dimension amen to eta

7/31/2019 Dimension Amen To Eta

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DIMENSIONAMENTO DA NOVA ETA

1 - Estrutura de Chegada de gua Bruta

Q dimensionamento = 50 L/s

proposta estrutura de chegada do tipo canal com calha Parshall.

Dimenses padro para garganta de largura de 9 polegadasCapacidade de medio de vazo de at 250 L/sGradiente de velocidade para mistura rpida de cerca de 600 s-1

Portanto: um canal com: Largura = 0.7 mComprimento = 4.0 mAltura = 0.9 m

Com calha Parshall de f ibra de vidro com dimenses padro para garganta com largura de 9".

2 - Floculao

Adota-se tempo de deteno hidrulico = 30 min

p/ Q dim = 50 L/s ou 3 m/min

V total = 90 m

Adotam-se 2 conjuntos em paralelo, cada um com 4 cmaras em srie:

V conjunto = 45 m

V Cmara = 11 m

Formato quadro com: Lado = 2.2 mProfundidade til = 2.4 mBorda livre = 0.3 m

Dimenses finais:2 conjuntos formados, cada um, por 4 cmaras em srie com:

Lado = 2.2 mProfundidade til = 2.4 m

Borda livre = 0.3 mCada cmara dever ser equipada com um f loculador mecnico com turbina de fluxo axialcapaz de imprimir massa lquida gradiante mximo de velocidade da ordem de 80 s-1, sendodotado de inversor de frequncia para variao de sua rotao.

3 - Decantao

3.1 - Dimenses Bsicas

Adotam-se decantadores lamelares de alta taxa

Adota-se taxa de aplicao superficial = 120 m/m x dia


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p/ Q dim = 50 L/s ou 4320 m/dia

rea necessria de decantao = 36 m

Adotam-se dois decantadores em paralelo, de formato retangular, com:

Largura til = 3.7 mComprimento = 5.0 mrea til efetiva = 18.7 m por decantadorTaxa de aplicao efetiva = 116 m/m x dia

3.2 - Determinao das Dimenses do Elemento de Distribuio de gua Floculada

Adota-se nmero de aberturas = 10 aberturas

Portanto: 5 aberturas de cada lado

p/ comprimento decantador = 5.00 mdistncia entre aberturas = 1.00 m

Critrio de dimensionamento: Nmero Froude canal = Nmero Froude abertura

Fc = Fa F = v / (g x h)1/2 vc / va = (n x Aa) / Ac

n x Aa / Ac


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3.3 - Dimensionamento e Verificao Hidrulica dos Mdulos Laminares

Caractersticas dos mdulos: Comprimento (l) = 100 cmEspaamento entre laminas (esp) = 6 cm

ngulo de inclinao = 60 graus

L til = l - eh x cos

onde: L o comprimento das lminas (cm)eh a projeo horizontal do espaamento entre lminas (cm) o ngulo das lminas em relao horizontal (graus)

L til = 96.54 cm

L = Ltil / esp L = 16.09 cm

A = Q / (F x vs)

onde: A a rea til superficial (m)Q a vazo de dimensionamento (m/s)F um fator de correovs a velocidade de sedimentao (m/s) Adota-se vs =

adota-se vs = 1.7 cm/min ou 2.83E-04 m/s

F = sen x ( (sen + L x cos ) / s )

onde: s = 1.3 (mdulos laminares)

F = 5.94

A = 14.86 m

Determinao do nmero de canais laminares:

N = (A x sen ) / (w til x esp)

w til = 3.13 m

N = 69 canaisDeterminao do comprimento total do decantador:

C = l cos + ( (N x esp + (N + 1) x e) / sen )

onde: e a espessura das placas formadoras das lminas em (m)

adota-se e = 0.001 m

C = 5.33 m

Adota-se C = 5.00 m

Determinao do nmero de canais efetivo:


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p/ C = 5.00 m

N efetivo = 64 canais

Determinao da rea efetiva:


p/ N efetivo = 64 canais

A efetiva = 13.86 m

Determinao da velocidade longitudinal no interior dos elementos tubulares:

vo = Q / (A efet. x sen )

vo = 0.002083 m/s ou 0.21 cm/s

Nmero de Reynolds resultante a 20 graus centgrados:

NR = (4 RH x vo) / = 0.01

RH = 3.16 cm

NR = 263 OK

Velocidade Longitudinal Crtica:

vo crit. = (NR/8)0,5 x vcs

vo crit. = 5.74 x vcs

vcs = (2 x x L) / esp

vcs = 0.054 cm/s

vo crit. = 0.31 cm/s

p/ vo = 0.21 OK

3.4 - Dimensionamento dos Poos de Armazenamento de Lodo

Nmero de fileiras de poos pela largura = 2Nmero de fileiras de poos pelo comprimento = 2

Largura = 4.3 mComprimento = 5.0 m

Dimenses em planta dos poos: 2.17 por 2.50 mFundo quadrado com lado = 0.30 m


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Declividade mnima das paredes inclinadas = 60 graus

Altura dos poos = 1.91 m

Dimenses finais base maior: comprimento = 2.50 m

de cada poo: largura = 2.17 mbase menor: lado = 0.30 maltura = 1.91 mTotal de 4 poos de lodo por decantador

Altura total do decantador:altura poo de lodo = 1.91 mdistncia entre poo e duto gua floculada = 0.50 mdistncia entre base duto e base mdulos laminares = 0.50 maltura dos mdulos laminares = 0.87 mdistncia entre mdulos e tubos de coleta = 0.30 mBorda livre = 0.40 maltura total = 4.48 m

