DECANTAÇÃO

Prévia do material em texto

Operações Unitárias na Indústria de Alimentos I
 DECANTAÇÃO
Seropédica, 04 de dezembro de 2017
Mayla de Almeida Rocha
Definição
Só será abordada decantação de sólidos em líquidos
Também conhecida como Sedimentação Gravitacional, a decantação é o movimento de partículas no seio de uma fase fluida, provocado pela ação da gravidade.
Fonte: TutorVista.com 
Constituents of mixtures in matter
Objetivos
Clarificação de líquidos
Espessamento da suspensão
Lavagem dos sólidos
Operação muito instável e dispendiosa
Fonte: Sedimentação
http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/sed.htm
Fonte: novadict.com.br
Coluna de lavagem de cases
3
Tipos de decantação
Livre
As partículas encontram-se bem afastadas das paredes do recipiente;
Distância entre cada partícula é suficiente para garantir que uma não interfira na outra
Retardada
As partículas encontram-se muito próximas uma das outras, sendo bastante frequente o número de colisões.
Fonte: qbline.com.br
DE-Agglomeration
Fatores que alteram a velocidade de decantação
Densidades dos sólidos e do líquido
Diâmetro e a forma das partículas;
Viscosidade do fluido.
O diâmetro das partículas é o fator que mais afeta a velocidade de decantação. Com isso, é interessante realizar procedimentos prévios para aumentar o diâmetro, como a adição de agentes coagulantes e floculantes, por exemplo. 
Batelada X Contínuo
No processo de Sedimentação de Batelada utiliza-se recipientes ou poços principalmente para a clarificação de líquidos extraídos tais como vinho ou azeite. Este é um processo antigo ainda utilizado em indústria de baixo fluxo.
O decantador em batelada é um tanque cilíndrico com aberturas para alimentação da suspensão e retirada do produto. O tanque é cheio pela suspensão e fica em repouso, sedimentando.
Fonte: Artigo técnico sobre “Proposta de um método de cálculo do tempo de sedimentação no tratamento de esgotos por lodos ativados em bateladas”
 
Batelada X Contínuo
No processo de Sedimentação Contínua, os decantadores são tanques rasos, de grande diâmetro, onde operam grades que giram lentamente e removem a lama. 
As grades (ou rastelos) servem para raspar a lama, conduzindo-a para o centro, por onde é descarregada. O movimento das grades promove uma agitação na camada de lama, favorecendo a floculação e a remoção da água retida na lama. 
Fonte: UFSC – Operações de Separação Sólido-Líquido
Tipos de Decantadores
Os tipos são: retangulares (os mais comuns), circulares, trapezoidais, de placas paralelas (fluxo laminar); estes dois últimos são mais modernos e de menores dimensões. 
Corte longitudinal de um decantador convencional 
Corte longitudinal de um decantador paralelo 
Fonte: Técnicas de Tratamento de Clarificação 
Apostila de Tratamento de Água e Efluentes – Área 1
8
Tipos de Decantadores
Decantador Horizontal Convencional
Fonte: geocities.ws
Métodos Gerais de Tratamento de Água - Decantação
Fonte: UNICAMP – Operações Unitárias I
Aula 18: Decantação e Sedimentação
Vs – velocidade de sedimentação
Vh – Taxa de escoamento superficial na direção “h
Vc - As partículas com vs inferiores à razão Q/BL (que seria Vc) 
não sedimentarão, e sairão junto com o fluido clarificado.
B – espessura.
9
Tipos de Decantadores
Decantador de placas paralelas (fluxo laminar) 
São decantadores de taxa acelerada, consequentemente de tempo de detenção reduzido, 
devido às placas inclinadas (lâminas), dispostas lado a lado, formando canais. 
Vantagens: Economia de espaço, já que há redução da área de sedimentação; redução do tempo de sedimentação através da diminuição do espaçamento entre as lamelas
https://www.youtube.com/watch?v=FLmzCkFa9VA&list=PLksHarxHCteiDXCm69kxaMnIv5QwMIfQH
Fonte: geocities.ws
Métodos Gerais de Tratamento de Água - Decantação
Condições operacionais
Parâmetros
HORIZONTAL
FLUXOLAMINAR
Taxa de escoamento superficial
20 a 60 m³/m².dia
90 a 180m³/m².dia
Taxa de escoamento linear (vertedor)
2,5 L/s.m
2 a 3 L/s.m
Relação Comprimento/Largura
 3
1a 3
Altura doDecantador
4 a 5metros
4 a 6 metros
Fonte: TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO 
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL Escola Politécnica da USP. Departamento de Engenharia Hidráulica Ambiental.
Disponível em: www.pha.poli.usp.br/LeArq.aspx?id_arq=19339
Tipos de Decantadores
Decantador de rastelos
https://www.youtube.com/watch?v=dZwTD9fPVdM
Opera continuamente;
Sólidos grosseiros decantam facilmente;
Rastelos arrastam os sólidos para a parte superior da calha;
Finos permanecem em suspensão (movimento lento dos rastelos);
Retidos por vertedor;
No fim do processo, os rastelos são levantados e retornam ao inferior da calha
Fonte: UFSC – Operações de Separação Sólido-Líquido
A suspensão é alimentada num ponto intermediário de uma calha inclinada. Um conjunto de rastelos arrasta os grossos (decantados facilmente), para a parte superior da calha.
Devido à agitação moderada promovida pelos rastelos, os finos permanecem na suspensão que é retirada através de um vertedor que existe na borda inferior da calha.
12
Tipos de Decantadores
Decantador helicoidal
Semelhante ao de rastelos;
Suspensão alimentada em ponto intermediário;
Calha semicircular;
Helicoides arrastam sólidos grosseiros para a extremidade superior;
Movimento lento evita a decantação dos finos;
Retirado por vertedor.
Fonte: UFSC – Operações de Separação Sólido-Líquido
Semelhante ao anterior, onde a
suspensão é alimentada num ponto intermediário de uma calha semicircular inclinada. A helicoide arrasta continuamente os grossos para a extremidade superior da calha.
 O movimento lento promovido pelo mecanismo transportador evita a decantação dos finos, que permanecem na suspensão sendo retirada através de um vertedor.
13
Tipos de Decantadores
Decantador de bandejas múltiplas
A capacidade de um decantador depende da área de decantação. Quando áreas muito grandes são necessárias utilizam-se bacias de decantação que ficam diretamente no terreno ou decantadores de bandejas múltiplas. Cada bandeja é ligeiramente inclinada e munida de rastelos presos ao eixo central.
Fonte: UFSC – Operações de Separação Sólido-Líquido
DÚVIDAS ?
CRÍTICAS ?
SUGESTÕES ?
Referências bibliográficas
FRANÇA, S.C.A. & MASSARANI, G. Capítulo 14: Separação Sólido-Líquido. CETEM – Centro de Tecnologia Mineral. Ministério da Ciência e Tecnologia. Rio de Janeiro, 2004.
SANT’ANA, H.B.S. Separação Sólido-Líquido em Tratamento de Efluentes: decantação e filtração. Pontifícia Universidade Católica de Rio de Janeiro. Departamento de Ciências dos Materiais e Metalurgia – Tratamento de Efluentes Industriais.
SEM AUTOR. Tópico 13: Sedimentação. Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, UFSC. Santa Catarina. Disponível em: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/1195176/mod_resource/content/1/Sedimentacao.pdf. Acessado em 30 de novembro de 2017.