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Memorial descritivo e de cálculo

MARÇO 2015

Estação de Tratamento de Esgoto Sanitário

Município de Gavião Peixoto - SP

CEC Projeto Tel (16) 3101-5555

Edifício Antares Office - Rua Marcos Markarian, 1025 - sala 405 - Jardim Nova Aliança - Ribeirão Preto SP

www.cecprojetos.com

Sumário

Sumário Dados do contrato ............................................................................................................ 1

Alternativa adotada .......................................................................................................... 2

Memorial Descritivo ......................................................................................................... 3

Pré-tratamento ............................................................................................................. 3

Estação Elevatória de Esgoto ...................................................................................... 4

Reator UASB ................................................................................................................ 5

Filtro Aerado Submerso (FAS) ..................................................................................... 6

Destinação do lodo ....................................................................................................... 6

Sistema de desinfecção ............................................................................................... 7

Memorial de cálculo ......................................................................................................... 8

Determinação da vazão do sistema ............................................................................. 8

Determinação da carga orgânica e concentração do esgoto sanitário ........................ 9

Pré-tratamento ........................................................................................................... 11

Reator UASB .............................................................................................................. 15

Filtro Aerado Submerso FAS ..................................................................................... 20

Sistema de desinfecção ............................................................................................. 23

Balanço de sólidos do sistema Aeróbio + Anaeróbio................................................. 24

Produção de lodo na ETE .......................................................................................... 25

Resumo .......................................................................................................................... 26

Lista de equipamentos ................................................................................................... 27

Informações da Empresa ............................................................................................... 29

Pág. 01 Dados do contrato

Dados do contrato

Dados do contratante

Nome Prefeitura Municipal de Gavião Peixoto

Endereço Alameda Estevo, n. 377, Centro, Gavião Peixoto - SP

CNPJ 01.559.766/0001-73

Contato Gustavo Martins Piccolo

Dados do cliente

Informações do empreendimento

Estação de tratamento de esgoto sanitário, a ser instalada no município do Gavião

Peixoto, SP. A ETE será instalada com objetivo de atender a demanda de todo o município.

O esgoto tratado será lançado no Rio Jacaré-guaçu. A ETE será instalada na Rodovia Copper

Tanuri, SN, Centro.

Pág. 02 Alternativa adotada

Alternativa adotada Para determinação da vazão de projeto, foi considerado para final de plano o montante

de 5.015 contribuintes contribuindo individualmente com 160 litros de esgoto por dia, além de

uma rede com extensão de 25 km e taxa de infiltração de 0,2 l/s.km, totalizando 1234,4 m³

por dia de esgoto.

O sistema proposto é composto por módulos, sendo 7 módulos compostos por 7 UASBs

e 7 FAS (Filtros Aerados Submersos), cada módulo tem capacidade de tratar 180 m³/dia,

totalizando 1.260 m³/dia. Todo o efluente gerado no município será encaminhado para o

sistema, ou seja, todo o esgoto irá passa pelo sistema anaeróbio e aeróbio.

Os FAS, instalados já possuem decantador acoplado, portanto, não é necessário a

instalação de novos decantadores.

Após passar pelo FAS, o efluente tratado será encaminhado para o clorador, onde

haverá a desinfecção do efluente, com adição de hipoclorito de sódio, para lançamento no

rio.

· Pré tratamento com;

Gradeamento

Caixa de areia

Calha Parshall (entrada e saída)

· Estação Elevatória de Esgoto Bruto (EEE);

· Reatores Anaeróbios – UASB;

· Filtros Aerados Submersos - FAS;

· Clorador..

Pág. 03 Memorial Descritivo

Memorial Descritivo

Pré-tratamento

Gradeamento

O gradeamento é padronizado e composto por uma grade de barras médias e uma grade

de barras finas, feitas em aço inox, dispostas sequencialmente e com inclinação de 60º.

As dimensões, inclinação e o espaçamento entre as barras foram projetados de acordo

com as normas da ABNT, de modo a permitir o fluxo normal dos esgotos, com retenção de

material e baixa perda de carga.

A NBR 12.208/92 determina que unidades de pré-tratamento com vazão afluente igual

ou superior a 250 L/s devem possuir sistema de limpeza mecanizada das grades. Uma vez

que o presente projeto possui vazão máxima inferior a 250 L/s, optou-se pela limpeza manual

do sistema de gradeamento, visto que a mecanização deste processo acarretaria custos

elevados.

