Gerenciamento e Tratamento de Águas Residuárias - GTAR

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1 Gerenciamento e Tratamento de Águas Residuárias - GTAR Segunda 15 às 17h IC III sala 16 Turma: 2015/1 Profª. Larissa Bertoldi

2 Aula de hoje.. Tratamento Preliminar Gradeamento Desarenador (Caixa de areia) Controle de vazão

3 Remoção de sólidos grosseiros e areia Operações Físicas

4 Remover Sólidos grosseiros, areia, cascalho, pedras, etc. Qual é a procedência desse material? Água de chuva Esgotos domésticos

5 GRADEAMENTO Barras metálicas paralelas e igualmente separadas Verticais ou Inclinadas (90º ou 45º) Pode ter mais de uma grade menor separação entre as barras. - Remoção de sólidos grosseiros e corpos flutuantes. - O material de dimensões maiores do que o espaçamento entre as barras é removido.

6 GRADEAMENTO Grades: Tipos de grades Espaçamento (mm) Grossa 40 a 100 Média 20 a 40 Fina 10 a 20

7 GRADEAMENTO Local de instalação: Na chegada das ETE s ou nas Estações Elevatórias Dimensionamento: Quantidade de material retido Espaçamento entre as barras; Educação sanitária e hábitos da população; Sazonalidade.

8 GRADEAMENTO Dimensionamento: Escoamento dentro de certos limites de velocidade Vel. Mínima = 0,40 m/s Vel. Máxima = 0,75 m/s Velocidade muito baixa Velocidade muito alta Grande volume de material retido Depósito de areia no fundo do canal Material que deveria ser retido é arrastado.

9 GRADEAMENTO Finalidade: Proteger bombas, aeradores, raspadores de lodo, comportas, válvulas, tubulações e outros equipamentos; Reduzir obstruções em canalizações, calhas e outros dispositivos; Pré-condicionar o esgoto bruto favoravelmente aos processos de tratamento subsequentes; Proteção dos corpos receptores.

10 GRADEAMENTO Material retido: originado de lançamentos inadequados nas instalações de esgoto, como ligações de águas pluviais, descarte de sólidos em vasos sanitários, infiltrações na rede coletora, etc. O material removido, geralmente é destinado para aterro sanitário ou incineração.

11 GRADEAMENTO Material retido: O material retido pode sofrer algum processo antes de ter seu destino final Lavagem Secagem Adição de substância química - Evitar a emanação de odores desagradáveis; - Evitar a proliferação de insetos e outros animais que transmitam doenças; - Facilitar o manuseio do material removido.

12 GRADEAMENTO Grades de operação manual

13 Grades de operação manual GRADEAMENTO

14 Grades mecanizadas GRADEAMENTO

15 Grades mecanizadas GRADEAMENTO

16 GRADEAMENTO Grades mecanizadas

17 GRADEAMENTO Grades mecanizadas

18 GRADEAMENTO Grades mecanizadas

19 Caixa de areia DESARENADOR Projetado Reter a areia Armazenar Remoção e destino final Mecanismo Sedimentação

20 Caixa de areia DESARENADOR

21 Caixa de areia DESARENADOR Finalidade: Evitar abrasão em equipamentos e tubulações; Evitar obstrução em calhas, canalização, etc; Pré-condicionar o esgoto bruto favoravelmente aos processos de tratamento subsequentes; Evitar o acúmulo de sedimentos em tanques de tratamento com redução de volume útil e do tempo de reação biológica.

22 Caixa de areia DESARENADOR Unidade que promove uma queda de velocidade do efluente, permitindo uma deposição de areia e outros detritos minerais inertes e densos. Resíduos mais densos Sedimentam no fundo do tanque e formam o lodo; Resíduos menos densos Flutuam na superfície; Matéria Orgânica passa para as etapas seguintes.