3.5 - Dimensionamento das Tubulaes de Coleta de Lquido Decantado

Adota-se altura das tubulaes em relao aos mdulos laminares = 0.3 m

Determinao da distncia entre tubos:

d max / h = 432 / v asc

onde: d max a distncia mxima entre tubos (m)h a altura em relao aos mdulos laminares (m)V asc a velocidade ascencional da gua no decantador (m/m x dia)

p/ A efetiva decantador = 13.86 mp/ Q = 2160 m/diatx sup efetiva = 156 m/m x dia

d max = 0.83 m

p/ comprimento decantador = 5.00 m

Adota-se nmero de tubos = 8

Distncia efetiva entre tubos = 0.63 m

Portanto adotam-se: Nmero total de tubos = 16Distncia entre tubos = 0.63 mDimetro dos tubos = 100 mm

4 - Filtrao


Adotam-se filtros rpidos de fluxo descendente com leito misto de areia e antracito


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Adota-se taxa de filtrao = 150 m/m x dia

p/ Q dim = 50 L/s ou 4320 m/dia

rea total = 28.8 m

Adotam-se 5 filtros em paralelo: A cada filtro = 5.76 mComprimento = 3.29 mLargura = 1.75 m

Altura total do filtro:

Adota-se: Fundo falso com difusores. Altura do fundo falso = 0.6 mEspessura da camada suporte = 0.7 mEspessura da camada filtrante = 1.0 mLmina de gua sobre o leito filtrante = 2.2 mBorda livre = 0.5 mAltura total = 5.0 m

Quantitativos para distribuio de fundo e camadas suporte e filtrante

Adota-se densidade de difusores de fundo = 30 peas /m

para A filtrao = 28.8 m

Quantidade de difusores = 864 peas

Adota-se: Espessura da camada de pedregulho = 0.7 mEspessura da camada de areia = 0.3 mEspessura da camada de antracito = 0.7 m

para A filtrao = 28.8 m

Volume de pedregulho = 23.2 mVolume de areia = 9.9 m Adota-se folga de 15 %Volume de antracito = 23.2 m

4.2 - Sistema de Lavagem a Contra-corrente

Adota-se lavagem com ar e gua

Lavagem com gua(dimensionamento do tanque de gua para lavagem e das bombas de lavagem):

Adota-se v ascencional para lavagem = 0.90 m/min

Para rea de um filtro = 5.76 m

Q lavagem = 5.2 m/min ou 86 L/s

Adota-se tempo mximo de lavagem = 8 min

V gua filtrada necessrio = 41 m

O reservatrio elevado atualmente usado para a lavagem dos filtros possui volume estimado


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de 50 m, o que atende a demanda necessria para a lavagem dos filtros propostos.

Portanto, adota-se lavagem por gravidade a partir do reservatrio elevado existente nacobertura da casa de qumica. Ou seja, adota-se na integra a estrutura de lavagematualmente instalada.

Lavagem com ar (dimensionamento dos sopradores):

Adota-se Taxa de aplicao de ar = 1.2 m3/min.m2 de filtro

rea de filtrao = 5.76 m

Vazo de ar = 6.91 m/min ou 415 m/h

Presso necessria = 4 mca

Adotam-se dois ( 1 + 1 de reserva) sopradores do tipo roots, prprios para o seguinteponto de operao:Q ar = 450 Nm ar/hPresso de trabalho = 4 mca

5 - Cmara de Contato Para Condicionamento Final da gua Tratada

Adota-se td = 30 min

p/ Q dim = 50 L/s ou 3 m/min

V necessrio = 90 mAdota-se formato retangular com: Comprimento = 8.0 m

Largura = 4.0 mProfundidade til = 3.0 mBorda livre = 0.5 mEspaamento entre chicanas = 1.0 mV efetivo = 96 m

6 - Casa de Qumica

6.1 - Armazenamento e Dosagem de Coagulante

Armazenamento

dosagem p/ armazenamento = 30 mg/l (adotado)Q = 50 l/s

Q prod ativo = 1.5 g/s ou 5.4 kg/h

Para soluo comercial a 40 % 400 kg/mPara densidade da soluo comercial = 1400 kg/m

Teor de produto ativo = 560 kg/m


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Q soluo = 0.010 m/h ou 9.6 l/h

Consumo dirio para a dosagem mdia = 231.4 l/dia

Atualmente esto sendo implantados dois tanques estacionrios verticais, cada um comvolume til de 12 m, perfazendo total de 24 m decaacidade de armazenamento.

Consumo mensal = 6943 litros ou 7 m

Portanto, os tanques em implantao atendem futura demanda relativa a mais de3 meses de consumo.

Dosagem

dosagem mxima = 50 mg/l (adotado)Q = 50 l/s

Q prod ativo = 2.5 g/s ou 9 kg/h

Para soluo comercial a 40 % 400 kg/mPara densidade da soluo comercial = 1400 kg/mTeor de produto ativo = 560 kg/m

Q soluo = 0.016 m/h ou 16.1 l/h

Adotam-se duas bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal (1 + 1 de reserva)cada uma com capacidade para dosagem de at 20 L/h de soluo comercial de sulfato e alumnio.