Estima-se que a composição do material retido na grade seja de 30% de papéis, 10%

de trapos e panos, 20% de materiais diversos e 40% de material volátil. Devido à quantidade

de material volátil retido no gradeamento, sugere-se que o mesmo seja removido diariamente

e exposto à luz para secar e, em seguida, encaminhado a um destino adequado.

Caixa de Areia

A areia contida nos esgotos é, em sua maioria, constituída de material mineral, mas

também contém reduzida quantidade de matéria orgânica putrescível, como: vegetais,

gordura, pêlos, cabelos, etc.

A remoção de areia (ou desarenação) tem por finalidade eliminar ou abrandar os efeitos

adversos ao funcionamento das partes componentes das instalações a jusante. A unidade

de remoção de areia é comumente chamada de caixa de areia ou desarenador.

Basicamente, a Caixa de Areia deve ser projetada para realizar as seguintes operações:

Retenção da areia com características indesejáveis ao efluente;

Armazenamento do material retido durante o período entre as limpezas; e

Remoção e transferência do material retido e armazenado para dispositivos de

transporte para o destino final, dotando de condições adequadas o efluente

líquido para as unidades subsequentes.

A inadequabilidade do projeto e a não obediência às recomendações técnicas

constituem as principais causas das perturbações operacionais ou mau desempenho das

unidades de pré-tratamento.


A Caixa de Areia padrão possui formato retangular. Ela possui dois canais, sendo que

um deverá estar em operação enquanto o outro estará em limpeza ou em “stand by”.

Medidor de Vazão – Calha Parshall

A Calha Parshall é um dispositivo de medição de vazão na forma de um canal aberto

com dimensões padronizadas. Nele, a água é forçada por uma garganta relativamente

estreita, sendo que o nível da água a montante da garganta é o indicativo da vazão a ser

medida, independendo do nível da água à jusante.

Outra função importante da calha Parshall é manter constante a velocidade na caixa de

areia instalada a montante do equipamento. Para tal, é necessário adotar um rebaixo (degrau)

entre a caixa de areia e a calha Parshall.

A decisão sobre o modelo a ser utilizado para cada situação ocorre em função da vazão

do projeto. As estações de tratamento compactas, em geral, utilizam calhas Parshall nas

medidas entre 1 a 6” de garganta, ou “W” como é comumente chamado seu estreitamento.

Para este projeto, será utilizado a medida 3”.

Estação Elevatória de Esgoto

As Estações Elevatórias de Esgotos (EEE) são padronizadas em alvenaria ou anéis de

concreto, e possuem um conjunto de duas bombas submersíveis (uma bomba em uso e a

outra reserva), para recalque do efluente bruto até o reator UASB, onde se dará o início do

tratamento biológico do efluente.

O projeto foi elaborado de forma a limitar a entrada de esgoto no reator UASB,

garantindo que a vazão de entrada seja sempre igual ao máximo recomendado para o bom

funcionamento do sistema. Assim, o excesso de esgoto encaminhado ao UASB é

automaticamente direcionado à EEE, a qual possui um determinado volume, a fim de receber

esse efluente em excesso e, também, o efluente referente aos picos de vazão do

empreendimento.


Reator UASB

O reator UASB é um reator biológico anaeróbio que apresenta inúmeras vantagens,

dentre as quais se destacam: sistema compacto com baixa demanda de área; baixo custo de

implantação e operação e baixa produção de lodo.

A digestão anaeróbia é um processo bioquímico complexo, no qual diversos grupos de

organismos anaeróbios e facultativos assimilam e destroem simultaneamente a matéria

orgânica.

De maneira simplificada, o processo anaeróbio ocorre em quatro etapas, sendo que

diversos microrganismos estão presentes em cada uma destas etapas.

Na primeira etapa, a matéria orgânica complexa é transformada em compostos mais

simples como ácidos graxos, aminoácidos e açúcares, pela ação dos micro-organismos

hidrolíticos.

Na segunda etapa as bactérias acidogênicas transformam os ácidos e açúcares em

compostos mais simples, como ácidos graxos de cadeia curta, ácido acético, H2 e CO2.

Na terceira etapa, estes produtos são transformados principalmente em ácido acético,

H2e CO2, pela ação das bactérias acidogênicas.

Na última etapa os micro-organismos metanogênicos transformam esses substratos em

CH4 e CO2.

