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FLOCULAÇÃO
IntroduçãoMecanismos de transporteFloculação PericinéticaFloculação OrtocinéticaFloculação por Sedimentação
Diferencial
FLOCULAÇÃO
Gradientes de VelocidadeCinética de Floculação de
Suspensões ColoidaisAgregação e RupturaConcepção de Sistemas de
Floculação Exercício
TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Manancial Coagulação Floculação Sedimentação
FiltraçãoDesinfecçãoFluoretaçãoCorreção de pH
Água Final
Age
nte
oxid
ante
CA
P
Coa
gula
nte
Alc
alin
izan
te
Age
nte
oxid
ante
Pol
ímer
o
Polímero Agente oxidante
Age
nte
oxid
ante
Flú
or
Alcalinizante
FLOCULAÇÃO
DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DE PARTÍCULAS EM ÁGUAS NATURAIS
1 1 mm
1010-3-3 mm
Partículas Partículas coloidaiscoloidais
Partículas emPartículas emsuspensãosuspensão
Partículas Partículas dissolvidasdissolvidas
TurbidezTurbidez Cor aparenteCor aparente SSTSST
Cor realCor real SDTSDT Compostos Compostos dissolvidosdissolvidos 0,45 0,45
mm
COAGULANTES EMPREGADOS EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Sulfato de alumínio (sólido ou líquido) Cloreto férrico (líquido) Sulfato férrico (líquido) Cloreto de polialumínio (sólido ou líquido) Coagulantes orgânicos catiônicos (sólido ou
líquido)
DOSAGENS DE COAGULANTE USUALMENTE EMPREGADOS NO
TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Sulfato de alumínio (5 mg/l a 100 mg/l) Cloreto férrico (5 mg/l a 70 mg/l) Sulfato férrico (8 mg/l a 80 mg/l) Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/l a 4
mg/l)
FLOCULAÇÃO
Definição: É um processo físico no qual as partículas coloidais são colocadas em contato umas com as outras, de modo a permitir o aumento do seu tamanho físico, alterando, desta forma, a sua distribuição granulométrica
FLOCULAÇÃO
Partículas Choques Agregação
Processo Físico(Transporte)
Estabilidade do Colóide(Coagulação)
FLOCULAÇÃO:OBJETIVO
Diâmetro das partículas
Fre
qu
ênci
a re
lati
vaÁgua bruta
Água coaguladaÁgua floculada
Diâmetro crítico
dp > dc Partículas sedimentáveis
COALESCÊNCIA E FLOCULAÇÃO
Coalescência
Floculação
FLOCULAÇÃOMECANISMOS DE TRANSPORTE
•Floculação Pericinética (Movimento Floculação Pericinética (Movimento Browniano)Browniano)
As partículas coloidais apresentam um As partículas coloidais apresentam um movimento aleatório devido ao seu contínuo movimento aleatório devido ao seu contínuo bombardeamento pelas moléculas de água. A bombardeamento pelas moléculas de água. A energia propulsora da floculação pericinética é energia propulsora da floculação pericinética é a energia térmica do fluído.a energia térmica do fluído.
•Floculação Ortocinética (Gradientes de Floculação Ortocinética (Gradientes de Velocidade)Velocidade)
As partículas são colocadas em contato umas As partículas são colocadas em contato umas com as outras através do movimento do fluído com as outras através do movimento do fluído (Presença de gradientes de velocidade).(Presença de gradientes de velocidade).
FLOCULAÇÃOFLOCULAÇÃOMECANISMOS DE TRANSPORTEMECANISMOS DE TRANSPORTE
FLOCULAÇÃOMECANISMOS DE TRANSPORTE
•Floculação por Sedimentação DiferencialFloculação por Sedimentação Diferencial
Partículas coloidais com velocidades distintas Partículas coloidais com velocidades distintas podem chocar-se umas com as outras em um podem chocar-se umas com as outras em um elemento de volume.elemento de volume.
dydv
Gol
ot
VP
G.
G=Gradiente de velocidade (s-1)
holol
otH
VHQ
VP
G
.
