Cálculos ETA

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Gradeamento
Eficiência da grade (E ≥ 75%)
Espaçamento entre as peças horizontais de amarração (5 mm ou 1% de w)
Área útil da grade ( K de 10 a 25% ; vmax de 0,4 a 1,2 m/s)
Área molhada do canal
Largura do canal (Lc ≥ 0,6 m)
Altura molhada do canal
Número de barras
Comprimento da barra (α de 30 a 60o para manuais e de 75 a 90o para mecanizadas)
Largura das barras (2,5% de Cg)
Velocidade máxima na grade
 
Velocidade máxima no canal
Perda de carga máxima na grade (g = aceleração da gravidade)
Desarenador
Velocidade de sedimentação da partícula
Área superficial do desarenador
Comprimento do desarenador (B ≥ 0,6 m)
Altura mínima do desarenador (vmax de 0,4 a 1,2 m/s)
Volume diário de sólidos sedimentados (Ts = 7.10-5 m3/m3)
Altura da câmara de sedimentação
Medidor Parshall
Dados de entrada:
W = 9’’ ou 22,9 cm ou 0,229 m
k = 1,486 m
n = 0,613 m
D = 0,575 m
N = 0,114 m
G = 0,457 m
K = 0,076 m
C = 0,380 m
ϒ = 1000 kg/m3
µ = 9,14141.10-5 kg.s/m2
g = 9,81 m/s2
Altura na seção de medição
Largura do Parshall na seção de medição
Velocidade na seção de medição
Vazão específica na garganta do Parshall
Carga hidráulica disponível
Velocidade antes do ressalto
Onde:
Altura da água antes do ressalto
Número de Froude
Altura do ressalto
Velocidade no ressalto
Altura na seção de saída
Velocidade na seção de saída do Parshall
Perda de carga no ressalto
Tempo de mistura
Gradiente de mistura
Coagulação Mecânica
Volume útil do tanque (t ≤ 5s)
Potência útil (G 1000 s-1)
s
Altura útil (H > L)
Dimensionamento da turbina radial
Adotar D = 0,18 m
Comprimento das paletas
Altura das paletas
Diâmetro do disco de fixação das paletas
Distância entre o fundo do tanque e a turbina
Adotar h = 0,18 m
Larguras da cortina
Dimensionamento do motor (f = 1,3)
 
Floculação Hidráulica
Dados de entrada:
tT = 25 min ou 1500 s
N = 4 setores
Gradientes de velocidade
G1 = 65 s-1
G2 = 45 s-1
G3 = 30 s-1
G4 = 20 s-1
Tempo de retenção
S1 = 4 min ou 240 s
S2 = 5 min ou 300 s
S3 = 7 min ou 420 s
S4 = 9 min ou 540 s
Espessura das chicanas (e) = 0,05 m
Coeficiente de perda de carga (k) = 1,5
Temperatura (T) = 25 oC
Densidade (ϒ) = 998,23 kg/m3
Comprimento do floculador (L) = 20 m
Velocidade de escoamento no último setor (v) = 0,15 m/s
Número de células no último setor
Adotar 6 células
Largura do floculador
Número de células do primeiro setor
Adotar 6 células
Número de células do segundo setor
Adotar 6 células
Número de células do primeiro setor
Adotar 6 células
Número de células no floculador
Comprimento dos setores extremos
Comprimento dos setores internos
Largura das células dos setores extremos
Largura das células dos setores internos
Larguras das passagens entre células dos setores
Profundidade útil do floculador
Adotar 1,0 m
Velocidades nas células do primeiro ao último setor
Tempo real de retenção em cada célula de cada setor
Gradientes de velocidade reais nos setores
Floculação Mecânica
Dados de entrada:
tT = 15 min ou 900 s
N = 3 setores
Gradientes de velocidade
G1 = 70 s-1
G2 = 45 s-1
G3 = 20 s-1
Tempo de retenção
S1 = 5 min ou 300 s
S2 = 5 min ou 300 s
S3 = 5 min ou 300 s
Temperatura (T) = 25 oC
Peso específico da água (ϒ) = 998,23 kg/m3
Relação entre as velocidades da água e das paletas (k) = 0,2 
Dados do misturador tipo paleta: 
Comprimento das paletas (b) = 3,2 m
Número de braços (B) = 4 
Raio das paletas:
Re1 = 1,20 m ; Ri1 = 1,05 m
Re2 = 0,95 m ; Ri2 = 0,80 m
Velocidades angulares:
n3 = 2,1 rpm
n2 = 3,5 rpm
n1 = 4,9 rpm
Volume útil do tanque
Altura útil do tanque (L < H)
Coeficiente de arraste das paletas
Verificação das potências úteis
Então:
Gradientes de velocidade reais
Decantador
ZONA DE SEDIMENTAÇÃO
Taxa de escoamento superficial (TES) = 40 m3/m2.d
Número de decantadores (D) = 2
Relação comprimento/largura (K) = 3,5
Área Superficial
Largura da zona de sedimentação
Comprimento da zona de sedimentação
Velocidade crítica de sedimentação
 
Velocidade de escoamento
Profundidade da zona de sedimentação
Adotar 1,9 m
ZONA DE LODO
Declividade do fundo (i) = 4%
Profundidade da calha de lodo (Hc) = 0,05 m
Largura da calha de lodo (B) = 0,3 m
Tempo de esvaziamento (t) = 3600 s
Profundidade mínima da zona de lodo (20% da zona de sedimentação)
Adotar 0,4 m
Profundidade total do decantador
Diâmetro da descarga de fundo (ф ≥ 200 mm)
Adotar 0,2 m
Tempo efetivo de esvaziamento
ZONA DE ENTRADA
Espaçamento entre os centros dos orifícios (e) = 0,38 m
Gradiente de velocidade na última câmara de floculação (G) = 20 s-1
Coeficiente de dispersão (Cd) = 0,85
Viscosidade cinemática (µ) = 0,893.10-6 m2/s
Número de linhas
Número de colunas
Número total de orifícios
Distância entre a primeira e última linha
 
