Capitulo36_Dimensionamento de Caixa Separadora de Água e Óleo

8/12/2019 Capitulo36_Dimensionamento de Caixa Separadora de gua e leo

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Manejo de guas pluviaisCapitulo 36- Caixa de reteno de leo e sedimentos

Engenheiro Plnio Tomaz 13 de outubro de 2008 [email protected]

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SumrioOrdem Assunto

Capitulo 36- Caixa de reteno de leos e sedimentos36.1 Introduo36.2 Densidade gravimtrica36.3 Tipos bsicos de separadores por gravidade leo/gua36.4 Vazo de pico36.5 Mtodo Racional36.6 Equao de Paulo S. Wilken para RMSP36.7 Vazo relativa ao volume WQv que chega at o pr-tratamento usando o Mtodo Racional

para P= 25mm e P=13mm.36.8 Critrio de seleo36.9 Limitaes36.10 Custos e manuteno36.11 Lei de Stokes36.12 Dados para projetos36.13 Desvantagens da caixa de leos e graxas36.14 Caixa de reteno de leo API por gravidade

36.15 Dimenses mnimas segundo FHWA36.16 Volume de deteno36.17 Caixa de reteno coalescente com placas paralelas36.18 Fabricantes no Brasil de caixas com placas coalescentes36.19 Flotao36.20 Sistemas industriais americanos para separao de leos e graxas36.21 Skimmer36.22 Postos de gasolina36.24 Vazo que chega at o pr-tratamento36.25 Pesquisas do US Army, 2000

36.26 Princpios de Allen Hazen sobre sedimentao36.27 Lei de Stokes51pginas


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Figura 36.1- Posto de gasolina

Figura 36.2- Pistas de Aeroportos


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Figura 36.3- Estacionamento de veculoshttp://www.vortechnics.com/assets/HardingTownship.pdf. Acesso em 12 de novembro de 2005.

Firma Vortechnic.

Figura 36.4- Estradas de rodagem asfaltadas

As guas pluviais em geral contm glbulos de leo que variam de 25m a 60m e com

concentraes de leo e graxas em torno de 4 mg/l a 50mg/l (Arizona, 1996), mas entretanto as guaspluviais proveniente de postos de gasolina, etc possuem grande quantidade de leo e graxas.A emulso requer tratamento especial e existem varias tcnicas, sendo uma delas a

acidificao, a adio de sulfato de alumnio e introduo de polmeros conforme Eckenfelder, 1989,ainda com a desvantagem do sulfato de alumnio produzir grande quantidade de lodo.

Dica: a caixa separadora de leos, graxas e sedimentos que seguem a norma API sopara glbulos maiores ou iguais a 150m, reduzem o efluente para cerca de 50mg/l(Eckenfelder, 1989).

Dica: a caixa separadora de leos, graxas e sedimentos com placas coalescentes so para

globos maiores ou iguais a 60 m e reduzem o efluente para 10mg/l (Eckenfelder, 1989).


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36.2 Densidade gravimtricaH lquidos imiscveis, como por exemplo, o leo e a gua. Os lquidos imiscveis ou no

solveis um com o outro formam uma emulso ou suspenso coloidal com glbulos menores que

1m. Emulso uma mistura de dois lquidos imiscveis: detergente, etc.Soluo: a mistura de dois ou mais substncias formando um s lquido estvel.Uma maneira de separ-los por gravidade a utilizao da Lei de Stokes, pois sendo menor a

densidade do leo o glbulo tende a subir at a superfcie. As Tabela (36.1) e (36.3) mostram asdensidades gravimtricas de alguns lquidos.

Na caixa de reteno de leos e sedimentos que denominaremos resumidamente deSeparador, ficam retidos os materiais slidos e leo. O separador de leo remove hidrocarbonetosde densidade gravimtricas entre 0,68 a 0,95.

Tabela 36.1- Densidades de vrios lquidos

Lquido Densidade a 20 Clcool etlico 0,79Benzeno 0,88Tetracloreto de carbono 1,59Querosene 0,81Mercrio 13,37leo cru 0,85 a 0,93leo lubrificante 0,85 a 0,88gua 1,00

Fonte: Streeter e Wylie, 1980

A eficincia das caixas separadoras de leo e graxas estimada pela Tabela (36.2) para caixascom trs cmaras e poos de visita.

Tabela 36.2 Eficincia das caixas de leos e graxas

Tipo de caixas Volume(m3)

Reduo(%)

TSSSlidos totais em suspenso Metais Pesados leos e graxas

Trs cmaras 52 48% 21% a 36% 42%Poo de visita 35 61% 42% a 52% 50%

Fonte: Canad, Ontrio-http://www.cmhc-schl.gc.ca/en/imquaf/himu/wacon/wacon_024.cfm.Acessado em 8 de novembro de 2005. As trs cmaras so das normas API - AmericanPetroleum Institute.

Tabela 36.3- Diversas densidades de lquidosLquido Densidade a 20 C

g/cm3ou g/mLBenzeno 0,876leo combustvel mdio 0,852leo combustvel pesado 0,906

Querosene 0,823leo diesel 0,85leo de motor 0,90


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gua 0,998leo Diesel 0,90 recomendado (Auckland, 2005)Querosene 0,79 recomendado(Auckland, 2005)Gasolina 0,75 recomendado (Auckland, 2005)

Etanol 0,80

A velocidade de ascenso dos glbulos de leo depende da viscosidade dinmica que variacom o tipo de lquido e com a temperatura.

Dica: adotaremos neste trabalho hidrocarboneto com densidade gravimtrica de 0,90.

