aula 8 - gradeamento e caixa de areia - transparências.ppt

ESCOLA POLITCNICA DA USPDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRULICA E SANITRIAPHD 2411 - SANEAMENTO I

TRATAMENTO PRELIMINAR DE ESGOTOSGRADEAMENTO E CAIXA DE AREIAProf. Dr. Roque Passos PivelliProf. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho

PHD-2411 Saneamento I

CONCEPO DE ETEsEsgoto SanitrioEsgoto TratadoEstao de Tratamento de EsgotosEsgoto domsticoInfiltrao na RedeContribuies especficasPadres de EmissoPadres de qualidade


PROCESSO DE LODOS ATIVADOS CONVENCIONALGradeCaixa de areiaDecantador PrimrioTanque deAeraoDecantador SecundrioAdensamentoDigestoSecagemLodo SecoRio


GRADEAMENTO(REMOO DE SLIDOS GROSSEIROS)Os dispositivos de remoo de slidos grosseiros (grades) so constitudos de barras de ferro ou ao paralelas, posicionadas transversalmente no canal de chegada dos esgotos na estao de tratamento, perpendiculares ou inclinadas, dependendo do dispositivo de remoo do material retido. As grades devem permitir o escoamento dos esgotos sem produzir grandes perdas de carga.


GRADEAMENTO E CAIXA DE AREIA


CLASSIFICAO DOS SISTEMAS DE GRADEAMENTODimenso das barrasLargura: 4 mm a 10 mmComprimento: 25 mm a 75 mmInclinao das barrasVerticais ou inclinadasLimpeza manual: 45o ou 60oLimpeza mecanizada: 70o a 90o


Tipo

Espaamento (cm)

Grade grosseira

4 - 10

Grade mdia

2 - 4

Grade fina

1 - 2

DISPOSITIVOS DE REMOO E QUANTIDADE DE MATERIAL RETIDOAncinhos (Rastelo)MecnicosManuaisCondicionamento do material retidoLavagemSecagemAdio de substncias qumicas


Espaamento (cm)

2,0

2,5

3,0

4,0

Quantidade (L/m3)

0,038

0,023

0,012

0,009

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE GRADEAMENTOVelocidade de passagem 0,6 m/s a 1,2 m/s (Limpeza mecanizada) 0,6 m/s a 0,9 m/s (Limpeza manual) Velocidade no canal a montante da grade (Velocidade de aproximao) Maior do que 0,4 m/sPerda de carga Obstruo mxima permitida (50%) 0,15 m (Limpeza manual) 0,10 m (Limpeza mecanizada)


DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE GRADEAMENTOS=rea da seco transversal do canal at o nvel dguaAu=rea til da seco transversala=espaamento entre as barrast=espessura das barrasH=perda de carga na grade (m)


SISTEMA DE GRADEAMENTODetalhes ConstrutivosPNB-569 e PNB-570Outros dispositivos de remoo de slidos grosseiros Grades de barras curvas Peneiras estticas Peneiras de tambor rotativo


CAIXAS DE AREIAObjetivo: Remoo de areia atravs de sedimentao, sem que haja remoo conjunta de slidos orgnicosCaractersticas das partculas a serem removidas (Areia)Dimetro efetivo: 0,2 mm a 0,4 mmMassa Especfica: 2.650 kg/m3Velocidade de sedimentao: 2,0 cm/s


CAIXAS DE AREIADispositivos de remooManuais ou mecnicos (Bandeja de ao removidas por talhae carretilha ou bombeamento)Quantidade: 30 a 40 l/1.000 m3 de esgotoAterro Sanitrio. A areia poder ser tambm lavada em caixas mecanizadas Quantidade e destino do material retido Destino do material retido (Areia)


CAIXAS DE AREIATipos de caixa de areiaTipo canal com velocidade constante controlada por Calha ParshallSeco quadrada em planta, com remoo mecanizada de lodoCaixa de areia aerada