23 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Forma: Prismática (quadrada ou retangular) Cilíndrica Separação sólido/líquido: Gravidade (natural e aerada) Centrifugação

24 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Remoção: Manual Mecanizada Fundo: Plano Inclinado Cônico

25 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Prismática (retangular) Separação por gravidade Remoção manual Fundo plano

26 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Cilíndrica Separação por gravidade Remoção mecanizada (parafuso) Fundo plano Vantagem: não precisa controlar a vazão Desvantagem: Matéria orgânica também sedimenta.

27 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Parafuso de Arquimedes

28 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Parafuso de Arquimedes

29 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Prismática (retangular) Dispositivo de aeração Fundo inclinado Vantagem: admite variação de vazão, baixa concentração de MO. Desvantagem: Elevado custo e energia

30 Caixa de areia DESARENADOR Tipos de caixas de areia: Formação de vortex Entrada tangencial do esgoto Formato cônico Material acumulado no fundo Remoção de areia: bombeamento ou sifão Vantagem: Ocupa pouco espaço. Desvantagem: Unidades patenteadas, gasto de energia.

31 Caixa de areia DESARENADOR Variáveis que interferem no funcionamento da caixa de areia: Turbulência Tamanho da partícula Quantidade de partículas Velocidade do fluxo/partícula Diâmetro da partícula (mm) Velocidade de sedimentação (cm/s) 0,3 4,3 0,2 2,4 0,1 0,9

32 Caixa de areia DESARENADOR Princípio de Funcionamento: Nas instalações de efluentes domésticos é desejável a remoção de partículas 0,2 mm Adotar velocidade do fluxo de 0,30 m/s V < 0,20 m/s deposição de matéria orgânica (odor) V > 0,40 m/s arraste de areia Alargamento da seção de chegada do esgoto diminuir a velocidade; Instalar dispositivo controlador de vazão a jusante do desarenador.

33 Caixa de areia DESARENADOR Perturbações na operação: Excesso de matéria orgânica no material removido Causa Velocidade muito baixa Prevenção / Recuperação Redução da área da seção transversal Arraste de areia no efluente Causa Prevenção / Recuperação Velocidade muito alta - Maior frequência na remoção de areia - Colocar em funcionamento outra caixa de areia - Aumentar a área da seção transversal

34 Caixa de areia DESARENADOR Dispositivo de remoção: Pequenas ETE s Manual Limpeza com ferramentas manuais Com paralização da unidade Grandes e médias ETE s Mecanizada Limpeza mecanizada Sem paralização da unidade A remoção deve ser contínua!!!

35 Caixa de areia DESARENADOR Dispositivo de remoção:

36 CONTROLE DE VAZÃO Medidor de vazão: Calha Parshall Vertedores retangulares ou triangulares Local: a jusante da caixa de areia

37 Medidor de vazão: Calha Parshall: CONTROLE DE VAZÃO Medir com relativa facilidade e de forma contínua as vazões de entrada e saída.

38 CONTROLE DE VAZÃO Medidor de vazão: Calha Parshall A medição funciona através de uma relação pré-estabelecida entre a altura de fluído na calha, demonstrada por uma escala de graduação fixada em seu interior e a vazão. A medição é realizada em três estágios: a) Seção convergente: Equaliza a velocidade do fluído em sua entrada, diminuindo a possibilidade de turbulências, aumentando a precisão do equipamento; b) Seção de afunilamento: Na segunda seção o líquido é submetido a uma concentração produzida pelo estreitamento das laterais; c) Seção divergente: A parte final do equipamento tem o objetivo de normalizar o fluxo do canal.

39 Medidor de vazão: Calha Parshall CONTROLE DE VAZÃO

40 Medidor de vazão: Calha Parshall CONTROLE DE VAZÃO

41 Medidor de vazão: Vertedores CONTROLE DE VAZÃO Usados onde as Calhas Parshall não podem ser empregadas

42 Medidor de vazão: Vertedores CONTROLE DE VAZÃO Qt = 1,4 x H 3 2 Qt = 1,838 x L x H 3 2

43 Medidor de vazão: Vertedores CONTROLE DE VAZÃO

44 Material disponível em:

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