A Tabela (36.4) mostra os tempos de ascenso com relao ao dimetro do glbulo de leoonde se pode observar que uma partcula com dimetro de 150m tem um tempo aproximadamentemenor que 10min. Quanto menor o dimetro do glbulo, maior o tempo de separao gua/leo.

Tabela 36.4- Tempo de ascenso, estabilidade da emulso e dimetro do glbuloTempo de ascenso Estabilidade da emulso Dimetro do glbulo

(m)< 1 min Muito fraco >500

< 10 min Fraco 100 a 500Horas Moderado 40 a 100Dias Forte 1 a 40

Semanas Muito Forte < 1 (Coloidal)

A distribuio do dimetro e do volume dos glbulos est na Figura (36.5).

Figura 36.5- Dimetro e distribuio dos glbulos de leos

Fonte: http://www.ci.knoxville.tn.us/engineering/bmp_manual/knoxvilleBMP.pdf. Acessado em12 de novembro de 2005.


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Figura 36.6- Separador de leo em posto de gasolinahttp://www.ci.knoxville.tn.us/engineering/bmp_manual/knoxvilleBMP.pdf. Acessado em 12 denovembro de 2005.


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36.3 Tipos bsicos de separadores por gravidade leo/guaExiste basicamente, trs tipos de separador gua/leo por gravidade: Separador tipo API (Americam Petroleum Institute) para glbulos maiores que 150m

Separador Coalescentede placas paralelaspara glbulos maiores que 60m. Separador tipo poo de visita elaborado por fabricantes

Oseparador tipo APIpossui trs cmaras, sendo a primeira para sedimentao, a segunda para odepsito somente do leo e a terceira para descarga. So geralmente enterradas e podem serconstrudas em fibra de vidro, ao, concreto ou polipropileno.

A remoo da lama e do leo podem ser feitas periodicamente atravs de equipamentos especiais.O leo retirado atravs de equipamentos manuais ou mecnicos denominados skimmer quando acamada de leo atinge 5cm mais ou menos.

Oseparador Coalescente tambm por gravidade e ocupa menos espao, sendo bastante usado,porm apresentam alto custo e possibilidade de entupimento. Possuem placas paralelas corrugadas,inclinadas de 45 a 60 e separadas entre si de 2cm a 4cm. Segundo o dicionrio Houaiss coalescerquer dizer unir intensamente, aglutinar e coalescentequer dizer: que se une intensamente; aderente;aglutinante.

O separador elaborado por fabricante possuem tecnologias variadas. So os equipamentoschamados: Stormceptor; Vortech, CDS, HIL. No Brasil temos fabricantes como Alfamec comseparadores coalescentes de PEAD, fibra de vidro, ao carbono, ao inox cujas vazes variam de0,8m3/h at 40m3/h.

As demais tecnologias para remoo de leo/gua: flotao, floculao qumica, filtrao (filtrosde areia), uso de membranas, carvo ativado ou processo biolgico no sero discutidas nestetrabalho. Com outros tratamentos poderemos remover leos insolveis bem como TPH (Total

Petroleum Hydrocarbon).Os separadores de leo/gua podem remover leo e TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) abaixode 15mg/l. A sua performance depende da manuteno sistemtica e regular da caixa.

As pesquisas mostram que 30% dos glbulos de leo so maiores que 150m e que 80% maiorque 90m.

Tradicionalmente usa-se o separador para glbulos acima de 150m que resulta num efluenteentre 50mg/l a 60mg/l (Auckland, 1996).

A Resoluo Conama 357/05 no artigo 34 que se refere a lanamentos exige que:Artigo 34-Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente podero ser lanados, direta ou

indiretamente, nos corpos de gua desde que obedeam as condies e padres previstos neste

artigo, resguardadas outras exigncias cabveis:V- leos e graxas1- leos minerais at 20mg/L (Nota: este o nosso caso)2- leos vegetais e gorduras animais at 50mg/L

Para postos de gasolina por exemplo, para remover at 20mg/L de leos minerais necessrio quese removam os glbulos maiores ou igual a 60m.

A remoo de 10mg/L a 20mg/L corresponde a remoo de glbulos maiores que 60m.Tomaremos como padro a densidade do hidrocarboneto < 0,90 g/cm3, partculas de 60m e

performance remoo de at 20mg/L de leos minerais.

Stenstron et al,1982 fez pesquisa na Baia de So Francisco sobre leo e graxa e concluiu que huma forte conexo entre a massa de leo e graxa no incio da chuva. Constatou que as maiores


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quantidades de leo e graxas estavam nas reas de estacionamento e industriais que possuam15,25mg/l de leos e graxas, enquanto que nas reas residenciais havia somente 4,13mg/l.

36.4 Vazo de pico

O projetista deve decidir se escolher se a caixa separadora estar on line ou off line. Seestiver on linea caixa dever atender a vazo de pico da rea, mas geralmente a escolha feita offline,com um critrio que definido pelo poder pblico.

Existe o critrio do first flush que dimensionar o volume para qualidade das guas pluviaisdenominado WQv. Este volume poder ser transformado em vazo atravs do mtodo de Pitt, ondeachamos o nmero CN e aplicando o SCS TR-55 achamos a vazo de pico ou aplicar o mtodoracional que ser usado neste Captulo.

A rea mxima de projeto de 0,40ha, caso seja maior a mesma dever ser subdividida

36.5 Mtodo RacionalA chamada frmula racional a seguinte:

Q= C . I . A /360Sendo:Q= vazo de pico (m3/s);C=coeficiente de escoamento superficial varia de 0 a 1.I= intensidade mdia da chuva (mm/h);A= rea da bacia (ha). 1ha=10.000m2

Exemplo 36.1Dada rea da bacia A=0,4ha, coeficiente de escoamento superficial C=0,70 e intensidade da chuvaI=40mm/h. Calcular o vazo de pico Q.