....
.
LHV
VHAV
VHQ
Golol
.
...
......
CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE
dydydv
v .
dx
dydz
v
PROCESSO DE FLOCULAÇÃO
Floculadores hidráulicos
•Floculadores hidráulicos de fluxo horizontalFloculadores hidráulicos de fluxo horizontal•Floculadores hidráulicos de fluxo verticalFloculadores hidráulicos de fluxo vertical•Floculador AlabamaFloculador Alabama•Floculadores em meio porosoFloculadores em meio poroso
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES HIDRÁULICOS
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES HIDRÁULICOS
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES HIDRÁULICOS
ETA DUARTINA (SABESP)FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
ETA DUARTINA (SABESP)FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
ETA SANTA ISABEL FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
ETA SANTA ISABEL FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVAFLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVAFLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVAFLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL
ETA ALDEIA DA SERRAFLOCULADOR ALABAMA
ETA ALDEIA DA SERRAFLOCULADOR ALABAMA
ETA ALDEIA DA SERRAFLOCULADOR ALABAMA
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES ALABAMA
PROCESSO DE FLOCULAÇÃO
• Dispositivos mecânicosDispositivos mecânicos
•Agitadores de fluxo radialAgitadores de fluxo radial•Agitadores de fluxo axialAgitadores de fluxo axial•Agitadores de fluxo radial e axialAgitadores de fluxo radial e axial
SISTEMAS DE AGITAÇÃOESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOETA ALTO TIÊTE (SABESP)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOETA ALTO TIÊTE (SABESP)
Agitadores de fluxo radialvFP
aot.
2
... 2vACF pd
a
2
... 3vACP pd
ot
Agitadores de fluxo axial
53 ... DnKPTot
Fa=força de arraste (N)v=velocidade (m/s)Cd=coeficiente de arrasteAp=área projetadan=rotação (rps)D=diâmetro do rotor (m)P=Potência (W)
CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE
Agitadores de fluxo axial53 ... DnKP
Tot
Fa=força de arraste (N)v=velocidade (m/s)Cd=coeficiente de arrasteAp=área projetadan=rotação (rps)D=diâmetro do rotor (m)P=Potência (W)
ol
ot
VP
G.
Tipo de rotor Valor de KT
Hélice propulsora marítima (3 hélices)
0,87
Turbina (seis palhetas retas) 5,75
Turbina (seis palhetas curvas) 4,80
Turbina com quatro palhetas inclinadas a 450
1,27
Turbina com quatro palhetas inclinadas a 320
1,0 a 1,2
Turbina com seis palhetas inclinadas a 450
1,63
CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE
UNIDADES DE FLOCULAÇÃODIMENSIONAMENTO
Gradientes de velocidade situados entre 80 s-1 e 20 s-1
Gradientes de velocidade escalonados e decrescentes de montante para jusante
03 a 05 câmaras de floculação em série Tempo de detenção hidráulico situado entre 20
e 40 minutos (Tratamento convencional)
DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE FLOCULAÇÃO
Vazão: 1,0 m3/sDimensionamento de floculadores
hidráulicos de fluxo verticalDimensionamento de sistemas de
floculação mecanizados
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Condicionantes de Projeto Tempo de detenção hidráulico = 30 minutos Sistema de floculação composto por três
câmaras em série, com gradientes de velocidade escalonados (70 s-1, 50 s-1 e 20 s-1)
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Profundidade da lâmina líquida=4,5 m Número de decantadores=04 Largura do decantador=12,0 m Será admitido que uma das dimensões do
floculador é conhecido, sendo esta função da largura do decantador
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo do volume do floculador
33 450min/60.min30./25,0. mssmQV hf
Cálculo da área superficial do Cálculo da área superficial do floculador floculador
2100 m
h
VA fS
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo da largura do floculador
mBA
Bd
Sf 33,8
12100
Portanto, será admitido um floculador Portanto, será admitido um floculador com largura total de 8,4 m, tendo cada com largura total de 8,4 m, tendo cada canal uma largura individual de 2,8 canal uma largura individual de 2,8 metrosmetros
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
FloculadorDecantador convencional 12,0 m
8,4 m
2,8 m
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo do número de espaçamentos entre chicanas em cada câmara de floculação
32
...
