Sistema Australiano

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<p>Engenharia Civil - Saneamento 2023.2</p><p>Universidade Federal da Grande Dourados</p><p>Dimensione um sistema de tratamento de esgotos. A base teórica para o</p><p>desenvolvimento do memorial de cálculos é apresentada.</p><p>Sistema de lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas (Sistema</p><p>Australiano)</p><p>Lagoa anaeróbia</p><p>Taxa de aplicação volumétrica admissíveis para projeto de lagoas anaeróbias em</p><p>função da temperatura</p><p>TºC média do ar no mês mais frio Taxa de aplicação volumétrica</p><p>admissível (Lv) kgDBO/m³.d)</p><p>10 a 20 0,02T – 0,10</p><p>20 a 25 0,01T – 0,1</p><p>>25 0,35</p><p>Volume da lagoa: V = volume requerido para a lagoa (m³); L = carga de𝑉 = 𝐿</p><p>𝐿</p><p>𝑣</p><p>DBO total afluente (solúvel + particulada) (kgDBO5/d); Lv = taxa de aplicação</p><p>volumétrica (kgDBO5/m³.d)</p><p>Tempo de detenção: 0,3 a 0,6 dias</p><p>t = tempo de detenção (dia); V = volume da lagoa (m³); Q = vazão média𝑡 = 𝑉</p><p>𝑄</p><p>afluente (m³/dia)</p><p>Profundidade (H): 3,5 m a 5,0 m (considerando um desarenador na etapa anterior)</p><p>Geometria: L/B = 1 a 3 L = comprimento e B = largura.</p><p>Eficiências de remoção de DBO em lagoas anaeróbias, em função da temperatura</p><p>TºC média do ar no mês mais frio Eficiência de remoção de DBO – E (%)</p><p>10 a 25 2T + 20</p><p>>25 70</p><p>Concentração efluente (DBOefl) da lagoa anaeróbia</p><p>𝐸 = 𝑆</p><p>0</p><p>− 𝐷𝐵𝑂</p><p>𝑒𝑓𝑙( )100/𝑆</p><p>0</p><p>𝐷𝐵𝑂</p><p>𝑒𝑓𝑙</p><p>= 𝑆</p><p>0</p><p>1 − 𝐸/100( )</p><p>= concentração de DBO total efluente (mg/l); DBOefl = concentração de DBO total𝑆</p><p>0</p><p>efluente (mg/l); E = eficiência de remoção (%)</p><p>Coeficiente de remoção: K=0,25 a 0,32 d (20ºC, lagoas facultativas secundárias,</p><p>modelo de mistura completa)</p><p>Dados para o dimensionamento</p><p>População: 20.000 habitantes</p><p>Vazão afluente = 3.000 m³/dia</p><p>DBO afluente = S0 = 350 mg/l</p><p>Temperatura = T = 23ºC</p><p>Engenharia Civil - Saneamento 2023.2</p><p>Universidade Federal da Grande Dourados</p><p>Memorial de cálculo</p><p>a) Carga afluente de DBO</p><p>b) Adoção da taxa de aplicação volumétrica Lv= 0,15 kgDBO/m³.d</p><p>c) Cálculo do volume requerido</p><p>d) Verificação do tempo de detenção</p><p>Se o valor do tempo de detenção for baixo a entrada do efluente deverá ser</p><p>realizada pelo fundo da lagoa, em contato com o lodo sedimentado.</p><p>e) Área requerida (m²) A = V/H. Possíveis dimensões de cada lagoa</p><p>f) Adotar número de lagoas e calcular a área de cada uma delas</p><p>g) Concentração de DBO efluente (Adotar eficiência eficiência)</p><p>h) Acúmulo de lodo na lagoa anaeróbia. Adotar taxa de acúmulo de 0,04</p><p>m³/hab.ano</p><p>i) Espessura da camada de lodo = acumulação anual / área da lagoa (cm/ano)</p><p>j) Tempo para se atingir 1/3 da altura útil da lagoa = (H/3) / elevação anual (anos)</p><p>Dimensionamento da lagoa facultativa</p><p>k) Carga afluente à lagoa facultativa (kgDBO/d), considerando eficiência de</p><p>remoção da lagoa anaeróbia de 60%.</p><p>𝐿 =</p><p>(100−𝐸)𝐿</p><p>0</p><p>100</p><p>l) Adoção da taxa de aplicação superficial (Ls = 220 kgDBO/d)</p><p>m) Área requerida</p><p>n) Área de cada lagoa (Possíveis dimensões de cada lagoa)</p><p>o) Adotar valor de profundidade</p><p>p) Cálculo do volume resultante</p><p>q) Cálculo do tempo de detenção resultante</p><p>r) Adoção de um valor para o coeficiente de remoção de DBO (k). Para regime de</p><p>mistura completa, a 20ºC – k = 0,27 d</p><p>s) Corrigir para a temperatura</p><p>t) Estimativa da DBO solúvel efluente 𝑆 =</p><p>𝑆</p><p>0</p><p>1+𝐾𝑡</p><p>u) Estimativa da DBO particulada efluente</p><p>v) DBO total efluente = DBO solúvel + DBO particulada</p><p>w) Cálculo da eficiência total do sistema australiano na remoção de DBO</p><p>𝐸 =</p><p>𝑆</p><p>0</p><p>−𝐷𝐵𝑂</p><p>𝑒𝑓𝑙( )</p><p>𝑆</p><p>0</p><p>100</p><p>x) Área útil total</p><p>y) Área útil requerida. A área total é da ordem de 25% a 33% superior à área útil</p><p>requerida. Assim a área total ocupada pelo sistema de lagoas e estruturas</p><p>auxiliares é: 1,3 x área útil total.</p><p>z) Área per capita: área total/N. de habitantes</p><p>Conclusão:</p><p>Área total requerida das lagoas primárias:</p><p>% de economia de área:</p><p>Tempo de detenção total:</p><p>Deve-se lembrar que os requisitos de área aplicam-se ao presente exercício, o</p><p>qual está associado a uma temperatura relativamente elevada do líquido, o que</p><p>permite elevadas taxas de aplicação e eficiências de remoção. Em aplicações</p><p>em locais mais frios, a área requerida será, naturalmente, maior.</p>