6.2 - Preparo e Dosagem de Alcalinizante

Adota-se o emprego de barrilha como substncia alcalinizante

Preparo da Soluo

dosagem p/ preparo = 30 mg/l (adotado)Q = 50 l/s


Concentrao da soluo de dosagem = 5 % 50 kg/mPureza do produto = 90 %

Q soluo = 0.120 m/h ou 120.0 l/h

Para autonomia do tanque de preparo de 24 horas:

V tanque de preparo = 2880 litros

Adotam-se dois tanques em paralelo para operao alternada, cada um com V til = 3 m.Dotados de misturadores mecnicos de eixo vertical, do tipo turbina.

Dosagem


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Ajuste pH de coagulao:

dosagem p/ aplicao = 20 mg/l (dosagem mxima adotada)Q = 50 l/s

Q prod ativo = 1 g/s ou 3.6 kg/h

Concentrao da soluo de dosagem = 5 % 50 kg/m

Pureza do produto = 90 %

Q soluo = 0.080 m/h ou 80.0 l/h

Ajuste pH da gua tratada:





Q soluo = 0.120 m/h ou 120.0 l/h

Adotam-se 3 bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal,sendo 1 para o ajuste do pH de coagulao, 1 para o ajuste do pHda gua tratada e uma de reserva comum, cada uma com capacidadepara a dosagem de at 150 L/h de soluo de barrilha a 5 %.

6.3 - Armazenamento, Preparo e Dosagem de Polmero Auxiliar de Floculao

dosagem = 0.2 mg/l

Q = 50.0 L/s


Adota-se soluo de dosagem com concentrao de 0.1 % 1.0 kg/m

Pureza do produto comercial = 98 %

Q soluo = 0.037 m/h ou 37 l/h

Adotam-se duas bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal, prprias para soluode polmero, que atendam a dosagem de at 40 L/h.

Adota-se equipamento automtico de preparo e dosagem de polmero com capacidade parapreparo de 40 L/h de polmero a 0,1 %.

6.4 - Armazenamento e Dosagem de Hipoclorito de Sdio


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Armazenamento

Dosagem mdia = 4.0 mg/l

Q = 50 l/s

Consumo de cloro = 200 mg Cl / s ou 17.3 kg Cl / dia

Consumo mensal = 518 kg Cl / ms


V soluo = 4 m

Adota-se 1 tanque estacionrio com capacidade para armazenar 5 m desoluo concentrada de hipoclorito de sdio.

Dosagem para Desinfeco:

dosagem mxima = 6.0 mg/l

Q = 50 l/s

Q dosagem cloro ativo = 300 mg/s ou 1.08 kg/h

Q soluo = 0.0075 m/h ou 7.5 l/h

Adotam-se 2 bombas dosadoras do tipo helicoidais (1 + 1 de reserva),com capacidade mnima de dosagem de 10 L/h

6.5 - Armazenamento e Dosagem de cido Fluossilcico

Dosagem

dosagem = 1.0 mg/l (adotado)

Q = 0.0 l/s ou 0 l/hQ dos = ( R x Q (l/h) x dosagem (mg/l)) / C fluoreto (mg/l)

Concentrao de fluoreto no cido (C fluoreto) = 235 mg/l

Relao entre peso molecular do cido e do fluor no cido (R) = 1.263

Q dos = 0.00 l/h

Adotam-se 2 bombas dosadoras (1 + 1 de reserva), prprias para dosar cido fluossilcico,que atenda a dosagem de at 1 L/h.

Armazenamento


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Consumo dirio de soluo comercial = 0.0 l/dia

Autononia de armazenamento = 30 dias

Volume de cido necessrio = 0 litros ou 0.000 m

Adota-se um tanque estacionrio horizontal com capacidade de 1,0 m.

7 - Tratamento de Efluentes

7.1 - Definio do Regime Crtico de Gerao de Efluentes

Efluentes Gerados na Lavagem dos Filtros

Nmero de filtros = 5 unidades

Dimenses de cada clula de lavagem : Comprimento = 3.3 mLargura = 1.75 mrea = 5.76 m

Adota-se v asc para lavagem = 0.8 m/min

Vazo de gua p/ lavagem de um filtro (Vf) = 4.6 m/min

Tempo de lavagem adotado = 8 min

Volume de gua para a lavagem de um filtro (Vf) = 37 m

Nmero de filtros (nf) = 5 un

Carreira de filtrao (cf) = 24 horas (adotado)

Frequncia de lavagem:

f = cf (h) / nf (un)

f = 4.80 horas

V total dirio efluente filtros = 184 m

Nmero de descartes = 5 descartes/diaV por descarte = 37 m

Efluentes Gerados nos Descartes dos Decantadores

Adota-se o Emprego da Expresso:

Ts = [ (dos Al2SO4 . 0,26) + (Turbidez da gua bruta x 1,5) ]

Onde: dosagem de sulfato de alumnio em mg/Lturbidez da gua bruta em uT

Ts a produo de slidos (g SST/m3 de gua tratada)


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dos sulfato de alumnio = 40.0 mg/L (adotado)Turbidez da gua bruta = 500 uT (*)

(*) - Adota-se mdia dos valores mximos dos meses do perodo mido

Ts = 760.4 gSST/m3 gua tratada

p/ volume dirio de gua tratada = 4320 m/dia

Ts diria = 3284928 gSST/dia ou 3285 kgSST/dia

Supondo que:parcela retida nos decantadores = 70 %parcela retida nos filtros = 30 %

SS retido nos decantadores = 2299 kgSS/dia

SS retido nos filtros = 985 kgSS/dia

Estimativa do volume de lodo descartado dos decantadores:

Adota-se concentrao dos lodos sedimentados = 10 kgSS/m

Para SS = 2299 kgSS/m

Volume dirio de lodo descartado = 230 m

7.2 - Estao Elevatria dos Efluentes DescartadosVazo de efluente da lavagem dos f iltros = 5 m/min ou 77 L/s

Vazo de efluente do descarte de lodo:

V dirio lodo = 230 m

Para 4 descartes dirios: V descarte = 57 m

Para Q recalque bombas = 77 L/s ou 276 m/h

Tempo de descarte de lodo decantadores = 0.2 horas ou 12 minutos

Adotam-se duas bombas (1 + 1 de reserva) do tipo submersveis de eixo vertical,com capacidade para:

Q recalque = 80 L/sAMT = 10 mca

7.3 - Dimensionamento do Sistema de Regularizao de Vazo eHomogeneizao dos Efluentes da lavagem dos filtros

Determinao da vazo de regularizao para o estabelecimento de um fluxo contnuo

V total efluentes = 414 m/dia


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Qr (m/h) = V dirio ef (m) / 24 (horas)

Qr = 17.3 m/h 4.8 l/s

Dimensionamento do Volume de Regularizao Necessrio

V lavagem de um filtro = 37 m

Adotam-se dois descartes dirios de lodo dos decantadores. Portanto:

Nmero de descartes dirios = 4

V por descarte decantador = 57 m

Adota-se por segurana, volume de regularizao igual a soma dos descartessimultneos de um filtro e um decantador

V tanque de regularizao = 94 m

Os 4 decantadores existentes e a serem desativados, possuem, cada um, volume ti l decerca de 240 m. Portanto, uma unidade pode ser adaptada para a funo deregularizao das decargas do efluentes, atendendo com bastante folga a demandaprevista para a condio crtica de mxima gerao de efluentes.

Para a regularizao dos efluentes, devero ser instalados:2 (1 + 1 de reserva) motobombas para: Q rec = 5.0 L/s

AMT = 20.0 mca1 misturador submersvel

7.4 - Dimensionamento do Sistema de Clarificao e Adensamento dos Efluentes

Adota-se taxa de aplicao superficial (ts) = 12 m/m x dia

Vazo de regularizao dos efluentes (Qr) = 5.0 L/s 432 m/dia

rea de decantao necessria = Qr (m/dia) / ts (m/mx dia)

Ad = 36.0 m

Para um tanque: rea necessria = 36.0 mAdota-se tanque quadrado com lado igual a 6.0 m

Adotam-se 4 poos de lodo com:base maior quadrada com lado = 3.00 mbase menor quadrada com lado = 0.30 minclinao de parede = 60 grausaltura til = 2.40 m

Adota-se um decantador com:

Formato quadrado com lado = 6.0 mAltura til na poro vertical = 2.5 m


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quatro poos de lodo com :base maior L = 3.00 mbase menor L = 0.30 mInclinao das paredes = 60 grausaltura til = 2.40 m

borda livre com 0.3 m

altura total = 5.2

Verificao como adensador:

M SS aduzida ao tanque:

MSS = 3284928 gSS/dia ou 3285 kgSS/dia

A decantador = 36.00 m

taxa de aplicao de sl idos = 91.25 kgSS/mxdia ou 3.80 kgSS/mxh

7.5 - Dimensionamento do Sistema de Desaguamento do Lodo

Tanque de Armazenamento de Lodo Adensado

Critrio de dimensionamento: Adota-se capacidade para armazenar V dirio de lodo gerado

MSS gerado = 3285 kgSST/dia

Concentrao do lodo adensado = 20 kgSST/m ou 2 %

V lodo dirio = 164 m/dia

Os 4 decantadores existentes e a serem desativados, possuem, cada um, volume ti l decerca de 240 m. Portanto, uma unidade pode ser adaptada para a funo dearmazenamento do lodo, atendendo com folga a demanda de armazenamentodiria para condio crtica de gerao de lodo adensado.

Adota-se a instalao de 1 misturador submersvel para a hogeneizao do lodo adensado

Dimensionamento dos Desaguadores

MSS = 3285 kgSS/diaconcentrao do lodo adensado = 20 kgSS/m (Adotado)

volume de lodo dirio = 164 m/dia

perodo de desaguamento dirio = 16 h/dia (Adotado)

Vazo de lodo para as centrfugas = 10.3 m/h

Adotam-se dois desaguadores cada um com capacidade de desaguamento de:5.0 m de lodo por hora, sendo que o lodo de entrada apresenta uma concentrao de

20 kgSS/m. O lodo desaguado dever apresentar uma concentrao de SS de cerca de250 kgSS/m.


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Os 2 desaguadores devero operar em paralelo, em quantidade compatvel como momento em termos de quantidade de lodo gerado.

Dimensionamento das Bombas de Alimentao das Centrfugas

Adotam-se 3 (2 + 1 reserva) bombas do tipo deslocamento positivo helicoidal para a alimentao

das centrfugas, cada bomba dever atender o seguinte ponto operacional:Vazo de alimentao = 5.0 m/hAltura manometrica = 5.0 mca

Polmero para a Sedimentao e Adensamento do Lodo

dosagem = 2 mg/l

Q = 18.0 m/h

Q prod ativo = 36.0 g/h ou 0.036 kg/h




Adotam-se duas bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal, prprias para soluode polmero, que atendam a dosagem de at 40 l/h.


Polmero para o Desaguamento do Lodo

dosagem = 5.0 g pol/kg SS

MSS = 3285 kgSS/dia

Vazo mssica p/ centrfuga = 205 kgSS/h

Vazo mssica de polmero = 1027 g pol/h ou 1.027 kg pol/h



Q soluo = 1.047 m/h ou 1047 l/h

Adotam-se 3 (2 + 1 reserva) bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal, prpriaspara soluo de polmero, que atendam a dosagem de at 550 l/h.