Q = C . I . A /360 = 0,70 x 40mm/h x 0,4ha/360 = 0,03m3/s

36.6 Equao de Paulo S. Wilken para RMSP

1747,9 . Tr0,181

I =------------------------ (mm/h)( t + 15)0,89

Sendo:I= intensidade mdia da chuva (mm/h);

Tr = perodo de retorno (anos). Adotar Tr=10anos.tc=durao da chuva (min).

36.7 Vazo relativa ao volume WQv que chega at o pr-tratamento usando o Mtodo Racionalpara P= 25mm e P=13mm.

Usando para o tempo de concentrao da Federal Aviation Agency (FAA, 1970) paraescoamento superficial devendo o comprimento ser menor ou igual a 150m.

tc= 3,26 x (1,1 C) x L 0,5/ S 0,333Rv= 0,05+ 0,009 x AI = C

Sendo:tc= tempo de concentrao (min)C= coeficiente de escoamento superficial ou coeficiente deRunoff ( est entre 0 e 1)


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S= declividade (m/m)AI= rea impermevel em porcentagem (%)Rv= coeficiente volumtrico (adimensional)

Aplicando anlise de regresso linear aos valores de C e de I para reas A 2ha para aRMSP obtemos:I = 45,13 x C + 0,98 Para P=25mm

R2 = 0,86

I= 9,09 x C + 0,20 Para P=13mmR2 = 0,86

Sendo:I= intensidade de chuva (mm/h)C= coeficiente de escoamento superficialP=first flush. P=25mm na Regio Metropolitana de So Paulo

R2= coeficiente obtido em anlise de regresso linear. Varia de 0 a 1. Quantomais prximo de 1, mais preciso.

A vazo Q=CIA/360 obtido usando I =45,13x C + 0,98 nos obter a vazo referente aovolume para melhoria da qualidade das guas pluviais WQv.

Figura 36.7- Poo de visita separador de fluxo. As guas pluviais entram no poo devisita e uma parte referente ao volume WQv para melhoria da qualidade das guas pluviais vaipara a caixa separadora de leos e graxas e a outra vai para o crrego ou galeria maisprxima.

http://www.ci.knoxville.tn.us/engineering/bmp_manual/knoxvilleBMP.pdf. Acessado em12 de novembro de 2005

WQv (volume para melhoria da qualidade das guas pluviais)O volume para melhoria da qualidade das guas pluviais dado pela equao:

WQv= (P/1000) x Rv x ASendo:WQv= volume para melhoria da qualidade das guas pluviais (m3)


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P=first flush(mm). Para a RMSP P=25mmRv=0,05+0,009x AIAI= rea impermevel (%)Rv= coeficiente volumtrico (adimensional)

A= rea da bacia em (m2

)

Exemplo 36.2Achar o volume WQv para melhoria da qualidade das guas pluviais para rea de 0,4ha comAI=100% sendo ofirst flushP=25mm.

Rv= 0,05+ 0,009 x AI = 0,05+0,009 x 100= 0,95WQv= (P/1000) x Rv x AWQv= (25mm/1000) x 0,95 x 4000m2=95m3

Exemplo 36.3

Achar a vazo para a melhoria da qualidade das guas pluviais para rea de 0,4ha, com 100% deimpermeabilizao parafirst flushadotado de P=25mm.

Rv= 0,05+ 0,009 x AI = 0,05+0,009 x 100= 0,95=CPara P=25mm defirst flushpara a Regio Metropolitana de So Paulo temos:I = 45,13 x C + 0,98I = 45,13 x 0,95 + 0,98=44mm/h

Q=CIA/360C= 0,95I= 44mm/hA= 0,4haQ= CIA/360= 0,95 x 44 x 0,4/ 360 = 0,050m3/s


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36.8 Critrio de seleo usada a montante do tratamento juntamente com outras BMPs A caixa separadora de leo e slido no funciona para solventes, detergentes ou poluentes

dissolvidos.

Temperatura usual= 20 C Viscosidade dinmica== 0,01 poise Gravidade especfica da gua= 0,9975=0,998 Gravidade especfica do leo= 0,90 Dimetro do glbulo de leo: 150mou em casos especiais 60m. Deve ser feito sempreoff-line. Deve ser usado sempre com ofirst flush. A primeira chuva faz uma lavagem do piso em aproximadamente 20min. o first flush.

Somente este volume de gua denominado WQv encaminhado cmara de deteno deslidos e leos, devendo o restante ser lanado na galeria de guas pluviais ou crrego

mais prximo. Para as duas primeiras cmaras: taxa de28m3/hade rea impermevel (regra prtica). Para a primeira cmara: Taxa de20m2/hade rea impermevel (regra prtica). Pode ser usada em ocasies especiais perto de estradas com trfico intenso. A primeira cmara destinada a reter os resduos slidos; a segunda destinada a separao

do leo da gua e a terceira cmara serve como equalizador para a descarga do efluente. instalada subterraneamente no havendo problemas do seu funcionamento. Pode remover de 60% a 70% do total de sedimentos slidos (TSS). O regime de escoamento dentro da caixa de reteno de leo deve ter nmero de Reynolds

menor que 500 para que o regime seja laminar. Remove 50% do leo livre que vem nas guas pluviais durante o runoff.

