Apostila - Dimensionamento ETA
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Apostila - Dimensionamento ETA


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Mateus da Mota Salvador 58987 
Fernanda Martins Guabiroba 61688 
Mariko de Almeida Carneiro 61697 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
CIV 440 \u2013 TRATAMENTO DE ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE ESTAÇÃO DE 
TRATAMENTO DE ÁGUA COM VAZÃO MÉDIA 
DE 180m
3
/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Viçosa, 2010 
 1 
ÍNDICE 
 
 
 
1. Introdução .......................................................................................2 
 
2. Memorial Descritivo.........................................................................2 
 
3. Memorial de Cálculo........................................................................7 
 
3.1. Dimensionamento da Calha Parshall.........................................................7 
 
3.2. Dimensionamento do canal do Parshall até o Floculador..........................8 
 
3.3. Dimensionamento do Floculador................................................................8 
 
3.4. Dimensionamento do Canal de distribuição de água floculada ao 
decantador............................................................................................................10 
 
3.5. Cálculo do gradiente da Cortina de Distribuição .....................................11 
 
3.6. Dimensionamento do Decantador............................... ............................12 
 
3.7. Dimensionamento dos Filtros...................................................................13 
 
3.8. Lavagem dos Filtros.................................................................................14 
 
4.Bibliografia.......................................................................................16 
5. Anexo.............................................................................................17 
5.1. Floculador em planta..................................................................17 
5.2 Decanador em planta...................................................................18 
5.3 Decantador em corte longitudinal.....................................................19 
 5.4 Decantador em corte transversal.......................................................20 
 5.5 Cortina de distribuição.................................................................21 
 5.6 Filtro em planta..........................................................................................22 
 5.7 Filtro em corte longitudinal............................................................23 
 5.8 ETA em planta...............................................................................24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Neste trabalho encontra-se o projeto de uma Estação de Tratamento de Água, 
(ETA) que funcionará com uma vazão média de 180m3/s. Adotando-se uma jornada 
de funcionamento da ETA de 24 horas por dia, a vazão de água tratada será 
15.552m3/d. Considerando um consumo diário per capita de 200L, essa estação 
pode ser instalada num município com aproximadamente 78.000 habitantes. 
O projeto aqui descrito requer uma área de instalação da ordem de 2.300m2, 
com topografia pouco acidentada, prevendo-se a expansão das unidades para 
possível aumento da vazão de projeto. O aumento da demanda pode ser dado por 
crescimento excessivo da população ou instalação de indústrias. 
Devido à falta de informações adicionais sobre a localidade da ETA, não é 
possível fazer o dimensionamento das instalações de captação de água. No entanto, 
algumas observações devem ser pontuadas: o local de captação deve estar 
protegido de assoreamento para que não comprometa o funcionamento da bomba; 
deve haver grades para impedir a sucção de sólidos grosseiros; deve-se adotar uma 
altura de sucção que reduza a possibilidade de cavitação; a utilização de bombas 
afogadas deve ser pautada com cuidado para que, se houver risco de enchentes, 
não atinja a casa de bombas, interrompendo-se assim o fornecimento de água; 
instalação da ETA o mais próximo possível do curso d\u2019água e do local de consumo; 
a localidade deve ser provida de energia elétrica. 
Os parâmetros adotados no dimensionamento desta estação seguem 
recomendações da ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas \u2013(NBR 
12216) e literatura desta área do conhecimento. 
 
2. MEMORIAL DESCRITIVO 
 
A exigência do projeto é que se faça o tratamento de água por ciclo completo. 
Como não foram disponibilizados dados referentes a ensaios de tratabilidade, as 
decisões foram tomadas visando menor custo e/ou máxima eficiência. 
A disposição das unidades da ETA foi feita tentando-se otimizar o espaço 
utilizado, configurando-se conforme a planta anexa. 
 A ETA projetada contém as seguintes unidades: 
 
1. Uma calha Parshall: medidor de vazão e unidade de mistura rápida e 
coagulação; 
2. Um floculador hidráulico: unidade de floculação com escoamento vertical 
através de chicanas, dividido em quatro setores com gradientes hidráulicos 
decrescentes; 
3. Dois decantadores retangulares convencionais em paralelo: unidades de 
decantação contendo canais de distribuição da água floculada na sua 
entrada com quatro comportas em cada, uma cortina de distribuição de 
madeira, um sistema de calhas para a coleta da água decantada, fundo para 
depósito de lodo e um canal condutor de água decantada na saída; 
4. Dois pares de filtros em paralelo: unidades de filtração rápida descendente 
com leito filtrante composto de areia com tamanho efetivo de 0,4mm e 
antracito com tamanho efetivo de 0,8mm; 
 3 
5. Um tanque de contato: unidade com chicanas para aplicação de cloro, flúor e 
corretor de pH caso se faça necessário. Concomitantemente, promove a 
altura manométrica necessária à operação hidráulica do filtro; 
6. Um reservatório para água de lavagem: com 127m3 de capacidade, suficiente 
para a lavagem de dois filtros simultaneamente por 10 minutos. 
 
A Calha Parshall foi escolhida de acordo com a vazão de projeto, admitindo-se 
uma flexibilidade para esse valor. Esse valor de vazão na calha escolhida 
proporcionou a ocorrência de ressalto hidráulico suficiente para se ter gradiente de 
velocidade necessário para mistura rápida. O valor obtido foi de 1986s-1, acima do 
recomendado para mecanismo de varredura (1000s-1). A aplicação do coagulante é 
feita na saída da garganta e a medição de vazão na seção à 2/3 do comprimento A, 
conforme a Figura 2. Pelas pequenas dimensões da Parshall, aconselha-se sua 
obtenção por fornecedores especializados, podendo ser de fibra de vidro. 
 
 
Figura 2- Calha Parshall 
 
A água coagulada é conduzida ao floculador por um canal de concreto liso, de 
dimensões 0,90m de largura e 0,70m de altura e 3,00m de comprimento. A largura 
foi expandida em relação à saída da calha Parshall com o objetivo de reduzir o 
gradiente hidráulico na entrada do floculador. O gradiente obtido ao final do canal foi 
de 67,5s-1, dentro da faixa recomendada de 70 a 10s-1. Com essas dimensões, o 
tempo máximo de percurso permitido de 1 minuto foi atendido. 
O floculador foi dimensionado para um tempo de detenção hidráulica (TDH) 
igual a 20 minutos, tempo mínimo exigido por norma, no intuito de minimizar o 
volume, e conseqüentemente a área requerida. Trata-se de um floculador hidráulico 
de chicanas e escoamento vertical. Dividiu-se em quatro setores de mesmo 
comprimento e área, com 13, 11,10 e 9 chicanas de concreto liso respectivamente, 
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com espaçamentos crescentes de 0,70m a 1,00m e com tamanho de passagens 
crescentes a cada setor, garantindo uma redução progressiva do gradiente 
hidráulico. Essa redução se faz necessária para que não se tenha a quebra dos 
flocos já formados. O tempo e a altura do floculador(4,00m) foram adotados pelos 
projetistas, sendo a largura e o comprimento dimensionados. Os espaçamentos e a 
largura também foram analisados a fim de garantir que a velocidade entre as 
chicanas não ultrapassasse a faixa de 0,10m/s e 0,30m/s. Essa preocupação 
constitui