.045,0 hQGLa
n
n=número de espaçamentosn=número de espaçamentos a=largura do canal do floculador em a=largura do canal do floculador em
metrosmetros L=comprimento do floculador em metrosL=comprimento do floculador em metros G=gradiente de velocidade em sG=gradiente de velocidade em s-1-1
Q=vazão em mQ=vazão em m33/s/s hh=tempo de detenção hidráulico em =tempo de detenção hidráulico em
minutosminutos
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo do espaçamento entre chicanas
nL
e
Cálculo das velocidades nos trechos Cálculo das velocidades nos trechos retos e curvas 180retos e curvas 180oo
eB
QV
f .1 12 .32VV
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Quadro resumo dos cálculos iniciais
Canal G (s-1) n e (m) V1 (m/s) V2 (m/s)
1 70 43 0,28 0,32 0,22
2 50 35 0,35 0,26 0,17
3 20 19 0,63 0,14 0,094
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo da extensão dos canais
1.VL ht
Cálculo do Raio HidráulicoCálculo do Raio Hidráulico
eBeB
RH
.2.
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo das perdas de carga localizadasCálculo das perdas de carga localizadas
2
32.
.
HRA
nQj LjHd .
Cálculo das perdas de carga distribuídas
g
VnVnH l .2
.1. 22
21
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Cálculo do gradiente de velocidade
h
HG
..
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Quadro resumo dos cálculos finais Canal G (s-1) L (m) Rh Hd (cm) Hl (cm) HT (cm) G
1 70 192 0,127 5,17 32,8 38,0 73
2 50 156 0,156 2,04 17,1 19,1 52
3 20 84 0,257 0,017 2,7 2,7 19
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Condicionantes de Projeto Tempo de detenção hidráulico = 30 minutos Sistema de floculação composto por três
câmaras em série, com gradientes de velocidade escalonados (70 s-1, 50 s-1 e 20 s-1)
Profundidade da lâmina líquida=4,5 m Número de decantadores=04 Largura do decantador=12,0 m Será admitido que uma das dimensões do
floculador é conhecido, sendo esta função da largura do decantador
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Cálculo do volume do floculador
33 450min/60.min30./25,0. mssmQV hf
Cálculo da área superficial do Cálculo da área superficial do floculador floculador
2100 m
h
VA fS
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Cálculo da largura do floculador
mBA
Bd
Sf 33,8
12100
Portanto, será admitido um floculador Portanto, será admitido um floculador com largura total de 8,4 m, tendo cada com largura total de 8,4 m, tendo cada canal uma largura individual de 2,8 canal uma largura individual de 2,8 metrosmetros
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Cálculo do volume de cada câmara de floculação
O sistema de floculação será composto por três reatores em série e três em paralelo, o que irá proporcionar um total de 09 câmaras de floculação
35009450
mn
VV
c
f
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Cálculo da potência a ser introduzida no volume de líquido
Dimensionamento do sistema de Dimensionamento do sistema de agitaçãoagitação
VGPot ..2
53 ... DnKP Tot
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Seleção do sistema de agitação
3,12,1 aKT
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Diâmetro do rotor selecionado
Cálculo da velocidade periféricaCálculo da velocidade periférica
mDrotor 2,1
nDVp ..
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Quadro resumo dos cálculos finais Câmara G (s-1) Vol (m3) Pot (W) D (m) n (rpm) Vp (m/s)
1 70 50 286 1,2 26 1,60
2 50 50 146 1,2 20 1,28
3 20 50 24 1,2 12 0,70
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
FloculadorDecantador convencional 12,0 m
8,4 m
2,8 m
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
LAY-OUT DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Canal de água
coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
DECANTAÇÃO/SEDIMENTAÇÃO
Definição: Definição: •Processo de separação sólido-Processo de separação sólido-líquido que tem como força líquido que tem como força propulsora a ação da gravidade.propulsora a ação da gravidade.
