MEMORIAL DE CÁLCULO - Alzinete

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1. MEMORIAL DE CÁLCULO 
 
1.1. POPULAÇÃO E VAZÃO DE PROJETO 
 
A Tabela 1 representa os dados dos censos do IBGE de 1970 a 2010 para o 
município de Campina Grande. A partir dela, podem-se fazer usos de métodos para 
determinar a população futura (2018 e 2048). A determinação da população futura é 
essencial, pois não se deve projetar uma ETA para beneficiar apenas a população atual de 
uma cidade; esse procedimento, muito provavelmente, inviabilizaria o sistema logo após 
sua implantação por problemas de sub dimensionamento. 
 
Tabela 1: População de C. Grande entre 1970 e 2010 
 
 
 
 
Fonte: IBGE 
 
Os métodos utilizados nesse projeto para projeção populacional foram os métodos 
aritmético e geométrico. Foi considerada, para os cálculos, a população total, visto que o 
projeto foi feito para abastecer toda a cidade de Campina Grande. Os resultados dos 
métodos de estimativa populacional são apresentados a seguir: 
 
Gráfico 1: Projeção da população de Campina Grande de 2011 a 2050 pelo método aritmético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 2: Projeção da população de Campina Grande de 2011 a 2050 pelo método geométrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 3: Comparativo entre o método aritmético e geométrico para projeção populacional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2: Estimativa populacional de Campina Grande para os anos de 2018 e 2048 pelos 
métodos aritmético e geométrico. 
Ano 
População (hab) 
Aritmético Geométrico 
2018 409.118,6 410.918,0369 
2048 498.764,6 523.550,665 
 
 
Como observado, os dois métodos apresentam um R2 satisfatório (1 para o 
aritmético e 0,9983 para o geométrico). Contudo, o método geométrico projeta uma 
população maior que o aritmético; sendo assim, a projeção populacional escolhida foi a 
do método geométrico, tendo em vista que é recomendável considerar a “pior hipótese”, 
para que não venha a ocorrer problemas de subdimensionamentos. 
A vazão de projeto foi calculada através da equação a seguir: 
𝑄 = 𝑘1 ∗ 𝑃𝑜𝑝 ∗ 𝑞 
 
Em que: 
• Q = vazão de projeto 
• Pop = População de projeto 
• q = Consumo per capita de água 
• k1 = coeficiente máximo de consumo diário da população 
 
𝑄 (2018) = 1,2 ∗ 410918,0369 hab ∗ 200 
𝐿
ℎ𝑎𝑏. 𝑑𝑖𝑎
 
Q (2018) = 98620,32885 m³/dia = 1,141438991 m³/s 
 
Q (2048) = 1,2 ∗523550,665 hab ∗ 200 
L
hab.dia
 
Q (2048) = 125652,1596 m³/dia = 1,454307403m³/s 
 
1.2. DIMENSIONAMENTO DA UNIDADE DE MISTURA RÁPIDA 
MECANIZADA 
 
A unidade de mistura rápida será projetada como mecanizada e foram empregados 
três câmaras quadradas de mistura com agitadores do tipo turbina de seis pás. 
 
1.2.1. VOLUME DAS CÂMARAS DE MISTURA 
 
O volume da câmara de mistura será de: 
𝑽 = 𝑻𝑫𝑯 ∗ 𝑸 
𝑉 = 20𝑠 ∗ 1,512
𝑚3
𝑠
 
𝑉 = 30,25 𝑚3 
 
 
Admitindo 3 câmaras para mistura, a vazão será distribuída de forma uniforme 
para as três unidades e o volume de cada câmara será de: 
𝑽 = 𝑻𝑫𝑯 ∗ 𝑸 
𝑉 = 20𝑠 ∗
1,512
3
𝑚3
𝑠
 
𝑉 = 10,08 𝑚3 
 
1.2.2. GEOMETRIA DE CADA CÂMARA DE MISTURA 
 
Admitindo que a altura da lâmina da água seja o dobro de seu lado (x): 
𝑉 = 𝐴 ∗ ℎ = (𝑥 ∗ 𝑥) ∗ 2𝑥 = 10,08𝑚3 
𝑥 = 1,8𝑚 
 
Portanto,adotou-se as seguintes dimensões para cada câmara: L (comprimento) = 
1,8m, B (largura) = 1,8m, H (altura) = 3,8m e h (altura da lâmina de água) = 3,5m . 
Verificando o tempo de detenção hidráulica: 
𝑇𝐷𝐻 =
𝑉
𝑄
=
(1,8 ∗ 1,8 ∗ 3,5)𝑚3
(
1,512
3
) 𝑚3
= 22,5𝑠 
 
O TDH encontrado é aceitável, pois é inferior a 30s (SIDNEY, 2017), não sendo, 
portanto, necessário alterar as dimensões de cada câmara. 
 
1.2.3. SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO DE AGITAÇÃO E DEFINIÇÃO DE SUAS 
VARIÁVEIS OPERACIONAIS 
 
Considerando regime turbulento (Re > 10000) e Kp = 5, a potência introduzida 
pelo equipamento na massa de água é dada por: 
𝑃 = 𝜇 ∗ 𝑉 ∗ 𝐺2 
 
Em que: 𝜇 = viscosidade dinâmica da água (N.s/m²); 
 V = volume da câmara (m³); 
 G = gradiente de velocidade (𝑠−1). 
 Considerar T = 25°C. Assim: 
 
𝑃 = 8,90321 ∗ 10−4 (
𝑁 ∗ 𝑠
𝑚2
) ∗ 11,34 𝑚3 ∗ (800 𝑠−1)2 
𝑃 = 6461,6 𝑊 = 6,4616 𝑘𝑊 ∗ 1,341
𝐻𝑃
𝑘𝑊
= 8,66 𝐻𝑃 
 
As turbinas terão formato e dimensões conforme a Figura 1 a seguir: 
 
Figura 1: Representação das turbinas utilizadas para mistura rápida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Suas dimensões podem ser determinadas através da Tabela 3 (Parlatore): 
 
Tabela 3: Dimensionamento das turbinas conforme o volume do tanque. 
MISTURA RÁPIDA MECANIZADA (Kp=5) 
Volume do 
tanque (m3) 
Turbina (mm) turbina de fluxo radial com seis 
paletas 
Potência do 
motor (HP) 
D B W 
1 a 2 370 92,5 74 1/2 a 2 
1,5 a 3,5 430 107,5 86 1 a 4 
2,5 a 5,5 500 120 100 1,5 a 7,5 
4 a 9 600 150 120 2 a 15 
6,5 a 15 700 175 140 3 a 20 
 
Como o volume de cada tanque é de 10,08 m3, as dimensões são as seguintes: D 
= 700 mm; B = 175 mm; W = 140 mm. 
O diâmetro do rotor é determinado com base na relação entre sua dimensão física 
e o diâmetro equivalente do tanque, no qual pode variar entre 0,25 e 0,4. O diâmetro 
equivalente é dado por: 
 
𝐷𝑒 = 1,13 ∗ √(𝐿 ∗ 𝐵) 
 
