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Dimensionamento de Sistema Centralizado de Esgotamento Sanitário Nov. 2017 Professor Daniel Costa dos Santos ENUNCIADO No Município Vale Verde há previsão de construção de um sistema público e centralizado de esgotamento sanitário para o qual já concebido uma rede coletora. É necessário neste momento definir qual será o sistema de tratamento de esgoto e, por fim, a disposição final adequada. Portanto, conceber e dimensionar alternativas de sistemas de tratamento de esgoto para, posteriormente, propor e representar graficamente o sistema considerado mais adequado. DADOS Os dados introdutórios necessários já foram assumidos e estimados anteriormente, os quais seguem reproduzidos: Qeb (Qfmed) = 19,33 l/s; Qmin (média de início de plano, Qimed) = 15,92 l/s; Qimax (máxima de início de plano) = 20,88 l/s. DIMENSIONAMENTO Isto posto, na sequência é apresentado o dimensionamento do tratamento preliminar, do sistema de bombeamento e de configurações alternativas de sistema de tratamento. I Gradeamento Será admitida a instalação de uma grade média a qual será dimensionada para a vazão máxima de final de plano Qeb. Para tal grade, portanto, será considerado o espaço (e) entre barras igual a 2,5 cm e a espessura (a) da barra igual a 1,0 cm, cuja limpeza será manual. Observar a figura seguinte: Dadas estas condicionantes, a etapa seguinte é estimar a área livre Alg entre as aberturas da grade conforme a seguinte equação: Alg = Qmax / Vg = 0,0278 m 2

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Dimensionamento de Sistema Centralizado de Esgotamento Sanitário Nov. 2017 Professor Daniel Costa dos Santos

ENUNCIADO

No Município Vale Verde há previsão de construção de um sistema público e

centralizado de esgotamento sanitário para o qual já concebido uma rede coletora. É

necessário neste momento definir qual será o sistema de tratamento de esgoto e, por fim,

a disposição final adequada. Portanto, conceber e dimensionar alternativas de sistemas

de tratamento de esgoto para, posteriormente, propor e representar graficamente o

sistema considerado mais adequado.

DADOS

Os dados introdutórios necessários já foram assumidos e estimados anteriormente, os

quais seguem reproduzidos:

Qeb (Qfmed) = 19,33 l/s;

Qmin (média de início de plano, Qimed) = 15,92 l/s;

Qimax (máxima de início de plano) = 20,88 l/s.

DIMENSIONAMENTO

Isto posto, na sequência é apresentado o dimensionamento do tratamento preliminar, do

sistema de bombeamento e de configurações alternativas de sistema de tratamento.

I Gradeamento

Será admitida a instalação de uma grade média a qual será dimensionada para a vazão

máxima de final de plano Qeb. Para tal grade, portanto, será considerado o espaço (e)

entre barras igual a 2,5 cm e a espessura (a) da barra igual a 1,0 cm, cuja limpeza será

manual. Observar a figura seguinte:

Dadas estas condicionantes, a etapa seguinte é estimar a área livre Alg entre as aberturas

da grade conforme a seguinte equação:

Alg = Qmax / Vg = 0,0278 m2

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sendo Vg a velocidade admitida na grade limpa e na ordem de 0,75 m/s.

A partir da estimativa da Alg é necessário estimar a lagura livre total Blg entre as

aberturas da grade, conforme segue:

Blg = Alg / Hg = 0,1392 m ≈ 14,00 cm

sendo Hg a altura da lâmina de água na grade, a qual adotada igual a 0, 20 m.

O próximo passo é estimar o número de espaços Ne entre as grades observando a

seguinte equação:

Ne = Blg / e = 5,6 ≈ 6 espaços

Já o número de barras Nb é igual a Ne + 1. Logo, Nb = 7 barras

Enfim, a largura Bc do canal no qual a grade está adaptada pode ser estimada.

Bc = Ne . e + Nb . a = 22 cm

II Caixa de Areia

1.1 Dados Específicos

Foram admitidas as seguintes condicionantes:

Número de caixas de areia (nc) = 2 caixas de areia em paralelo;

Largura de 01 caixa de areia (L) = 0,4 m;

Velocidade máxima (Vmax) = 0,3 m/s.