SEDIMENTAÇÃO
Classificação dos Processos de Classificação dos Processos de SedimentaçãoSedimentação
►Sedimentação discreta (Tipo 1)Sedimentação discreta (Tipo 1)►Sedimentação floculenta (Tipo 2)Sedimentação floculenta (Tipo 2)►Sedimentação em zona (Tipo 3)Sedimentação em zona (Tipo 3)►Sedimentação por compressão (Tipo 4)Sedimentação por compressão (Tipo 4)
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
Sedimentação Floculenta (Tipo II) Decantadores convencionais de fluxo
horizontal Decantadores laminares
Peso
EmpuxoForça de arraste
EFP a
0yFgVgmP olpp ...
gVE ol ..
2
... 2VACF pd
a
Velocidade de Sedimentação
TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS
DE ABASTECIMENTO
Manancial Coagulação Floculação Sedimentação
FiltraçãoDesinfecçãoFluoretaçãoCorreção de pH
Água Final
Age
nte
oxid
ante
CA
P
Coa
gula
nte
Alc
alin
izan
te
Age
nte
oxid
ante
Pol
ímer
o
Polímero Agente oxidante
Age
nte
oxid
ante
Flú
or
Alcalinizante
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)
►Sedimentação discreta: As partículas Sedimentação discreta: As partículas permanecem com dimensões e permanecem com dimensões e velocidades constantes ao longo do velocidades constantes ao longo do processo de sedimentação, não processo de sedimentação, não ocorrendo interação entre as mesmasocorrendo interação entre as mesmas
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)
Sedimentação Discreta (Tipo I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
tVL h .
tVH S . LHV
V hS
.
HBQ
Vh .
Sedimentação Discreta (Tipo I)
Propriedade da sedimentação discreta: A dimensão física da partícula permanece inalterada durante o seu processo de sedimentação gravitacional, o que significa dizer que a sua velocidade de sedimentação é constante.
B
H
L
1
2
Vh
Vs
Floculação e Sedimentação
Diâmetro das partículas
Fre
qu
ênci
a re
lati
vaÁgua bruta
Água coaguladaÁgua floculada
Diâmetro crítico
dp > dc Partículas sedimentáveis
SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (TIPO II)
►Sedimentação floculenta: a velocidade Sedimentação floculenta: a velocidade de sedimentação das partículas não é de sedimentação das partículas não é mais constante, uma vez que as mais constante, uma vez que as mesmas agregam-se ao longo do mesmas agregam-se ao longo do processo de sedimentação. processo de sedimentação.
SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (TIPO II)
►Com o aumento do diâmetro das Com o aumento do diâmetro das partículas há, conseqüentemente, o partículas há, conseqüentemente, o aumento de sua velocidade de aumento de sua velocidade de sedimentação ao longo da altura.sedimentação ao longo da altura.
Sedimentação Floculenta (Tipo II)
Propriedade da sedimentação floculenta: A dimensão física da partícula é alterada durante o seu processo de sedimentação gravitacional (floculação por sedimentação diferencial), o que significa dizer que a sua velocidade de sedimentação é variável.
B
H
L
1
2
Vh
Vs
DECANTADORES CONVENCIONAIS EM ETA’S E ETE’S
DECANTADORES CONVENCIONAISETA ALTO DA BOA VISTA
DECANTADORES CONVENCIONAISETA ALTO DA BOA VISTA
DECANTADORES CONVENCIONAISETA ALTO DA BOA VISTA
DECANTADORES CONVENCIONAISETA ALTO DA BOA VISTA
DECANTADORES CONVENCIONAISPARÂMETROS DE PROJETO
►Taxa de escoamento superficial: 20 Taxa de escoamento superficial: 20 mm33/m/m22/dia a 60 m/dia a 60 m33/m/m22/dia./dia.
►(Função das características de (Função das características de sedimentabilidade do floco, definidas sedimentabilidade do floco, definidas pelas etapas de coagulação-floculação)pelas etapas de coagulação-floculação)
►Altura do decantador: 3,0 metros a 5,0 Altura do decantador: 3,0 metros a 5,0 metros.metros.