Assim, o diâmetro equivalente será de: 
𝐷𝑒 = 1,13 ∗ √1,8 ∗ 1,8 = 2,034 𝑚 
 
Para Dr/De = 0,25, então, Dr= 0,5085 m; e, para Dr/De = 0,40, então Dr = 0,8136 
m. Deve-se, portanto, adotar um diâmetro que esteja entre 0,5085m e 0,8136m. Foi 
adotado um diâmetro D de 0,7m. 
Assim, o número de rotações será de: 
𝑁 = √
𝑃
𝐾𝑝 ∗ 𝜌 ∗ 𝐷5
3
= √
6459,264 
5 ∗ 997,0 ∗ 0,75
3
= 1,975 𝑟𝑝𝑠 = 118,53 𝑟𝑝𝑚 
 
Logo, com vistas a possibilitar um gradiente de velocidade de 800 s-1, o sistema 
de agitação deverá trabalhar com uma rotação em torno de 120 rpm. 
Para determinar a potência do motor, foi considerado um rendimento global do 
motor e sistema elétrico de 60%; assim: 
Pm =
𝑃𝑢
ƞ
= 
6459,264W
0,6
= 10,765 kW ∗
1,36 𝑐𝑣
1 𝑘𝑊
 = 14,64 cv 
 
Portanto, adotar um motor com potência nominal de 15 cv. O consumo de energia 
elétrica pode ser estimado da seguinte forma: 
𝐶 = 𝑃𝑜𝑡 ∗ ∆𝑇 = 10,765 𝑘𝑤 ∗ 
24ℎ
𝑑𝑖𝑎
= 258,36
𝑘𝑤ℎ
𝑑𝑖𝑎
∗ 
30 𝑑𝑖𝑎𝑠
1 𝑚ê𝑠
= 7750,8 𝑘𝑤ℎ/𝑚ê𝑠 
 
1.3. CANAL DE ÁGUA COAGULADA 
 
Para o dimensionamento do canal de água coagulada considerou-se: 
• Largura (B) = 0,6m 
• Altura molhada (h) = 0,7 m 
• Comprimento (L) = 40 m 
• Coeficiente n de rugosidade de Manning (concreto) = 0,013 
• T = 25°C 
• Peso específico (γ) = 9777 N/m³ 
 
• Viscosidade dinâmica (μ): 8,90321 x 10-4N.m/s-1 
 
1.3.1. CÁLCULO DA VELOCIDADE NO CANAL 
 
𝑣 =
𝑄
𝐴
=
1,512 𝑚3𝑠−1
0,6𝑚 ∗ 0,7𝑚
= 3,6 𝑚 /𝑠 
 
1.3.2. TEMPO DE DETENÇÃO HIDRÁULICA 
 
A NBR 12216/92 preconiza que o percurso da água até o floculador não ultrapasse 
a um minuto: 
𝑇𝐷𝐻 =
𝑉
𝑄
=
(0,6 ∗ 0,7 ∗ 40)𝑚3
1,512𝑚3/𝑠
= 11,11 𝑠 
 
1.3.3. CÁLCULO DA PERDA DE CARGA UNITÁRIA 
 
𝑄 =
1
𝑛
∗ 𝐴 ∗ 𝑅𝐻
2
3 ∗ 𝑗
1
2 
 
Em que: 𝑅𝐻 =
𝐴𝑚
𝑃𝑚
= 
𝐵∗ℎ
𝐵+2∗ℎ
=
0,6∗0,6
0,6+2∗0,6
= 0,2𝑚 
 
𝑗 = (
1,512 ∗ 0,013
0,36 ∗ 0,2(
2
3
)
)
2
= 0,01756 𝑚 /𝑚 
 
1.3.4. CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE 
 
𝐺 = √
𝛾 ∗ 𝜈 ∗ 𝑗
𝜇
= √
9777 ∗ 3,6 ∗ 0,01756
8,90321 ∗ 10−4
= 833,3 𝑠−1 
 
O gradiente de velocidade encontrado está próximo de 800 s-1, gradiente utilizado 
nos tanques de coagulação. Portanto, não é necessário realizar ajustes nas dimensões do 
canal utilizadas, visto que os flocos não correm risco de sofrerem ruptura. 
 
 
1.4. UNIDADE DE FLOCULAÇÃO HIDRÁULICA DE FLUXO 
VERTICAL 
 
 Para dimensionamento da unidade de floculação, adotou-se os seguintes valores: 
• Gradientes de velocidade de 60 a 20 s-1. 
• Gradientes de velocidade escalonados e decrescentes de montante para 
jusante. 
• TDH = 24 min (NBR 12216/92 preconiza de 20 a 30 min). 
• Número de floculadores: 3. 
• Profundidade de água adotada (h) = 3,5 m. 
• Vazão total: Q = 1,512 m3/s. 
• Vazão para cada câmara: Q = 0,504 m3/s. 
 
1.4.1. CÁLCULO DO VOLUME DA UNIDADE DE FLOCULAÇÃOA NBR 12216/92 preconiza que o TDH da unidade de floculação deve estar entre 
20 e 30 min. Adotando um TDH (max) de 24 min, o volume total da unidade de floculação 
será de: 
𝑉𝑡 = 𝑄 ∗ 𝑇𝐷𝐻 = 1,512
𝑚3
𝑠
∗ 24 𝑚𝑖𝑛 ∗
60𝑠
𝑚𝑖𝑛
= 2177,97 𝑚3 
 
1.4.2. DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA DAS UNIDADES DE FLOCULAÇÃO 
 
Considerando uma altura da lâmina de água de 3,5m, a área superficial da unidade 
de floculação será de: 
𝐴𝑡 =
𝑉
ℎ
=
2177,97 𝑚3
3,5𝑚
= 622,28 𝑚2 
 
Adotando três unidades de floculação, as dimensões para cada floculador serão 
de: V = 726,0 m3 e A = 207,43 m2. Adotando uma largura de 12m para cada floculador, 
o comprimento dos floculadores será de: 
𝐿 =
𝐴
𝐵
=
207,43𝑚3
12𝑚
= 17,28𝑚 
 
 
Considerando largura (B) para cada floculador 12 m e comprimento (L) de 17,5 
m. Então, o volume real de cada floculador será de: 
𝑉 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐵 ∗ 𝐿 ∗ ℎ = 12 ∗ 17,5 ∗ 3,5 = 735𝑚3 
 
Portanto, o TDH de cada floculador será de: 
𝑇𝐷𝐻 = 
𝑉
𝑄
= 
726 𝑚3
0,504 𝑚3𝑠−1
∗
1 𝑚𝑖𝑛
60 𝑠
= 24,0 𝑚𝑖𝑛 
 
Cada unidade de floculação será composta por três zonas ou trechos, com os 
gradientes de velocidade escalonados: (1° Trecho G1 = 60 s
-1, 2° Trecho G2 = 40 s
-1, 3° 
Trecho G3 = 20 s
-1); sendo assim cada floculador será dividido em três trechos iguais, 
com comprimento de 17,5 m, largura de 4m (12m/3) e altura da lâmina de água de 3,5 m. 
Assim, o volume de cada trecho/câmara é de: 
𝑉(𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜) = 17,5 ∗ 4 ∗ 3,5 = 245 𝑚3 
 