No haver ressuspeno dos poluentes que foram armazenados na caixa de leo aplicvel a reas < 0,4hacomo, por exemplo: rea de estacionamento, posto de gasolina,

estrada de rodagem, instalao militar, instalao petrolfera, oficina de manuteno deveculos, aeroporto, etc.

De modo geral o tempo de residncia menor que 30min e adotaremos 20min.

36.9 Limitaes Potencial perigo de ressuspeno de sedimentos, o que depender do projeto feito. No remove leo dissolvido e nem emulso com glbulos de leo muito pequenos.

A rea mxima deve ser de 0,4ha (4.000m2). Caso a rea seja maior deve ser subdividida. O FHWA admite que o limite de 0,4ha pode ir at 0,61ha . As guas pluviais retm pouca gasolina e possui concentrao baixa de hidrocarbonetos,

em geral o leo e graxas nas guas pluviais est emtorno de 15mg/l. As normas API (American Petroleum Institute) 1990, publicao n 421, referente a

Projeto e operao de separadores de leo/gua: recomenda dimetro dos glbulos de leoa serem removidos em separadores por gravidade, devem ser maiores que 150m.

O tamanho usual dos globos de leo varia de 75m a 300m. A gravidade especfica do leo varia de 0,68 a 0,95. Resoluo Conama 357/2005 artigo 34: os efluentes de qualquer fonte poluidora podem

ter at20mg/lde leos minerais.


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36.10Custos e manuteno. Baixo custo de construo. O custo de construo varia de US$ 5.000 a US$ 15.000 sendo a mdia de US$ 7.000 a

US$ 8.000 conforme FHWA

http://www.fhwa.dot.gov/environment/ultraurb/3fs12.htm Acessado em 8 de novembrode 2005.

O leo e os slidos devem ser removidos freqentemente. Inspeo semanal. Nas duas primeiras cmaras iro se depositar ao longo do tempo cerca de 5cm de

sedimentos, devendo ser feita limpeza no mnimo 4 vezes por ano. O material da caixa de leo deve ser bem vedado para evitar contaminao das guas

subterrneas. Potencial perigo de descarga de nutrientes e metais pesados dos sedimentos se a limpeza

no for feita constantemente.

Inspeo aps chuva 13mm em 24h. Dever ser feito monitoramento por inspees visuais freqentemente. Fcil acesso para manuteno. Uso de caminhes com vcuo para limpeza. Os materiais retirados da caixa de separao de leo e resduos deve ter o seu destino

adequado.

32.11 Lei de StokesPara leos e graxas, conforme Eckenfelder, 1989 vlida a aplicao da Lei de Stokes.

Vt= (g / 18 ) x (w-o) x D2

Sendo:Vt= velocidade ascensional (cm/s)= viscosidade dinmica das guas pluviais em poise. 1P= 1 g/cm x sw=densidade da gua (g/cm

3)o =densidade do leo na temperatura (g/cm

3) =1kg/litroSw= gravidade especifica das guas pluviais (sem dimenso)So= gravidade especfica do leo presente nas guas pluviais (sem dimenso).D= dimetro do glbulo do leo presente (cm)g= 981cm/s2

Para D=150m=0,15mm=0,015cmg=981cm/s2

Vt= (981 / 18 ) x (w-o) x (0,015)2

Vt= 0,0123 x [(Sw-So)/ ]Vt= 0,0123 x [(1-So)/ ]

Sendo:= / = 1,007 x 10-6m2/s= viscosidade cinemtica das guas pluviais em Stokes.1 Stoke= 1cm2/s10.000Stokes = 1m2/s


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Para D=60m=0,06mm=0,006cmg=981cm/s2

Vt= (981 / 18 ) x (w-o) x D2

Vt= (981 / 18 ) x (w-o) x (0,006)2

Vt= 0,002 x [(Sw-So)/ ]Vt= 0,002 x [(1-So)/ ]


Para D=40m=0,04mm=0,004cmg=981cm/s2

Vt= (981 / 18 ) x (w-o) x D

2

Vt= (981 / 18 ) x (w-o) x (0,004)2

Vt= 0,0009 x [(Sw-So)/ ]Vt= 0,0009 x [(1-So)/ ]


Exemplo 36.4

Calcular a velocidade ascensional sendo a gravidade especfica das guas pluviais Sw= 0,998 e doleo So= 0,90 e viscosidade dinmica de 0,01poise (20C) para glbulo de leo com dimetro de150m.

Vt= 0,0123 x [(Sw-So)/ ]Vt= 0,0123 x [(0,998-0,90)/ 0,01 ] =0,12 cm/s=0,0012m/s (4,3m/h)

Exemplo 36.5Calcular a velocidade ascensional sendo a gravidade especfica das guas pluviais Sw= 0,998 e doleo So= 0,90 e viscosidade dinmica de 0,01poise (20C) para glbulo de leo com dimetro de60m.

Vt= 0,002 x [(Sw-So)/ ]

Vt= 0,002 x [(0,998-0,90)/ 0,01 ] =0,02 cm/s=0,0002m/s (0,71m/h)Exemplo 36.6Calcular a velocidade ascensional sendo a gravidade especfica das guas pluviais Sw= 0,998 e doleo So= 0,90 e viscosidade dinmica de 0,01poise (20C) para glbulo de leo com dimetro de40m.

Vt= 0,0009 x [(Sw-So)/ ]Vt= 0,0009 x [(0,998-0,90)/ 0,01 ] =0,009 cm/s=0,00009m/s (0,32m/h)

36.12 Dados para projetos O uso individual de uma caixa para aproximadamente 0,4ha de rea impermeabilizada

(Austrlia, 1998) ou no mximo at 0,61ha conforme FHWA..

