Aula 5.2.Rev.01 Grades e desarenadores (captação)

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SANEAMENTO BÁSICO
Grades e desarenadores – Captação de água
Professor: Iara Almeida
Grades e telas
São dispositivos para captações de águas de superfície para reter materiais flutuantes ou em suspensão de maiores dimensões. 
Grades são constituídas por barras paralelas e destinam-se a impedir a passagem de materiais grosseiros. Telas são feitas de malhas para reter material não retido na grade.
Se dividem em grades grosseiras e grades finas.
Podem ser de limpeza manual ou mecanizada.
A NBR 12213 (ABNT, 1992) fornece todas as orientações para o dimensionamento destes dispositivos.
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Grades e telas
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Exercício – Dimensionamento grade
1 – Dimensionar uma grade para captação de 20 l/s num ribeirão, utilizando caixa de tomada. O manancial apresenta regime de escoamento torrencial em períodos de chuva, com transporte de sólidos flutuantes de grandes dimensões. As alturas das lâminas d’água mínima e máxima do ribeirão sobre a laje de fundo da caixa de tomada (colocada 0,40m acima do leito do curso d’água) são, respectivamente, de 0,30m e 1,20 m. Vide figura, da grade em questão, no próximo slide, e se baseie no material disponível e na ABNT NBR 12213/1992 (item 6.2).
Dicas:  Visto que o manancial apresenta regime de escoamento torrencial com o transporte de sólidos flutuantes de grandes dimensões, e considerando esta baixa vazão, será adotada uma grade do tipo grosseira de limpeza manual
 Por se tratar de uma grade grosseira manual de pequena altura, as suas barras terão espessura (s) de 3/8” (0,95 cm), espaçamento b de 10 cm e inclinação horizontal de 70. As barras terão seção circular, e de aço carbono.
Exercício – Dimensionamento grade
a) Área útil mínima da grade – Au (m2) ou área de abertura da grade 
b) Velocidade resultante (cm/s)
c) Largura útil mínima da grade – Bu (m)
d) Número mínimo de barras (n)
e) Largura total (mínima) da grade –B (m)
f) Altura da grade, admitindo uma borda livre de 0,20m
g) Perda de carga na grade – hf (m)
h) Velocidade de aproximação na seção a montante da grade com 50% de obstrução (utilizar altura mínima)
Exercício – Dimensionamento grade
Au – área útil;
Bu – Largura útil;
B – Largura total da grade;
n – número de barras;
H – altura;
s – espessura das barras;
b- espaçamento entre as barras;
K – coeficiente de perda de carga em grades;
- coeficiente em função da forma da seção da barra;
 - ângulo da grade em relação à horizontal
Figura 1: Vista frontal da grade
Exercício – Dimensionamento grade
Figura 2: Formas geométricas e coeficientes  das seções transversais das barras de grades
Exercício – Dimensionamento grade
Desarenadores
São as caixas de areia,instalação complementar das captações de água de superfície, utilizadas quando o curso d’água apresenta transporte intenso de sólidos, quando os sólidos sedimentáveis no manancial atingirem valor igual ou superior a 1,0 g/L por tempo significativo.
Projetados normalmente em seção retangular, com comprimento três vezes maior que a largura.
Atua por sedimentação das partículas.
Partículas de areia sofrem movimento horizontal (movimentação da água) e vertical (gravidade e empuxo).
A NBR 12213 (ABNT, 1992) fornece todas as orientações para o dimensionamento dos desarenadores.
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Desarenadores
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Exercício – Dimensionamento Desarenadores
2 – Dimensionar um desarenador para a vazão de 20 l/s, a ser construído anexo à captação da água de um ribeirão. No ponto escolhido para a captação, o NA mínimo do ribeirão apresenta altura de 0,95 m em relação ao seu leito. Já no local previsto para a construção do desarenador, a superfície do terreno fica a 1,25 m acima do NA mínimo do rio. Segundo a ABNT NBR 12213/1992:
Velocidade de sedimentação (Vs) = 0,021 m/s para remover partículas ≥ 0,2 mm;
O comprimento do desarenador deve ser multiplicado por um fator de segurança de 1,5;
A largura do desarenador deve ser compatível com sua profundidade, segundo tabela abaixo:
Vh (velocidade horizontal) ≤ 0,30 m/s
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Exercício – Dimensionamento Desarenadores
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Vs – Velocidade de sedimentação (m/s)
Vh – Velocidade de escoamento horizontal (m/s)
L – comprimento do desarenador (m)
b – largura do desarenador (m)
H – altura total do desarenador (m)
h – altura entre a parte inferior do dispositivo de tomada d’água até a lâmina d’água – “altura útil” (m) 
Exercício – Dimensionamento Desarenadores
a) Altura total do desarenador – H (m)
Dica: É recomendado que a parte inferior do dispositivo de tomada d’água fique a pelo menos 0,30m do fundo do curso d’agua. Logo, a altura útil da lâmina d’água no desarenador (h) é a altura da lâmina d’água mínima no rio menos os 0,30m.
Sendo assim, para determinar a altura do desarenador soma-se: h + altura do depósito de areia (10% de h) + desnível entre o NA da água no desarenador e a superfície do terreno + altura da mureta de proteção ao longo do desarenador na superfície do terreno (0,30m)
b) Largura útil do desarenador (b) – USAR TABELA DADA
c) Comprimento do desarenador (L) - USAR Vs e coeficiente de segurança
OBS.: A relação L/b precisa ser ≥ 3,0.
d) Verificação da velocidade horizontal (Vh) 
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