Aula 4 - Sedimentação
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ESCOLA POLITÉCNICA DA USPESCOLA POLITÉCNICA DA USPDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
HIDRÁULICA E SANITÁRIAHIDRÁULICA E SANITÁRIAPHD 2411 – SANEAMENTO IPHD 2411 – SANEAMENTO I
SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL
Prof. Dr. Roque Passos PiveliProf. Dr. Roque Passos PiveliProf. Dr. Sidney Seckler Ferreira FilhoProf. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
►IntroduçãoIntrodução►Lei de NewtonLei de Newton►Lei de StokesLei de Stokes►Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)►Modelação Matemática do Modelação Matemática do
Processo de Sedimentação Processo de Sedimentação DiscretaDiscreta
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
►Sedimentação Floculenta (Tipo II)Sedimentação Floculenta (Tipo II)►Decantadores convencionais de Decantadores convencionais de
fluxo horizontalfluxo horizontal►Decantadores laminaresDecantadores laminares►Exercício – Dimensionamento de Exercício – Dimensionamento de
decantadores convencionais e decantadores convencionais e laminareslaminares
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TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTODE 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
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Decantadores !!!
SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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Decantadores !!!
SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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PROCESSO DE LODOS ATIVADOS PROCESSO DE LODOS ATIVADOS CONVENCIONALCONVENCIONAL
Grade Caixa de areiaDecantador
PrimárioTanque deAeração
Decantador Secundário
Adensamento
Digestão
Secagem Lodo “Seco”
Rio
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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SEDIMENTAÇÃO SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
Definição: Processo de Definição: Processo de separação sólido-líquido que separação sólido-líquido que tem como força propulsora a tem como força propulsora a ação da gravidade.ação da gravidade.
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SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
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 Sedimentação por compressão
(Tipo 4)(Tipo 4)
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Peso
EmpuxoForça de arraste
EFP a
0yFgVgmP olpp ...
gVE ol ..
2
... 2VACF pda
Velocidade de Velocidade de SedimentaçãoSedimentação
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Peso
Empuxo
EFP a
olpolpd VgVgVAC
....2
... 2
ololppd VgVgVAC
....2
... 2
Velocidade de Velocidade de SedimentaçãoSedimentação
Força de arraste
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Velocidade de Velocidade de SedimentaçãoSedimentação
Peso
EmpuxoForça de arraste
ololppd VgVgVAC
....2
... 2
6
. 3p
ol
dV
d
pp
C
dgV
..3
.)..(4
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Velocidade de Velocidade de SedimentaçãoSedimentação
Peso
EmpuxoForça de arraste
Log Re
Log Cd
Região A
Região B
Região CRegião D
0,2 500 2.105
0,44
0,1
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Velocidade de Velocidade de SedimentaçãoSedimentação
d
pp
C
dgV
..3
.)..(4
..
.2424
ped dVRC
.18
)..( 2pp dg
V
Lei de Newton
Lei de Stokes
Log Re
Log Cd
Região A
Região B
Região CRegião D
0,2 500 2.105
0,44
0,1
![Page 21: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/21.jpg)
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)I)
►Sedimentação discreta: As Sedimentação discreta: As partículas permanecem com partículas permanecem com dimensões e velocidades dimensões e velocidades constantes ao longo do processo constantes ao longo do processo de sedimentação, não ocorrendo de sedimentação, não ocorrendo interação entre as mesmasinteração entre as mesmas
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SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)I)
![Page 23: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/23.jpg)
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)I)
![Page 24: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/24.jpg)
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)I)
![Page 25: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/25.jpg)
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)I)
![Page 26: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/26.jpg)
SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)I)
![Page 27: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/27.jpg)
Sedimentação Discreta (Tipo Sedimentação Discreta (Tipo I)I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
tVL h .
tVH S . LHV
V hS
.
HBQ
Vh .
![Page 28: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/28.jpg)
Sedimentação Discreta (Tipo Sedimentação Discreta (Tipo I)I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
LHV
V hS
.
HBQ
Vh .
