Universidade Tecnolgica Federal do Paran C TRATAMENTO PRELIMINAR

Universidade Tecnológica Federal do Paraná C TRATAMENTO PRELIMINAR DE ESGOTOS GRADEAMENTO E CAIXA DE AREIA Prof. Dr. Roque Passos Pivelli Prof. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho Adaptado por: Eudes José Arantes PHD-2411 Saneamento I 1

CONCEPÇÃO DE ETE’s Esgoto doméstico Infiltração na Rede Contribuições específicas • Padrões de Emissão • Padrões de qualidade Esgoto Sanitário Esgoto Tratado Estação de Tratamento de Esgotos PHD-2411 Saneamento I 2

PROCESSO DE LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL Grade Caixa de areia Decantador Primário Tanque de Aeração Decantador Secundário Rio Adensamento Digestão Secagem PHD-2411 Saneamento I Lodo “Seco” 3

GRADEAMENTO (REMOÇÃO DE SÓLIDOS GROSSEIROS) Os dispositivos de remoção de sólidos grosseiros (grades) são constituídos de barras de ferro ou aço paralelas, posicionadas transversalmente no canal de chegada dos esgotos na estação de tratamento, perpendiculares ou inclinadas, dependendo do dispositivo de remoção do material retido. As grades devem permitir o escoamento dos esgotos sem produzir grandes perdas de carga. PHD-2411 Saneamento I 4

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CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE GRADEAMENTO • Dimensão das barras Largura: 4 mm a 10 mm Comprimento: 25 mm a 75 mm • Inclinação das barras Verticais ou inclinadas Limpeza manual: 45 o ou 60 o Limpeza mecanizada: 70 o a 90 o PHD-2411 Saneamento I 8

DISPOSITIVOS DE REMOÇÃO E QUANTIDADE DE MATERIAL RETIDO Lavagem Ancinhos (Rastelo) Mecânicos Manuais Condicionamento do material retido PHD-2411 Saneamento I Secagem Adição de substâncias químicas 9

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE GRADEAMENTO • Velocidade de passagem 0, 6 m/s a 1, 2 m/s (Limpeza mecanizada) 0, 6 m/s a 0, 9 m/s (Limpeza manual) • Velocidade no canal a montante da grade (Velocidade de aproximação) Maior do que 0, 4 m/s • Perda de carga Obstrução máxima permitida (50%) 0, 15 m (Limpeza manual) 0, 10 m (Limpeza mecanizada) PHD-2411 Saneamento I 10

DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE GRADEAMENTO S=área da secção transversal do canal até o nível d’água Au=área útil da secção transversal a=espaçamento entre as barras t=espessura das barras H=perda de carga na grade (m) PHD-2411 Saneamento I 11

SISTEMA DE GRADEAMENTO • Detalhes Construtivos PNB-569 e PNB-570 • Outros dispositivos de remoção de sólidos grosseiros Grades de barras curvas Peneiras estáticas Peneiras de tambor rotativo PHD-2411 Saneamento I 12

CAIXAS DE AREIA Objetivo: Remoção de areia através de sedimentação, sem que haja remoção conjunta de sólidos orgânicos Características das partículas a serem removidas (“Areia”) • Diâmetro efetivo: 0, 2 mm a 0, 4 mm • Massa Específica: 2. 650 kg/m 3 • Velocidade de sedimentação: 2, 0 cm/s PHD-2411 Saneamento I 13

CAIXAS DE AREIA Dispositivos de remoção • Manuais ou mecânicos (Bandeja de aço removidas por talha e carretilha ou bombeamento) Quantidade e destino do material retido • Quantidade: 30 a 40 l/1. 000 m 3 de esgoto Destino do material retido (“Areia”) • Aterro Sanitário. A areia poderá ser também lavada em caixas mecanizadas PHD-2411 Saneamento I 14

CAIXAS DE AREIA Tipos de caixa de areia • Tipo canal com velocidade constante controlada por Calha Parshall • Secção quadrada em planta, com remoção mecanizada de lodo • Caixa de areia aerada PHD-2411 Saneamento I 15

CAIXAS DE AREIA Caixa de areia tipo canal com velocidade constante controlada por Calha Parshall • Velocidade 0, 30 m/s • Velocidade inferior a 0, 15 m/s Depósito de matéria orgânica na caixa • Velocidade superior a 0, 4 m/s Arraste Depósito de matéria orgânica na caixa PHD-2411 Saneamento I 16

DIMENSIONAMENTO 1 Vh H Vs L Prática de Projeto PHD-2411 Saneamento I 17

DIMENSIONAMENTO 1 Vh H Vs L • Largura da caixa de areia • Taxa de escoamento superficial q=600 a 1. 300 m 3/m 2/dia PHD-2411 Saneamento I 18

CAIXAS DE AREIA Operação da caixa de areia • Limpeza quando a areia ocupar metade da altura ou dois terços de seu comprimento total Quantidade de material removido por m 3 de esgoto • Controle Teor de umidade Teor de sólidos voláteis PHD-2411 Saneamento I 19

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Fórmula da Calha Parshall: Q(m 3/s) = K. HN (H em m) PHD-2411 Saneamento I 21

Exemplo de Dimensionamento - Dados PHD-2411 Saneamento I 22

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Cálculo do rebaixo (z) à entrada da c. Parshall PHD-2411 Saneamento I 24

Grade adotada e “Eficiência” PHD-2411 Saneamento I 25

Área útil (Au) e Área da Seção do Canal (S) Adotando-se a velocidade de passagem pela grade v = 0, 8 m/s: PHD-2411 Saneamento I 26

Largura (b) do canal da grade e verificações de velocidade PHD-2411 Saneamento I 27

Verificações de Perda de Carga PHD-2411 Saneamento I 28

Cálculo da Caixa de Areia Cálculo da área da secção transversal (A) e da Largura da Caixa de Areia (B) Adotando-se a velocidade sobre a caixa v = 0, 3 m/s tem-se: PHD-2411 Saneamento I 29

Verificações: PHD-2411 Saneamento I 30

• Cálculo do Comprimento (L) • Taxa de escoamento Superficial resultante: PHD-2411 Saneamento I 31

• Cálculo do rebaixo da caixa de areia: Para a taxa de 30 L/1000 m 3 e para vazão média de final de plano, Q = 126, 58 L/s, tem-se o seguinte volume diário de areia retida na caixa: V = 0, 03 L/m 3 x 126, 58 L/s x 86, 4 = 328 L Para um rebaixo de 20 cm tem-se um intervalo de limpeza da caixa de 10 dias. PHD-2411 Saneamento I 32