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DIMENSIONAMENTO DA NOVA ETA

1 - Estrutura de Chegada de gua Bruta

Q dimensionamento = 156 L/s

proposta estrutura de chegada do tipo canal com calha Parshall.

Dimenses padro para garganta de largura de 1 pCapacidade de medio de vazo de at 450 L/sGradiente de velocidade para mistura rpida de cerca de 750 s-1

Portanto: um canal com: Largura = 1.0 mComprimento = 6.0 mAltura = 1.0 m

Com calha Parshall de f ibra de vidro com dimenses padro para garganta com largura de 1 p.

2 - Floculao

Adota-se tempo de deteno hidrulico = 30 min

p/ Q dim = 156 L/s ou 9.36 m/min

V total = 280.8 m

Adotam-se 2 conjuntos em paralelo, cada um com 4 cmaras em srie:

V conjunto = 140 m

V Cmara = 35 m

Formato quadro com: Lado = 3.2 mProfundidade til = 3.5 mBorda livre = 0.3 m

Dimenses finais:2 conjuntos formados, cada um, por 4 cmaras em srie com:

Lado = 3.2 mProfundidade til = 3.5 m

Borda livre = 0.3 mCada cmara dever ser equipada com um f loculador mecnico com turbina de fluxo axialcapaz de imprimir massa lquida gradiante mximo de velocidade da ordem de 80 s-1, sendodotado de inversor de frequncia para variao de sua rotao.

3 - Decantao


Adotam-se decantadores lamelares de alta taxa

Adota-se taxa de aplicao superficial = 120 m/m x dia


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p/ Q dim = 156 L/s ou 13478.4 m/dia

rea necessria de decantao = 112.32 m

Adotam-se dois decantadores em paralelo, de formato retangular, com:

Largura til = 5.7 mComprimento = 10.0 mrea til efetiva = 57.3 m por decantadorTaxa de aplicao efetiva = 118 m/m x dia

3.2 - Determinao das Dimenses do Elemento de Distribuio de gua Floculada

Adota-se nmero de aberturas = 20 aberturas

Portanto: 10 aberturas de cada lado

p/ comprimento decantador = 10.00 mdistncia entre aberturas = 1.00 m

Critrio de dimensionamento: Nmero Froude canal = Nmero Froude abertura

Fc = Fa F = v / (g x h)1/2 vc / va = (n x Aa) / Ac

n x Aa / Ac


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3.3 - Dimensionamento e Verificao Hidrulica dos Mdulos Laminares

Caractersticas dos mdulos: Comprimento (l) = 100 cmEspaamento entre laminas (esp) = 6 cm

ngulo de inclinao = 60 graus

L til = l - eh x cos

onde: L o comprimento das lminas (cm)eh a projeo horizontal do espaamento entre lminas (cm) o ngulo das lminas em relao horizontal (graus)

L til = 96.54 cm

L = Ltil / esp L = 16.09 cm

A = Q / (F x vs)

onde: A a rea til superficial (m)Q a vazo de dimensionamento (m/s)F um fator de correovs a velocidade de sedimentao (m/s) Adota-se vs =

adota-se vs = 1.7 cm/min ou 2.83E-04 m/s

F = sen x ( (sen + L x cos ) / s )

onde: s = 1.3 (mdulos laminares)

F = 5.94

A = 46.38 m

Determinao do nmero de canais laminares:


w til = 5.13 m

N = 130 canaisDeterminao do comprimento total do decantador:


onde: e a espessura das placas formadoras das lminas em (m)

adota-se e = 0.001 m

C = 9.69 m

Adota-se C = 10.00 m

Determinao do nmero de canais efetivo:


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p/ C = 10.00 m

N efetivo = 135 canais

Determinao da rea efetiva:


p/ N efetivo = 135 canais

A efetiva = 47.98 m

Determinao da velocidade longitudinal no interior dos elementos tubulares:

vo = Q / (A efet. x sen )

vo = 0.001877 m/s ou 0.19 cm/s

Nmero de Reynolds resultante a 20 graus centgrados:

NR = (4 RH x vo) / = 0.01

RH = 3.16 cm

NR = 237 OK

Velocidade Longitudinal Crtica:

vo crit. = (NR/8)0,5 x vcs

vo crit. = 5.44 x vcs

vcs = (2 x x L) / esp

vcs = 0.054 cm/s

vo crit. = 0.29 cm/s

p/ vo = 0.19 OK

3.4 - Dimensionamento dos Poos de Armazenamento de Lodo

Nmero de fileiras de poos pela largura = 2Nmero de fileiras de poos pelo comprimento = 4

Largura = 6.3 mComprimento = 10.0 m

Dimenses em planta dos poos: 3.17 por 2.50 mFundo quadrado com lado = 0.30 m


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Declividade mnima das paredes inclinadas = 60 graus

Altura dos poos = 2.48 m

Dimenses finais base maior: comprimento = 3.17 m

de cada poo: largura = 2.50 mbase menor: lado = 0.30 maltura = 2.48 mTotal de 8 poos de lodo por decantador

Altura total do decantador:altura poo de lodo = 2.48 mdistncia entre poo e duto gua floculada = 0.50 mdistncia entre base duto e base mdulos laminares = 0.50 maltura dos mdulos laminares = 0.87 mdistncia entre mdulos e tubos de coleta = 0.30 mBorda livre = 0.40 maltura total = 5.05 m