Em muitos reatores, observa-se que existem caminhos preferenciais do esgoto, que

fazem com que existam “espaços mortos” no interior dos reatores e que o Tempo de

Detenção Hidráulico (TDH) teórico seja distante do real. Estes caminhos preferenciais levam

a um fenômeno conhecido por “curto-circuito hidráulico”.

Os reatores UASB possuem um sistema que otimiza a distribuição do efluente,

aproveitando assim, todo o espaço existente no equipamento e fazendo com que o Tempo

de Detenção Hidráulico teórico seja próximo do real, aumentando sua eficiência.

Na parte superior do reator existe uma unidade destinada ao controle de vazão,

denominada limitador de vazão ou caixa de controle operacional – a CCO. Com isto, a vazão

que entra no reator é sempre constante, ou seja, não ocorre sobrecarga hidráulica ou

sobrecarga orgânica. O eventual excesso de efluente recalcado será encaminhado

diretamente para o FAS.

Os reatores possuem, em sua parte interna, um dispositivo denominado separador

trifásico. Nele são separados os sólidos, líquidos e gases presentes no efluente. Assim,

quando o efluente em tratamento passa pelo separador trifásico, tem-se que o lodo formado

é encaminhado para a parte inferior do reator, a parte gasosa é coletada por uma tubulação

específica e o efluente líquido, já clarificado, segue pela parte superior do reator anaeróbio.


Filtro Aerado Submerso (FAS)

O filtro aerado submerso (FAS) é um sistema de tratamento aeróbio, que utiliza meio

suporte (ou material recheio) para crescimento dos microrganismos responsáveis pela

remoção da matéria orgânica presente no esgoto. Quando utilizado como pós-tratamento de

reatores UASB, acarretam redução significativa na produção do lodo gerado na ETE, sendo

esse um grande benefício econômico e operacional.

Os FAS possuem material recheio fabricado em polipropileno injetado e montado

paralelamente, formando blocos compactos de grande resistência térmica e mecânica

(material tipo grade ou colmeia), com área específica de 96,8 m²/m³.

Os decantadores secundários dos FAS são acoplados ao reator.

Os FAS serão projetados para atingirem uma eficiência de remoção de DBO de 75%.

Para quesitos de dimensionamento será considerado que o efluente proveniente dos reatores

anaeróbios já passaram por uma etapa de tratamento e sofreram uma redução 50% em sua

carga orgânica.

Destinação do lodo

Todo sistema de tratamento de efluentes tem como resíduo o lodo gerado dentro dos

processos de redução e remoção da carga orgânica do efluente bruto. Dependendo do

tamanho e do modelo do sistema utilizado, o lodo pode ser acumulado na própria ETE e

posteriormente descartado.

Dentre as alternativas, para as ETE de pequeno porte e baixa vazão, o lodo gerado no

processo pode ser acumulado dentro do UASB (reator anaeróbio) e posteriormente retirado

por um caminhão a vácuo devidamente licenciado. Para estações de maior porte e vazão,

devem ser previstas outras alternativas, pois a produção de lodo é muito maior, dentre as

quais se destacam as seguintes:

- Leito de secagem: estrutura mais comumente utilizada, possui funcionamento e

operação simples, mas tem um custo relativamente alto de implantação e pode requerer a

utilização de uma grande área para atender toda a demanda de lodo produzida.

- Filtro prensa e centrífuga: são equipamentos mecânicos que tem por finalidade reduzir

consideravelmente a quantidade de água no lodo. Apesar de possuírem alta eficiência e baixa

demanda de área, requerem operação especializada.

- Bag para lodo: trata-se de um sistema produzido a partir de mantas geotêxtis, trançadas

ou com microfuros por onde a água é drenada do sistema. Pode ser uma boa alternativa para

locais com pouca disponibilidade de área e de manutenção. Sua desvantagem fica por conta

da necessidade de substituir o sistema saturado por um novo periodicamente, o que pode

acarretar em altos custos de operação.


A adoção de um dos sistemas acima deverá ser pautada pela característica e

particularidade de cada ETE. Uma vez que todos os sistemas têm suas vantagens e

desvantagens, mas todos apresentam uma boa eficiência, tanto em termos financeiros,

quanto na eficiência de desaguamento do lodo.

No sistema proposto, recomendamos o acúmulo do lodo no UASB e após atingido o

volume adequado, o mesmo será encaminhado para a centrifuga para desaguamento e

destinação correta.