CAIXAS DE AREIA Caixa de areia tipo canal com velocidade constante controlada por Calha ParshallVelocidade 0,30 m/sVelocidade inferior a 0,15 m/s Depsito de matria orgnica na caixaVelocidade superior a 0,4 m/s Arraste Depsito de matria orgnica na caixa


DIMENSIONAMENTOH1VhVsLPrtica de Projeto


DIMENSIONAMENTOH1VhVsLLargura da caixa de areia Taxa de escoamento superficial q=600 a 1.300 m3/m2/dia


CAIXAS DE AREIA Operao da caixa de areiaLimpeza quando a areia ocupar metade da altura ou dois teros de seu comprimento totalControleQuantidade de material removido por m3 de esgotoTeor de umidadeTeor de slidos volteis



Controle da velocidade atravs de calha Parshall

Para se manter a mesma velocidade na caixa de areia tipo canal com velocidade constante controlada por calha Parshall, para Qmn e Qmx, tem-se:

HM

HJ

H

Y

Z

EMBED Equation.3

_960700432.unknown

Frmula da Calha Parshall: Q(m3/s) = K.HN (H em m)


Largura Nominal

N

K

Capacidade (L/s)

Mn.

Mx..

3"

1,547

0,176

0,85

53,8

6"

1,580

0,381

1,52

110,4

9"

1,530

0,535

2,55

251,9

1'

1,522

0,690

3,11

455,6

1 1/2'

1,538

1,054

4,25

696,2

2'

1,550

1,426

11,89

936,7

Exemplo de Dimensionamento - Dados


Ano

Populao Atendida (hab)

Qmn (L/s)

Qmd (L/s)

Qmx (L/s)

2000

45.000

41,67

83,33

150,00

2010

54.200

50,19

100,38

180,00

2020

68.350

63,29

126,58

227,83


a) Escolha da Calha Parshall:

Para atender vazes de 41,67 L/s a 227,83 L/s a C. Parshall recomendada a de LN = 9".

Frmula da Calha Parshall com LN = 9":

Q = 0,535.H1,53

Para Qmn = 41,67 L/s ( Hmn = 0,189m

Para Qmx = 227,83 L/s ( Hmx = 0,572 m

Clculo do rebaixo (z) entrada da c. Parshall


Grade adotada e Eficincia


rea til (Au) e rea da Seo do Canal (S)

Adotando-se a velocidade de passagem pela grade v = 0,8 m/s:


Largura (b) do canal da grade e verificaes de velocidade


Q

(l/s)

H

(m)

(H-Z)

(m)

S=b(H-Z)

(m2)

Au=S.E

(m2)

V=Qmx

Au

(m/s)

V0=Qmx

S

(m/s)

227,83

0,572

0,469

0,380

0,285

0,800

0,600

180,67

0,492

0,389

0,315

0,236

0,766

0,574

150,00

0,436

0,333

0,270

0,203

0,739

0,555

63,29

0,248

0,145

0,117

0,088

0,719

0,541

50,19

0,213

0,110

0,089

0,067

0,749

0,564

41,67

0,189

0,086

0,070

0,053

0,786

0,595

Verificaes de Perda de Carga


Clculo da Caixa de Areia Clculo da rea da seco transversal (A) e da Largura da Caixa de Areia (B)Adotando-se a velocidade sobre a caixa v = 0,3 m/s tem-se:


Verificaes:


Clculo do Comprimento (L) Taxa de escoamento Superficial resultante:


Clculo do rebaixo da caixa de areia:Para a taxa de 30L/1000m3 e para vazo mdia de final de plano, Q = 126,58 L/s, tem-se o seguinte volume dirio de areia retida na caixa:

V = 0,03 L/m3 x 126,58 L/s x 86,4 = 328 L

Para um rebaixo de 20cm tem-se um intervalo de limpeza da caixa de 10 dias.


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