A figura a seguir ilustra uma caixa de areia.

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1.2 Dimensionamento

Para a estimativa das dimensões de uma caixa de areia incialmente pode ser aplicada a

seguinte expressão:

TES = Qeb / (nc . C . L);

sendo TES a taxa de escoamento superficial e C o comprimento de uma caixa de areia.

O valor de TES pode ser adotado entre 600 a 1.300 m3/m

2/dia. Nesta aplicação, sendo

TES = 1000 m3/m

2/dia, obtém-se:

C = Qeb / (nc .TES . L) = 2,09 m

Para a definição da altura H da lâmina de esgoto na caixa de areia aplica-se a equação

da continuidade, conforme segue:

QEB/nc = VH . Av = VH . L . H sendo AV a área da seção transversal ao escoamento.

Logo,

H = Qeb / (2 . 0,3 . 0,4) = 0,0806 m = 8,06 cm.

Todavia, por questões construtivas, adota-se H = 10,00 cm.

Para fins de verificação deve ser observada a faixa C = 22,5 H a 25,0 H, a qual redunda

no intervalo C = 2,25 a 2,5 m. Como pode ser observado, o valor de C encontrado

não atende. Recomenda-se reduzir TES e reiniciar a estimativa.

III Estação Elevatória

Dados da Estação Elevatória

Vazões: Qeb (Qfmed) = 19,33 l/s ; Qmin (Qimed) = 15,92 l/s;

Qimax (máxima de início de plano) = 20,88 l/s;

Cota do Eixo da Bomba: CEB = 6,5 m;

Níveis do Poço de Sucção: Nmin = 2,5 m; Nmax = 3,5 m;

Níveis da Unidade de Tratamento: Nmin = 10,0 m ; Nmax = 15,5 m;

Comprimento da Tubulação de Recalque: Lr = 100 m;

Comprimento da Tubulação de Sucção: Ls = 5,5 m.

Resolução

1 Número de Bombas (NB)

O NB é dado pela seguinte expressão:

NB = n + r

sendo n o número de bombas em operação normal (simultânea) e r o número de bombas

reservas.

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2 Volumes do Poço de Sucção Para a estimativa destes volumes, as variáveis de dimensionamento são:

Qeb (Qfmed) = 19,33 l/s;

Qmin (Qimed) = 15,92 l/s;

Qimax (início de plano) = 20,88 l/s;

Qb (vazão nominal da bomba) = 20 l/s;

TI (tempo de intermitência de acionamento de 01 bomba) = 10 min.;

TD (tempo de detenção de esgoto no poço de sucção) = 30 min.;

A vazão Qeb é a vazão afluente ao poço de sucção e varia com o tempo enquanto a

vazão Qb é aquela aduzida pela bomba em sua capacidade plena e é constante ao longo

do tempo. É importante destacar que Qb deve ser maior que Qeb para que o esgoto não

transborde o poço.

O TI é o tempo de intermitência é o tempo entre duas partidas sucessivas de uma

bomba, tempo este composto pelo tempo de funcionamento TF e o tempo de parada TP,

ou seja:

TI = TF + TP sendo,

O TF é o tempo de funcionamento da bomba, ou seja, o tempo de esvaziamento do

volume útil do poço de sucção, volume este limitado pelos seus níveis máximo e

mínimo. O TP é o tempo de parada da bomba para que ocorra o preenchimento do

volume útil, isto é, para que o nível de esgoto atinja o nível máximo no poço de sucção.

Dado isto, o objetivo é estimar o volume mínimo (Ɣmin) do poço de sucção o qual é

estimado pela seguinte equação:

Ɣmin = TImin . Qb / 4

sendo TImin o mínimo tempo de intermitência possível, para o qual recomenda-se 10

min. Considerando a equação anterior, obtém-se para Ɣmin:

Ɣmin = (10 min . 60 s . 20,00 l/s) / (4 . 1000) = 3,0 m3

Já o TD consta do tempo máximo que o esgoto pode ficar detido no poço de sucção de

maneira a evitar deposição excessiva de sólidos e as decorrentes septicidade e geração

de odores. O TD máximo admitido nas estimativas é de 30 minutos, conforme a NBR

12208. Mendonça (2016) recomenda 20 min para TD. Neste sentido, admitido o TD é

possível estimar o volume máximo (Ɣmax) do poço de sucção, cuja a equação é a

seguinte:

Ɣmax = TD . Qmin = (10 min . 60 s . 15,92 l/s) / 1000 = 9,5 m3;

Neste exemplo foi admitido TD = 10 min. Observar que o Ɣmax é locado entre o nível

médio, dentre aqueles máximo e mínimo, e a base do poço de sucção. A vazão Qmin,

por sua vez, é utilizada nesta equação pois conduz a um maior tempo de detenção. Desta

forma, considerar que a Qmin seja a vazão média de início de plano (Qimed).

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Enfim, sobre o motor elétrico que aciona a bomba, cabe uma observação adicional. O

tempo mínimo entre duas partidas consecutivas de um motor deve ser de 06 minutos, ou

seja, tal motor pode sofrer no máximo 10 partidas por hora. Este procedimento é

importante no intuito de evitar o sobreaquecimento do motor.

3 Estimativa dos Diâmetros das Tubulações

Alguns autores utilizam a equação de Bresse para a estimativa do diâmetro de recalque

Dr, qual seja:

Dr = K . (Qeb)0,5

Sendo D em m e Qeb em m3/s. Admitindo K = 1,2, logo,

Dr = 0,1668 m = 166,84 mm ≈ 200 mm

O diâmetro de sucção é usualmente adotado como 01 diâmetro comercial ao de

recalque. Logo, Ds = 250 mm.

Estimado o Dr faz-se necessário verificar a velocidade de recalque de acordo com a

recomendação da NBR 12208 cuja faixa recomendada é 0,60 m/s < Vr < 3,0 m/s.

Aplicando a equação da continuidade, obtém-se Vr = 0,62 m/s.

No entanto, conforme Crespo (2001), a equação de Bresse normalmente utilizada para o

dimensionamento de elevatórias de água “limpa” não é recomendável para o

dimensionamento de tubulações de recalque de esgoto dadas suas impurezas. Além

disto, cabe adicionar, a equação de Bresse é recomendada para aduções contínuas e não

aduções intermitentes, que é o caso das elevatórias de esgoto.

Portanto, Crespo (2001) pondera que o usual para este dimensionamento é considerar as

faixas recomendáveis de velocidade, conforme tabela a seguir:

Trechos das Tubulações Faixas de Velocidades V (m/s)

Sucção 0,6 – 0,8

Recalque Curto 2,0 – 2,5

Recalque Intermediário 1,0 – 2,0

Recalque Longo 0,6 – 1,0

Assim, com base nas faixas de velocidade apresentadas, é possível estimar os diâmetros

dos trechos das tubulações. A equação utilizada é a da continuidade, cujos resultados

são os seguintes:

Trecho Qeb (m3/s) V (m/s) D (mm)

Sucção 0,01933 0,7 187,51 ≈ 200

Recalque 0,01933 1,5 128,09 ≈ 150

Neste trabalho serão admitidas as considerações de Crespo (2001) dadas as justificativas

apresentadas. E, não obstante, as velocidades estimadas para o recalque e para a sucção

atendem a NBR 12208.

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4 Altura Manométrica

Nesta aplicação será utilizada a Equação de Hazem-Williams dada sua maior

praticidade e aceitável precisão para o porte de diâmetros em questão. Serão estimadas,

portanto, as perdas de carga contínuas e localizadas para posteriormente definir a altura

manométrica total do sistema elevatório.