Após o efluente passar pelo FAS, ele será encaminhado para o decantador secundário,

acoplado ao reator, com a finalidade de separar o lodo que foi desprendido do material

suporte, presente no interior do FAS.

O lodo gerado no decantador será encaminhado para o UASB, para ser acumulado e

posteriormente descartado.

Sistema de desinfecção

Embora o sistema de tratamento de esgoto projetado tenha elevada eficiência, a

concentração de coliformes totais no efluente ainda é superior ao limite permitido pela

legislação, por isso é necessária a adição de medidas com a finalidade de reduzir a contagem

de coliformes.

Para isso será instalado, após o tratamento biológico, um sistema de dosagem e mistura

do cloro com o efluente tratado. O sistema proposto será do tipo chicanas, com tempo de

detenção de 30 min, para que haja a redução da quantidade de patógenos no efluente final.

Pág. 08 Memorial de cálculo

Memorial de cálculo

Determinação da vazão do sistema

A determinação da vazão do sistema é realizada a partir da quantidade de contribuintes

individuais, ou seja, da população atendida, que pode ser limitada a um bairro, uma cidade

ou um empreendimento industrial ou comercial e do valor da contribuição, que varia em

função da característica do empreendimento e da condição social do contribuinte.

Parâmetros adotados para o sistema

Número de pessoas 5.015 contribuintes

Conrtribuição por pessoa 160 l/hab.dia

Contribuição de carga orgânica individual 54 g/hab.dia

Extensão da rede coletora 25 km

Taxa de infiltração da rede 0,2 l/s.km

Parâmetros do projeto

Contribuição de esgoto sanitário

Número de habitantes 5.015 hab

Contribuição por pessoa 160 l/hab.dia

Contribuição de esgoto sanitário 802.400 l/dia

Estimativa de contribuição de esgoto sanitário

Determinação da vazão média


Infiltração na rede 432.000 l/dia

Contribuição de esgoto sanitário 1.234.400 l/dia

Estimativa de vazão média do empreendimento

Determinação da vazão máxima diária

Vazão média do empreendimento 802.400 l/dia

Coeficiente de vazão máxima diária (K1) 1,20 l/dia



Estimativa de vazão máxima diária do empreendimento


Determinação da vazão máxima horária

Vazão máxima diária do empreendimento 962.880 l/dia

Coeficiente de vazão máxima hora (K2) 1,50 l/dia



Estimativa de vazão máxima horária do empreendimento

Determinação da vazão mínima

Vazão média do empreendimento 802.400 l/dia

Coeficiente de vazão mínima (K3) 0,50 l/dia



Estimativa de vazão mínima do empreendimento

Determinação da carga orgânica e concentração do esgoto

sanitário

Determinação da carga orgânica

Número de habitantes 5.015 hab

Contribuição per capita 54 g/hab

Carga orgânica diária 271 kg/dia

Estimativa de carga orgânica

Determinação da concentração do esgoto sanitário

Carga orgânica diária 271 kg/dia

Vazão média 1.234.400 l/dia

Carga orgânica diária 219 mg/l

Concentração de DBO

Apesar da concentração estimada do esgoto sanitário ser de 219 mg DBO/l, será

adotada a concentração de 250 mgDBO/l de esgoto bruto para dimensionamento do sistema.


Resumo dos parâmetros de projeto

1.234,40 m³/dia

51,43 m³/h

14,29 l/s

1.394,88 m³/dia

58,12 m³/h

16,14 l/s

1.876,32 m³/dia

78,18 m³/h

21,72 l/s

833,20 m³/dia

34,72 m³/h

9,64 l/s

Carga orgânica 271 kg/dia

Concentração estimada 219 mg/l

Concentração adotada 500 mg/l

Eficiência estimada 90,0%

Vazão média

Vazão máxima diária

Vazão máxima horária

Vazão mínima

Estimativa de vazão do empreendimento


Pré-tratamento

Dimensionamento do sistema de gradeamento

Parâmetros utilizados para o dimensionamento

Gradeamento

Largura 0,6 m 0,6 m

Comprimento 1,1 m 1,1 m

Espaçamento entre as barras 3 cm 1 cm

Inclinação das barras 60 graus 60 graus

Espessura das barras 0,64 cm 0,64 cm

Grade FinaGrade Grossa

Eficiência do sistema

a = espassamento entre as barras 3 cm

b = espessura das barras 0,64 cm

Eficiência 82 %

Eficiência do gradeamento grosso

a = espassamento entre as barras 1 cm

b = espessura das barras 0,64 cm

Eficiência 61 %

Eficiência do gradeamento fino

Determinação da área útil do gradeamento

A área útil do gradeamento é diretamente proporcional à velocidade do efluente que

passa pelas grades e será dimensionada para o pior caso, ou seja, quando ocorre a vazão

máxima horária, portanto:

Qmax hora - vazão max horária 0,022 m³/s

Velocidade de passagem entre barras 1 m/s

Au (área útil) 0,022 m²

Área útil

Au


Dimensionamento da seção do canal

Com a área útil do canal, é possível determinar a seção do canal das grades. Será,

portanto, calculada a seção para as grades grossa (3 cm) e fina (1 cm).


Eficiência 82 %

Área ocupada (materia retido na grade) 0,50

S = Seção do canal 0,05 m²


Eficiência 61 %

Área ocupada (materia retido na grade) 0,50


Seção do canal para grade grossa

Seção do canal para grade fina

Seção do canal de gradeamento

S

Velocidade do canal do gradeamento

A velocidade do canal das grades é determinada pela vazão do efluente e pela seção

do canal calculada anteriormente.

V0 - para grade grossa 0,410 m/s



V0 - para grade fina 0,305 m/s



Velocidade do efluente no canal da grade

V0 = Qmax hora / S


Perda de carga do gradeamento

Em função da diferença de velocidades no canal das grades é possível determinar a

perda de carga proporcionada pelo sistema de gradeamento.

V = velocidade do fluxo pelas barras 1 m/s

V0 = vel. a montante das barras 0,410 m/s

g = aceleração da gravidade 9,81 m/s²

hf = perda de carga para grade grossa 0,06 m

V = velocidade do fluxo pelas barras 1 m/s

V0 = vel. a montante das barras 0,305 m/s

g = aceleração da gravidade 9,81 m/s²

hf = perda de carga para grade fina 0,07 m

Perda de carga no gradeamento

hf = 1,43 x ( - )/(2xg)

Dimensionamento da caixa de areia

A caixa de areia deve ser dimensionada para possuir uma taxa de aplicação superficial

entre 600 e 1300 m³/m².dia. Para dimensionar as dimensões da caixa, será feito um cálculo

inicial com a taxa de 600 m³/m².dia e depois os valores adotados serão confirmados.

Tx = taxa de escoamento superficial mínima 600,0 m³/m².dia

Qmax = Vazão máxima horária 1876,3 m³/dia

L = largura da caixa de areia - adotada 0,6 m

C = comprimento da caixa de areia 5,2 m

Dimensionamento da caixa de areia

A medidas adotadas para a execução da caixa de areia serão de 3,0 m de comprimento

e 0,6 m de largura.


Portanto a taxa de aplicação da caixa de areia, em função das medidas adotadas será

de:

Qmax = Vazão máxima horária 1876,3 m³/dia

C adotado 3 m

L adotado 0,6 m

Tx final 1042,4 m³/m².dia

Confirmação da taxa de escoamento

Calha Parshall

A calha Parshall utilizada nesse projeto será a calha com W = 3 polegadas, devido a

vazão do sistema.

Determinação do nível mínimo e máximo na calha Parshall, em função da vazão.

Calha parshall 3 "

Q = vazão de esgoto 34,72 m³/h

K = constante tabelada

n = constante tabelada

H = carga na seção convergente 0,15 m

Altura do efluente na calha Parshall

Para vazão mínima

633,60

1,55

Calha parshall 3 "

Q = vazão de esgoto 78,18 m³/h

K = constante tabelada

n = constante tabelada

H = carga na seção convergente 0,26 m

Para vazão máxima

633,60

1,55


Determinação do ressalto hidráulico

Qmax 78,18 m³/h

Qmin 34,72 m³/h

H para Q máx 0,26 m

H para Q mín 0,15 m

Z 0,07 m

Determinação do rebaixo Z

Reator UASB

Dimensionamento

Os reatores UASBs, receberão todo o efluente gerado no município.

