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1 PROJETO CIVIL / HIDRÁULICO DO SISTEMA DE TRATAMENTO ARAGUARI - MG ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS CENTRAL CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES ANO VAZÃO DOMÉSTICA (l/s) VAZÃO (l/s) VAZÃO TOTAL (l/s) POPULAÇÃO (com infiltração) Mínima Média Máxima Infiltração Industrial Mínima Média Máxima ,77 133,53 240,36 59,22 0,00 125,99 192,75 299, ,06 146,11 263,00 69,88 0,00 142,94 215,99 332, ,34 158,69 285,64 80,53 0,00 159,87 239,22 366, Coeficiente do dia de maior consumo (K1)... 1,20 Coeficiente da hora de maior consumo (K2)... 1,50 MEDIDOR PARSHALL. Tamanho do Medidor : w = 1' ou w = 30,50 cm. Altura d'água no canal do medidor Parshall - Ha - (m): Q = K x Ha n n =... 1,522 K =... 0,690 Q máx = 299,58 l/s Ha máx. = 0,578 m Q méd = 192,75 l/s Ha méd = 0,433 m Q mín = 125,99 l/s Ha mín = 0,327 m Q máx = 366,17 l/s Ha máx. = 0,659 m Q méd = 239,22 l/s Ha med. = 0,499 m Q mín = 159,87 l/s Ha min. = 0,383 m. Rebaixamento a ser feito no Canal Parshall - Z (m) Q min. = Ha min - Z Q máx. Ha máx - Z 125,99 = 0,327 - Z >>> 0,153 m 366,17 0,659 - Z Valor de Z adotado (m)... 0,15 6-9

2 . Dimensionamento do canal de montante da Calha Parshall Largura da Calha Parshall - "D" (cm)... 84,50 cm Dimensão do canal - adotada (cm) ,00 cm Velocidade no canal : Q V A = > > > V Q A Altura Área VELOC. Ano Vazão do Canal Molhada (m 3 /s) (m) (m 2 ) (m/s) INICIO Q máx = 0,300 0,428 0,642 0,467 DE Q méd = 0,193 0,283 0,425 0,454 PLANO Q mín = 0,126 0,177 0,266 0,475 FIM Q máx = 0,366 0,509 0,764 0,480 DE Q méd = 0,239 0,349 0,524 0,457 PLANO Q mín = 0,160 0,233 0,350 0,457 CAIXA DE AREIA. Número de Caixa de Areia Taxa de aplicação adotada (S 0 ) m 3 /m 2 x dia. Área superficial total A = Q m3/dia = >>> A = 17,22 m 2 S Área superficial por caixa... 8,61 m 2. Dimensões sugeridas para seção retangular.. Comprimento: 3,39.. Largura: 2,54. Para seção quadrada adotado as seguintes dimensões:.. Lado: 2,44 m.. Área de cada desarenador... 5,95 m 2. Volume de material retido: Considerando 1,50E-05 m3/m3 de material retido na caixa de areia, temos: 1 a etapa: Vret= 279,92 l/dia 2 a etapa: Vret= 310,03 l/dia 6-10

3 . Altura de lâmina sobre o vertedor Q 1,838LH 3 2 Onde: Q = vazão em m 3 /s L = extensão do vertedor em m H = altura da lâmina sobre o vertedor em m Q máx = 299,58 l/s Hc = 0,10 m Q méd = 192,75 l/s Hc = 0,08 m Q mín = 125,99 l/s Hc = 0,06 m Q máx = 366,17 l/s Hc = 0,12 m Q méd = 239,22 l/s Hc = 0,09 m Q mín = 159,87 l/s Hc = 0,07 m O vertedor localizado na saída da caixa de areia controlará o nível d'água a montante. Para que o extravasor não trabalhe afogado, a cota de topo do vertedor será igual ao nível d'água máximo definido pela Calha Parshall.. Dimensionamento do canal de montante da Caixa de Areia Dimensão do canal - adotada (cm) cm Degrau na entrada do desarenador (cm) cm Velocidade no canal : Q V A = > > > V Q A Altura Área VELOC. Ano Vazão do Canal Molhada (m 3 /s) (m) (m 2 ) (m/s) INICIO Q máx = 0,300 0,289 0,289 1,037 DE Q méd = 0,193 0,269 0,269 0,717 PLANO Q mín = 0,126 0,249 0,249 0,506 FIM Q máx = 0,366 0,309 0,309 1,185 DE Q méd = 0,239 0,279 0,279 0,857 PLANO Q mín = 0,160 0,259 0,259 0,617. Retenção de Sólidos em Suspensão Carga "per capita" de sólidos suspensos... 0,060 kg SS/hab x dia 6-11