4.1 Tubulação de Recalque

Perda de Carga Unitária:

J = [Q/(0,279 x C x D2,63

)](1/0,54)

;

J = [0,01933/(0,279 x 130 x 0,1502,63

)]1,85

; J = 0,00898 mca/m

Perda de Carga Contínua: hpC = J x L ; hpC = 0,00898 x 100 ; hpC = 0, 90 m

Perda de Carga Localizada: hpL = 10 x V²/(2 x g) ; hpL = 10 x 1,5²/(2 x 9,81) ;

hpL = 1,15 m

Perda de Carga Total: hpT = hpC + hpL ; hpT = 0,90 + 1,15 ; hpT = 2,05 m

Altura Manométrica: HMANr = hg + hpT ; HMAN = 13,00 + 2,05 ; HMAN = 15,05 m

4.2 Tubulação de Sucção

Perda de Carga Unitária:

J = [Q/(0,279 x C x D2,63

)](1/0,54)

;

J = [0,01933/(0,279 x 130 x 0,2002,63

)]1,85

; J = 0,0022 mca/m

Perda de Carga Contínua: hpC = J x L ; hpC = 0,0022 x 5,5 ; hpC = 0,012 m

Perda de Carga Localizada: hpL = 10 x V²/(2 x g) ; hpL = 10 x 0,7²/(2 x 9,81) ;

hpL = 0,25 m

Perda de Carga Total: hpT = hpC + hpL ; hpT = 0,012 + 0,25 ; hpT = 0,26 m

Altura Manométrica: HMANs = hg + hpT ; HMAN = 4,0 + 0,26 ; HMAN = 4,26 m

4.3 Conjunto Recalque-Sucção

Altura Manométrica Total: HMAN,T = HMANr + HMANs ; HMANt = 15,05 + 4,26 ;

HMANt = 19,31 m

5 Especificação do Conjunto Motobomba

Especificação da Bomba e Verificações Complementares: Os dados são Qeb= 19,33 l/s

e HMANt = 19,31 mca. Com estes dados procede-se a especificação da bomba centrífuga

pela observação das curvas das mesmas apresentadas pelos fabricantes e pela curva do

sistema elaborada pelo projetista. Logo, por estas curvas especificar as respectivas

marca, potência, vazão, altura manométrica e potência.

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Curva

Luva

Curva

Válvula de

Retenção

Válvula de Pé

de Crivo

Eixo da Bomba

bomba

Poço de

Sucção

Eixo da Válvula

da válvula

Registro de

Válvula

HD ETE

Eixo da ETE

Curva

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IV Configurações de Sistemas Primário, Secundário e Terciário

Configuração 1: Preliminar, Lagoa Anaeróbia, Lagoa Facultativa e Lagoa de

Maturação

1 Dados Gerais:

QEB = 19,33 L/s = 1670,4 m³/dia;

DBO/EB = 431,55 mg/L ; OD/EB = 0,5 mg/L ;

TEB = 120C ;

K1 = 0,10 / dia (p/ 200C).

2 Dimensionamento de uma Lagoa Anaeróbia

2.1 Dados Específicos

QEB = 1670,4 m³/dia; DQO/EB = 863,10 mg/L ; DBO/EB = 431,55 mg/L

2.2 Rotina de Dimensionamento

a) Admitir que a eficiência na remoção da DBO para as lagoas anaeróbias seja até

50% para temperaturas inferiores a 20o C até 60% para temperaturas superiores a

20o C. Logo, a Concentração de DBO efluente é função da equação:

E = (DBO/EB – DBOefl) / (DBO/EB) , para E = 50 %

b) CODBO afluente: CODBO/EB = DBO/EB(mg/L).QEB(m3/dia)/1000 =

= 720,86 kg DBO/dia

c) Adoção da Taxa de Aplicação Volumétrica (Lv): Lv = 0,1 DBO/m3.dia

Obs: Usualmente adota-se Lv entre 0,1 kg DBO/m3.dia e 0,3 kg DBO/m

3.dia.

d) Estimativa do Volume Requerido: V = CODBO / Lv = 7208,6 m3

e) Verificação do Tempo de Detenção: Td = V / Q = 4,32 dias

Verificação: Td deve estar entre 03 a 06 dias

f) Estimativa da Área Requerida: A = V / H = 1802,15 m2 para H = 4,0 m.

Obs: Usualmente adota-se H entre 4 à 5 m.

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g) Dimensões da Área Total Necessária: Supondo 02 lagoas em paralelo, sendo a

relação Comprimento (C) / Largura (L) = 1,0, em cada lagoa tem-se a área A1.

Logo: A1 = A / 2 ; A1 = C . L ; C / L = 1,0

Resolvendo, C = 30 m ; L = 30 m

A área total AT necessária é a área líquida somada à área de influência e de taludes.

