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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
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
Erro! Vínculo não válido. ........................................................................................15
Reator UASB .............................................................................................................16
Filtro Aerado Submerso FAS .....................................................................................21
Sistema de desinfecção .............................................................................................24
Balanço de sólidos do sistema Aeróbio + Anaeróbio .................................................25
Produção de lodo na ETE ..........................................................................................26
Resumo .........................................................................................................................27
Lista de equipamentos ..................................................................................................28
Informações da Empresa ..............................................................................................30
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.
· Reatores Anaeróbios – UASB;
· Filtros Aerados Submersos, ;
· Decantador secundários e
· Clorador.
Pág. 03 Memorial Descritivo
Memorial Descritivo
Pré-tratamento
Gradeamento
O gradeamento da EEA 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.
Pág. 04 Memorial Descritivo
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 da EEA 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.
Pág. 05 Memorial Descritivo
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.
Pág. 06 Memorial Descritivo
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 EEA 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.
Pág. 07 Memorial Descritivo
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
Contribuição de esgoto sanitário 802.400 l/dia
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
Infiltração na rede 432.000 l/dia
Contribuição de esgoto sanitário 1.394.880 l/dia
Estimativa de vazão máxima diária do empreendimento
Pág. 09 Memorial de cálculo
Determinação da vazão máxima horária
Vazão máxima diária do empreendimento 962.880 l/dia
Coeficiente de vazão máxima hora (K2) 1,50 l/dia
Infiltração na rede 432.000 l/dia
Contribuição de esgoto sanitário 1.876.320 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
Infiltração na rede 432.000 l/dia
Contribuição de esgoto sanitário 833.200 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.
Pág. 10 Memorial de cálculo
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
Pág. 11 Memorial de cálculo
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
Pág. 12 Memorial de cálculo
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).
Au (área útil) 0,022 m²
Eficiência 82 %
Área ocupada (materia retido na grade) 0,50
S = Seção do canal 0,05 m²
Au (área útil) 0,022 m²
Eficiência 61 %
Área ocupada (materia retido na grade) 0,50
S = Seção do canal 0,07 m²
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
Qmax hora - vazão max horária 0,022 m³/s
S = Seção do canal 0,05 m²
V0 - para grade fina 0,305 m/s
Qmax hora - vazão max horária 0,022 m³/s
S = Seção do canal 0,07 m²
Velocidade do efluente no canal da grade
V0 = Qmax hora / S
Pág. 13 Memorial de cálculo
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.
Pág. 14 Memorial de cálculo
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 3,0 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 = 6 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 633,60
n = constante tabelada 1,55
H = carga na seção convergente 0,15 m
Altura do efluente na calha Parshall
Para vazão mínima
Calha parshall 3 "
Q = vazão de esgoto 78,18 m³/h
K = constante tabelada 633,60
n = constante tabelada 1,55
H = carga na seção convergente 0,26 m
Para vazão máxima
Pág. 15 Memorial de cálculo
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
Pág. 16 Memorial de cálculo
Reator UASB
Dimensionamento
Os reatores UASBs, receberão todo o efluente gerado no município.
Volume do reator
Quantidade 7 unidade
Marca
Modelo
Capacidade de tratamento 180 m³/dia
UASB
EEA
UASB EEA 175
Q = Vazão do efluente 180,0 m³/dia
TDH = Tempo de detenção hidráulica 8,0 h
VUASB = Volume mínimo do reator 60,0 m³
Determinação do volume do UASB
V = volume mínimo do UASB 60,00 m³
R = raio do UASB - valor adotado 1,90 m
H = altura mínima do UASB 5,29 m
Determinaçao da altura mínima do reator
R = raio do UASB - valor adotado 1,9 m
H = altura mínima do UASB 6,0 m
V = volume mínimo do UASB 68,0 m³
Determinaçao do volume de projeto do reator
Pág. 17 Memorial de cálculo
Carga hidráulica volumétrica
Q média 180,00 m³/h
V reator 68,00 m³
CHV = Carga orgânica volumetrica* 2,65 m³/m².dia
Carga hidráulica volumétrica
* valor recomendado <4 m³/m².dia
Tempo de detenção hidráulico real
Velocidade ascensional
Q médio 180,00 m³/h
A reator 11,34 m²
VS - velocidade ascencional* 0,66 m/h* valor recomendado entre 0,5 e 0,7 m/h
Velocidade ascencional
V reator 68,00 m³
Q média 190,53 m³/h
TDH* 8,57 horas
Tempo de detenção hidráulica
* valor recomendado >8 horas
Pág. 18 Memorial de cálculo
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) 180,00 kg/dia
Plodo - produção de lodo 27,00 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
Pág. 19 Memorial de cálculo
Mlodo - Massa de lodo produzida 27,00 kg/dia
Dlodo - Densidade do lodo 1030 kg/m³
Teor de sólidos do lodo 5%
V lodo 0,52 m³/dia
Volume de lodo
Produção de Biogás
Eficiência do reator 68,57%
CDQO - Carga orgânica DQO 180,0 kgDQO/dia
Carga orgânica removida 123,4 kgDQO/dia
Determinação da carga orgânica removida
Carga orgânica removida 123,4 kg/dia
Plodo - produção de lodo 27,00 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
Pág. 20 Memorial de cálculo
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 0
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 0,68
Constante empirica 2 0,35
EDQO - Eficiência de remoção de DQO 68,57% %
Eficiência estimada de remoção do DQO
)68,01(10035,0
hDQOE
θh - Te po de dete ção 9,07 horas
Constante empirica 1 0,70
Constante empirica 2 0,50
EDQO - Eficiência de remoção de DBO 76,75 %
Eficiência estimada de remoção do DBO
)70,01(10050,0
hDBOE
Pág. 21 Memorial de cálculo
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 70%
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
Eficiência desejada 80%
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
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
Pág. 22 Memorial de cálculo
r - ráio do reator 1,90 m
h - altura do meio suporte 2,00 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
Pág. 23 Memorial de cálculo
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
Mlodo - Massa de lodo produzida 10,80 kg/dia
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
Pág. 24 Memorial de cálculo
Sistema de desinfecção
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.