4 Coeficiente de redução de SS no desarenador... 10% Carga afluente de sólidos suspensos ,64 kg SS / dia Retenção de SS no desarenador ,16 kg SS / dia GRADEMANETO Grade Mecânica - Fina. Característica da Grade:.. Espessura das barras (t) :... 3/8 ".. Abertura entre barras (e) :... 0,8 cm.. Velocidade a ser considerada na grade (m/s) :... 0,60. Eficiência E = e = 0,31 >>> E = 45,6% e + t 0,690. Número de canais adotados Início de Operação... 2 Ana Final de Projeto Vazão por canal Início de Operação... 0,150 m 3 /s Ana Final de Projeto... 0,183 m 3 /s. Área útil necessária ao escoamento - Au -(m 2 ): Au = Q máx V Au = 0,15 >>> Au = 0,25 m 2 0,60 Au = 0,18 >>> Au = 0,31 m 2 0,60. Área total a montante da grade incluindo as barras - St -(m 2 ): St = Au E St = 0,25 >>> St = 0,55 m 2 0,

5 St = 0,31 >>> St = 0,68 m 2 0,456. Perda de carga - hf - (m) - Segundo Metcalf e Eddy: hf = 1.43 x ( V 2 - v 2 2g ) Onde V = Velocidade através das barras limpas v = Velocidade a montante da grade Sendo, v = E x V = 0,456 x 0,60 a) Grade limpa: v = 0,27 m/s V = 0,60 m/s >>> hf1 = 0,02 m b) Grade 50 % suja: Sendo, V duas vezes a vel. normal V = 1,20 m/s >>> hf2 = 0,10 m Uma vez que o gradeamento é mecânico, será considerado a grade limpa para definição da altura da lâmina no canal a montante. Altura máxima da lâmina no canal à montante da grade: H = Hc + hf Hc... 0,29 m hf... 0,10 m H... 0,39 m Hc... 0,31 m hf... 0,10 m H... 0,41 m. Largura do canal - b' - (m): b' = St Hm b' = 0,55 >>> b' = 1,41 m 0,39 b' = 0,68 >>> b' = 1,66 m 0,

6 Largura de cada canal adotado (m)... 1,20. Velocidade no canal de montante V = Q S = 0,150 = 0,32 m/s 1,20 x 0,39 = 0,183 = 0,37 m/s 1,2 x 0,41 Ter-se-á, portanto, as velocidades na grade para as vazões a seguir: ÁREA Veloc. Ano Vazão Líquida - AU Total - St (m 3 /s) (m 2 ) (m 2 ) (m/s) INICIO Q máx = 0,150 0,25 0,55 0,60 DE Q méd = 0,096 0,16 0,35 0,60 PLANO Q mín = 0,063 0,11 0,23 0,60 FIM Q máx = 0,183 0,31 0,67 0,60 DE Q méd = 0,120 0,20 0,44 0,60 PLANO Q mín = 0,080 0,13 0,29 0,60. Volume de material retido: Considerando o valor de 0,015 litros de material retido na grade por m 3 de esgoto gradeado, tem-se para a vazão média afluente o seguinte volume: 1 a etapa... Vret(l/dia) = a etapa... Vret(l/dia) = 310 Grade Manual - Grossa. Característica da Grade:.. Espessura das barras (t) :... 3/4 ".. Abertura entre barras (e) :... 5,0 cm.. Velocidade a ser considerada na grade (m/s) :... 0,60. Eficiência E = e = 1,97 >>> E = 72,4% e + t 2,

