Post on 24-Apr-2015
Exemplo de dimensionamento: Sistema com lagoa aerada aeróbia seguida de lagoa de decantação
População atendida: 68.350 habitantesCarga de DBO: 3.691 kg/diaVazão média de esgotos: 126,6 L/s
A-) Lagoas Aeradas Aeróbias
Adotando-se o tempo de detenção hidráulico de 3,0 dias, o volume útil necessário de lagoas aeradas é:
VL.AER =3,0 x 126,6 x 86,4 = 32.815 m3
Serão considerados dois módulos em paralelo de lagoas aeradas seguidas de lagoas de decantação. O volume útil necessário de lagoa aerada por módulo será:
VL.AER = 32.815 / 2 = 16.408 m3
Sistema de Aeração
A necessidade de oxigênio é estimada em 1,3 kg O2 / kg DBO. Considerando-se o funcionamento dos aeradores durante 24 horas por dia, tem-se:
NECO2 = 1,3 x 3.691 / 24 = 200 kg O2 / hora
Será considerado o emprego de aeradores flutuantes de alta rotação, com capacidade de transferência de oxigênio, em condições de campo, estimada em 0,65 kg O2 / CV x hora.
1
Potência Necessária:
PNEC = 200 / 0,65 = 308 CV (total) ou 154 CV por lagoa
Profundidade útil adotada: Hu = 4,0 m
Área à meia profundidade de cada lagoa: A1/2Prof = 16.804 / 4,0 = 4.102 m2
Cada lagoa deverá portar 06 (seis) aeradores de 25 CV de potência do motor cada, perfazendo uma potência instalada de 150 CV por lagoa e potência total de 300 CV.
Considerando-se duas fileiras com três aeradores em cada lagoa, a relação comprimento/largura das lagoas aeradas será de 1,5 / 1,0.
Dimensões à meia profundidade:
Comprimento: 78,50 mLargura: 52,30 mBorda livre: 0,60 mInclinação dos taludes: 1(V) / 2(H)
Principais dimensões das lagoas aeradas aeróbias
Dimensão Comprimento (m) Largura (m)Terreno 88,90 62,70
Espelho de água 86,50 60,30Meia profundidade 78,50 52,30
Fundo 70,50 44,30
2
B-) Lagoas de Decantação
Adotando-se o tempo de detenção hidráulico de dois dias tem-se:
VL.DEC = 2,0 x 126,6 x 86,4 = 21.876 m3
Considerando-se o emprego de duas lagoas de decantação:
VL.DEC = 21.876 / 2 = 10.938 m3 (cada lagoa)
Profundidade útil adotada: Hu = 3,50 m
Área de cada lagoa de decantação: A1/2Prof = 10.938 / 3,50 = 3.125 m2
Dimensões à meia profundidade:
Comprimento: 79,00 mLargura: 39,50 mBorda livre: 0,60 mInclinação dos taludes: 1(V) / 2(H)
Principais dimensões das lagoas de decantação
Dimensão Comprimento (m) Largura (m)Terreno 88,40 48,90
Espelho de água 86,00 46,50Meia profundidade 79,00 39,50
Fundo 72,00 32,50
3
Exemplo de dimensionamento: Sistemas de Lagoas de Estabilização
Dados:
População atendida: 68.350 habitantesCarga de DBO: 3.691 kg/diaVazão média de esgotos: 126,6 L/s
A-) Sistema Australiano
A-1) Lagoas Anaeróbias:
Adotando-se o tempo de detenção hidráulico, com base na vazão média de esgotos, igual a 4 dias, tem-se o seguinte volume útil necessário de lagoas anaeróbias:
Qméd = 126,6 L/s
td = 4 dias VL.AN. = 4,0 x 126,6 x 86,4 = 43.753 m3 (total de lagoas)
Considerando-se três módulos de lagoas operando em paralelo, em função da disposição do terreno e da etapalização da implantação do sistema de tratamento, tem-se:
VL. AN = 43.753 / 3 = 14.584 m3 (cada lagoa)
Profundidade útil adotada: 4,0 m
Área à meia profundidade: A1/2Prof = 14.584 / 4 = 3.646 m2
Relação comprimento/largura adotado: L/B = 2/1
Dimensões à meia profundidade: (85,4 x 42,7) m
Inclinação dos taludes: 1(V) / 2(H) (adotado em função das características do terreno)
Borda livre adotada: 0,60 m
4
Principais dimensões das lagoas anaeróbias:
Dimensão Comprimento (m) Largura (m)Terreno 95,8 53,1
Espelho de água 93,4 50,7Meia profundidade 85,4 42,7
Fundo 77,4 34,7
Taxa de aplicação volumétrica de DBO resultante: V = 3.691 / 43.753 = 0.085 kg DBO/m3.dia
Taxa de aplicação superficial de DBO resultante:
S = 3.691 x 104 / 3,0 x 93,4 x 50,7 = 2.598 kg DBO / ha.dia
Eficiência na remoção de DBO: 50%
Carga de DBO residual para as lagoas facultativas:
Carga DBO = 0,5 x 3.691 = 1.846 kg/dia
A-2) Lagoas Facultativas Fotossintéticas:
Taxa de aplicação superficial limite de DBO:
L = 14 . T - 40
Considerando-se T = 15oC L = 170 kgDBO/haxdia
Área mínima necessária de lagoas facultativas:
AL.FAC = 1.846 / 170 = 10,86 ha
Número de lagoas facultativas: 03 (em paralelo)
5
Área do espelho de água por lagoa:
AL.FAC = 3,62 ha (por lagoa)
Relação comprimento/largura adotada em função das características da área: L/B = 3/1
Comprimento do espelho de água: 330 mLargura do espelho de água: 110 mBorda livre: 0,6 mInclinação dos taludes: 1 (V) / 2 (H)
Principais dimensões das lagoas facultativas secundárias:
Dimensão Comprimento (m) Largura (m)Terreno 332,40 112,40
Espelho de água 330,00 110,0Meia profundidade 327,00 107,00
Fundo 324,00 104,00
A-3) Lagoas de maturação
Adotando-se o tempo de detenção hidráulico de 7,0 dias, tem-se o seguinte volume útil necessário de lagoas de maturação:
Vu = 7,0 x 126,6 x 86,4 =76.568 m3 (três lagoas de 25.523 m3 cada)
Adotando-se a profundidade útil de 1,0 m, á área à meia profundidade será:
A1/2Prof = 25.523 m2
Considerando-se relação comprimento/largura de 5/1, tem-se as seguintes dimensões das lagoas facultativas à meia profundidade:
Comprimento: 357,5 mLargura: 71,5 mBorda livre: 0,60 mInclinação dos taludes: 1(V) / 2(H)
6
Principais dimensões das lagoas de maturação:
Dimensão Comprimento (m) Largura (m)Terreno 361,90 75,90
Espelho de água 359,50 73,50Meia profundidade 357,50 71,50
Fundo 355,50 69,50
B) Lagoas Facultativas Primárias
Carga de DBO: 3.691 kg/dia
Taxa de aplicação superficial limite de DBO:
L = 20.T – 60 Para T = 15oC L = 240 kg DBO/ha.dia
Área superficial mínima necessária:
As = 3.691 / 240 = 15,4 ha ou As = 15,4 / 3 = 5,1 ha (cada lagoa)
Relação comprimento/largura adotada: L/B = 3/1
Dimensões do espelho de água:
Comprimento: 392,20 mLargura: 130,70 mBorda livre: 0,60 mInclinação dos taludes: 1(V) / 2(H)
7
Principais dimensões das lagoas facultativas fotossintéticas primárias:
Dimensão Comprimento (m) Largura (m)Terreno 394,60 132,900
Espelho de água 392,20 130,70Meia profundidade 388,60 127,10
Fundo 385,00 123,50
8