Volume do reator

Quantidade 7 unidade

Modelo

Capacidade de tratamento 180 m³/dia

UASB

UASB 175

Q = Vazão do efluente 180 m³/dia

TDH = Tempo de detenção hidráulica 8 h

VUASB = Volume mínimo do reator 60 m³

Determinação do volume do UASB

V = volume mínimo do UASB 60 m³

R = raio do UASB - valor adotado 1,90 m

H = altura mínima do UASB 5,29 m

Determinação da altura mínima do reator


R = raio do UASB - valor adotado 1,9 m

H = altura mínima do UASB 6 m

V = volume mínimo do UASB 68 m³

Determinação do volume de projeto do reator

Carga hidráulica volumétrica

Q média 180 m³/h

V reator 68 m³

CHV = Carga orgânica volumetrica* 2,65 m³/m².dia

Carga hidráulica volumétrica

* valor recomendado <4 m³/m².dia

Tempo de detenção hidráulico real

V reator 68 m³

Q média 180 m³/h

TDH* 9,07 horas

Tempo de detenção hidráulica

* valor recomendado >8 horas

Velocidade ascensional

Q média 180 m³/h

A reator 11,34 m²

VS - velocidade ascencional* 0,66 m/h

Velocidade ascencional


Decantador

Q média 180,00 m³/h

A decantador 10,56 m²

TAS - taxa de aplicação superficial* 0,71 m/h* valor recomendado entre 0,6 e 0,8 m/h

Taxa de aplicação superficial

V decantador 15,78 m³

Q média 180,00 m³/h

TDH decantador* 2,10 horas* valor recomendado entre 1 e 2 horas

Tempo de detenção hidráulica no decantador

Produção de lodo no reator

Y - coeficiente de crescimento 0,15 0,00

CDQO - Carga orgânica (2 x DBO) 180 kg/dia

Plodo - produção de lodo 27 kgSST/dia

Produção de lodo

D = diâmetro interno do UASB 3,8 m

D1 = Diâmetro interno do cone 0,8 m

Dc = D externo da canaleta de coleta de

efluente0,1 m

A= área superficial 10,56 m²

Área Superficial


Mlodo - Massa de lodo produzida 27,00 kg/dia

Dlodo - Densidade do lodo 1030 kg/m³

Teor de sólidos do lodo

V lodo 0,52 m³/dia

Volume de lodo

5%

Produção de Biogás

Eficiência do reator

CDQO - Carga orgânica DQO 180 kgDQO/dia

Carga orgânica removida 123,4 kgDQO/dia

Determinação da carga orgânica removida

68,6%

Carga orgânica removida 123,4 kg/dia

Plodo - produção de lodo 27 kg SST/dia

CDQO transformada em CH4 96,42 kg/dia

CDQO transforma em CH4

CDQO CH4 - carga orgânica transformada 96,42 kg/dia

R - constante universal dos gases 0,08206 atm.l/mol.K

t - temperatura 20 °C

P - pressão 1 atm

K - constante 64 gDQO/mol

Q CH4 - vazão de gás 36,22 m³/dia

Vazão de CH4

QCH4 - vazão de CH4 36,22 m³/dia

Qgás - vazão de gases 43,47 m³/dia

Vazão de gás

Dimensionamento do filtro de gases


Q gás - vazão de gases 43,47 m³/dia

t - tempo de detenção no filtro 7 min

V - volume do filtro de gases 0,21 m³

Dimensiosamento do filtro de gases

Eficiência estimada do reator UASB

A eficiência do reator anaeróbio, será determinada para redução da DBO e da DQO.

θh - Te po de dete ção 9,07 horas

Constante empirica 1


EDQO - Eficiência de remoção de DQO

Eficiência estimada de remoção do DQO

0,68

0,35

68,57%

)68,01(10035,0

hDQOE

θh - Te po de dete ção 9,07 horas



EDQO - Eficiência de remoção de DBO

Eficiência estimada de remoção do DBO

76,75

0,70

0,50

)70,01(10050,0

hDBOE


Filtro Aerado Submerso FAS

Determinação do volume mínimo

O volume mínimo do leito filtrante pode ser determinado de duas maneiras, por meio da

carga orgânica volumétrica e ou por meio da taxa de aplicação superficial. As duas maneiras

serão calculadas abaixo e por segurança, será adotada a que apresentar o maior valor.

Todo o efluente irá passar pelos UASBs e pelos FAS, para efeito de cálculo, será

adotado que o UASBs, possuem uma eficiência média de 70% de remoção de DBO, fator

que será considerado para o dimensionamento do material suporte.

Para dimensionamento do sistema de aeração, será considerada a remoção de 50% de

DBO no UASB, com isso o sistema será dimensionado com uma certa margem de segunraça.