Soma das distâncias das linhas extremas a superfície da água e ao fundo da zona de sedimentação
Distância da primeira linha à superfície da água
Distância da última linha ao fundo da zona de sedimentação
Distância das colunas extremas às paredes laterais
Distância da cortina ao plano tangencial dos jatos (x’ = x)
Diâmetro dos orifícios
Área dos orifícios
Distância entre o canal de distribuição e a cortina
Gradiente de velocidade
ZONA DE SAÍDA
Taxa de coleta de água decantada (r) = 0,003 m3/s.m
Módulo dimensional dos vertedores triangulares (y) = 0,05 m
Largura das calhas (b) = 0,25 m
Espessura das paredes da calha (e) = 0,10 m
Número de calhas de cada decantador
Número real de vertedores por decantador
Fator de multiplicidade comum
Adotar 59
Número real de vertedores triangulares de cada decantador
Comprimento útil total de placas com vertedores por decantador
Comprimento útil de cada calha
Lâmina máxima em cada calha
Filtração
Tipo de leito filtrante: camada única de areia
Taxa de filtração (R) = 150 m3/m2.d
Sistema de coleta de água filtrada: fundo falso
Número de filtros (N) = 3
Taxa de filtração
Comprimento do leito filtrante
Largura do leito filtrante
Área superficial de cada leito filtrante
Taxa de filtração real
Características do leito filtrante:
Altura da camada única de areia (H4) = 0,70 m
Tamanho efetivo (d10) = 0,50 mm
Coeficiente de uniformidade (CU) = 1,5
Tamanho efetivo dos grãos de 0,35 a 1,2 mm
A camada suporte (H3) será constituída por 5 subcamadas de pedregulho com as seguintes especificações:
	Subcamada
	Tamanho dos Pedregulhos (mm)
	Altura (cm)
	
	Mínimo
	Máximo
	
	Primeira
	2,4
	4,8
	7,5
	Segunda
	4,8
	12,5
	7,5
	Terceira
	12,5
	19,0
	10,0
	Quarta
	19,0
	38,0
	10,0
	Quinta
	38,0
	63,0
	15,0
	Total
	50
Entradas e saídas do filtro:
Entrada de água decantada
 Adotar 350 mm
Saída de água filtrada
Adotar 250 mm
Entrada de água para lavagem
Adotar 400 mm
Saída de água de lavagem
Adotar 560 mm
Dreno de fundo
Adotar 100 mm
Altura parcial do filtro:
Altura do fundo falso
Espessura da laje do fundo falso (cálculo estrutural)
Espessura da camada suporte
Espessura do leito filtrante
Lâmina máxima da água sobre o leito filtrante
Borda livre
Altura total do filtro
Expansão da areia durante a lavagem (0,3 ≤ EA ≤ 0,5)
Velocidade ascensional da água durante a lavagem (espaçamento entre bocais (e) = 0,2 m)
Vazão de água na lavagem
 
Calhas de coleta de água de lavagem:
Largura das calhas (b) = 0,40 m
Comprimento das calhas (L) = 6,6 m
Espessura de paredes e fundos de calhas (e) = 0,15 m
Borda livre nas calhas (hL) = 0,1 m
Distância da face inferior das calhas à superfíciedo leito filtrante (DF) = 0,5 m
Número de calhas (F ≤ 2,1 m)
Distância de borda de calhas extremas a parede
Profundidade das calhas
Adotar 0,5 m
Volume de água para lavagem (TL) = 10 min
Volume do reservatório
Área do reservatório (ф = 10 m)
Profundidade útil do reservatório
Adotar 7,0 m
Altura do fundo do reservatório de água de lavagem:
Perda de carga na tubulação (calculado)
Perda de carga nos bocais de distribuição (dados do fabricante)
Perda de carga na camada suporte
Perda de carga no leito filtrante
Lâmina vertedora sobre as bordas das calhas
Altura adicional
Desnível mínimo do fundo do reservatório às bordas das calhas
Adotar 4,0 m
Vazão de recalque para alimentação do reservatório de água de lavagem (TR = 3600 s)
Produtos Químicos
Determinação do consumo de cal
Teor de cal = 30 mg/L
Percentual de impureza da cal = 15%
Determinação do consumo de flúor
Teor de flúor = 1,0 mg/L
Percentual de impureza do fluoreto de sódio = 3,5%
Peso do NaF = 42g
Peso F = 19g
Determinação de coagulante (Al2(SO4)3)
Teor de Al2(SO4)3 = 15 a 25 mg/L
Percentual de alumina = 15,65%
Percentual de impureza do Al2(SO4)3
Consumo mínimo e máximo de Al2(SO4)3
Consumo de Cloro
Teor de cloro = 5,0 mg/L
Peso específico do cloro = 0,000057 kg/m3
Percentual de impureza = 0%
Adotar 3 cilindros de 900 kg
	Consumo (kg/d)
	Número de Cilindros de 900 kg
	Mínimo
	Máximo
	Serviço
	Reserva
	Total
	54
	180
	1
	2
	3
	180
	360
	2
	4
	6
	360
	540
	3
	6
	9
	540
	720
	4
	8
	12
	720
	Usar Evaporadores