sedimentação-Lista3_de_OPP

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
 
Lista de Exercícios 3 
(Sedimentação) 
 
1. Uma indústria necessita projetar um sedimentador para espessar uma suspensão 
que possui vazão de 120 m3/h desde uma concentração de 1,5 Kg/m3 até 17,5 kg/m3 
de sólidos suspensos. Foram realizados ensaios de sedimentação em um tubo 
transparente utilizando-se várias concentrações da suspensão, de maneira a se obter 
as velocidades iniciais de sedimentação em função da concentração. A tabela 
abaixo fornece os resultados obtidos nos ensaios. 
 
Concentração (Kg/m3) 2,0 3 5,5 10 15 
Velocidade (m/h) 5,0 2,5 1,0 0,4 0,2 
a) Determinar o diâmetro do sedimentador. 
b) Calcular, através do balanço de massa, a vazão de lama que será espessada e a 
vazão do clarificado. 
 
2. Um lodo biológico, proveniente de um tratamento secundário de rejeitos, deve ser 
concentrado de 2500 mg/L até 10900 mg/L, em um decantador contínuo. A vazão 
de entrada na unidade é de 4,5x106 L/dia. Determinar a área necessária no 
decantador a partir dos dados de sedimentação disponibilizados na tabela abaixo. 
 
θ (min) 0 1 2 3 5 8 12 16 20 25 
Z (cm) 51 43,5 37 30,6 23 17,9 14,3 12,2 11,2 10,7 
 
3. Determine a área para que se tenha, em um sedimentador, uma concentração da 
fase densa igual a 10.000 mg/L a partir de uma suspensão com 2.000 mg/L de 
sólidos suspensos. A vazão de alimentação no sedimentador é de 1 × 106 gal/dia, 
com uma vazão de lama de 0,2 × 106 gal/dia. Os dados de sedimentação em proveta 
com essa suspensão forneceram os seguintes resultados: 
 
Tempo (min) 0 5 15 30 45 60 
Altura da interface (m) 1,52 1,19 0,58 0,34 0,29 0,24 
 
Foram ainda obtidos dados das velocidades iniciais de sedimentação em função da 
concentração: 
V x 104 (m/s) 12,5 8,33 7,25 2,97 1,22 0,54 0,43 0,36 
C (mg/L) 2000 2250 2430 3660 5330 7070 7600 8220 
 
4. Foi realizado um ensaio de proveta com concentração de 3,6 g/L obtendo-se os 
seguintes resultados: 
 
Tempo (min) 0 5,0 10,5 15,0 30,0 45,0 60,0 
Altura da interface (m) 2,0 1,5 1,0 0,84 0,5 0,4 0,37 
 
Determine: 
 
a) A área do espessador para se concentrar a suspensão desde 3,6 g/L até 22,5 g/L 
de sólidos suspensos com uma vazão de lama de 1.500 m3/dia; 
b) A profundidade do espessador.