3.5 - Dimensionamento das Tubulaes de Coleta de Lquido Decantado

Adota-se altura das tubulaes em relao aos mdulos laminares = 0.3 m

Determinao da distncia entre tubos:

d max / h = 432 / v asc

onde: d max a distncia mxima entre tubos (m)h a altura em relao aos mdulos laminares (m)V asc a velocidade ascencional da gua no decantador (m/m x dia)

p/ A efetiva decantador = 47.98 mp/ Q = 6739 m/diatx sup efetiva = 140 m/m x dia

d max = 0.92 m

p/ comprimento decantador = 10.00 m

Adota-se nmero de tubos = 12

Distncia efetiva entre tubos = 0.83 m

Portanto adotam-se: Nmero total de tubos = 24Distncia entre tubos = 0.83 mDimetro dos tubos = 100 mm

4 - Filtrao


Adotam-se filtros rpidos de fluxo descendente com leito misto de areia e antracito


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Adota-se taxa de filtrao = 150 m/m x dia

p/ Q dim = 156 L/s ou 13478.4 m/dia

rea total = 89.856 m

Adotam-se 5 filtros em paralelo: A cada filtro = 18.0 mComprimento = 7.2 mLargura = 2.5 m

Altura total do filtro:

Adota-se: Fundo falso com difusores. Altura do fundo falso = 0.6 mEspessura da camada suporte = 0.7 mEspessura da camada filtrante = 1.2 mLmina de gua sobre o leito filtrante = 2.0 mBorda livre = 0.5 mAltura total = 5.0 m

Quantitativos para distribuio de fundo e camadas suporte e filtrante

Adota-se densidade de difusores de fundo = 30 peas /m

para A filtrao = 90 m

Quantidade de difusores = 2696 peas

Adota-se: Espessura da camada de pedregulho = 0.7 mEspessura da camada de areia = 0.3 mEspessura da camada de antracito = 0.7 m

para A filtrao = 90 m

Volume de pedregulho = 72.3 mVolume de areia = 31.0 m Adota-se folga de 15 %Volume de antracito = 72.3 m

4.2 - Sistema de Lavagem a Contra-corrente

Adota-se lavagem com ar e gua

Lavagem com gua(dimensionamento do tanque de gua para lavagem e das bombas de lavagem):

Adota-se v ascencional para lavagem = 0.90 m/min

Para rea de um filtro = 17.97 m

Q lavagem = 16.2 m/min ou 270 L/s

Adota-se tempo mximo de lavagem = 8 min

V gua filtrada necessrio = 129 m

O reservatrio elevado atualmente usado para a lavagem dos filtros possui volume estimado


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de 50 m, o que representa apenas cerca da metada da demanda necessria para alavagem dos filtros propostos.

Portanto, adota-se lavagem direta por recalque, a ser feita por dois conjuntos motobomba (1 + 1de reserva), cada um com capacidade para:

Q recalque = 270 L/s

AMT = 15 mcaPotncia terica = 77 CVPotncia do motor = 100 CV

Esses conjuntos de recalque devero usar como poo de suco o reservatrio de 700 mexistente no CR ETA e atualmente utilizado como poo de suco dos sistemas de recalqueresponsveis pela aduo de gua tratada para o sistema de distribuio.

Lavagem com ar (dimensionamento dos sopradores):

Adota-se Taxa de aplicao de ar = 1.2 m3/min.m2 de filtro

rea de filtrao = 17.97 m

Vazo de ar = 21.57 m/min ou 1294 m/h

Presso necessria = 4 mca

Adotam-se dois ( 1 + 1 de reserva) sopradores do tipo roots, prprios para o seguinteponto de operao:Q ar = 1300 Nm ar/hPresso de trabalho = 4 mca

5 - Cmara de Contato Para Condicionamento Final da gua Tratada

Adota-se td = 30 min

p/ Q dim = 156 L/s ou 9.36 m/min

V necessrio = 280.8 m

Adota-se formato retangular com: Comprimento = 12.0 m

Largura = 8.0 mProfundidade til = 3.0 mBorda livre = 0.5 mEspaamento entre chicanas = 1.0 mV efetivo = 288 m

6 - Casa de Qumica

6.1 - Armazenamento e Dosagem de Coagulante

Armazenamento


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dosagem p/ armazenamento = 30 mg/l (adotado)Q = 156 l/s


Para soluo comercial a 40 % 400 kg/m

Para densidade da soluo comercial = 1400 kg/mTeor de produto ativo = 560 kg/m

Q soluo = 0.030 m/h ou 30.1 l/h

Consumo dirio para a dosagem mdia = 722.1 l/dia

Atualmente esto sendo implantados dois tanques estacionrios verticais, cada um comvolume til de 12 m, perfazendo total de 24 m decaacidade de armazenamento.

Consumo mensal = 21662 litros ou 22 m

Portanto, os tanques em implantao atendem futura demanda mensal.

Dosagem

dosagem mxima = 50 mg/l (adotado)Q = 156 l/s



Q soluo = 0.050 m/h ou 50.1 l/h

Adotam-se duas bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal (1 + 1 de reserva)cada uma com capacidade para dosagem de at 50 L/h de soluo comercial de sulfato e alumnio.