36.13 Desvantagens da caixa separadora de leo Remoo limitada de poluentes.


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Alto custo de instalao e manuteno. No h controle de volume. Manuteno deve ser freqente. Os sedimentos, leos e graxas devero ser retirados e colocados em lugares apropriados

conforme as leis locais.

36.14 Caixa de reteno de leo API por gravidadeAs teorias sobre dimensionamento das caixas de reteno de leo por gravidade, seguiu-se a

roteiro usado na Nova Zelndia conforme http://www.mfe.govt.nz/publications/hazardous/water-discharges-guidelines-dec98/app-5-separator-design-dec98.pdf com acesso em 8 de novembro de2005.

Admite-se que os glbulos de leo so maiores que 150m e pela Lei de Stokes aplicado aodimetro citado temos: So= gravidade especifica do leo presente nas guas pluviais (sem dimenso).

As caixas API s funcionam para leo livre.

Vt= 0,0123 x [(1-So)/ ] D=150mSendo:= / = viscosidade cinemtica das guas pluviais em Stokes.1 Stoke= 1cm2/s10.000Stokes = 1m2/sVt= velocidade ascensional (cm/s)

A rea mnima horizontal, nos separadores API dada pela Equao:

Ah= F . Q. /VtSendo:Ah= rea horizontal (m2)Q= vazo (m3/s)Vt= velocidade ascensional final da partcula de leo (m/s)

F= fator de turbulncia= F1x F2F1= 1,2F2= fornecido pela Tabela (36.5) conforme relao Vh/ Vt


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Figura 36.8- Esquema da caixa separadora APIFonte: Unified Facilities Criteria UF, US Army Corps of Engineers, Naval

Facilities Engiojneerinf Command, Air Force Civl Engineer Support Agency. 10 july 2001UFC-3-240-03http://chppm-www.apgea.army.mil/USACHPPM%20Technical%20Guide%20276.htm . Acessadoem 12 de novembro de 2005.

Adotamos Vh= 0,015 m/s e Vt=0,002 m/s e a relao Vh/Vt= 0,015/0,002 = 7,5Entrando com Vh/Vt=7,5 na Tabela (36.5) achamos F= 1,40. Podemos obter o valor de F usando aFigura (36.9)

Tabela 36.5 Escolha do valor de turbulncia F2Vh/Vt F2 F=1,2F2

20 1,45 1,7415 1,37 1,6410 1,27 1,526 1,14 1,373 1,07 1,28

Fonte:http://www.mfe.govt.nz/publications/hazardous/water-discharges-guidelines-dec98/app-5-separator-design-dec98.pdf. Acessado em 12 de novembro de 2005.


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Figura 36.9- Valores de F em funo de Vh/VtFonte:http://www.mfe.govt.nz/publications/hazardous/water-discharges-

guidelines-dec98/app-5-separator-design-dec98.pdf. Acessado em 12 de novembro de2005.

Figura 36.10 - Caixa de reteno de leos e sedimentos conforme APIFonte: City of Eugene, 2001


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As dimenses mnimas adotadas na Cidade de Eugene, 2001 que esto na Figura (36.9)so as seguintes:

Altura de gua mnima de 0,90m e mxima de 2,40m. Altura mnima da caixa de 2,10m para facilidade de manuteno.. A caixa de regularizao tem comprimento minimo de 2,40m A caixa de sedimentao tem comprimento minimo de L/3 a L/2. O comprimento mnimo de toda as trs cmaras de 5 vezes a largura W. A largura mnima W de 1,80m Observar na Figura ( 36.9) a caixa separadora, pois, geralmente a caixa separadora de

leo feita off line. Geralmente a caixa de captao de leos e graxas enterrada. Dever haver dispositivo para a retirada do leo.

A rea mnima transversal Ac fornecida pela relao:

Ac= Q/ VhSendo:Ac= rea mnima da seo transversal da caixa (m2).Vh=velocidade horizontal (m/s) = 0,015m/sQ= vazo de pico (m3/s)

O valor da velocidade horizontal Vh muito usado para glbulos de leo de dimetro de150m Vh= 0,015m/s o que resultar em:

Ac= Q./ VhAc= Q/ 0,015 =67Q

Exemplo 36.7Calcular a rea mnima transversal Ac para vazo de entrada de 0,020m3/s para caixa de deteno deleo e graxas a partir do dimetro de 150m.

Ac= 67QAc= 67x 0,020

Ac=1,34m2Nmero de canais (N)Geralmente o nmero de canais igual a um.

N=1 (nmero de canais). Se Ac>16m2ento N>1 (Arizona, 1996)

Profundidade da camada de gua dentro do separador de leo e graxas (d).

d= ( r x Ac) 0,5

d= mxima altura de gua dentro do separador de leo (m) sendo o mnimo de d 0,90m.r= razo entre a profundidade/ largura que varia de 0,3 a 0,5, sendo comumente adotado r=0,3

Exemplo 36.8Calcular o valor de d para r=0,3 e Ac= 1,34m2

d= ( r x Ac) 0,5d= ( 0,3 x 1,34) 0,5


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d=0,63m.Portanto, a altura do nvel de gua dentro da caixa 0,63m, mas para efeito de manuteno a

altura mnima dever ser de 1,80m.

Largura da caixa (W)r= d/W=0,3

W= d/0,3= 0,63 / 0,3 = 2,10mEnto a largura da caixa separadora de leo ser de 2,10m.