E o tempo de detenção para cada câmara será de: 
𝑇𝐷𝐻(𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜) = 
𝑉(𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜)
𝑄 (𝑓𝑙𝑜𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟)
= 
245 𝑚3
0,504 𝑚3𝑠−1
∗ 
1 𝑚𝑖𝑛
60 𝑠
= 8,0 𝑚𝑖𝑛 
 
1.4.3. ESTIMATIVA DO NÚMERO DE ESPAÇAMENTOS EM CADA CANAL 
𝑛 = 0,045 ∗ √(
𝑎 ∗ 𝐿 ∗ 𝐺
𝑄
)
2
∗ 𝑇𝐷𝐻
3
 
Com: n: número de espaçamentos 
 a: largura do canal do floculador (m) 
 L: comprimento do floculador (m) 
 G: gradiente de velocidade (s-1) 
 Q: vazão (1,512 m3/s) 
 TDH: tempo de detenção hidráulico (min) 
 
• No canal 1 (G = 60s-1): 
𝑛 = 0,045 ∗ √(
4,0 ∗ 17,5 ∗ 60
1,51246
)
2
∗ 8,0 =
3
 17,78 ≅ 18 
• No canal 2 (G = 40s-1): 
 
𝑛 = 0,045 ∗ √(
4,0 ∗ 17,5 ∗ 40
1,51246
)
2
∗ 8,0 =
3
 13,57 ≅ 14 
• No canal 3 (G = 20s-1): 
𝑛 = 0,045 ∗ √(
4,0 ∗ 17,5 ∗ 20
1,51246
)
2
∗ 8,0 =
3
 8,54 ≅ 9 
 
1.4.4. ESPAÇAMENTO ENTRE AS CHICANAS NOS CANAIS 
 
A NBR 12216 recomenda que o espaçamento mínimo entre chicanas deve ser de 
0,60 m, podendo ser menor caso sejam dotadas de dispositivos para suafácil remoção. 
𝑒 =
𝐿
𝑛
 
L: comprimento do floculador (17,5 m) 
n: número de espaçamentos 
• No canal 1: 𝑒 =
17,5
18
= 0,97 ≅ 1,0𝑚 
• No canal 2: 𝑒 =
17,5
14
= 1,25 ≅ 1,3𝑚 
• No canal 3: 𝑒 =
17,5
9
= 1,94 ≅ 1,9𝑚 
Verifica-se que os valores encontrados estão de acordo com o preconiza a norma. 
 
1.4.5. VELOCIDADES NOS TRECHOS RETOS E CURVAS 180° 
 
Velocidade dentro dos canais: mínima de 0,10 m/s (para evitar decantação dos 
flocos no floculador) e máxima de 0,40 m/s (para evitar a quebra dos flocos formados). 
A velocidade nos trechos retos é dada por: 𝑣1 =
𝑄
𝑎∗𝑒
 
Já a velocidade nas curvas 180° é dada por: 𝑣2 =
2
3
∗ 𝑣1 
Então: 
• No canal 1: 
𝑣1 =
1,51246
4 ∗ 18
= 0,378 𝑚/𝑠 
 𝑣2 =
2
3
∗ 0,378 = 0,252 𝑚/𝑠 
• No canal 2: 
 
𝑣1 =
1,51246
4 ∗ 14
= 0,291 𝑚/𝑠 
 𝑣2 =
2
3
∗ 0,291 = 0,194 𝑚/𝑠 
 
• No canal 3: 
𝑣1 =
1,51246
4 ∗ 9
= 0,199 𝑚/𝑠 
 𝑣2 =
2
3
∗ 0,199 = 0,133 𝑚/𝑠 
 
 
1.4.6. PERDAS DE CARGA DISTRIBUÍDAS NA UNIDADE DE FLOCULAÇÃO 
 
As perdas de foram calculadas da seguinte forma: 
∆𝐻 𝑡𝑜𝑡 = ∆𝐻𝑙𝑜𝑐 + ∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑡 
 
Coeficiente de Maning: (n = 0,013) e k = 3,2 
∆𝐻 𝑙𝑜𝑐 = 𝑛 ∗ 𝑘 ∗
(𝑣2)
2
2 ∗ 𝑔
 
∆𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑡 = 𝑗 ∗ 𝐿 
 
Para calculo da extensão dos canais (L): 
𝐿 = 𝑇𝐷𝐻 ∗ 𝑣1 
• Canal 1: 𝐿 = 8𝑚𝑖𝑛 ∗
60𝑠
𝑚𝑖𝑛
∗ 0,378 = 181,5𝑚 
• Canal 2: 𝐿 = 8𝑚𝑖𝑛 ∗
60𝑠
𝑚𝑖𝑛
∗ 0,291 = 139,6𝑚 
• Canal 3: 𝐿 = 8𝑚𝑖𝑛 ∗
60𝑠
𝑚𝑖𝑛
∗ 0,199 = 95,5𝑚 
 
Para calcular o raio hidráulico: 
𝑅𝐻 =
𝐴
2 ∗ (𝑎 + 𝑒)
 
 
• Canal 1: 𝑅𝐻 =
𝐴
2∗(𝑎+𝑒)
=
3,5∗1,0
2∗(4,0+1,0)
= 0,40𝑚 
• Canal 2: 𝑅𝐻 =
𝐴
2∗(𝑎+𝑒)
=
3,5∗1,3
2∗(4,0+1,3)
= 0,49𝑚 
 
• Canal 3: 𝑅𝐻 =
𝐴
2∗(𝑎+𝑒)
=
3,5∗1,90
2∗(4,0+1,90)
= 0,64𝑚 
 
E para calculo da perda de carga unitária: 
𝑄 =
1
𝑛
∗ 𝐴 ∗ 𝑅𝐻
2
3 ∗ 𝑗
1
2 
• Canal 1: 𝑗 = (
1,512∗0,013
4,0∗0,4
(
2
3
)
)
2
= 0,0042𝑚/𝑚 
• Canal 2: 𝑗 = (
1,512∗0,013
5,2∗0,49
(
2
3
)
)
2
= 0,0019𝑚/𝑚 
• Canal 3: 𝑗 = (
1,512∗0,013
7,6∗0,64
(
2
3
)
)
2
= 0,0006𝑚/𝑚 
 
A perda de carga distribuída será de: ∆𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑡 = 𝑗 ∗ 𝐿 
• Canal 1: ∆𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑡 = 0,0042 ∗ 181,49 = 0,76𝑚 
• Canal 2: ∆𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑡 = 0,0019 ∗ 139,61 = 0,26𝑚 
• Canal 3: ∆𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑡 = 0,0006 ∗ 95,53 = 0,06𝑚 
 
Perda de carga localizada em cada canal: 
• Canal 1: ∆𝐻 𝑙𝑜𝑐 = 18 ∗ 3,2 ∗
(0,252)2
2∗9,81
= 0,18𝑚 
• Canal 2: ∆𝐻 𝑙𝑜𝑐 = 14 ∗ 3,2 ∗
(0,193)2
2∗9,81
= 0,08𝑚 
• Canal 3: ∆𝐻 𝑙𝑜𝑐 = 9 ∗ 3,2 ∗
(0,133)2
2∗9,81
= 0,02𝑚 
 