DECANTADORES CONVENCIONAISPARÂMETROS DE PROJETO
►Relação Comprimento/Largura Relação Comprimento/Largura 4 4►Taxa de escoamento linear (vertedor) Taxa de escoamento linear (vertedor)
1,8 l/m/s 1,8 l/m/s ►Re Re 20.000 (Verificação) 20.000 (Verificação)►Fr Fr 10 10-5-5
..
h
e
RVR
h
r RgV
F.
2
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
Canal de água
coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR
tVLh.
tVHS.
LHV
V h
S
.
2' L
L
02 canais
B
H
L
1
2
Vh
Vs
H/2
L’
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR
tVLh.tVH
S.
LHV
V h
S
.
4' L
L
02 canais
B
H
L
1
2
Vh
Vs
H/4
L’
n canais
nL
L '
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
lh
sen s
sv
VV
sen
s
sh
VV
cos
Vsh
Vsv
senVVssv.
cos.ssh
VV
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
Vsh
Vsv
senVVssv.
cos.ssh
VV
tVVlsv
.0
tVwsh
.
shsvVw
VVl
0
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
Vsh
Vsv
cos..0 ss
Vw
senVVl
senwlVw
Vs .cos.
.0
wl
L
senLV
Vs
cos.0
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS
senLV
Vs
cos.0
senAQ
AQ
Vp.
0
0
Ap
senLsenASQ
Vp
c
s
cos....
Equação de dimensionamento
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS
DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS
CONVENCIONAL X LAMINAR
senLsenASQ
Vp
c
s
cos....
AQ
Vqs Decantador convencional
Decantador laminar
senLsenSq
q cL
c
cos...
cc
L
SsenLsen
cos..
•Sc=1 (Placas planas)•Sc=4/3 (Tubos circulares)•Sc=11/8 (Tubos quadrados)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 20 30 40 50 60 70 80
qL
/qC
Ângulo das placas com a horizontal
Sedimentação laminar - Ângulo das placas
CONVENCIONAL X LAMINARÂNGULO DAS PLACAS
cc
L
SsenLsen
cos..
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0 10 20 30 40 50 60
qC
/qL
l/w
Sedimentação laminar - Efeito da grandeza L (l/w)
CONVENCIONAL X LAMINARGRANDEZA L (l/w)
cc
L
SsenLsen
cos..
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)
DECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)
DECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)
DECANTADORES LAMINARESPARÂMETROS DE PROJETO
►Velocidade de sedimentação: 20 Velocidade de sedimentação: 20 mm33/m/m22/dia a 60 m/dia a 60 m33/m/m22/dia./dia.
►(Função das características do floco, (Função das características do floco, definidas pelas etapas de coagulação e definidas pelas etapas de coagulação e floculação)floculação)
►Ângulo das placas com a horizontal: 60Ângulo das placas com a horizontal: 60oo
DECANTADORES LAMINARESPARÂMETROS DE PROJETO
►Comprimento da placa: 0,6 metros a 1,2 Comprimento da placa: 0,6 metros a 1,2 metrosmetros
►Velocidade de escoamento entre as Velocidade de escoamento entre as placas: 15 cm/min a 20 cm/minplacas: 15 cm/min a 20 cm/min
►Espessura entre as placas: 4 cm a 8 cmEspessura entre as placas: 4 cm a 8 cm
DECANTADORES LAMINARESPARÂMETROS DE PROJETO
►Altura do decantador: 4,0 metros a 6,0 Altura do decantador: 4,0 metros a 6,0 metros.metros.