Comprimento (Ls) da caixa separadora APILs = F . d . (Vh/ Vt)

Sendo:

Ls=comprimento do separador (m)d=altura do canal (m)Vh= velocidade horizontal (m/s)Vt= velocidade ascensional (m/s)F=fator de turbulncia. Adotamos Vh/vt= 7,5 o valor F=1,40

Os dados aproximados de La e Lf foram adaptados de:http://www.ci.tacoma.wa.us/WaterServices/permits/Volume5/SWMM%20V5-C11.pdf de

Thurston, janeiro de 2003. Acesso em 8 de novembro de 2005.Um valor muito usado para o Fator de Turbulncia F= 1,40 correspondente a Vh/vt

=7,5.Fazendo as substituies teremos:Ls = F . d . (Vh/ Vt)Ls = 1,40 x d x 7,5= 10,5 x dLs = 10,5 x d

Exemplo 36.9Calcular o comprimento somente da caixa separadora de leos e graxas, sendo a altura do nvel degua de 1,22m.

Ls = 10,5 x d

Comprimento da caixa de regularizao(La)O comprimento mnimo de 2,40m.

Comprimento da caixa de sedimentao (Lf)A rea para sedimentao dado em funo da rea impermevel, sendo usado como dado

emprico 20m2/ ha de rea impermevel. Portanto, a rea da caixa de comprimento Lf no poder terrea inferior ao valor calculado.rea= 20m2/ha x A (ha)W= largura

Lf= rea da caixa de sedimentao /W

Exemplo 36.10Seja rea com 4000m2e largura da caixa de reteno de leo de W=2,40m. Calcular o comprimento

Lf.rea da caixa de sedimentao = 20m2/ha x (4000/10000)= 8m2Lf = rea da caixa de sedimentao / W= 8m2/ 2,40m = 3,33m


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Comprimento total (L) da caixa de captao de leoO comprimento L ser a soma de trs parcelas, sendo geralmente maior ou igual a 12,81m :

Lf corresponde a caixa de sedimentao que ficar no inicio

Ls corresponde a caixa separadora de leo propriamente dita que ficar no meio. La corresponde a caixa de sada para regularizao da vazo.

L = Lf + Ls + La

O comprimento total do separador a soma de trs componentes das cmaras de:sedimentao; separao do leo da gua e regularizao conforme Figura (36.11):

= comprimento das trs caixas, sendo a primeira para sedimentao, a segunda para separaodo leo propriamente dito e a terceira para regularizao.

Figura 36.11- Esquema de uma caixa de reteno de leo e sedimentos.Exemplo 36.11Calcular o comprimento total L para rea da bacia de 4.000m2(0,4ha) sendo Ls=12,81, Lf= 3,33m.

Adotando-se o mnimo para La=2,40 teremos:L= Ls+ Lf+ Ls = 12,81+ 3,33+ 2,40= 18,54m

L

Lf Ls La


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Figura 36.12- Variveis da caixa separadora de leos e graxas. Observar que a altura d almina de gua existindo uma folga para at a altura mxima da caixa. O comprimento L ou

seja Ls vai da caixa de sedimentao at a caixa de regularizao.Fonte:http://www.mfe.govt.nz/publications/hazardous/water-discharges-guidelines-dec98/app-5-separator-design-dec98.pdf


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VentilaoDever haver ventilao por razo de segurana e se possvel nos quatro cantos da caixa. O

dimetro mnimo da ventilao de 300mm e deve ter tela de ao com .

Existem caixas com tampas removveis e outras que podem ser usados insufladores de ar.A altura da caixa mnima dever ser de 2,10m para facilitar a manuteno.

36.15 Dimenses mnimas segundo FHWAAs dimenses internas mnimas para uma rea de 0,4ha (4.000m2) a seguinte:

Profundidade= 1,82mLargura =1,22mComprimento = 4,26mComprimento da primeira cmara= 1,82mComprimento para cada uma das outras duas cmaras= 1,22m

Volume das duas primeiras cmaras =(1,82m+ 1,22m) x 1,82m x 1,82m=10m3.Taxa= 10m3/ 0,4ha= 25m3/ha(28m3/ha)Taxa= 2,2m2/ 0,4ha = 6m2/ha(20m2/ha)Volume da caixa separadora= 9,5m3rea superficial da caixa separadora= 5,2m2

Profundidade=d=1,82mFigura 36.13- Esquema de uma caixa de reteno de leo e sedimentos mnima para rea at0,4ha (FHWA) com as dimenses internas.

O comprimento Lf que depende do que vai ser sedimentado pode ser adaptado as condieslocais.

36.16 Volume de detenoO volume de deteno para perodo de retorno Tr=10anos.

V= 4,65 AI . A para Tr= 10anos

A= rea da bacia (ha). A100haV= volume do reservatrio de deteno (m3)AI= rea impermevel (%) variando de 20% a 90%A= rea em hectares (ha) 100haA vazo especfica para pr-desenvolvimento para perodo de retorno de 10anos de 24

litros/segundo x hectare.

L =4,26m

Lf=1,82

Ls=1,22m La=1,22


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Figura 36.14- Separador de leo e graxas em forma de um poo de visita. Temos dois tiposbsicos de separadores de leos e graxas. A primeira a caixa de trs cmaras e a segunda opoo de visita.http://www.ci.tacoma.wa.us/WaterServices/permits/Volume5/SWMM%20V5-C11.pdf. Comacesso em 8 de novembro de 2005.


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Exemplo 36.12Dimensionar uma caixa de reteno leo/gua API para reter glbulos 150m. A rea de umestacionamento de veculos tem 4.000m2 e a mesma ser calculada off-line. Supomos first flush

P=25mm. Supomos que o estacionamento tem 100m de testada com 40m de largura e a declividade de 0,5% (0,005m/m)

Clculo da vazo para melhoria da qualidade das guas pluviais.