1.4.7. PERDA DE CARGA TOTAL (LOCALIZADA + DISTRIBUÍDA) 
• Canal 1: ∆𝐻 𝑡𝑜𝑡 = 0,18 + 0,76 = 0,94𝑚 
• Canal 2: ∆𝐻 𝑡𝑜𝑡 = 0,08 + 0,26 = 0,35𝑚 
• Canal 3: ∆𝐻 𝑡𝑜𝑡 = 0,02 + 0,06 = 0,08𝑚 
 
1.4.8. GRADIENTE DE VELOCIDADE 
 
Deve estar no intervalo: 3.104 ≤ GT ≤ 2.105 
𝐺 = √
𝛾 ∗ 𝑄 ∗ ∆𝐻𝑡
𝜇 ∗ 𝑉
 
 
• Canal 1: G = 84,73 s-1 
• Canal 2: G = 51,35 s-1 
• Canal 3: G = 25,16 s-1 
Para calculo do GT: 
𝐺𝑇 = 𝐺 ∗ 𝑇𝐷𝐻 
• Canal 1: GT = 122010,7 
• Canal 2: GT = 73940,4 
• Canal 3: GT = 36235,8 
 
Os valores do GT estão de acordo com o estabelecido, logo pode-se concluir que 
a unidade está dimensionada de acordo com a NBR 12216/1996. 
 
1.5. CANAL DE ÁGUA FLOCULADA 
 
A vazão total da ETA de 1,512m³/s será distribuída de maneira uniforme para um 
canal de água floculada de onde a água segue para as 3 unidades de decantação. Logo 
após cada canal terá uma cortina de distribuição e posteriormente uma unidade de 
decantação. Por último, as velocidades de passagem nas comportadas adotadas foram de 
0,30 m/s. 
Adotando para a comporta de saída do floculador o comprimento 1,0m e largura 
de 4,0m, temos: 
• Cálculo da área: 
𝐴 =
𝑄
𝑉
=
0,504
0,30
= 1,68 𝑚² 
 
• Largura (B) do canal (h = 2m): 
𝐵 =
𝐴
𝐻
=
1,68
2
= 0,84 𝑚 
 
Aplicando o método de Hudson para concluir dimensionamento dos canais: 
• Velocidade longitudinal: 
𝑉𝐿 =
𝑞𝑖
𝑛𝑐 ∗ 𝐴𝑐
=
0,504
1 ∗ 1 ∗ 4,0
= 0,126
𝑚
𝑠
 
 
 
• Largura (Bi): 
𝐵𝑖 = (ø + (
𝑉𝑚
𝑉𝑙
)
2
+ 𝜃 + 1), onde ø = 1,67 e θ = 0,7, segundo LIBÂNIO, 2007. 
𝐵𝑖 = (1,67 + (
0,30
0,126
)
2
+ 0,7 + 1) = 9,04𝑚 
 
• Perda de Carga (Hf): 
𝐻𝑓 =
𝐵𝑖 ∗ 𝑉𝑙
2 ∗ 𝑔
=
4,0 ∗ 0,126
2 ∗ 9,81
= 0,058 𝑚/𝑚 
 
• Gradiente de velocidade (G): 
Cálculo do Dh: 4,0m (largura da comporta) 
Reynolds: 𝑅𝑒 = 𝑉𝐿 ∗ 𝐷ℎ ∗ 106 = 0,126 ∗ 4,0 ∗ 105 = 50415,99 
Raio hidráulico: 𝑅ℎ =
𝐷ℎ
4
= 1,0 𝑚 
Rugosidade absoluta (e): 0,001m: 
𝑓 =
1,325
[ln (
0,001
3,7∗4,0
+ 5,76 ∗ 50415,99−0,9)]
2 = 0,021713 
 
Gradiente de velocidade: 
𝐺 = 354 ∗ 𝑉𝑙1,5 ∗ √
𝑓
𝑅ℎ
= 354 ∗ 0,1261,5 ∗ √
0,021713
1
= 2,33𝑠−1 < 20𝑠−1 
 
1.6. UNIDADE DE DECANTAÇÃO TIPO CONVENCIONAL 
 
Admitindo três unidades de sedimentação, Taxa de Escoamento Superficial (TAS) 
de 45 m3/m2.dia e altura da lâmina líquida de 4,0 m. 
 
1.6.1. VAZÃO DO DECANTADOR 
 
𝑄𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 =
1,512𝑚3. 𝑠−1
3
= 0,5042𝑚3. 𝑠−1 
 
𝑄𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 =
1,512𝑚3. 𝑠−1
2
= 0,756𝑚3. 𝑠−1 
 
1.6.2. ÁREA DE SEDIMENTAÇÃO REQUERIDA 
𝐴 =
𝑄
𝑇𝐴𝑆
 
A (nominal) = 968,064 m2 
A (máxima) = 1451,52 m2 
 
1.6.3. GEOMETRIA DO DECANTADOR 
A relação L/B deve estar no intervalo de 3 a 6. Admitindo que seja de 5: 
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 𝐵 ∗ 𝐿 
Temos que B = 14 m e L = 70 m, então a Asup= 980 m
2. 
 
1.6.4. TEMPO DE DETENÇÃO HIDRÁULICA 
𝑇𝐷𝐻 =
𝑉𝑑𝑒𝑐
𝑄
=
980 𝑚2 ∗ 4,0𝑚
𝑄
 
 
TDH (nominal) = 2,16 h. 
TDH (máximo) = 1,44 h. 
 
1.6.5. TAXA DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL (Q) 
𝑞 =
𝑄𝐴𝑠𝑢𝑝
 
q (nominal) = 44,45 m3/m2.dia 
q (máxima) = 66,65 m3/m2.dia 
 
1.6.6. VELOCIDADE HORIZONTAL ESPERADA NOS DECANTADORES 
Deve estar no intervalo de 0,3 a 1,0 m/min. 
𝑉𝑙𝑜𝑛𝑔 =
𝑄
𝐴
=
𝑄
4 ∗ 14
 
 
Vlong (nominal) = 0,54 m/min 
Vlong (máxima) = 0,81 m/min 
 
 
1.6.7. VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO 
𝑉𝑠𝑒𝑑 =
𝑄
𝐴
=
𝑄
980
 
 
Vsed (nominal) = 0,031 m/min 
Vsed (máxima) = 0,046 m/min 
 
1.6.8. VERIFICAÇÃO DA RELAÇÃO VLONG< 18VSED 
 
𝑉𝑙𝑜𝑛𝑔
𝑉𝑠𝑒𝑑
= 17,5 < 18 
 
Com esse cálculo, concluímos que a relação é satisfeita. 
 