Assim sendo, usualmente estima-se que AT seja de 25 á 33 % superior a área líquida.

Logo, AT = 1,33 . A = 2397 m2 ;

3 Dimensionamento de uma Lagoa Facultativa

3.1 Dados Específicos: QE = 1670,4 m³/dia; DBO = 215,78 mg/l

3.2 Rotina de Dimensionamento

a) DBO Afluente: Tendo o tratamento anterior uma eficiência de 50 %, logo a DBO

remanescente a ser tratada pela lagoa facultativa é de 215,78 mg/l. Todavia,

considerando que a eficiência na remoção da DBO para as lagoas facultativas seja

na ordem de 80 %, verificar se esta lagoa atenderá o esperado, onde a DBO efluente

deverá ser igual 43,76 mg / l, conforme capacidade de autodepuração do rio.

b) Carga orgânica afluente: CODBO = DBO (mg/L) . Q (m3/dia) / 1000 = 360,43 kg

DBO/dia

c) Carga orgânica superficial aplicada (COSa)

. COSa = CODBO / A

. COSa = 285,71 . H. 1,085T-35

= 87,51 kg DBO / ha . dia

- Valores de H: 1,5 a 3,0m

- Valores de T : Média do mês mais frio: 12 – 14 C

- Adotar: H = 2,0m e T = 12C

- Obs: Existe uma série de valores e equações sugeridos para COSa .

d) Área mínima para tratamento (área líquida): A = CODBO / COSa = 4,12 ha;

e) Volume: V = A x H ; Como 1,0 ha = 10000 m2, então: V = 82.372 m

3;

f) Verificação do Tempo de Detenção: Td = V / Q = 49,31dias

Verificação: Td deve estar entre 15 a 45 dias;

g) Dimensões: Supondo 02 lagoas em paralelo, sendo a relação Comprimento (C) /

Largura (L) = 2,5 ,em cada lagoa tem-se a área A1. Logo: A1 = A / 2 ; A1 = C . L;

C / L = 2,5. Resolvendo, C = 320,94 m; L = 128,37 m;

h) Área Total Necessária: A área total AT necessária é a área líquida somada à área de

influência e de taludes. Assim sendo, usualmente estima-se que AT seja de 25 á 33 %

superior a área líquida. Logo, AT = 1,33 . A = 5,48 ha.

i) DBO Efluente: DBO = 43,16 mg/l para 80,00% de eficiência de remoção de DBO

na lagoa facultativa.

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4 Dimensionamento de um sistema de Lagoa de Maturação

4.1 Dados Específicos

QE =1670,4 m³/dia; DBO = 43,16 mg/l para 80,00% de eficiência de remoção de

DBO na lagoa facultativa.

Tempo de detenção (Td) de 12 dias;

Altura (H) = 1,0 m;

4.2 Rotina de Dimensionamento

a) Volume V: Cálculo do Volume: TdQV ; V = 20045 m3;

b) Área Horizontal A: Considerando-se a altura, temos a área A = 20045 m2

c) Coeficiente de Decaimento Bacteriano Kb: Para estimar o Coeficiente de Decaimento

Bacteriano Kb, tem-se a seguinte equação:

Kb20 = 0,917 . H -0,877

. Td -0,329

, para 20º C. = 0,4049/d

Para adequar a estimativa de Kb para outra temperatura, utiliza-se a seguinte conversão:

Kbt = Kb20 . (1,07) (t - 20oC)

= 0,24/d

d) Parâmetro kb . Td e dimensões da lagoa

No entanto, para se definir as dimensões da lagoa, é necessário estimar o produto

Coeficiente de Decaimento Bacteriano x Tempo de Detenção. Para o Td adotado e para

o Kbt estimado, encontra-se Kbt x Td = 2,83. Para uma eficiência de remoção de

coliformes Ec = 90,00%, teremos uma relação comprimento / largura (C/L) 4,0 Logo,

A = C . L = 20045 m² ; L = 70,79 m ; C = 283,16 m;

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e) Área Total da Lagoa AT:

A área total AT necessária é a área líquida somada à área de influência e de taludes.

