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- Saneamento I
Definição • Literatura Processo de separação sólido-
líquido que tem como força propulsora a ação da gravidade (partículas discretas).
• NBR 12216/92 Unidades destinadas à remoção de partículas presentes na água, pela ação da gravidade
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- Saneamento I
Classificação de acordo com a concentração de Sólidos
• Sedimentação Discreta;
• Sedimentação Floculenta;
• Sedimentação por zonas.
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- Saneamento I
Classificação de acordo com a concentração de Sólidos
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- Saneamento I
Sedimentação Discreta • As partículas permanecem com dimensões e
velocidades constantes ao longo do processo de sedimentação.
• As partículas decantam independentemente umas das outras; ocorre por diferença de densidade
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- Saneamento I
Sedimentação Floculenta • As partículas se aglomeram e sua dimensão
e velocidade aumentam ao longo do processo de sedimentação.
• As partículas decantam em conjunto ou flocos
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- Saneamento I
Sedimentação por zona As partículas sedimentam em massa (adição de cal). As partículas ficam próximas e interagem.
Sedimentação por compressão As partículas se compactam como lodo.
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- Saneamento I
Tipos de Decantadores A) Em função do escoamento:
- Escoamento horizontal a água escoa na direção longitudinal.
- Escoamento vertical a água escoa em movimento ascendente
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- Saneamento I
Tipos de Decantadores B) Em função das condições de funcionamento:
- Decantadores convencionais
sedimentação da água floculada por gravidade;
- Decantadores com contato de sólidos
Promovem simultaneamente a agitação, floculação e decantação;
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- Saneamento I
Tipos de Decantadores B) Em função das condições de funcionamento:
- Decantadores com escoamento laminar
Apresentam aparatos para facilitar a sedimentação. Classificados como decantadores de alta taxa
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- Saneamento I
Decantador Horizontal
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- Saneamento I
Decantador Vertical
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- Saneamento I
Decantador Laminar
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Canal de Água
Floculada
Escoamento preferencial
Canal de Água Decantada
Descarga de
Lodo
- Saneamento I
Decantador Laminar
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- Saneamento I
Decantador Tubular
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- Saneamento I
Decantador de Guaraú
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- Saneamento I
Decantador Alto Tietê
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- Saneamento I
Decantador Alto Tietê
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- Saneamento I
Canais Coletores
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• Coleta da água decantada na superfície por vertedor ou calha coletora;
• Vertedores triangulares;
• Tubos com orifícios
- Saneamento I
Decantador Alto Tietê
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- Saneamento I
Decantador Alto Tietê
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- Saneamento I
Decantador Alto Tietê
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- Saneamento I
Remoção de Lodos
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• Remoção Mecânica:
- Justifica-se quando o volume de lodo ultrapassa 0,1% do volume de água, ou quando em 25 dias a espessura da camada de lodo atinge 20% da profundidade do tanque ;
- Decantadores circulares: removedor rotativo com raspadores de fundo;
- Decantadores retangulares: corrente submersa com raspadores transversais.
- Saneamento I
Decantador Alto Tietê
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- Saneamento I
Decantador com raspador de fundo
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- Saneamento I
Decantador Circular
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- Saneamento I
Decantador Circular
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- Saneamento I
Recomendações
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• 1 Decantador Estações com capacidade inferior a 1000 m³/dia em operação contínua ou com capacidade de até 10.000 m³/dia, com período de funcionamento inferior a 18 h/dia.
• 2 ou + decantadores Estações com capacidade superior a 10.000 m³/dia, estações com período de funcionamento superior a 18 h/dia ou ainda decantadores mecanizados.
