Dimensionar o sistema de gradeamento seguido de caixa de areia convencional e calha Parshall.

Dados: Qinicial = 500 m/hQfinal = 750 m/hSlidos sedimentveis = 5 ml/l

Dimensionamento da Calha Parshall

a) Qual a calha Parshall a ser adotada?

Escolher calha Parshall, observando os valores mnimos e mximos de operao conforme tabela abaixo.

Largura da Garganta Capacidade de VazoW Min Max[inch] [m3/h] [m3/h]1 1.02 19.42 2.04 47.933.06 11565.10 3989 9.17 90712 11.2 164118 15.3 250824 42.8 3374

b) Qual a calha lmina dagua no incio e fim de plano?

Atravs da equao abaixo calcular a lmina dagua para a situao de inicio e final de plano.

, para Q em m/h e H em m

W n K[inch] [mm]125,4 1,550217,292 50,8 1,550 434,583 76,2 1,547 633,606 152,4 1,580 1371,609 228,6 1,530 1926,0012 304,8 1,522 2484,0018 457,2 1,538 3794,4024 609,6 1,550 5133,60

Dimensionamento do desarenador convencional

c) Conhecida a lmina dgua, deve-se ter a velocidade de escoamento horizontal menor que 0,3 m/s, para que no haja carreamento de material sedimentado, ou seja:

, isolando B (largura do canal) tem-se:

, onde Q a vazo [m/s] de final de plano e H [m] a altura da lmina dgua para esta vazo.

Aps calculado o valor de B, arredondar este nmero para um nmero maior e mltiplo de 5cm.

d) Conhecida a largura do canal, calcular o comprimento do canal:

Deve-se adotar o dimetro de partculas que se deseja sedimentar, conforme tabela abaixo:

Dimetro da partcula (mm)1,000,800,600,500,400,300,200,15

vS (mm/s)10083635342322115

O tempo de sedimentao da partcula deve ser menor que o tempo de curso na horizontal da mesma partcula, pois caso contrrio a partcula no ser aprisionada na caixa de areia. Sendo assim:

, onde B a largura adotada e arredondada. Simplificando tem-se:

, onde Q a vazo [m/s] de final de plano.

Aps calculado o valor de L, aplicar o coeficiente de segurana de 1,5 e arredondar este nmero para um nmero maior e mltiplo de 5cm.

e) Dimensionar caixa de reservao do fundo:

Primeiramente deve-se escolher a periodicidade de limpeza, por exemplo, a cada 1 hora.

, onde Q a vazo final de planoe T o tempo entre as limpezas e SS o teor de slidos sedimentveis. Por tanto para o clculo de C (profundidade da caixa de fundo), segue:

, onde B a largura do canal e L o comprimento do canal, ambos os valores adotados e arredondados

Dimensionamento do sistema de gradeamento convencional:

f) Escolha do tipo de gradeamento:

Deve-se atentar que em um sistema de gradeamento as grades para reteno de material grosseiro, ou seja, as de maior espaamento devem vir antes das grades mais seletivas, ou seja, menor espaamento.

Espaamento entre barras (Jordo, 2005)Tipo de gradeSeo transversal de barrasEspaamento em milimetros

Gradeamento grosseiro9,5 x 50,09,5 x 63,512,7 x 38,112,7 x 50,0

40-100

Gradeamento mdio7,9 x 50,09,5 x 38,19,5 x 50,0

20-40

Gradeamento fino6,4 x 38,17,9 x 38,19,5 x 38,1

10-20

Gradeamento ultrafinoMateriais especficos3-10

g) Escolha da inclinao das grades:

usual inclinar as grades, de limpeza manual, em angulaes em torno de 45 a 60. Inclinaes menores acarretaro em canais mais longos e inclinaes mais prximas de 90 dificultam a limpeza. Em gradeamentos com limpeza mecanizada comum encontrar declividades em torno de 85.

h) Quantidade de material retido em funo do espaamento entre barras:

A tabela abaixo apresenta valores de referncia para projetos, mas o projetista deve-se atentar a estes valores que podero sofrer alteraes significativas, principalmente quando se tratar de efluentes industriais.

Espaamento entre barras (Jordo, 2005)Espaamento em milimetrosQsr - Quantidade de slidos retidos [L/m]Espaamento em milimetros

12,50,05040-100

20,00,03820-40

25,00,02310-20

35,00,0123-10

40,00,009

50,00,006

i) Clculo do volume gerado, para estudo de logstica de destinao dos resduos:

O material retido no gradeamento dever ser destinado a aterro sanitrio ou incinerao, salvo em casos de efluentes industriais no contaminados. Para o clculo da quantidade gerada, basta trabalhar com a anlise dimensional, e um tempo de acmulo de resduos (geralmente 1 ms), ou seja:

O material removido dever ser acondicionado em caambas tampadas, sobre pavimento impermeabilizado e canaletas de coleta de chorume. Estas canaletas devem estar ligadas entrada da ETE.

j) Velocidade de passagem entre barras (Vbarra):

A velocidade de passagem entre as barras no pode ser elevada para que no arraste os slidos retidos, recomenda-se velocidades menores que 1,00 m/s. No entanto a velocidade dever ser superior 0,60 m/s para no acumular material de sedimentao no gradeamento.

k) Clculo da rea til:

A rea til da seo da grade calculada atravs da seguinte equao:

l) Clculo da relao de ocupao do canal da grade pelas barras:

Onde a o espaamento entre as barras, e t a espessura das barras.

m) Seo do canal no local da grade:

Onde a o espaamento entre as barras, e t a espessura das barras.

n) Largura do canal da grade:

Deve-se adotar , arredondado e mltiplo de 5 cm.

o) Velocidade no canal de chegada:

p) Clculo da perda de carga na grade limpa:

q) Clculo da perda de carga na grade 50 % obstruda:

r) Checagem da perda de carga:

Deve ser feita a checagem da perda de carga com a grade 50% obstruda. Este valor deve ser maior que 0,15m para grades de limpeza manual e 0,10m para grades de limpeza mecanizada. Caso no atenda deve-se rever o espaamento e a largura das grades adotadas.

RECOMENDAES DA ABNT, conforme Jordo (2005).

- o dimensionamento das grades de barras dever ser em funo da vazo mxima afluente a cada unidade.

- em elevatrias de pequeno porte (at 50 L/s), nas quais no seja prevista grande incidncia de slidos de porte maior que os permitidos pelas passagens das bombas, e quando o coletor descarregar diretamente no poo de suco, o gradeamento poder ser processado atravs de cesta removvel por iamento, colocada na altura da boca de descarga do coletor.

- em elevatrias de pequeno porte (at 50 L/s), cujas profundidades dos canais no excederem a 4 metros e onde a necessidade de limpeza no seja contnua, se dever optar por grades de limpeza manual.

- tratando-se de elevatrias mdias, entre 50 e 500 L/s, com profundidades maiores ou com elevado ndice de slidos grosseiros, ser obrigatrio instalar grades com remoo mecnica de materiais retidos.

- dever ser previsto passagem para locomoo adequada dos carrinhos carregados, ou acesso para aproximao de viaturas que transportaro o material removido.

- o uso de trituradores est condicionado ao tipo de slidos carregados pelo esgoto e instalao de um ou mais canais de reserva, com capacidade para escoar a vazo mxima de projeto, equipados com trituradores ou grades.

- as grades devero ser fixadas em quadros ou suportes para facilitar a sua retirada. Nunca devero ser chumbadas da estrutura de concreto do canal