1.6.9. CALHA DE COLETA DE ÁGUA DECANTADA 
 
Lcalha= 20% do decantador 
Distancia mínima de centro a centro das calhas = 2,0m (adotado) 
Lcalha = 0,2*70 = 14,0m 
Nº de calhas = 14,0/2 = 7 calhas 
 
1.6.10. TAXA DE ESCOAMENTO LINEAR 
 
𝑞 =
𝑄
𝐿
=
(𝑄𝑚𝑠. 𝑠−1) ∗ 1000𝐿. 𝑚−3
7 ∗ 14 ∗ 2
 
 
q (nominal) = 2,57 L/s.m 
q (máxima) = 3,86 L/s.m 
 
1.6.11. DESCARGA DO DECANTADOR 
 
Admitindo um tubo de 400mm e inclinação mínima de 5% em direção ao tubo 
de descarga. 
𝐴0 =
𝜋 ∗ 𝐷2
4
= 0,1257𝑚2 
 
Considerando que o decantador é completamente esvaziado. Cd = 0,61 
𝑡 =
2 ∗ 𝐴 ∗ √ℎ
𝐶𝑑 ∗ 𝐴0 ∗ √2𝑔
=
2 ∗ 980 ∗ √4 
0,61 ∗ 0,1257 ∗ √2 ∗ 9,81
= 11545,08s = 3,2ℎ 
 
O tempo máximo de descarga deve ser de 6h. 
 
1.6.12. CORTINA DE DISTRIBUIÇÃO 
 
Adotando 0,1m de borda livre (BL); 
Altura total do decantador (H): 4m; 
Espessura da viga (E): 0,15m; 
Espaçamento entre vigas (livre): 0,15m; 
Comprimento total das vigas = Largura útil do floculador (B) = 14,0m. 
 
• Cálculo do número total de espaçamentos: 
Nº total de espaçamentos =
H − BL
E
=
4 − 0,1
0,15𝑚
= 26 
 
Considerou-se13 vigas e 13 espaços livres já que possuem a mesma largura. 
• Cálculo da área livre de uma das cortinas de distribuição: 
𝐴 = 𝐵 × 𝐻 − 𝑁º𝐸𝑠𝑝𝑎ç𝑜𝑠𝐿𝑖𝑣𝑟𝑒 × 𝐸 × 𝐵 = 14 × 4 − 13 × 0,15 × 8,08
= 28,7 𝑚2 
 
• Cálculo da área total das 3 cortinas (Atotal): 
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐴 × 3 = 86,1 𝑚² 
• Cálculo da velocidade de passagem da água (Vág): 
𝑉á𝑔 =
𝑄
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
 
𝑉á𝑔1 =
0,504𝑚3/𝑠
86,1𝑚²
= 0,005856
𝑚
𝑠
 
 
1.6.13. TRATAMENTO DO LODO 
 
 
A utilização de um sistema de desidratação por meio de bags do tipo membrana 
filtrante para estações de tratamento de água torna dispensável a utilização de sistema de 
adensamento. 
• O processo ocorrerá 24h/dia. 
• Vazões líquidas oriundas dos decantadores: 220 m3/h 
• Vazões sólidas oriunda dos decantadores: 1085 Kg SST/dia 
• Taxa de captura de sólidos no bag: 95% 
• Teor de sólidos no lodo desidratado: 22% 
 
1.6.13.1. DIMENSIONAMENTO DOS BAGS DO TIPO MEMBRANA FILTRANTE 
 
𝑀𝑟 = 𝑀𝑎. 𝑇𝐶𝑏 = 1085 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑎⁄ . 0,95 = 1030,75 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑎⁄ 
 
• Mr: Massa de sólidos retirada no bag por dia (kg⁄dia) 
• Ma: Massa de sólidos afluente ao bag por dia em (kg⁄dia); 
• TCb: Taxa de captura de sólidos no bag 
 
Admitindo-se um tempo de operação de 30 dias para cada bag, a massa de sólidos 
retirada por bag será: 
𝑀𝑡 = 𝑀𝑟 . 𝑡 = 1030,75 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑎⁄ . 30𝑑𝑖𝑎𝑠 = 30922,5𝑘𝑔 
 
• Mt: Massa de sólidos totais retirada no bag (kg); 
• t: Tempo de operação do bag (dia); 
 
Assumindo-se que o teor de sólidos no lodo desidratado é 22%, o volume útil do 
bag será: 
𝑉𝑏 =
100. 𝑀𝑡
𝑇𝑆(%). 𝜌𝑙𝑜𝑑𝑜
=
100𝑥30922,5𝑘𝑔
22(%)𝑥1100 𝑘𝑔 𝑚⁄ ³
= 127,8𝑚³ 
 
• Vb: Volume do bag (m3); 
• TS(%): Teor de sólidos do lodo (%) 
• ρ lodo: Massa específica do lodo (kg⁄m3) 
 
 
Será adotada a implantação de bags de dimensões iguais a 4,3m por 20m, 
resultando em um volume unitário de 130m³. Com a operação de duas bags 
simultaneamente, tem-se um volume de 260m³. Como o volume diário de lodo 
desidratado será de 4,26 m³, tem-se uma autonomia de 60 dias. 
 
1.6.13.2. DEFINIÇÃO DO ESQUEMA OPERACIONAL DO SISTEMA DE 
DESIDRATAÇÃO COMPOSTO PELOS BAGS DO TIPO MEMBRANA 
FILTRANTE 
 
A cada 60 dias haverá a troca dos bags. Um período de 30 dias será destinado à 
consolidação do lodo nos bags, restando 30 dias para seu esvaziamento e envio do lodo 
para disposição final. 
 
1.6.13.3. PÓS-SECAGEM 
 
O sistema de pós secagem foi dimensionado com base em um armazenamento de 
120 dias, resultando em um volume de 511,2 m³ de lodo. O sistema é composto por 9 
leiras de 1 m de altura, 2 m de largura, 30 m de comprimento e espaçadas com 3 m de 
distância entre elas, resultando em uma área de 1350 m² (30m x 45m). A disposição final 
será em aterro sanitário ou algum uso comercial, como aplicação na construção civil. 
 
1.7. UNIDADE DE FILTRAÇÃO RÁPIDA DE CAMADA SIMPLES 
 
Taxa de filtração = 120 a 480 m3/m2.dia 
Fluxo descendente e de camada simples (areia e camada de seixos) 
Taxa de filtração = 180m3/m2.dia (TAS) 
 
1.7.1. ÁREA TOTAL DE FILTRAÇÃO 
 
𝐴𝑓𝑖𝑙𝑡 =
𝑄
𝑇𝑥𝑓𝑖𝑙𝑡
=
(1,512𝑚3 ∗ 𝑠−1) ∗ 86400(𝑠. 𝑑𝑖𝑎−1)
180𝑚3 ∗ 𝑚−2 ∗ 𝑑𝑖𝑎−1
= 726𝑚2 
 
As unidades de filtração tem, geralmente, área maior que 25m2 e menor que 
100m2, então, adotando 8 unidades de filtração: 
 
𝐴𝑢𝑛𝑖𝑑 = 90,75𝑚
2 
 
1.7.2. GEOMETRIA DE CADA UNIDADE DE FILTRAÇÃO 
 
Considerando largura do decantador (Bdec) = 14,0m 
Bdec = 14 ∗ 3 = 42m 
𝐵𝑓𝑖𝑙 =
42
8
= 5,25𝑚 
 
Adotou-se largura da unidade de filtração: B = 5,5m 
𝐴𝑓 = 𝐵 ∗ 𝐿 
𝐿 =
90,75𝑚2
5,5𝑚
= 16,5𝑚 
 