Largura 1,5 m
Comprimento 1,5 m
Altura 1 m
Volume das chicanas 2,25 m³
Número de chicanas calculado 12,92 unidade
Número de chicanas adotado 14 unidade
Volume do clorador 31,5 m³
Tempo de detenção final 33 minutos
Determinaçao do número de chicanas
Pág. 25 Memorial de cálculo
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
Mlodo - Massa de lodo produzida 37,80 kg/dia
Dlodo - Densidade do lodo 1030 kg/m³
Teor de sólidos do lodo 5%
V lodo 0,73 m³/dia
Volume de lodo no sistema
Pág. 26 Memorial de cálculo
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.
Mlodo - Massa de lodo produzida 37,80 kg/dia
Número de módulos 7 unidades
Mlodo do sistema 264,6 kg/dia
Dlodo - Densidade do lodo 1030 kg/m³
Teor de sólidos do lodo 5%
Volume de lodo produzido no sistema 5,14 m³/dia
Produção de lodo do sistema
Pág. 27 Resumo
Resumo
Gradeamento
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
Caixa de areia
Largura do canal 0,6 m
Extensão do canal 3 m
Profundidade 0,3 m
Calha Parshall
Modelo 3 "
Rebaixo Z 0,07 m
Estação Elevatória
Volume 10,60 m³
Diâmetro 3,00 m
Altura útil 1,50 m
Reator anaeróbio - UASB
Diâmetro 3,8 m
Altura útil 6,00 m
Quantidade 7 unidade
Tempo de detenção 8,00 horas
Produção de lodo por reator 27,00 kgSST/dia
Produção de biogás 43,47 m³/dia
Eficiência esperada 70%
Reator aeróbio - FAS
Diâmetro 3,8 m
Quantidade 7 unidade
Q ar - vazão de ar no sistema 12600 m³/dia
Volume de lodo produzido no sistema 5,14 m³/dia
Sistema de desinfecção
Volume 31,5 m³
N. de chicanas 14 unidade
Comprimento das chicanas 1,5 m
Largura 1,5 m
Tempo de detenção 33 minutos
Eficiência de remoção de DBO do sistema
Eficiência de remoção de DBO 90%
Pág. 28 Lista de equipamentos
Lista de equipamentos
Tratamento anaeróbio
UASB
Quantidade 7 unidade
Marca EEA
Modelo UASB EEA 175
Capacidade de tratamento 180 m³/dia
Escada de acesso ao tanque
Quantidade 1 unidade
Material Aço carbono
Acabamento Pintura eletrostática anti ferrugem
amarela
Passarelas entre os UASBs
Quantidade 4 unidade
Material Aço carbono
Acabamento Pintura eletrostática anti ferrugem
amarela
Queimador de gas tipo flare
Quantidade 1 unidade
Modelo Queimador aberto tipo Flare com ignição
Alimentação placa solar
Tratamento aeróbio
Caixa de distribuição
Quantidade 1 unidade
Modelo 1 Entrada 2 saídas
FAS
Quantidade 7 unidade
Marca EEA
Modelo FAS EEA 175
Capacidade de tratamento 180 m³/dia
Pág. 29 Lista de equipamentos
Soprador
Quantidade 2 unidade
Marca Vazflux
Modelo RNT 31.20 DN 100
Potência 20 cv
Vazão 12600 m³/dia
Pressão de serviço 7 mca
Bomba de descarte de lodo
Quantidade 14 unidades
Marca Dancor
Modelo AAE 715S - 0,5 cv
Vazão 10,5 m³/h
Pressão de serviço 6 mca
Desinfecção
Bomba dosadora de cloro
Quantidade 1 unidade
Modelo Etatron
Potência 75 W
Vazão 5 l/h
Pressão de serviço 15 BAR
Elevatória de efluente da centrífuga
Bomba submersível
Quantidade 2 unidades
Marca Schneider
Modelo BCS 220
Potência 1 cv
Pressão de serviço 9 mca
Controle de nível Chave boia
Centrífuga
Quantidade 1 unidades
Marca Gratt
Modelo Gmt 230L
Potência 12,5 cv
Pág. 30 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
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ENG.RODRIGO COURI DE ALMEIDA
CREA 5060129299-SP
N° ART: 92221220150435938