- Saneamento I
Recomendações
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• Velocidades de sedimentação (Taxa de escoamento superficial) usualmente aplicadas para decantadores convencionais:
- 1000m³/dia sedimentação de 25 m³/m².dia
- Entre 1000 e 10.000m³/dia sedimentação de 25 a 35m³/m².dia
- Maior que 10.000 m³/dia sedimentação de 40 m³/m².dia
- Saneamento I
Recomendações
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• Gradiente de velocidade na entrada do decantador deve ser ≤ 20s-¹;
• Em decantadores com remoção manual de lodo o fundo do sistema deve ter declividade mínima de 5% no sentido do ponto de descarga;
• Em decantadores com raspadores de fundo a velocidade máxima do raspador deve ser de 30 cm/min;
- Saneamento I
Recomendações
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• Profundidade geralmente entre 3,5 e 4,5 m;
• Comprimento (L) = 4 x largura (b);
• Inclinação de placas em decantadores tubulares: 50 a 60º
- Saneamento I
Remoção de Lodos
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• 60 a 95% do lodo gerado é acumulado nos tanques de decantação;
• Remoção de lodo: contínua ou intermitente;
• Tempo de detenção: 2 a 3 meses
- Saneamento I
Dimensionamento – Lodo gerado
• Estimativa da quantidade de lodo gerada no decantador
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1000
'***2,0 DKyTKCS
x
S: massa de sólidos secos precipitada em kg/m³ de água tratada;
C: cor da água bruta (uC);
T: turbidez da água bruta (UNT)
D’: dosagem de coagulantes (mg/L);
kx: relação entre sólidos suspensos totais e turbidez (usual = 1,3)
ky: relação estequiométrica na formação do precipitado (0,26
para sulfato de alumínio)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Taxa de escoamento superficial
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A
QVes
Ves: Taxa de escoamento superficial (m³/m².dia);
Q: Vazão (m³/dia);
A: Área (L*b – m²)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Área do tanque
L/b = 4
2,25 ≤ L/b < 10
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- Saneamento I
Decantador Convencional
• Profundidade do tanque:
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L
AtH
At: Área transversal (m²);
H: Altura (m);
b: largura do tanque (m)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Área da seção transversal:
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0V
QAt
At: Área transversal (m²);
Q: Vazão (m³/s);
V0: Velocidade longitudinal (m/s)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Tempo de detenção:
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Q
VolT
T: Tempo de detenção (horas);
Q: Vazão (m³/s);
Vol: Volume (m³)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Número de Froude:
• Estabilidade do fluxo para reduzir a incidência de fluxos preferenciais e zonas mortas.
• Faixa: 10-7 < Fr < 2,6x10-5
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- Saneamento I
Decantador Convencional
• Número de Froude:
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)³(*
)*2(*²
hbg
hbQFr
Fr: Número de Froude;
Q: Vazão (m³/s);
h: Altura (m);
b: largura (m);
g: aceleração da gravidade (m/s²)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Dimensionamento de Calhas coletoras:
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esc VHq **018,0
qc = Vazão nas calhas de coleta (L/s/m);
H = altura útil do decantador (m)
Ves = taxa de escoamento superficial no decantador
(m3/m2/dia)
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Cálculo do comprimento total do vertedouro:
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qc = Vazão nas calhas de coleta (L/s/m);
Q = Vazão de projeto (L/s);
Lv = Comprimento Total do vertedouro (m);
c
vq
QL
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Cálculo do comprimento total da calha:
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Lc = Comprimento da calha;
Ld = Comprimento do decantador;
0,2 comprimento da calha não deve ultrapassar
20% do comprimento do decantador
2,0*LdLc
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Cálculo do número de calhas:
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Ncalhas: Número de calhas;
Lv: Comprimento Total do vertedouro;
Lcalha: Comprimento Total das calhas;
calha
vcalhas
L
LN
*2
- Saneamento I
Decantador Convencional
• Espaçamento entre calhas:
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Ncalhas: Número de calhas;
b: Largura do decantador;
Esp: Espaçamento entre calhas;
calhasN
bEsp
- Saneamento I
Decantador de Alta taxa
• Taxa de escoamento superficial:
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AF
QVes
*
Ves: Taxa de escoamento superficial;
Q: Vazão (m³/s);
F: Fator de forma;
A: Área (m²);
- Saneamento I
Decantador de Alta taxa
• Fator de forma:
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S
LsensenF
)cos*(*
F: Fator de forma;
Ө: Ângulo de inclinação das placas ou tubos;
L: l/d ≥ 12
l = comprimento do elemento tubular ou da placa (m)
d = diâmetro interno do elemento tubular ou distância
entre unidades sucessivas de placas paralelas (m);
S: Fator de eficiência;
- Saneamento I
Decantador de Alta Taxa
• S = Fator de eficiência:
• Placas planas S: 1
• Placas onduladas S: 1,3
• Tubos circulares S: 1,33
• Dutos de seção quadrada S: 1,36
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- Saneamento I
Exercício 1 • Dimensione um decantador convencional para um
sistema de abastecimento com vazão esperada de 30L/s, taxa de escoamento superficial de 24m³/m².dia e velocidade longitudinal de 0,2cm/s. Determine:
A) Largura, comprimento e altura do decantador;
B) Tempo de detenção;
C) Número de Froude;
D) Comprimento Total do vertedouro;
E) Comprimento Total da calha e número de calhas
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- Saneamento I
Exercício 2 • Tendo como base o exercício anterior estabeleça a
área necessária para um decantador tubular com placas paralelas planas inclinadas a 60º. Considere comprimento das placas = 1,80 m e espaçamento = 0,12 m.
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Decantadores
- Saneamento I
Considerações
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Classificação Dimensionamento
Convencional Alta Taxa
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