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INSTALAÇÕES DE TRATAMENTO

Castelo Branco

Lisboa, Junho de 2008

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E ARQUITECTURA

Ana Ambrósio de Sousa

PSIT [2]

Admitem-se os seguintes pressupostos:

(a) a concentração dos SSV do afluente ao reactor é desprezável;

(b) a razão MLVSS/MLSS = 0,80;

(c) a concentração de sólidos na recirculação é de 10 000 mg/L;

(d) a concentração de sólidos no reactor é de MLVSS = 3 500 mg/L;

(e) a idade das lamas, θc = 10 dias;

(f) o efluente contém 22 mg/L de sólidos biológico s, dos quais 65% são biodegradáveis;

(g) CBO5 = 0,68 x CBOu;

(h) as águas residuais têm as concentrações adequad as de azoto e fósforo para o crescimento biológico;

(i) os parâmetros cinéticos do crescimento biológi co, Y = 0,50 e k d = 0,06 d-1.

DIMENSIONAMENTO DUM SISTEMA DE LAMAS ACTIVADAS

(MISTURA COMPLETA)

A – DADOS DE BASE

Caudal = 0,25 m 3/s

CBOa = 250 mg/L

CBOe = 20 mg/L

T = 20 ºC

PSIT [3]

1 - Cálculo do CBO 5 solúvel no efluente

CBO5 efluente = CBO 5 afluente não tratado + CBO 5 dos SS do efluente

a) CBO5 dos SS do efluente

a.1) parte biodegradável dos sólidos biológicos do efluente

0,65 x 22 mg/L = 14,3 mg/L

a.2) CBOu da parte biodegradável dos sólidos biológicos do ef luente

0,65 x 22 mg célula/L x 1,42 mg O 2 consumido/mg célula oxidada = 20,3 mg/L

a.3) CBO5 dos SS efluente = 20,3 mg/L x 0,68 = 13,8 mg/L

b) CBO5 afluente não tratado (S)


(MISTURA COMPLETA)

B – DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA

CBOe = S + CBO5 dos SS efluente

20 mg/L = S + 13,8 mg/L

S = 6,2 mg/L

PSIT [4]

2 - Cálculo da eficiência


(MISTURA COMPLETA)

100 x S

S - S = Eo

o

a) com base no CBO 5 solúvel

100 x 250

6,2 - 250 = E

97,5% =

100 x 250

20 - 250 = Eglobal

b) a eficiência global do sistema

92% =

PSIT [5]

3 - Cálculo do volume do reactor


(MISTURA COMPLETA)

a) substituindo θ em X, e resolvendo a equação para V R

b) a eficiência global do sistema

QV = θ

)θ k + (1 θS) - S(Y θ = X

R

cd

oc

)θ k + (1 XS) - S( Y Q θ = V

cd

ocR

d) 10 x d 0,06 + (1 mg/L) 500 (3mg/L] 6,2) - 0,50[(250 x /dia)m 400 86 x (0,25 x (10d)

= V 1-

3

R

3m 700 4≅

PSIT [6]

4 - Quantidade de lamas produzidas em excesso por di a


(MISTURA COMPLETA)

a) Cálculo do Y real

b) Quantidade de lamas produzidas

10) x 0,06 + (10,5

= θ k + 1

Y = Y

cd

real

removido CBO células/g g 0,31 =

10 x S)- S( Q Y = P -3oRealx

10 x )m(g/ 6,2) - (250 x

x/d)m 400 86 x (0,25 x removido) CBO células/kg kg (0,31 =

3-3

3

SSV/d kg 632 1 =

PSIT [7]


(MISTURA COMPLETA)

c) Cálculo do aumento da massa total de MLSS

d) Quantidade de lamas em excesso

SS/d kg 040 2 =

0,8632 1

= (SS) Px

400) 86 x /sm 0,25 x mg/ (22 - SS/d kg 040 2 = 33

SS no efluente–Aumento de MLSS

=Lamas em excesso

SS/d kg 565 1 475 - 040 2 = ≅

PSIT [8]