6.2 - Preparo e Dosagem de Alcalinizante

Adota-se o emprego de barrilha como substncia alcalinizante

Preparo da Soluo

dosagem p/ preparo = 30 mg/l (adotado)Q = 156 l/s




Q soluo = 0.374 m/h ou 374.4 l/h

Para autonomia do tanque de preparo de 24 horas:


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V tanque de preparo = 8986 litros

Adotam-se dois tanques em paralelo para operao alternada, cada um com V til = 10 m.Dotados de misturadores mecnicos de eixo vertical, do tipo turbina.

Dosagem

Ajuste pH de coagulao:





Q soluo = 0.250 m/h ou 249.6 l/h

Ajuste pH da gua tratada:





Q soluo = 0.374 m/h ou 374.4 l/h

Adotam-se 3 bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal,sendo 1 para o ajuste do pH de coagulao, 1 para o ajuste do pHda gua tratada e uma de reserva comum, cada uma com capacidadepara a dosagem de at 400 L/h de soluo de barrilha a 5 %.

6.3 - Armazenamento, Preparo e Dosagem de Polmero Auxiliar de Floculao

dosagem = 0.2 mg/l

Q = 156.0 L/s






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Adotam-se duas bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal, prprias para soluode polmero, que atendam a dosagem de at 120 L/h.


6.4 - Armazenamento e Dosagem de Hipoclorito de Sdio

Armazenamento

Dosagem mdia = 4.0 mg/l

Q = 156 l/s

Consumo de cloro = 624 mg Cl / s ou 53.9 kg Cl / dia

Consumo mensal = 1617 kg Cl / ms


V soluo = 11 m

Adotam-se 2 tanques estacionrios com capacidade para armazenar 5 m desoluo concentrada de hipoclorito de sdio, cada um.

Dosagem para Desinfeco:

dosagem mxima = 6.0 mg/l

Q = 156 l/s

Q dosagem cloro ativo = 936 mg/s ou 3.37 kg/h

Q soluo = 0.0234 m/h ou 23.4 l/h

Adotam-se 2 bombas dosadoras do tipo helicoidais (1 + 1 de reserva),com capacidade mnima de dosagem de 25 L/h

6.5 - Armazenamento e Dosagem de cido Fluossilcico

Dosagem

dosagem = 1.0 mg/l (adotado)

Q = 156.0 l/s ou 561.6 l/h

Q dos = ( R x Q (l/h) x dosagem (mg/l)) / C fluoreto (mg/l)

Concentrao de fluoreto no cido (C fluoreto) = 235 mg/l

Relao entre peso molecular do cido e do fluor no cido (R) = 1.263


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Q dos = 3.02 l/h

Adotam-se 2 bombas dosadoras (1 + 1 de reserva), prprias para dosar cido fluossilcico,que atenda a dosagem de at 3 L/h.

Armazenamento

Consumo dirio de soluo comercial = 72.4 l/dia

Autononia de armazenamento = 30 dias

Volume de cido necessrio = 2173 litros ou 2.173 m

Adota-se um tanque estacionrio horizontal com capacidade de 3,0 m.

7 - Tratamento de Efluentes

7.1 - Definio do Regime Crtico de Gerao de Efluentes

Efluentes Gerados na Lavagem dos Filtros

Nmero de filtros = 5 unidades

Dimenses de cada clula de lavagem : Comprimento = 7.2 mLargura = 2.5 mrea = 17.97 m

Adota-se v asc para lavagem = 0.8 m/min

Vazo de gua p/ lavagem de um filtro (Vf) = 14.4 m/min

Tempo de lavagem adotado = 8 min

Volume de gua para a lavagem de um filtro (Vf) = 115 m

Nmero de filtros (nf) = 5 un

Carreira de filtrao (cf) = 24 horas (adotado)

Frequncia de lavagem:

f = cf (h) / nf (un)

f = 4.80 horas

V total dirio efluente filtros = 575 mNmero de descartes = 5 descartes/diaV por descarte = 115 m

Efluentes Gerados nos Descartes dos Decantadores

Adota-se o Emprego da Expresso:


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Ts = [ (dos Al2SO4 . 0,26) + (Turbidez da gua bruta x 1,5) ]

Onde: dosagem de sulfato de alumnio em mg/Lturbidez da gua bruta em uT

Ts a produo de slidos (g SST/m

3

de gua tratada)dos sulfato de alumnio = 40.0 mg/L (adotado)Turbidez da gua bruta = 500 uT (*)

(*) - Adota-se mdia dos valores mximos dos meses do perodo mido

Ts = 760.4 gSST/m3 gua tratada

p/ volume dirio de gua tratada = 13478.4 m/dia

Ts diria = 10248975 gSST/dia ou 10249 kgSST/dia

Supondo que:parcela retida nos decantadores = 70 %parcela retida nos filtros = 30 %

SS retido nos decantadores = 7174 kgSS/dia

SS retido nos filtros = 3075 kgSS/dia

Estimativa do volume de lodo descartado dos decantadores:

Adota-se concentrao dos lodos sedimentados = 10 kgSS/m

Para SS = 7174 kgSS/m

Volume dirio de lodo descartado = 717 m

7.2 - Estao Elevatria dos Efluentes Descartados

Vazo de efluente da lavagem dos filtros = 14 m/min ou 240 L/s

Vazo de efluente do descarte de lodo:

V dirio lodo = 717 m

Para 4 descartes dirios: V descarte = 179 m

Para Q recalque bombas = 240 L/s ou 863 m/h

Tempo de descarte de lodo decantadores = 0.2 horas ou 12 minutos

Adotam-se duas bombas (1 + 1 de reserva) do tipo submersveis de eixo vertical,com capacidade para:

Q recalque = 250 L/s

AMT = 10 mca


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7.3 - Dimensionamento do Sistema de Regularizao de Vazo eHomogeneizao dos Efluentes da lavagem dos filtros

Determinao da vazo de regularizao para o estabelecimento de um fluxo contnuo

V total efluentes = 1293 m/dia

Qr (m/h) = V dirio ef (m) / 24 (horas)

Qr = 53.9 m/h 15.0 l/s

Dimensionamento do Volume de Regularizao Necessrio

V lavagem de um filtro = 115 m

Adotam-se dois descartes dirios de lodo dos decantadores. Portanto:

Nmero de descartes dirios = 4

V por descarte decantador = 179 m

Adota-se por segurana, volume de regularizao igual a soma dos descartessimultneos de um filtro e um decantador

V tanque de regularizao = 294 m

Os 4 decantadores existentes e a serem desativados, possuem, cada um, volume ti l decerca de 240 m. Portanto, duas unidades podem ser adaptadas para a funo deregularizao das descargas dos efluentes, atendendo com bastante folga a demandaprevista para a condio crtica de mxima gerao de efluentes.

Para a regularizao dos efluentes, devero ser instalados:2 (1 + 1 de reserva) motobombas para: Q rec = 15.0 L/s

AMT = 20.0 mca2 misturadores submersveis (um para cada tanque)

7.4 - Dimensionamento do Sistema de Clarificao e Adensamento dos Efluentes

Adota-se taxa de aplicao superficial (ts) = 12 m/m x dia

Vazo de regularizao dos efluentes (Qr) = 15.0 L/s 1296 m/dia

rea de decantao necessria = Qr (m/dia) / ts (m/mx dia)

Ad = 108.0 m

Para um tanque: rea necessria = 108.0 m

Adota-se tanque quadrado com lado igual a 10.4 m

Adotam-se 4 poos de lodo com:

base maior quadrada com lado = 5.00 mbase menor quadrada com lado = 0.30 minclinao de parede = 60 graus


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altura til = 4.10 m

Adota-se um decantador com:

Formato quadrado com lado = 10.0 m

Altura til na poro vertical = 2.5 mquatro poos de lodo com :

base maior L = 5.00 mbase menor L = 0.30 mInclinao das paredes = 60 grausaltura til = 4.10 m

borda livre com 0.3 maltura total = 6.9

Verificao como adensador:

M SS aduzida ao tanque:

MSS = 10248975 gSS/dia ou 10249 kgSS/dia

A decantador = 100.00 m

taxa de aplicao de sl idos = 102.49 kgSS/mxdia ou 4.27 kgSS/mxh

7.5 - Dimensionamento do Sistema de Desaguamento do Lodo

Tanque de Armazenamento de Lodo Adensado

Critrio de dimensionamento: Adota-se capacidade para armazenar V dirio de lodo gerado

MSS gerado = 10249 kgSST/dia

Concentrao do lodo adensado = 20 kgSST/m ou 2 %

V lodo dirio = 512 m/dia

Os 4 decantadores existentes e a serem desativados, possuem, cada um, volume ti l decerca de 240 m. Portanto, duas unidades podem ser adaptadas para a funo de

armazenamento do lodo, perfazendo uma capacidade total de cerca de 480 m que praticamenteatende a demanda de armazenamento diria para condio crtica de gerao de lodo adensado.

Adota-se a instalao de 2 misturadores submersveeis para a hogeneizao do lodo adensado(1 em cada tanque de lodo)

Dimensionamento dos Desaguadores

MSS = 10249 kgSS/dia

concentrao do lodo adensado = 20 kgSS/m (Adotado)

volume de lodo dirio = 512 m/dia


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perodo de desaguamento dirio = 20 h/dia (Adotado)

Vazo de lodo para as centrfugas = 25.6 m/h

Adotam-se cinco desaguadores cada um com capacidade de desaguamento de:5.0 m de lodo por hora, sendo que o lodo de entrada apresenta uma concentrao de

20 kgSS/m. O lodo desaguado dever apresentar uma concentrao de SS de cerca de250 kgSS/m.

Os desaguadores devero operar em paralelo, em quantidade compatvel como momento em termos de quantidade de lodo gerado.

Dimensionamento das Bombas de Alimentao das Centrfugas

Adotam-se 6 (5 + 1 reserva) bombas do tipo deslocamento positivo helicoidal para a alimentaodas centrfugas, cada bomba dever atender o seguinte ponto operacional:Vazo de alimentao = 5.0 m/hAltura manometrica = 5.0 mca

Polmero para a Sedimentao e Adensamento do Lodo

dosagem = 2 mg/l

Q = 54.0 m/h

Q prod ativo = 108.0 g/h ou 0.108 kg/h




Adotam-se duas bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal, prprias para soluode polmero, que atendam a dosagem de at 110 l/h.


Polmero para o Desaguamento do Lodo

dosagem = 5.0 g pol/kg SS

MSS = 10249 kgSS/dia

Vazo mssica p/ centrfuga = 641 kgSS/h

Vazo mssica de polmero = 3203 g pol/h ou 3.203 kg pol/h




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Q soluo = 3.268 m/h ou 3268 l/h

Adotam-se 6(5 + 1 reserva) bombas dosadoras do tipo deslocamento positivo helicoidal, prpriaspara soluo de polmero, que atendam a dosagem de at 700 l/h.

Adota-se equipamento automtico de preparo e dosagem de polmero com capacidade para

preparo de 3500 L/h de polmero a 0,1 %.

dimension amen to eta

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