AULA_SEDIMENTACAO_2015_1

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A sedimentação é a remoção por deposição gravitacional de
partículas sólidas do líquido em que estão suspensas, em geral,
efetuada em tanques de seção cilíndricas de enormes
diâmetros.
 Entre os equipamentos de separação, o sedimentador é o
que pode atingir uma das mais elevadas capacidades – tanques
de concreto com 100 m de diâmetro permitem tratar centenas de
metros cúbicos de suspensão por hora
Clarificação do líquido.
 Espessamento da suspensão.
 Lavagem dos sólidos
SEDIMENTAÇÃO
• Espessamento: o principal interesse é a obtenção de uma
suspensão mais concentrada - indústrias de beneficiamento
de minério
• Clarificação: o interesse básico é a obtenção de um
sobrenadante limpo, ou seja, visa remover uma quantidade
relativamente pequena de partículas e produzir um efluente
claro- estações de tratamento de água e efluentes.
 Clarificação – utiliza-se FLOCULAÇÃO - retirada de
partículas menores
• Quando a queda da partícula não é afetada pela proximidade
com a parede do recipiente e com outras partículas, o processo é
chamado Decantação Livre. Aplica-se a modelagem simples do
movimento de partículas em fluídos.
• A operação de separação de um lodo diluído ou de uma
suspensão, pela ação da gravidade, gerando um fluido claro e
um lodo de alto teor de sólidos é chamada de Sedimentação.
Neste caso, se usam equações empíricas (deve-se evitar o uso
das equações de movimento de partículas sólidas isoladas em
fluídos).
• A decantação livre ocorre quando as concentrações volumétricas 
de partículas são menores que 0,2% (de 0,2% a 40% tem-se 
Decantação Influenciada) 
Sedimentação versus Decantação
• A sedimentação ocorre quando a concentração volumétrica 
das partículas é maior que 40% 
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Nas indústrias químicas, os processos de separação por
sedimentação são feitos continuamente ou descontinuamente
em equipamentos denominados tanques de sedimentação
ou sedimentadores.
Descontínuos
Contínuos
• A ação diferenciada do campo gravitacional sore a fase
líquida e a fase sólida, quando a densidade da fase sólida é
maior que a da fase líquida, conduz ao fenômeno de
sedimentação, que é a deposição da fase sólida na base do
equipamento.
• Os sedimentadores contínuos apresentam três correntes de
fluxo: a alimentação, contendo a suspensão que se deseja
processar; o overflow ou clarificado, praticamente isento de
sólidos e a corrente de underflow, ou lama, contendo uma
suspensão mais concentrada que a alimentação
Os sedimentadores contínuos são tanques rasos, de grande
diâmetro, onde operam grades que giram lentamente e
removem a lama.
 A suspensão é injetada pela parte central do equipamento.
Em torno da borda do tanque existem vertedores para a retirada
do líquido límpido.
 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.
 Os rastelos giram à razão de 1 rotação a cada 5 a 30
minutos.
SEDIMENTADORES CONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)
SEDIMENTADORES CONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)
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Mecanismo (fases) da sedimentação
Zona clarificada
Zona de concentração 
uniforme
Sólidos sedimentados
Zona de transição
Zona de concentração 
não-uniforme
Mecanismo (fases) da sedimentação
(A) - Zona clarificada – se a suspensão contiver partículas coloidais, estas podem estar
presentes no clarificado (fenômeno conhecido como “equilíbrio de sedimentação”
(B) - Zona de concentração uniforme – concentração de sólidos homogênea e tamanhos 
de partículas estão uniformemente distribuídos
(E) - Sólidos grosseiros sedimentados – partículas grandes que rapidamente atingem o 
fundo da proveta. Geralmente são contaminantes.
(D) - Zona de compactação/compressão – existem canais através dos quais o líquido é 
drenado para zona de cima (C ou A dependendo do instante considerado)
D’ - zona de lama compacta final - sedimento resultante uniforme – teste interrompido 
antes deste estágio
(C) - Zona de concentração não-uniforme – concentração e tamanho de partículas não estão 
uniformemente distribuídos nesta região
z
tempo
Mecanismo da sedimentação
Quatro regiões – desconsiderando zona de sólidos grosseiros
Quatro regiões – desconsiderando zona de sólidos grosseiros
Método de kinch
zL
Quatro regiões – desconsiderando zona de sólidos grosseiros
Determinação da 
velocidade de 
sedimentação teste de proveta
Equacionamentos apresentados em sala de aula
Método de kinch
Equacionamentos apresentados em sala de aula
Método de kinch
t L zL ziL vL CL QL.CL/S
... ... ... ... ... ...
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Parâmetros do Método Kinch Clássico
Determinação da área mínima de sedimentação
y = -1,418x + 39,91
0
10
20
30
40
50
0 5 10 15 20
A
lt
u
ra
 (
cm
)
Tempo(min)