LHBHQ
VS ...
s
S AQ
LBQ
V .
![Page 29: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/29.jpg)
Sedimentação Discreta (Tipo Sedimentação Discreta (Tipo I)I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
sS A
QLBQ
V . sA
Qq Taxa de
escoamento superficial
qVs
Partículas com Vs superiores a q serão removidas durante o processo de sedimentação gravitacional
![Page 30: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/30.jpg)
Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)Análise do Equacionamento Análise do Equacionamento
MatemáticoMatemático
qAQ
Vs
S qVs
Vs=Velocidade de sedimentação (m/s)q=taxa de escoamento superficial(m3/m2/dia)
►q é função somente da geometria do q é função somente da geometria do decantador, portanto, é um decantador, portanto, é um parâmetro de projeto.parâmetro de projeto.
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Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)Análise do Equacionamento Análise do Equacionamento
MatemáticoMatemático
qAQ
Vs
S qVs
Vs=Velocidade de sedimentação (m/s)q=taxa de escoamento superficial(m3/m2/dia)
►VVss é uma propriedade da partícula, é uma propriedade da partícula, podendo esta ser manipulada podendo esta ser manipulada mediante a operação dos processos mediante a operação dos processos de coagulação-floculaçãode coagulação-floculação
![Page 32: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/32.jpg)
Floculação e Floculação e Sedimentação Sedimentação
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
![Page 33: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/33.jpg)
Floculação e Floculação e Sedimentação Sedimentação
Diâmetro das partículas
Fre
qu
ênci
a re
lati
vaÁgua bruta
Água coaguladaÁgua floculada
Diâmetro crítico
dp > dc Partículas sedimentáveis
![Page 34: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/34.jpg)
Sedimentação Discreta Sedimentação Discreta (Tipo I)(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
![Page 35: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/35.jpg)
SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (TIPO II)(TIPO II)
►Sedimentação floculenta: a Sedimentação floculenta: a velocidade de sedimentação das velocidade de sedimentação das partículas não é mais constante, partículas não é mais constante, uma vez que as mesmas uma vez que as mesmas agregam-se ao longo do processo agregam-se ao longo do processo de sedimentação. de sedimentação.
![Page 36: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/36.jpg)
SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (TIPO II)(TIPO II)
►Com o aumento do diâmetro das Com o aumento do diâmetro das partículas há, partículas há, conseqüentemente, o aumento conseqüentemente, o aumento de sua velocidade de de sua velocidade de sedimentação ao longo da altura.sedimentação ao longo da altura.
![Page 37: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/37.jpg)
Sedimentação Floculenta Sedimentação Floculenta (Tipo II)(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
![Page 38: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/38.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS EM ETA’S E CONVENCIONAIS EM ETA’S E
ETE’SETE’S
![Page 39: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/39.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS EM ETA’S E CONVENCIONAIS EM ETA’S E
ETE’SETE’S
![Page 40: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/40.jpg)
Decantadores !!!
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO DA BOA VISTAETA ALTO DA BOA VISTA
![Page 41: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/41.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO DA BOA VISTAETA ALTO DA BOA VISTA
![Page 42: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/42.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO DA BOA VISTAETA ALTO DA BOA VISTA
![Page 43: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/43.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO DA BOA VISTAETA ALTO DA BOA VISTA
![Page 44: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/44.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO DA BOA VISTAETA ALTO DA BOA VISTA
![Page 45: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/45.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO DA BOA VISTAETA ALTO DA BOA VISTA
![Page 46: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/46.jpg)
Decantadores !!!
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)
![Page 47: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/47.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)
![Page 48: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/48.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)
![Page 49: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/49.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)
![Page 50: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/50.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)
![Page 51: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/51.jpg)
Decantadores !!!
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 52: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/52.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 53: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/53.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 54: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/54.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 55: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/55.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 56: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/56.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 57: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/57.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 58: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/58.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO►Taxa de escoamento superficial: Taxa de escoamento superficial:
20 m20 m33/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, sedimentabilidade do floco, definidas pelas etapas de definidas pelas etapas de coagulação-floculação)coagulação-floculação)
►Altura do decantador: 3,0 metros Altura do decantador: 3,0 metros a 5,0 metros.a 5,0 metros.