Eficiência a montante considerada

C afluente - Carga afluente ao FAS 27 kg DBO/dia

Cv DBO - carga orgânica volumétrica 1,20 kg DBO/dia

V - volume mínimo do meio suporte 22,50 m³

Determinação do volume pela carga orgânica volumétrica

70%

Eficiência desejada

C removida 21,60 kg DBO/dia

Taxa de aplicação superficial 0,013 kg DBO/dia

As - Área superficial necessária 1.661,54 m²

Área do material suporte 96,80 m²/m³

V - volume do meio suporte 17,16 m³

Determinação pela taxa de aplicação superficial

80%

Será utilizado o volume de 22,5 m3.

V - volume do reator 22,50 m³

r - ráio do reator 1,90 m

h - altura do meio suporte 1,98 m

Determinação da altura do meio suporte


r - ráio do reator 1,90 m

h - altura do meio suporte 2 m

V - volume do meio suporte 22,68 m³

Altura adotada do meio suporte

Vazão de ar

A vazão de ar é calculada em função da carga removida pelo sistema, ou seja, pela

eficiência do reator aeróbio, FAS.

C removida (considerando E=50% no UASB) 45,00 kg DBO/dia

Taxa de aeração 40,00 m³ /kg DBO

Q ar - vazão de ar por módulo 1.800,00 m³/dia

Q ar - vazão de ar no sistema 12.600,00 m³/dia

Vazão de ar necessária

Decantador secundário

Como já citado anteriormente o decantador secundário, fica localizado na parte superior

do reator FAS.

Q - vazão média 180 m³/dia

TAS - taxa de aplicação superficial 25,00 m³/m²

A dec 7,2 m²

Área superficial mínima

Q - vazão média 180,00 m³/dia

A dec 10,84 m²

TAS - taxa de aplicação superficial 16,61 m³/m²

Área superficial utilizada


V - volume do decantador 20,68 m³

Q - vazão média 180 m³/h

TDH - tempo de detençao 2,76 horas

Tempo de detenção hidráulica no decantador

Produção de lodo no sistema aeróbio

C removida 21,60 kg DBO/dia

Y 0,50 kg SST/kgDBO

P lodo - produção de lodo 10,80 kg SST/dia

Produção de lodo no sistema aeróbio

Produção diária 10,80 kg SST

Produção mensal 324,00 kg SST

Esimativa de produção de lodo


Dlodo - Densidade do lodo 1020,00 kg/m³

Teor de sólidos do lodo 1%

V lodo 1,06 m³/dia

Volume de lodo

Produção diária de lodo 1,06 m³

Produção mensal de lodo 31,76 m³

Volume de lodo



Como o destino do efluente será o lançamento em corpo d’água, é necessário realizar a

desinfecção do efluente para reduzir a carga de patógenos presente e minimizar o risco de

contaminação da população que entrar em contato com o rio.

Volume mínimo do tanque de contato

Q - vazão máxima diária 58,12 m³/h

t - tempo de contato adotado 0,50 horas

V - volume mínimo do clorador 29,06 m³

Volume mínimo do tanque de contato

O tanque de contato pode ser de várias maneiras, o mais utilizado é o tanque de contato

em formato de chicanas.

Determinaçao do número de chicanas

Largura 1,5 m

Comprimento 1,5 m

Altura 1 m

Volume das chicanas 2,25 m³

Número de chicanas calculado 18 unidade

Número de chicanas adotado 18 unidade

Volume do clorador 40,5 m³

Tempo de detenção final 42 minutos


Consumo de hipoclorito de sódio.

Vazão da ETE 1.234.400 l/dia

Dosagem 2 mg Cl2/l

Massa de cloro dosada 2468,8 g/dia

31,80% Na

68,20% ClO

Quantidade de NaClO 100% 3619,94 g/dia

Concentração utilizada 12%

Massa de NaClO utilizada 30,17 kg

Densidade 1,2 kg/dm³

Volume diário 25,14 l/dia

Volume mensal 754,15 L/mês

Massa de hipoclorito consumida

mensalmente 904,99 kg

Composição NaClO

Portanto, o consumo estimado, considerando a vazão do projeto, será de 754 l/mês,

esse valor pode variar, o produto pode ser adquirido em embalagens de 1 m³ ou embalagem

de 50 kg.