(MISTURA COMPLETA)

e) Caudal de lamas em excesso, admitindo que a purga é feita a partir do reactor

X Q + X Q

X V = θ eew

Rc

0,8) x mg/ 22 x 400 86 x /sm (0,25 + mg/ 500 3 x Qmg/ 500 3 x m 700 4

= d 10333

w

33

160 380 + Q 500 3000 450 16

= 10 w

/dm 361 = 000 35

600 801 3 - 000 450 16 = Q 3

w

PSIT [9]


(MISTURA COMPLETA)

f) Razão de recirculação

X )Q + (Q + X Q = X Q + X Q RwRRo

X )Q + (Q = X Q RRR

500 3 x )Q + 600 (21 = Q 0,8 x 000 10RR

Admitindo-se que:

Xo = 0 mg/L

Qw é desprezável face ao Q ( ≅≅≅≅ 1,6%)

/dm 800 16 = Q 3R

% 78 = QQ R

PSIT [10]


(MISTURA COMPLETA)

5 - Cálculo do tempo de retenção hidráulico

h 5,2 =

600 21700 4

= QV = θ R

/dCBO kg 744 7 = 0,68

mg/ 6,2) - (250 /dm 600 21 =

0,68)S - (S Q

u

33o

6 - Cálculo das necessidades de oxigénio

a) quantidade de CBO u removido no processo

b) quantidade de oxigénio

/dO kg 426 5 =

SSV/d kg 632 1 x 1,42 - /dCBO kg 744 7 = /dO kg

2

µ2

PSIT [11]


(MISTURA COMPLETA)

7 - Cálculo da potência dos arejadores

8 - Verificações

kW 150 =

/kW.hO kg 1,5 x h/d 24/dO kg 426 5

= total potência 2

2

/kW.hO kg 2,2 a 0,9 O de ciatransferên 22 ≅

m W/25 > m W/32 = m 700 4 W000 150 33

3

Potência agitação��

Relação F/M��

)d 0,6 - (0,2

d 0,33 = mg/L) 500 (3 x d) (0,22

mg/L 250 =

X θS =

MF

1-

1-o

PSIT [12]


(MISTURA COMPLETA)

Simbologia:

.d)m/CBO kg 1,92 - (0,8 1,15 =

m 700 410 x /dm 600 21 x mg/ 250

= V

Q S = .dm

CBO kg

35

3

-333

R

o3

5

Carga volúmica��

CBO5 afluente não tratado, mg/L-S

Sólidos suspensos no reactor, mg/L-MLSS

Sólidos suspensos voláteis no reactor, mg/L-MLVSS

Sólidos suspensos voláteis, mg/L-SSV

Sólidos suspensos, mg/L-SS

Caudal afluente ao sistema, m 3/dia-Q

CBO5 efluente do sistemas, mg/L -CBOe

CBO5 afluente ao sistema (S o), mg/L-CBOa

PSIT [13]


(MISTURA COMPLETA)

Simbologia (continuação):

Concentração de SSV no efluente, mg/L-Xe

Caudal do efluente tratado, m 3/dia-Qe

Caudal de lamas em excesso, m 3/dia-Qw

Quantidade de lamas produzidas diariamente, kg SSV/ d-Px

Coeficiente de crescimento de células real num sist ema com recirculação-Yreal

Volume do reactor, m 3-VR

Coeficiente de decaimento endógeno, dia -1-kd

Coeficiente de crescimento de células, g células pr oduzidas por g de matéria orgânica removida

-Y

Tempo de retenção hidráulico no reactor, dia -θ

Idade das lamas (tempo médio de retenção das célula s, SSV, no reactor), dia-θc

Concentração de SSV no reactor R, mg/L-X

Eficiência global do sistema, %-Eglobal

Eficiência do sistema com base no CBO 5 solúvel, %-E

PSIT [14]


(MISTURA COMPLETA)

Typical values of alpha factors for low-speed surfa ce aerators and selected wastewater types

PSIT [15]


(MISTURA COMPLETA)

Typical aeration tank dimensions for mechanical sur face aerators

PSIT [16]


(MISTURA COMPLETA)

Typical design information for secondary clarifiers for the activated sludge process

PSIT [17]


(MISTURA COMPLETA)

Typical design parameters for commonly used activat ed sludge process

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