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Tratamento de Efluentes Aula 09 - Decantação Prof. Dr. Aleksándros Souza DEFINIÇÕES Sedimentação • É um processo de separação de misturas heterogêneas, aquelas que apresentam mais de uma fase (esgoto por exemplo). Ela consiste em deixar a gravidade atrair para o fundo do recipiente a substância mais pesada, e as mais leve vão ficando na parte superior. Sedimentação • A sedimentação, no tratamento de esgotos, tem seu processo governado principalmente pela concentração das partículas em suspensão. • Quanto mais concentrado for o meio, maior é a resistência à sedimentação. Decantadores • São equipamentos de diferentes dimensões e vazões, cilíndricos ou retangulares, especialmente projetados para realizar a decantação, que é um método de separação pouco rigoroso entre uma fase sólida e uma fase líquida ou entre duas fases líquidas. Decantadores • Nos decantadores primários, sob as condições de escoamento normalmente adotadas em seus projetos, ocorre remoção de 40 a 60% de sólidos em suspensão dos esgotos sanitários, correspondendo a cerca de 30 a 40% da DBO. Tipos de decantadores • Existem, basicamente, dois tipos de decantadores de esgotos – Os de secção retangular em planta e de escoamento longitudinal, e – Os de secção circular, que mais comumente são alimentados pelo centro e a coleta do esgoto decantado é feita nas bordas dos decantadores, ao longo da linha da circunferência. DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES PRIMÁRIOS Parâmetros para o dimensionamento • Vazão máxima horária – NB-570 • Vazões superiores a 250 L/s, usar mais de um decantador Parâmetros para o dimensionamento • Determinação da área de decantação – Através da taxa de escoamento superficial • Determinação do volume do decantador – Através do tempo de detenção Parâmetros para o dimensionamento • Área de decantação – Literatura internacional • Taxa de escoamento superficial – 30 a 60 m3/m2.dia – NB-570 • Até 60 m3/m2.dia, só tratamento primário • Até 80 m3/m2.dia, seguido de filtros biológicos • Até 120 m3/m2.dia, seguido de lodos ativados Parâmetros para o dimensionamento • Área de decantação – NB-570 • Sistemas de filtros biológicos – Decantadores primários de até 60 m3/m2.dia, tratamento primário • Lodos ativados – Decantadores de até 90 m3/m2.dia, seguido de lodos ativados Parâmetros para o dimensionamento • Tempo de detenção hidráulico – Literatura internacional • 1,5 a 3,0 horas – NB-570 • Superior a 1,0 hora, com base na vazão máxima de esgotos • Inferior a 6,0 horas, com base na vazão média de esgotos Parâmetros para o dimensionamento • Determinação da profundidade útil dos decantadores – Área de decantação – Tempo de detenção • Decantadores primários – Relação comprimento-largura • Deve ser superior a 2:1 • Típicas: 3:1 e 4:1 (ou mais) Parâmetros para o dimensionamento • Profundidades – Variam entre 2,0 e 4,5 m – Típicas: 3,0 a 4,0 m – NB-570: superiores a 2,0 m Parâmetros para o dimensionamento • Taxa de escoamento nos vertedores de saída – NB-570: inferiores a 720 m3/m2.dia – Na prática: bem inferiores a isso, especialmente decantadores de secção circular – Decantadores retangulares: o comprimento das canaletas vertedoras deve ser compatível com a taxa de escoamento, sem que as mesmas avancem além de 1/4 do comprimento do decantador. APLICAÇÃO (EXERCÍCIO) a) Dados para o dimensionamento ANO POP.(hab.) Qméd(l/s) Qmáx (l/s) 2014 45.000 83,33 150,00 2024 54.200 100,37 180,67 2034 68.350 126,57 227,83 b) Taxa de escoamento • Taxa de escoamento superficial adotada inicialmente conforme NBR 12.209 de 2009: diammq máxA ./60 23 , c) Área superficial • Área superficial (total, AS, necessária de decantadores primários (2034): S máx A A Q q máx 2 23 3 328 ./60 /)4,8683,227( m dmm dmx AS c) Área superficial 4 82 10,2 x D m 282 4 328 mADEC 2 4 4 D A A D Usando 04 (quatro) decantadores primários de secção circular. d) Profundidade útil • Profundidade útil dos decantadores mHu mxxV tdQVQVtdhtd máxQ 5,2 328 2,820 2,8200.16,383,227 ./0.1, 3 Volume útil mínimo necessário conforme NBR 12.209:2009 d) Profundidade útil horas x td horas x td mxVmHuPara méd máx Q Q 16,2 6,357,126 984 2,1 6,383,227 984 9843280,30,3 3 Implantação 3 decantadores - 2014 (p/ atender até 2024) 1 decantador - 2014 (p/ atender até 2034) e) Taxa de escoamento nos vertedores de saída (227,83 86,4) / 4 / 10,2 máx x Q L x dmmLQmáx ./154/ 3 f) Verificação para três decantadores em 2014 g) Alternativa para dois decantadores h) Alternativa • Decantadores retangulares com fundos tronco piramidais sem removedor mecanizado de lodo – Deverão ser usados quatro decantadores de (3,7 x 22,2)m, com relação comprimento/largura = 6/1 – Profundidade do trecho prismático Resumo • Sedimentação • Tipos de decantadores • Dimensionamento de decantadores primários – Parâmetros – Aplicação (exercício) Prof. Dr. Aleksándros E.A.M. Souza Engenheiro Químico (UFRN) Mestre em Eng. Química (UFPE) Doutor em Eng. Química (UFPE/UPV, Espanha) e-mail: prof.aleksandros.souza@gmail.com
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