Slide 23: Velocidade Terminal</p><p>Slide 24: Tempo de residência</p><p>Slide 25: Se rB>= r2 partícula depositada no cesto</p><p>Slide 26: Tempo de residência</p><p>Slide 27: Tempo de residência</p><p>Slide 28: Vazão de processo (q)</p><p>Slide 29: Vazão de processo (q)</p><p>Slide 30: Se rA=r1 e rB=r2</p><p>Slide 31: Ponto de corte</p><p>Slide 32: Ponto de corte</p><p>Slide 33: Ponto de corte</p><p>Slide 34: Ponto de corte</p><p>Slide 35: Exercício – Exemplo 2: Uma solução viscosa tem partículas de densidade igual a 1461 kg/m3 é clarificada por centrifugação. A densidade da solução é de 801 kg/m3 e sua viscosidade é de 100 cp. O vaso da centrifuga tem r2 = 0,02225 m e r1= 0,00716</p><p>Slide 36: Tipos de Centrífugas</p><p>Slide 37: Centrífuga tubular</p><p>Slide 38: Centrífugas de disco</p><p>Slide 39: Centrífugas de disco</p><p>Slide 40: Centrífugas de disco</p><p>Slide 41: Decantador centrífugo</p><p>Slide 42: Decantador centrífugo</p><p>Slide 43</p><p>Slide 44</p><p>Slide 45: Introdução</p><p>Slide 46</p><p>Slide 47: Resíduos de Estações de Tratamento de Água</p><p>Slide 48: Propriedades Físico-Químicas do Lodo</p><p>Slide 49</p><p>Slide 50</p><p>Slide 51: Presença nos Lodos de ETAs de :</p><p>Slide 52: Massa, Volume e Densidade</p><p>Slide 53: Tamanho das Partículas</p><p>Slide 54: Técnicas de Tratamento do Lodo</p><p>Slide 55</p><p>Slide 56: Adensamento por Gravidade Adensadores Contínuos</p><p>Slide 57</p><p>Slide 58</p><p>Slide 59: Centrífuga</p><p>Slide 60</p><p>Slide 61: Filtro Prensa</p><p>Slide 62</p><p>Slide 63: Filtro a Vácuo</p><p>Slide 64: Prensa Desaguadora</p><p>Slide 65: Desidratação Não Mecânica</p><p>Slide 66: Leitos de Secagem</p><p>Slide 67</p><p>Slide 68: Lagoas de Lodo</p><p>Slide 69: Bags</p><p>Slide 70: Reuso de Água de Lavagens dos Filtros</p><p>Slide 71: Disposição Final</p><p>Slide 72</p><p>Slide 73</p><p>Slide 74: Referências - CREMASCO, MARCO. Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidodinâmicos. Blucher, 2013. - CRAVO, MARCELA. Slides da disciplina EB602-Operações Unitárias. Faculdade de Tecnologia-UNICAMP, 2023. - GEANKOPLIS. Transport Pro</p>