Assim sendo, usualmente estima-se que AT seja de 25 á 33 % superior a área líquida.

Logo, AT = 1,33 . A = 26.660 m2.

f) Volume de lodo VL:

O volume de lodo gerado a ser tratado para o conjunto lagoa anaeróbia, facultativa e

maturação, conforme Sperling, 2005, é de 55 a 160 l/hab/ano (Sperling, 1998). Para o

último ano (para 14.400 hab) é estimado:

VL = 0,1 m3/hab.ano x 14.400 hab = 1440 m

3/ano.

5 Esboçar a configuração do sistema em planta.

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Configuração 02: DAFA, Filtro Biológico com Decantador Secundário e

Disposição Superficial no Solo

1 Dados Gerais:

QEB = 19,33 L/s = 1670,4 m³/dia ; DBO/EB = 431,55 mg/L ; OD/EB = 0,5 mg/L ;

TEB = 120C; K1 = 0,10 / dia (p/ 20

0C)

2 Dimensionamento de um Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente (DAFA)

2.1 Dados Específicos: QEB = 1670,4 m³/dia, QEB máx. = 30 l/s = 2592,00 m3/dia

para K1=1,2 e K2=1,5. DBO/EB = 431,55 mg / L; DQO/EB = 863,10 mg/l

A ilustração de um DAFA consta na Figura 01.

Figura 01: Representação de um Digestor Anaeróbio de Leito Fluidizado

2.2 Rotina de Equacionamento

a) Carga Orgânica de DQO = QEB(m3/dia).DQO/EB(mg/L)/1000 = 1441.72 kgDQO/d

b) Arbítrio do Tempo de Detenção (Td) : Td = 0,42 dias = 10 horas

Temperatura do

Esgoto (ºC)

Tempo de Detenção Hidráulica

Média Diária Para Duração de Qmáx. de 4 a 6h

16-19 > 10 - 14 > 7 - 9

20-26 > 6 - 9 > 4 - 6

>26 > 6 > 4

Fonte:CHERNICHARO, 1997.

c) Volume do Reator Biológico (V): V = QEB . Td = 702 m3

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d) Adoção da Altura do Reator ( H ) : H = 5,0 m; (Faixa Usual: 3,0 à 6,0 m)

e) Área do Reator Biológico: A = V / H = 140 m2

f) Diâmetro do Reator: A = ПD2 / 4 ;

D = 13,37 m 13,50 m; Para D = 13,5 m, Ac = 143 m², Vc = 715 m³, Td = 0,43 h.

Obs: arredondar D, calcular nova área (corrigida), novo volume (corrigido) e Td

(corrigido).

g) Verificação da Carga Orgânica Volumétrica de DQO (COV):

É a quantidade de matéria orgânica aplicada diariamente ao reator, por unidade de

volume do mesmo. Observar que a carga orgânica volumétrica não é um parâmetro

restritivo de projeto dada a natureza do esgoto doméstico, o qual usualmente apresenta

reduzida carga orgânica quando comparado a certos efluentes industriais. Normalmente,

a COV de DQO é inferior a 3,0 Kg DQO / m3. dia.

COV = QEB (m3/dia) . DQO/EB (mg / L ) / V (m

3) . 1000 = 2,06 Kg DQO / m

3 . dia

Faixa Aceitável : 5,0 – 15,0 Kg DQO / m3 dia (NUVOLARI, 2003)

h) Verificação das Velocidades: Vméd= QEB / A = 0,5 m/h;

Vmáx = QEBmáx / A = 0,77 m/h ;

Vazão Afluente

Velocidade Superficial

(m/h)

Vazão Média 0,5 - 0,7

Vazão Máxima 0,9 - 1,1

Picos Temporários < 1,5

(*) Picos de vazão com duração entre 2 e 4 horas

Fonte: CHERNICHARO, 1997.