►Relação Comprimento/Largura Relação Comprimento/Largura 2 2►Taxa de escoamento linear (vertedor) Taxa de escoamento linear (vertedor)
1,8 l/m/s 1,8 l/m/s
DIMENSIONAMENTO DE UNIDADES DE SEDIMENTAÇÃO
Vazão: 1,0 m3/s Velocidade de sedimentação dos flocos: 40
m/dia Número de unidades de sedimentação: 04 Profundidade da lâmina líquida=4,5 m
DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS
Cálculo da área
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
SS A
QqV
223
3540
//40
/600.21m
diamm
diamqQ
AS
Verificação do tempo de detenção hidráulico
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
horashorassm
mmQ
Vdech 7,2
/600.3./25,0
5,4.5403
3
Definição da geometria do decantador
Admitindo uma relação entre L/B igual a 4, tem-se que:
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
22 540.4. mBLBAS
mB 6,11mL
mB
0,47
0,12
25640,47.0,12. mmmLBAS
Verificação da taxa de escoamento superficial
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
diammm
diamAQ
qS
//3,38564
/600.21 232
3
►Cálculo da velocidade horizontalCálculo da velocidade horizontal
scmmmsm
AQ
Vh
h /463,00,12.5,4/25,0 3
Cálculo do Raio Hidráulico
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
►Cálculo do Número de ReynoldsCálculo do Número de Reynolds
mhB
hBRh 57,2
5,4.20,120,12.5,4
.2.
905.11.
hhe
RVR OK000.20
Dimensionamento das calhas de coleta de água decantada
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
qHql ..018,0
ql=vazão linear nas calhas de coleta de água decantada (l/s/m)H=altura útil do decantador (m)q=taxa de escoamento superficial no decantador (m3/m2/dia)
Dimensionamento das calhas de coleta de água decantada
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
qHql ..018,0 3,38.5,4.018,0lq
mslql //10,3
Valor de projeto adotado: 2,5 l/s/mValor de projeto adotado: 2,5 l/s/m
Cálculo do comprimento total de vertedor
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
Valor de projeto adotado: 2,5 l/s/mValor de projeto adotado: 2,5 l/s/m
vl L
Qq m
mslsl
Lv 100//5,2/250
Cálculo do comprimento total de vertedor
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
Admitindo que o comprimento da calha de coleta Admitindo que o comprimento da calha de coleta de água de lavagem não exceda a 20% do de água de lavagem não exceda a 20% do comprimento do decantador, tem-se quecomprimento do decantador, tem-se que:
mmLcalha 4,92,0.0,47
Cálculo do número de calhas
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
3,54,9.2
100.2
mm
LL
Ncalha
vcalhas
Portanto, vamos adotar um total de 06 calhas, com Portanto, vamos adotar um total de 06 calhas, com 9,0 metros de comprimento9,0 metros de comprimento
mmcalhasLv 1082.0,9.06
mslmsl
LQ
qv
l //31,2108
/250
Cálculo do espaçamento entre as calhas
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
mcalhas
mEsp 0,2
060,12
FILTRAÇÃO
Perda de carga em sistemas de filtração Fluidificação e expansão de meios filtrantes Lavagem de meios filtrantes Dimensionamento de sistemas de filtração
FLOCULAÇÃO, SEDIMENTAÇÃO E FILTRAÇÃO
Diâmetro das partículas
Fre
qu
ênci
a re
lati
vaÁgua bruta
Água coagulada
Diâmetro crítico
Se Vs > q, todas as partículas com diâmetro superior a dc serão removidas
dc apresenta Vs
Diâmetro das partículas
Fre
qu
ênci
a re
lati
vaÁgua bruta
Água coagulada Água floculada
Diâmetro crítico
dp > dc Partículas sedimentáveis
FLOCULAÇÃO, SEDIMENTAÇÃO E FILTRAÇÃO
Sistema de filtração !!!
SISTEMA DE FILTRAÇÃOSABESP - ETA RIO GRANDE
SISTEMA DE FILTRAÇÃOSABESP - ETA RIO GRANDE
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
F1 F2 F8
SISTEMA DE FILTRAÇÃOSABESP - ETA GUARAÚ
SISTEMA DE FILTRAÇÃOSABESP - ETA ABV
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
F1
F2
F5
F6
FILTRAÇÃO
Definição: Processo de separação sólido-líquido utilizado para promover a remoção de material particulado presente na fase líquida.
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