A relação L/B deve estar entre 2,25 e 10, então, para verificá-la: 
𝐿
𝐵
=
16,5
5,5
= 3 
 
1.7.3. VAZÃO DE CADA UNIDADE FILTRANTE 
 
𝑄 =
𝑄𝑡𝑜𝑡
10
=
(1,512𝑚3 ∗ 𝑠−1)
8
= 0,18906 𝑚3 ∗ 𝑠−1 
 
1.7.4. ALTURA DO FILTRO 
 
Altura do fundo falso ou camada de suporte (Hff): 0,60 m 
Altura da camada de areia (𝐻𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎) = 0,50 m 
Altura do leito filtrante (Hlf) = 0,7 m 
Altura da água sobre o leito filtrante (Hslf): 1,60 m 
Altura adicional (Ha): 0,30 m 
𝐻𝑡 = 0,60𝑚 + 0,5𝑚 + 0,7𝑚 + 1,60 + 0,30𝑚 = 3,7𝑚 
 
1.7.5. EXPANSÃO DO LEITO FILTRANTE 
 
 
De acordo com a NBR 12216, a retrolavagem deve promover a expansão do leito 
filtrante de 20% a 30%. 
 
• Número de Galileu (Ga): 
𝐺𝑎 =
𝑔 × (𝜌𝑠 − 1) × 𝑑
3
𝜑
 
Em que: 
ρs = densidade relativa da partícula constituinte do leito filtrante = 2,65; 
g = aceleração da gravidade (9,81m/s2); 
d = diâmetro da peneira que deixa passar 60% dos grãos do leito filtrante 
(0,075mm); 
φ = viscosidade cinemática da água (1,0.10-6m2/s). 
 
𝐺𝑎 =
9,81𝑚/𝑠2 × (2,65 − 1) × (0,075𝑚)3
1,01 × 10−6
= 6694,12 
 
• Número de Reynolds (Re): 
𝑅𝑒 = 𝛼 ∗ 𝐺𝑎
𝑚
 
 
Em que: α = 0,5321 ; m = 0,5554 (RICHTER E AZEVEDO NETTO, 2007) 
𝑅𝑒 = 0,5321 × (6694,12)0,5554 = 70,92 
 
• Cálculo da velocidade de sedimentação (Vs) e da constante K: 
𝑉𝑠 = 
𝜑 × 𝑅𝑒
𝑑
=
1,01 × 10−6𝑚2/𝑠 × 70,92
0,075𝑚
= 0,095
𝑚
𝑠
 
 
𝐾 = 𝛽 × 𝑅𝑒𝜃 
 
Em que: β = 0,1254 ; θ = 0,1947 (RICHTER E AZEVEDO NETTO, 2007) 
𝐾 = 0,1254 × 70,920,1947 = 0,287 
 
• Porosidade expandida (Ee): 
 
𝐸𝑒 = (
𝑣
𝑉𝑠
)
𝑘
= (
0,0133
𝑚
𝑠
0,095
𝑚
𝑠
)
0,287
= 0,5688 
 
Onde: v = velocidade de lavagem de filtro (adotado) (80 cm/min = 0,0133m/s) 
 
• Expansão de leito (Ex): 
𝐸𝑥 = 
1 − 𝐸𝑜
1 − 𝐸𝑒
=
1 − 0,45
1 − 0,5688
= 1,2754 (𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠ã𝑜𝑑𝑒 27,54%) 
 
1.7.6. LAVAGEM DOS FILTROS 
 
1.7.6.1. VAZÃO DA ÁGUA DE LAVAGEM (QL) 
 
Considerando velocidade ascensional (Va) = 0,0133m/s 
𝑄𝑙 = 𝑉𝑎 × 𝐴𝑓 = 0,0133
𝑚
𝑠
× 90,75𝑚2 = 1,207
𝑚3
𝑠
 
 
1.7.6.2. VOLUME DA ÁGUA DE LAVAGEM DE FILTRO (VLF) 
 
Considerando o tempo de lavagem de filtro (Tl) de 12 minutos, segundo NBR 
12216/92. 
𝑉𝑙𝑓 = 𝑄𝑖 × 𝑇𝑙 = 1,207
𝑚3
𝑠
× 12𝑚𝑖𝑛 ×
60𝑠
𝑚𝑖𝑛
= 869,04𝑚3 
 
1.7.6.3. VOLUME DO RESERVATÓRIO DE LAVAGEM DE FILTRO (VR) 
 
Segundo a NBR 12216, o volume do reservatório (Vr) de água para lavagem dos 
filtros deve possuir volume suficiente para proceder à lavagem de pelo ao menos dois 
filtros. 
𝑉𝑟 = 3 × 𝑉𝑙𝑓 = 3 × 869,04𝑚
3 = 2607,12𝑚3 
 
1.7.6.4. DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO DA ÁGUA DE LAVAGEM (ØAL) 
 
 
∅ = √
4 × 𝑄𝑙
𝜋 × 𝑉
= √
4 ×0,7534𝑚3/𝑠
𝜋 × 2,5𝑚/𝑠
= 0,62𝑚 ≅ 0,7𝑚 = 700𝑚𝑚 
 
 Onde: V = velocidade da água = 2,5m/s (adotado) 
 
1.7.6.5. DIMENSIONAMENTO DAS CALHAS COLETORAS DE ÁGUA DE 
LAVAGEM 
 
De acordo com a NBR 12216 as calhas de coleta de água de lavagem devem ter o 
fundo localizado acima e próximo do leito filtrante expandido, ou seja, a altura da calha 
em relação ao meio filtrante deve ser acima da expansão do leito para que não venha a 
ocorrer arraste no meio filtrante. 
𝐻𝑐 = 𝐻𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 × 𝐸𝑥 = 0,70𝑚 × 0,2754 = 0,1928𝑚 
 Adotou-se altura da calha de 30cm (Hcalha = 0,3m) 
As calhas para receber a água de lavagem devem ter espaçamento máximo de 
2,10m entre bordas e de 1,05m entre as bordas das calhas externas e das paredes do filtro 
(RICHTER E AZEVEDO NETTO, 2007). 
• Vazão em cada calha (Qcalha): 
Adotando-se 7 calhas, temos: 
𝑄𝑐𝑎𝑙ℎ𝑎 =
𝑄𝑙
𝑛°𝑐𝑎𝑙ℎ𝑎𝑠
=
1,207
𝑚3
𝑠
7
= 0,1724
𝑚3
𝑠
 
 
1.7.6.6. VAZÃO DE AR DURANTE A LAVAGEM 
 
Será adotada uma vazão de ar durante a lavagem de 15 L/s.m2. Deste modo, tem-
se que: 
𝑄(𝑎𝑟) =
15𝐿
𝑠. 𝑚2
∗ 90,75𝑚2 = 1,36 𝑚3/𝑠 
 
1.7.6.7. POTÊNCIA DA BOMBA 
 
Perda de carga na lavagem dos filtros: (Caço sold = 90) 
∆𝐻 =
10,65
𝐷4,87
∗ (
𝑄
𝐶
)
1,85
∗ 𝐿 =
10,65
0,74,87
∗ (
1,207
90
)
1,85
∗ (50 + 60) = 2,2852𝑚 
 