Caso as velocidades não verificarem, adota-se novo Td para então se fazer um novo

dimensionamento.

i) Estimativa da Eficiência E de Remoção da DQO e DBO:

EDQO = 100 ( 1 – 0,68 . Td -0,35

) = 70,00 % ; EDBO = 100 ( 1 – 0,70 . Td -0,50

) = 78,21 %

m) Estimativa das Concentrações de DQO e DBO efluentes:

DQOEFL = DQO/EB – ( EDQO . DQO) / 100 ; DQOEFL = 258,93 mg/L

DBOEFL = DBO/EB – ( EDBO . DBO) / 100 ; DBOEFL = 94,03 mg/L

n) Volume de Lodo a ser Tratado (Sperling, 1998) no último ano (para 14.400 hab):

VL = 0,15 m3/hab.ano x 14.400 hab = 2160 m

3/ano.

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3 Filtro Biológico

3.1 Dados Específicos:

Considere o filtro biológico sendo um tratamento secundário e trabalhe com uma TAH

igual a 35 m3/m

2.dia e uma altura de 1,8 m. Dimensione também o decantador

secundário. Os dados são: QE = 19,33 L/s = 1670,4 m³/dia; DQO = 258,93 mg/l ;

DBO = 94,03 mg/L; A Figura 02 apresenta do detalhe do filtro biológico.

Figura 02: Corte do Filtro Biológico

3.2 Rotina de Dimensionamento

3.2.1 Filtro Biológico

a) Área A = Q / TAH, sendo A a área da seção transversal do filtro biológico.

A = QE / TAH = 47,72 m² 48,00 m² para TAH = 35,00 m3/m

2/dia

b) Diâmetro: D = 7,82 m 8,00 m

c) Volume Útil = Vu = A . h ; Vu = 48.1,8 = 86,40 m3

d) Verificar a COV de DBO.

COVDBO = CDBO / Vu = (94,03.1670,4/1000)/86,40; COVDBO = 1,82 kgDBO/m³.dia

Faixa : 0,6 a 1,80 COVDBO

e) Volume de Lodo a ser Tratado (Sperling, 1998) no último ano (para 14.400 hab): VL

= 1,3 m3/hab.ano x 14.400 hab = 18720 m

3.

3.2.2 Decantador Secundário

A representação de um decantador secundário é apresentado na Figura 03.

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Figura 03: Decantador Secundário

A rotina de dimensionamento é apresentada na sequência.

a) Área: TES = Q / ADS , sendo TES a Taxa de Escoamento Superficial e ADS a área do

decantador secundário. O valor de TES encontra-se na faixa de 16 a 24 m3/m

2.dia, para

vazão média de esgoto.

b) Estime a área e o diâmetro do decantador secundário: ADS = 1670,4 / 20 = 83,52 m²;

D = 10,31 m

c) DBO Efluente: DBOefl = 14,10 mg/l para eficiência de remoção de DBO de 85% no

Filtro Biológico.

4 Dimensionamento de um sistema de disposição superficial

4.1 Dados Específicos

QE = 1670,4 m³/dia; QEB máx= 2592,00 m3/dia

DBO = 14,10 mg/l para eficiência de remoção de DBO de 85% no Filtro Biológico.

qL (taxa de aplicação linear) = 0,40 m³/h.mlargura

Dt (período de aplicação) = 8,0 horas/dia

L (comprimento da rampa) = 100,00 m

f ( frequência de aplicação) = 5,0 dias/semana

Observar a Figura 04.

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Figura 04: Disposição Superficial de Esgoto

4.2 Rotina de Dimensionamento

A = QE . L / (qL . Dt) ; A = 52200 m²

Afinal (devido a frequência de aplicação, 5 dias por semana)

Afinal = 7/5

A = 73080 m

2 ≈ 73000 m

2

A área definida no dimensionamento refere-se à área total de aplicação no solo.

Como o período de aplicação é de 8 horas por dia, a aplicação deverá ser feita em 3

ciclos. Assim, 1/3 da área total será para cada período de 8 horas, resguardando,

evidentemente, a freqüência de aplicação de 5 dias por semana.

Adotando-se; B (largura) = 30,0 m

Afinal = 73000 m² (7,3 ha) e área por painel = 100 . 30 = 3000 m2

No de Painéis = 24,33 ≈ 25 painéis

CDBO/A = (14,10 mg /l x 1670,4 m³/dia) /1000/7,3 ha = 3,23 kg/ha.dia

5 Esboçar a configuração do sistema em planta.