![Page 59: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/59.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO►Relação Comprimento/Largura Relação Comprimento/Largura 4 4►Taxa de escoamento linear Taxa de escoamento linear
(vertedor) (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
![Page 60: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/60.jpg)
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
![Page 61: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/61.jpg)
Canal d
e á
gua co
ag
ula
da
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
![Page 62: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/62.jpg)
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
![Page 63: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/63.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
tVLh.
tVHS.
LHV
V h
S
.
2' LL
02 canais
B
H
L
1
2
Vh
Vs
H/2
L’
![Page 64: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/64.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
tVLh.tVH
S.
LHV
V h
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.
4' LL
02 canais
B
H
L
1
2
Vh
Vs
H/4
L’
n canais
nL
L '
![Page 65: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/65.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
lh
sen s
sv
VV
sen
s
sh
VV
cos
Vsh
Vsv
senVVssv.
cos.sshVV
![Page 66: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/66.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
Vsh
Vsv
senVVssv.
cos.sshVV
tVVlsv
.0
tVwsh
.
shsvVw
VVl
0
![Page 67: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/67.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
Vsh
Vsv
cos..0 ss
Vw
senVVl
senwlVw
Vs .cos.
.0
wl
L
senLV
Vs
cos.0
![Page 68: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/68.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
Vs
V0
w
l
Trajetória crítica
h
Vsh
Vsv
senLV
Vs
cos.0
senAQ
AQ
Vp.
0
0
Ap
senLsenASQ
Vp
c
s
cos....
Equação de dimensionamento
![Page 69: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/69.jpg)
DECANTADORES DE FLUXO DECANTADORES DE FLUXO LAMINARLAMINAR
![Page 70: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/70.jpg)
CONVENCIONAL X CONVENCIONAL X LAMINARLAMINAR
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)
![Page 71: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/71.jpg)
Sedimentação laminar - Ângulo das placas
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 20 30 40 50 60 70 80
Ângulo das placas com a horizontal
qL
/qC
CONVENCIONAL X LAMINARCONVENCIONAL X LAMINARÂNGULO DAS PLACASÂNGULO DAS PLACAS
cc
L
SsenLsen
cos..
![Page 72: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/72.jpg)
Sedimentação laminar - Efeito da grandeza L (l/w)
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
l/w
qC
/qL
CONVENCIONAL X LAMINARCONVENCIONAL X LAMINARGRANDEZA L (l/w)GRANDEZA L (l/w)
cc
L
SsenLsen
cos..
![Page 73: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/73.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)
![Page 74: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/74.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)
![Page 75: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/75.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)
![Page 76: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/76.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)
![Page 77: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/77.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)
![Page 78: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/78.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)
![Page 79: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/79.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)
![Page 80: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/80.jpg)
DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARESETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)
![Page 81: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/81.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES LAMINARESLAMINARES
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS 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 (Função das características do floco, definidas pelas etapas de floco, definidas pelas etapas de coagulação e floculação)coagulação e floculação)
►Ângulo das placas com a Ângulo das placas com a horizontal: 60horizontal: 60oo
![Page 82: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/82.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES LAMINARESLAMINARES
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO
►Comprimento da placa: 0,6 Comprimento da placa: 0,6 metros a 1,2 metrosmetros a 1,2 metros
►Velocidade de escoamento entre Velocidade de escoamento entre as placas: 15 cm/min a 20 cm/minas placas: 15 cm/min a 20 cm/min
►Espessura entre as placas: 4 cm a Espessura entre as placas: 4 cm a 8 cm8 cm
![Page 83: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/83.jpg)
DECANTADORES DECANTADORES LAMINARESLAMINARES
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO
►Altura do decantador: 4,0 metros Altura do decantador: 4,0 metros a 6,0 metros.a 6,0 metros.