 
• Perda de carga total: 
∆𝐻 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2,2852 + ∆𝐻𝑠𝑢𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 + ∆𝐻𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 + ∆𝐻𝑓𝑢𝑛𝑑𝑜 = 2,2852 + 0,13 
0,72 + 1,5 = 4,6352𝑚 
 
Cálculo da potência (η = 70%) 
𝑃𝑜𝑡 =
𝛾 ∗ 𝑄 ∗ ∆𝐻
𝜂
=
9810 ∗ 1,207 ∗ 4,6352
0,7
= 78405,53𝑊 = 106,6 𝑐𝑣 
 
1.8. TANQUE DE CONTATO 
 
No tanque de mistura serão adicionados à água filtrada cloro, para garantir a 
desinfecção, e cal hidratada, para evitar à corrosão nas tubulações. 
Admitindo tempo de contato de 30 min, o volume do tanque será de: 
𝑉 = 𝑇 ∗ 𝑄 
𝑉 = 1,51248
𝑚3
𝑠
∗ 30𝑚𝑖𝑛 ∗
60 𝑠
1 𝑚𝑖𝑛
 
𝑉 = 2722,464 𝑚3 
 
Adotando uma altura da lâmina de água de 4 m, a área superficial será de: 
𝐴 = 
𝑉
𝐻
= 
2722, 464
4
= 680,616 𝑚2 
 
Adotando uma relação de comprimento/largura de 3,5, obtêm-se: 
𝐿 = 49 𝑚 
𝐵 = 14 𝑚 
Considerou-se 3 câmaras com 4,6 m de largura. 
 
1.9. DIMENSIONAMENTO DA CASA DE QUÍMICA 
 
1.9.1. SULFATO DE ALUMÍNIO 
 
Parâmetros: Concentração = 5%; Máxima dosagem = 60mg/L. 
 
 
1.9.1.1. CONSUMO DIÁRIO DE SULFATO DE ALUMÍNIO 
 
𝑀 = 𝑄𝑑 × 𝐶 
 
Onde: 
M = massa de Sulfato de Alumínio (Kg/dia) 
Qd = vazão diária (m
3/dia) 
C = Concentração de Sulfato de Alumínio (Kg/m3) 
Para a dosagem máxima, tem-se: 
𝑀𝑀á𝑥 = 130678,272
𝑚3
𝑑
× 0,06
𝑘𝑔
𝑚3
= 7840,7
𝑘𝑔
𝑑𝑖𝑎
 
𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑀𝑚á𝑥 × 1 𝑑𝑖𝑎 = 7840,7𝐾𝑔 
 
A massa da solução será de: 
𝐶 =
𝑀𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜
𝑀𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜
 
𝑀𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜 =
7840,7 𝐾𝑔
0,05
= 156814 𝐾𝑔 
 
1.9.1.2. DIMENSIONAMENTO DO TANQUE PARA SOLUÇÃO DE SULFATO DE 
ALUMÍNIO 
 
O volume do tanque será de: 
 
𝑉 =
𝑀𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜
𝜌𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜
=
156814 𝐾𝑔
2710𝑘𝑔/𝑚3
= 57,865 𝑚3 ≅ 58𝑚3 
 
Pode-se adotar um tanque em forma de cubo de dimensões de aproximadamente 
3,87 m de lado. 
 
1.9.1.3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE RESERVAÇÃO 
 
Considerando uma autonomia de 30 dias: 
𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑀𝑚á𝑥 × 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 = 7840,7 ∗ 30 = 235221𝐾𝑔 
 
 
Considerando o sulfato de alumínio a 5% com concentração de 5% em 
peso:ρsolução= 2710kg/m
3. 
𝐶 =
𝑀𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜
𝑀𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜
 
𝑀𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜 =
235221𝐾𝑔
0,05
= 4704420 𝐾𝑔 
 
Tem-se que o volume para os 30 dias será: 
𝑉 =
𝑀𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜
𝜌𝑆𝑜𝑙𝑢çã𝑜
=
4704420 𝐾𝑔
2710𝑘𝑔/𝑚3
= 1735,95𝑚3 ≅ 1736𝑚3 
 
 
1.9.2. CLORO 
 
Serão admitidos tempo de contato do cloro de 30 min, dosagem máxima de 5 mg/L 
e estocagem máxima de 30 dias. O consumo diário de cloro será de: 
𝐶𝑜𝑛𝑠 = 5 𝑚𝑔. 𝐿−1 ∗ 1,51248 𝑚3. 𝑠−1 = 653,4 𝑘𝑔 𝐶𝑙2 /𝑑𝑖𝑎 
 
Então, a quantidade a armazenar será de: 
𝐶𝑜𝑛𝑠 = 653,4
𝑘𝑔 𝐶𝑙2 
𝑑𝑖𝑎
∗ 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 = 19602 𝑘𝑔 𝐶𝑙2 
 
O armazenamento será feito em cilindros que comportam 0,9 toneladas de cloro 
gasoso. Portanto, o número de cilindros será de: 
𝑁° 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜𝑠 = 
19602 𝑘𝑔
900 𝑘𝑔
= 21,8 ~ 22 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜𝑠 
 
1.9.3. POLÍMERO CATIÔNICO 
 
A dosagem admitida do coadjuvante da coagulação será de será de 0,5 mg/L. 
Portanto, o consumo diário será de: 
𝐶𝑜𝑛𝑠 = 0,5 𝑚𝑔. 𝐿−1 ∗ 1,51248 𝑚3. 𝑠−1 = 65,34 𝑘𝑔/𝑑𝑖𝑎 
 
Então, a quantidade a armazenar será de: 
 
𝐶𝑜𝑛𝑠 = 63,54 
𝑘𝑔
𝑑𝑖𝑎
∗ 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 = 1960,2 𝑘𝑔 
 
O armazenamento será feito em um tanque cúbico de 20 m3, com 2,7 m de lado. 
 
1.9.4. CAL HIDRATADA 
 
A dosagem admitida da cal hidratada aplicada antes da coagulação será de 8 mg/L 
e no tanque de mistura de 6 mg/L. Assim, o consumo diário será de: 
𝐶𝑜𝑛𝑠 (𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑎𝑔) = 8 𝑚𝑔. 𝐿−1 ∗ 1,51248 𝑚3. 𝑠−1 = 1045,43 𝑘𝑔/𝑑𝑖𝑎 
𝐶𝑜𝑛𝑠 (𝑡𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑡𝑜) = 6 𝑚𝑔. 𝐿−1 ∗ 1,51248 𝑚3. 𝑠−1 = 784,1 𝑘𝑔/𝑑𝑖𝑎 
 
O consumo total diário será, portanto, de: 
𝐶𝑜𝑛𝑠 = 1045,43
𝑘𝑔
𝑑𝑖𝑎
+ 784,1
𝑘𝑔
𝑑𝑖𝑎
= 1829,4 𝑘𝑑/𝑑𝑖𝑎 
Então, a quantidade a armazenar será de: 
𝐶𝑜𝑛𝑠 = 1829,4 
𝑘𝑔
𝑑𝑖𝑎
∗ 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 = 54882 𝑘𝑔 
 
A estocagem será feita em sacos de 30 kg de cal, portanto é necessária uma 
quantidade mensal (autonomia de 30 dias) de: 
𝑁° 𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠 = 54882 𝑘𝑔 ∗ 
1 𝑠𝑎𝑐𝑜
30 𝑘𝑔
= 1829,4 ~ 1830 𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠/𝑚ê𝑠 
 
 
 
 
 
 
 
2. REFERÊNCIAS 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de estação 
de tratamento de água para abastecimento público. NBR-12216. Rio de Janeiro, RJ, 
1992. 
 