Balanço de sólidos do sistema Aeróbio + Anaeróbio

Entrada 10,80 kg/dia

Saída 0 kg/dia

Produção 27,00 kg/dia

Descarte 37,80 kg/dia

Balanço de sólidos do sistema




V lodo 0,73 m³/dia

Volume de lodo no sistema


Produção diária 0,73 m³

Produção mensal 22,02 m³

Volume de lodo

Produção de lodo na ETE

Somando a produção de lodo dos sistemas aeróbio e anaeróbio, a geração diária de

lodo é estimada em 5,14 m³. O lodo será armazenado nos reatores anaeróbios, para

posterior destino a centrífuga de lodo.


Número de módulos 7 unidades

Mlodo do sistema 264,6 kg/dia



Volume de lodo produzido no sistema 5,14 m³/dia

Produção de lodo do sistema

Pág. 26 Resumo

Resumo

Largura do canal 0,6 m

Extensão do canal 4,5 m

Tipo de grade grossa - espaçamento 3 cm

Tipo de grade fina - espaçamento 1 cm

Altura das grades 1,1 m

Largura do canal 0,6 m

Extensão do canal 3 m

Profundidade 0,3 m

Modelo 3 "

Rebaixo Z 0,07 m

Volume 10,60 m³

Diâmetro 3,00 m

Altura útil 1,50 m

Diâmetro 3,8 m

Altura útil 6,00 m


Tempo de detenção 8,00 horas

Produção de lodo por reator 27,00 kgSST/dia

Produção de biogás 43,47 m³/dia

Eficiência calculada 76,75 0,00

Eficiência esperada

Diâmetro 3,8 m


Q ar - vazão de ar no sistema 12600 m³/dia

Volume de lodo produzido no sistema 5,14 m³/dia

Volume 40,5 m³

N. de chicanas 18 unidade

Comprimento das chicanas 1,5 m

Largura 1,5 m

Tempo de detenção 42 minutos

Eficiência de remoção de DBO 90%

Eficiência de remoção de DBO do sistema


Gradeamento

Caixa de areia

Calha Parshall

Estação Elevatória

Reator anaeróbio - UASB

Reator aeróbio - FAS

70%

Pág. 27 Lista de equipamentos

Lista de equipamentos

Espaçamento 3 cm

Largura 0,6 m

Comprimento 1,1 m

Espaçamento 1 cm

Largura 0,6 m

Comprimento 1,1 m

Quantidade 2 unidades

Largura 0,6 m

Comprimento 3 m


Modelo 3 pol


Modelo



Material

Acabamento


Material

Acabamento


Modelo

Alimentação

Caixa de areia

Comportas

Medidor de vazão

Calha Parshall

Pintura eletrostática anti ferrugem amarela

Queimador aberto tipo Flare com ignição

placa solar

Gradeamento

Grade grossa

Grade fina

Tratamento anaeróbio

UASB

Escada de acesso ao tanque

UASB 175

Aço carbono

Pintura eletrostática anti ferrugem amarela

Aço carbono

Passarelas entre os UASBs

Queimador de gas tipo flare

Pág. 28 Lista de equipamentos


Modelo


Modelo



Marca

Modelo

Potência 20 cv

Vazão 12600 m³/dia

Pressão de serviço 7 mca

Quantidade 14 cv

Marca

Modelo

Vazão 10,5 m³/h

Pressão de serviço 6 mca


Modelo

Potência 75 W

Vazão 5 m³/h

Pressão de serviço 15 BAR


Marca

Modelo

Potência 1 cv

Pressão de serviço 9 0

Controle de nível


Marca

Modelo

Potência 12,5 cv

Gratt

Gmt 230L

Centrífuga

Bomba dosadora de cloro

Tratamento aeróbio

FAS

FAS 175

Chave boia

Elevatória de efluente da centrífuga

Schneider

Bomba submersível

AAE 715S - 0,5 cv

Bomba de descarte de lodo

Dancor

Caixa de distribuição

1 Entrada 2 saídas

Soprador

Vazflux

RNT 31.20 DN 100

BCS 220

Etatron

Desinfecção

Pág. 29 Informações da Empresa

Informações da Empresa CEC Projeto

Edifício Antares Office - Rua Marcos Markarian, 1025 - sala 405 - Jardim Nova

Aliança - Ribeirão Preto SP

Tel (16) 3101-5555

www.cecprojetos.com

____________________________________

ENG.RODRIGO COURI DE ALMEIDA

CREA 5060129299-SP

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