7 . Número de canais adotados Início de Operação... 1 Ana Final de Projeto Vazão por canal Início de Operação... 0,300 m 3 /s Ana Final de Projeto... 0,366 m 3 /s. Área útil necessária ao escoamento - Au -(m 2 ): Au = Q máx V Au = 0,30 >>> Au = 0,50 m 2 0,60 Au = 0,37 >>> Au = 0,61 m 2 0,60. Área total a montante da grade incluindo as barras - St -(m 2 ): St = Au E St = 0,50 >>> St = 0,69 m 2 0,724 St = 0,61 >>> St = 0,84 m 2 0,724. Perda de carga - hf - (m) - Segundo Metcalf e Eddy: hf = 1.43 x ( V 2 - v 2 ) 2g Onde V = Velocidade através das barras limpas v = Velocidade a montante da grade Sendo, v = E x V = 0,724 x 0,60 a) Grade limpa: v = 0,43 m/s V = 0,60 m/s >>> hf1 = 0,01 m 6-15

8 b) Grade 50 % suja: Sendo, V duas vezes a vel. normal V = 1,20 m/s >>> hf2 = 0,09 m. Altura máxima da lâmina no canal à montante da grade: H = Ha - Z + hf H à montante da grade fina... 0,39 m hf... 0,01 m H... 0,40 m Ha... 0,41 m hf... 0,09 m H... 0,50 m. Largura do canal - b' - (m): b' = St Hm b' = 0,69 >>> b' = 1,73 m 0,40 b' = 0,84 >>> b' = 1,68 m 0,50 Largura de cada canal adotado (m)... 1,50. Velocidade no canal de montante V = Q S = 0,300 = 0,50 m/s 1,50 x 0,40 = 0,366 = 0,49 m/s 1,50 x 0,

9 Ter-se-á, portanto, as velocidades na grade para as vazões a seguir: ÁREA Veloc. Ano Vazão Líquida - AU Total - St (m 3 /s) (m 2 ) (m 2 ) (m/s) INICIO Q máx = 0,300 0,50 0,69 0,60 DE Q méd = 0,193 0,32 0,44 0,60 PLANO Q mín = 0,126 0,21 0,29 0,60 FIM Q máx = 0,366 0,61 0,84 0,60 DE Q méd = 0,239 0,40 0,55 0,60 PLANO Q mín = 0,160 0,27 0,37 0,60. Volume de material retido: Considerando o valor de 0,015 litros de material retido na grade por m 3 de esgoto gradeado, tem-se para a vazão média afluente o seguinte volume: 1 a etapa... Vret(l/dia) = a etapa... Vret(l/dia) = 310. Interligação TP - CDV 1 - Diâmetro da Tubulação de Interligação TP - CDV mm - Coeficiente de rugosidade Velocidade na Tubulação de Interligação TP - CDV1... 1,86 m/s - Extensão m - Nivel na Câmara de Saída para CDV 1 Q = C d S (2gh) 1/2 Onde: Q = Vazão (m 3 /s) h = carga média disponível (m) S = área da seção de descarga (m 2 ) C d = coeficiente de descarga Para:.. Q = 0,3662 m 3 /s.. S = 0,1963 m 2 = >>> Tubulação de saída.. C d = 0,61 Temos H máx = 0,476 m - Perda de Carga na Interligação TP - CDV1..Perda de carga unitária (hu) hu = 10,643 x Q 1,85 x C -1,85 x D -4,87... hu... 0,00812 m/m 6-17

10 ... Perda de carga na tubulação (m)... 6,61 m..perda de carga localizada (hc) hc = K V 2 2g CODIGO PEÇAS QUANT. K UNITÁRIO K TOTAL 8 Curva de 90º 1 0,40 0,40 9 Curva de 45º 2 0,20 0,40 10 Curva de 22 1/2º 3 0,10 0,30 11 Entrada normal de canalização 1 0,50 0,50 20 Saída de Canalização 1 1,00 1,00... hc... 0,46 m..perda de carga total... 7,07 m 2,

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