 
Apostila de saneamento básico. Disponível em: 
<https://www.passeidireto.com/arquivo/44627212/apostila-de-saneamento-basico>. 
Acesso em: 20 nov. 2018. 
 
AZEVEDO NETTO, J.M. et al., Técnica de Abastecimento e Tratamento de Água, 
Volume 2, 3° Edição, CETESB, São Paulo, 1987. 
 
BERNARDO, L. DI; PAZ, L. P. S. Seleção de tecnologias de tratamento de água. São 
Carlos: LDiBe, 2010. 
 
Consumo de água Campina Grande, PB. Disponível em: 
<http://www.deepask.com/goes?page=campina-grande/PB-Consumo-de-agua:-
Veja-indicadores-da-sua-cidade>. Acesso em: 20 nov. 2018. 
 
Decantadores e filtração. Disponível em: 
<https://issuu.com/victorvsilvestre/docs/aula_3_issu>. Acesso em: 20 nov. 2018. 
 
Deságue de Lodos com Bag/Bolsa Geotêxtil. Disponível em: 
<http://www.snatural.com.br/desague-lodo-bag-geotextil/>. Acesso em: 20 nov. 
2018. 
 
DI BERNARDO, L.; DANTAS, A.D.B.; VOLTAN, P.E.N; Tratabilidade de Água dos 
resíduos gerados em Estações de Tratamento de Água. São Carlos: Editora LDiBe, 
2011. 
 
Dimensionamento de unidades de filtração. Disponível em: 
<https://pt.slideshare.net/GiovannaOrtiz/dimensionamento-de-unidades-de-filtrao>. 
Acesso em: 20 nov. 2018. 
 
Disciplinas Saneamento. Disponível em: 
<http://paginapessoal.utfpr.edu.br/eudesarantes/disciplinas/saneamento/>. Acesso em: 
20 nov. 2018. 
 
https://www.passeidireto.com/arquivo/44627212/apostila-de-saneamento-basico
file:///C:/Users/arthu/Downloads/Consumo%20de%20água%20Campina%20Grande,%20PB.%20Disponível%20em:%20%3chttp:/www.deepask.com/goes%3fpage=campina-grande/PB-Consumo-de-agua:-Veja-indicadores-da-sua-cidade
file:///C:/Users/arthu/Downloads/Consumo%20de%20água%20Campina%20Grande,%20PB.%20Disponível%20em:%20%3chttp:/www.deepask.com/goes%3fpage=campina-grande/PB-Consumo-de-agua:-Veja-indicadores-da-sua-cidade
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https://issuu.com/victorvsilvestre/docs/aula_3_issu
http://www.snatural.com.br/desague-lodo-bag-geotextil/
https://pt.slideshare.net/GiovannaOrtiz/dimensionamento-de-unidades-de-filtrao
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/eudesarantes/disciplinas/saneamento/
 
Exercícios de dimensionamento de Unidades de Tratamento de Esgoto. Disponívelem: <https://pt.scribd.com/document/245747466/Exercicios-de-dimensionamento-de-
Unidades-de-Tratamento-de-Esgoto>. Acesso em: 20 nov. 2018. 
 
FILHO, Sidney Seckler Ferreira. Tratamento de água: concepção, projeto e operação 
de estações de tratamento.1 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. 
 
JUNIOR, Antônio Guedes Rangel; SOUZA, Cidoval Morais de. Campina Grande hoje 
e amanhã. 21° ed. Campina Grande: EDUEPB, 2013. Disponível em: 
<http://www.uepb.edu.br/download/outros_documentos_2013/0612%20CAMPINA_G
RANDE_HOJE_AMANHA.pdf>. Acesso em: 06 nov. 2018. 
 
KAWAMURA, S., Integrated Design ofWaterTreatmentFacilities, John Wiley& 
Sons, Inc., Estados Unidos, 1991. 
 
LIBÂNIO, M. Fundamentos de Qualidade e Tratamento de Água.3 ed. Campinas: 
Editora Átomo, 2010. 
 
Panorama de Campina Grande (IBGE). Disponível em: 
<https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pb/campina-grande/panorama>. Acesso em: 06 nov. 
2018. 
 
Planilha de Cálculo para Estimativa Populacional IBGE. Disponível em: 
<http://ava.mma.gov.br/pluginfile.php/3257/course/summary/Planilha%20de%20C%C3
%A1lculo%20para%20Estimativa%20Populacional.xls>. Acesso em: 06 nov. 2018. 
 
População Total Paraíba IBGE Censo 2010. Disponível em: 
<https://ww2.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/censo2010/tabelas_pdf/total_popu
lacao_paraiba.pdf>. Acesso em: 06 nov. 2018. 
 
Projeto básico de uma estação de tratamento de água. Disponível em: 
<https://www.ebah.com.br/content/ABAAAgIZoAI/estacao-tratamento-agua-eta#>. 
Acesso em: 06 nov. 2018. 
 
https://pt.scribd.com/document/245747466/Exercicios-de-dimensionamento-de-Unidades-de-Tratamento-de-Esgoto
https://pt.scribd.com/document/245747466/Exercicios-de-dimensionamento-de-Unidades-de-Tratamento-de-Esgoto
http://www.uepb.edu.br/download/outros_documentos_2013/0612%20CAMPINA_GRANDE_HOJE_AMANHA.pdf
http://www.uepb.edu.br/download/outros_documentos_2013/0612%20CAMPINA_GRANDE_HOJE_AMANHA.pdf
https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pb/campina-grande/panorama
https://ww2.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/censo2010/tabelas_pdf/total_populacao_paraiba.pdf
https://ww2.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/censo2010/tabelas_pdf/total_populacao_paraiba.pdf
 
RICHTER, Carlos A. Água: métodos e tecnologia de tratamento. São Paulo: Edgard 
Blucher, 2009. 
 
SILVA, Tairone Santiago. Concepção autossustentável de uma estação de tratamento 
de água para o município de Campina Grande–PB. Campina Grande, 2014. 
 
YIN, CHUN-YANG. Emergingusageofplantbasedcoagulants for 
waterandwastewatertreatment. ProcessBiochemistry, 45, 2010. 
 
ZARA, Ricardo Fiori; THOMAZINI, Maria Helena; LENZ, Guilherme Felipe. Estudo da 
eficiência de polímero natural extraído do cacto mandacaru (Cereus jamacaru) como 
auxiliar nos processos de coagulação e floculação no tratamento de água. Revista de 
estudos ambientais, v. 14, n. 2, p. 75-83, 2012.