►Relação Comprimento/Largura Relação Comprimento/Largura 22
►Taxa de escoamento linear Taxa de escoamento linear (vertedor) (vertedor) 1,8 l/m/s 1,8 l/m/s
![Page 84: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/84.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE UNIDADES DE UNIDADES DE
SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
►Vazão: 1,0 mVazão: 1,0 m33/s/s►Velocidade de sedimentação dos Velocidade de sedimentação dos
flocos: 40 m/diaflocos: 40 m/dia►Número de unidades de Número de unidades de
sedimentação: 04sedimentação: 04►Profundidade da lâmina líquida=4,5 Profundidade da lâmina líquida=4,5
mm
![Page 85: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/85.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
![Page 86: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/86.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
![Page 87: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/87.jpg)
►Cálculo da área Cálculo da área
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
SS A
QqV
223
3540
//40
/600.21m
diamm
diamqQ
AS
![Page 88: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/88.jpg)
►Verificação do tempo de detenção Verificação do tempo de detenção hidráulicohidráulico
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
horashorassm
mmQVdec
h 7,2/600.3./25,0
5,4.5403
3
![Page 89: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/89.jpg)
►Definição da geometria do decantadorDefinição da geometria do decantador
Admitindo uma relação entre L/B igual a 4, tem-se Admitindo uma relação entre L/B igual a 4, tem-se que: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
![Page 90: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/90.jpg)
►Verificação da taxa de escoamento Verificação da taxa de escoamento superficialsuperficial
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
diammm
diamAQ
qS
//3,38564
/600.21 232
3
►Cálculo da velocidade Cálculo da velocidade horizontalhorizontal
scmmmsm
AQ
Vh
h /463,00,12.5,4/25,0 3
![Page 91: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/91.jpg)
►Cálculo do Raio HidráulicoCálculo do Raio Hidráulico
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
►Cálculo do Número de Cálculo do Número de ReynoldsReynolds
mhB
hBRh 57,2
5,4.20,120,12.5,4
.2.
905.11.
hh
eRV
R OK000.20
![Page 92: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/92.jpg)
►Dimensionamento das calhas de coleta de água Dimensionamento das calhas de coleta de água decantadadecantada
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)
![Page 93: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/93.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
![Page 94: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/94.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
![Page 95: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/95.jpg)
►Dimensionamento das calhas de coleta de água Dimensionamento das calhas de coleta de água decantadadecantada
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
![Page 96: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/96.jpg)
►Cálculo do comprimento total de vertedorCálculo 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
![Page 97: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/97.jpg)
►Cálculo do comprimento total de vertedorCálculo do comprimento total de vertedor
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
Admitindo que o comprimento da calha de Admitindo que o comprimento da calha de coleta de água de lavagem não exceda a coleta de água de lavagem não exceda a 20% do comprimento do decantador, tem-20% do comprimento do decantador, tem-se quese que:
mmLcalha 4,92,0.0,47
![Page 98: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/98.jpg)
►Cálculo do número de calhasCálculo 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 Portanto, vamos adotar um total de 06 calhas, com 9,0 metros de comprimentocalhas, com 9,0 metros de comprimento
mmcalhasLv 1082.0,9.06
mslmsl
LQ
qv
l //31,2108
/250
![Page 99: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/99.jpg)
►Cálculo do espaçamento entre as calhasCálculo do espaçamento entre as calhas
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
mcalhasm
Esp 0,206
0,12
![Page 100: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/100.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES DECANTADORES CONVENCIONAIS CONVENCIONAIS
12,0 m
47,0 m
2,0 m1,0 m
9,0 m
![Page 101: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/101.jpg)
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
![Page 102: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/102.jpg)
Canal d
e á
gua co
ag
ula
da
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
![Page 103: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/103.jpg)
Canal de água coagulada
CASA DE QUÍMICA
LAY-OUT DE ETAs LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E
DECANTADORESDECANTADORES
![Page 104: Aula 4 - Sedimentação](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033012/55cf98f5550346d0339aade8/html5/thumbnails/104.jpg)
Muito Muito Obrigado !Obrigado !
!!!!