Coeficiente volumtrico RvRv=0,05+0,009x AISupomos C= RvC= 0,05 + 0,009 x 10 = 0,95

Intensidade da chuva correspondente ao volume WQv em mm/h para a RMSP.

I = 45,13 x C + 0,98

Tempo de concentraoUsando para o tempo de concentrao da Federal Aviation Agency (FAA, 1970)L= 40mS=0,005m/mC=0,95

tc= 3,26 x (1,1 C) x L 0,5/ S 0,333tc= 3,26 x (1,1 0,95) x 40 0,5/ 0,005 0,333 = 15min

Para So Paulo, equao de Paulo Sampaio Wilken:

1747,9 . Tr0,181

I =------------------------ (mm/h)( t + 15)0,89

Tr= 10anos

1747,9 x 100,181

I =------------------------ =128mm/h( 15 + 15)0,89

Frmula RacionalSendo:A= 0,4 haI = 96mm/hVazo de pico

Q=CIA/360= 0,95 x 128 x 0,4 / 360= 0,135m3/s = 135litros/segundo (Pico da vazo paraTr=10anos)

Portanto, o pico da vazo da rea de 4000m2para Tr=10anos de 130 litros/segundo.


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Vazo para melhoria da qualidade das guas pluviais referente aofirst flushA vazo que ir para a caixa ser somente aquela referente ao volume WQv.

A= 0,4ha

Intensidade da chuva reas A2ha para a RMSP.I = 45,13 x C + 0,98= 45,13 x 0,95 + 0,98 = 44mm/h

Frmula RacionalQ= C . I . A /360 = 0,95 x 44 x 0,4 / 360 = 0,050m3/s = 50litros/segundo

Portanto, a vazo que ir para a caixa de captao de leo ser de 50litros/segundo o restante 135-50= 85 litros/segundo ir para o sistema de galeria existente ou para o crrego mais prximo.

Velocidade ascensional e horizontalAdotamos velocidade ascensional vt=0,002m/s e velocidade horizontal Vh=0,015m/s

rea da seco transversal AcQ= 0,050m3/s

Ac= Q/ 0,015 =0,05/0,015= 3,4m2

Altura d da lmina de gua na caixad= ( r x Ac) 0,5r=0,5 (adotado)d= ( 0,5 x 3,4) 0,5= 1,30m.

Comprimento Ls da cmara de separao de leo propriamente dita

Ls= 10,5 x d= 10,5 x 1,30m = 13,65m

Largura W da caixaW= d / 0,5 = 1,30 / 0,5 = 2,60m> 1,20m mnimo adotado

Cmara de sedimentaoTaxa normalmente adotada para sedimentao=20m2/ha x 0,4ha = 8m2La= rea da cmara sedimentao / largura = 8,0/ 2,60= 3,10m> 2,40m OK.

Cmara de regularizaoAdotado comprimento Lf= 1,20m conforme FHWA

Comprimento total das trs cmarasL =La + Ls + Lf = 3,10+ 13,65 + 1,20 = 17,95mAltura d=1,80 para manuteno. Largura W= 3,00m. Comprimento total= 17,95m

Conferncia:Vh= Q / d x W = 0,050 / (1,3 x 2,6) = 0,0148m/s


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Q= S x VV= Q / S= 0,050m3/s / 3,38m2= 0,01m/sMas tempo= comprimento / velocidade = 17,95m / 0,0148m/s= 1213s=20,2min > 20min OK.

36. 17 Modelo de AucklandVamos apresentar o modelo de Auckland que muito prtico e eficiente para dimensionarcaixa API.rea da projeo da caixa

A rea da caixa onde ser flotado o leo :Ad= (F x Qd)/ Vt

Sendo:Ad= rea da caixa onde ser flotado (m2). Nota: no inclui a primeira cmara de sedimentao e nema ltima cmara de equalizao.F= fator de turbulncia (adimensional)Qd= vazo de pico (m3/h)

Vt= velocidade ascensional (m/h) que depende do dimetro do glbulo e da densidade especfica.

O fator de turbulncia F dado pela Tabela (36.6).

Tabela 36.6- Fator de turbulncia conforme Vh/VT conforme Auckland, 2002Vh/Vt Fator de turbulncia

F15 1,6410 1,526 1,373 1,28

Segundo Auckland, 2002 devemos adotar certos critrios que so: Vh 15 . VT Vh < 25m/h d= profundidade (m) 0,3W < d 0,5 W (normalmente d=0,5W) 0,75 < d < 2,5m W= largura da caixa (m) 1,5m < W < 5m

As restries como a profundidade mnima de 0,75m importante, assim como mantersempre Vh


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A velocidade horizontal Vh deve ser:Vh= 15 x Vh= 15 x 0,62m/h=9,3m/hA rea da seco transversal ser:

Qd/Vh= 4,5m3/h / 9,3m/h=0,48m2

Portanto, a rea da seco transversal dever ter uma ea de 0,48m2

, o que daria uma seomuito pequena e entao vamos escolher as dimenses mnimas que so: largura W=1,50m eprofundidade d=0,75m resultando a seo transversal: 0,75x1,50=1,125m2

Vh x A= QdVh= Qd/ A= 4,5m3/h/ 1,125m2=4 m/hVamos achar o fator de turbulncia F, mas precisamos da relao Vh/VtVh/Vt= 4m/h/ 0,62m/h= 6,45Entrando na Tabela (36.6) estimamos F=1,40A area superficial da cmara do meio destinada a flotao do leo:

Ad= F x Qd/ VtAd= 1,40 x 4,5m3/h/ 0,62m/h

Ad=10,2m2

Portanto, a rea para a flotao do oleo ter 10,2m2. Considerando uma largura de 1,50mteremos:10,2m2/ 1,50m= 6,80mComprimento de 6,80m

Para a primeira cmara de sedimentao usual tomarmos comprimento igual a L/3 e para otanque de equalizao L/4Assim teremos:

Primeira cmara (sedimentao) = L/3=6,80m/3= 2,27mSegunda cmara (flotao do leo) =L=6,80mTerceira cmara= L/4=6,80m/4=1,70mComprimento total= 10,77mProfundidade adotada=d= 0,75mLargura=W=1,50m

Profundidade=d=0,75 e largura = 1,50mPlacas coalescentes

Caso queiramos usar placas coalescentes verticais teremos:Ah= Qd / Vt

Sendo:Ah= rea mnima horizontal das placas (m2)VT= velocidade ascensional (m/h)h= 4,5m3/h / 0,62m/h = 7,26m2Considerando placa com 0,75m x 1,50m temos:

7,26/0,75x1,50=7 placas

Espessura estimada da placa= 1cmEspaamento entre as placas= 2cmFolga: 15cm antes e depois

L =10,77m

Lf=2,27

Ls=6,80m La=1,70


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Distncia= 15+7 x 2 + 7+15= 51cmrea = 0,51m x 1,50=0,77m2 que bem menor que os 10,2m 2obtidos no filtro API gravimtrico.

Aa= Ah/ cos ()Sendo:

A rea da placa (m2

)Ah= rea mnima horizontal (m2)=ngulo de inclinao da placa com a horizontal=60

Aa= 7,62m2/ cos (60)= 7,62/0,50=15,24m2

Exemplo 36.14- Dados do BrasilDimensionar para um posto de gasolina com rea de 300m2uma caixa API para captar os leose graxas provenientes das precipitaes no ptio com glbulo de 60m usando first flushP=25mm.Coeficiente volumtrico Rv

Rv=0,05+0,009x AISupomos C= RvC= 0,05 + 0,009 x 10 = 0,95Adotando first flush P=25mmWQv= (P/1000) Rv x A= (25/1000) x 0,95 x 300m2=7,13m3

Relativamente ao first flush queremos que as primeiras aguas, ous seja P=25mm chegue a caixa decaptao de oleos graxas. O restante da gua pode passar por cima da mesma e ir para a rua. Detemossomente o denominado first flush.Intensidade da chuva correspondente ao volume WQv em mm/h.

Qd= 0,1 x WQv/ (5min x 60s)= 0,1 x 7,13m3/ 300s= 0,00238m3/s=8,6m3/hA= 300/10000=0,03haI=8,8mm/hC=0,95

Portanto, a vazao de pico que vai para o first flush 8,6m3/h.

A velocidade ascensional para globulo de 60m Vt= 0,71m/h.A velocidade horizontal Vh deve ser:Vh= 15 x Vh= 15 x 0,71m/h=10,7m/hA area da seco transversal ser:Qd/Vh= 8,6m3/h / 10,7m/h=0,80m2Portanto, a rea da seco transversal dever ter uma rea de 0,80m2, o que daria uma seo

muito pequena e adotaremos as dimensoes minimais:largura W=1,50mprofundidade d=0,75m resultando aseo transversal: Wx d= 1,50m x 0,75m=1,125m2= AVh x A= QdVh= Qd/ A= 8,6m3/h/ 1,125m2=7,6m/hVamos achar o fator de turbulencia F, mas precisamos da relao Vh/VtVh/Vt= 7,6m/h/ 0,71m/h= 10,7Entrando na Tabela (36.6) estimamos F=1,52A area superficial da cmara do meio destinada a flotao do leo:

Ad= F x Qd/ Vt

Ad= 1,52 x 8,6m3

/h/ 0,71m/h= 18,41m2


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Portanto, a rea para a flotao do oleo ter 18,41m2. Considerando uma largura de 1,50mteremos:18,41m2/ 1,50m= 12,27m.

Portanto, o comprimento de 12,27m

Para a primeira cmara de sedimentao usual tomarmos comprimento igual a L/3 e para otanque de equalizao L/4Assim teremos:

Primeira cmara (sedimentao) = L/3=12,27m/3= 4,09mSegunda cmara (flotao do leo) =L=12,27mTerceira cmara= L/4=12,27/4=3,07mComprimento total= 19,43mProfundidade adotada= 0,75m

Profundidade=d=0,75 e largura = 1,50m

Conferncia:O volume WQv= 7,13m3dever ser menor que o volume da 1 cmara e da segunda cmara:Volume 1 e 2 cmara= (4,09+12,27) x 1,50 x 0,75=18,4m3> 7,13m3OK.

Concluso:Como podemos ver o uso de captao de leo com o mtodo gravimtrico da API resulta em

caixas muito grandes e da se usar caixas com placas coalescentes. Salientamos ainda que as caixasAPI so geralmente usadas para glbulos de 150m e no de 60m.

Exemplo 36.15Dimensionar para um posto de gasolina com rea de 300m2uma caixa API para captar os leose graxas provenientes das precipitaes no ptio usando glbulos de 150m e first flush

P=25mm.Coeficiente volumtrico RvRv=0,05+0,009x AISupomos C= RvC= 0,05 + 0,009 x 10 = 0,95

WQv= (P/1000) x Rv x A= (25/1000) x 0,95 x 300m2=7,13m3A vazo que chega caixa de deteno pode ser dimensionado como a vazo que chega ao

pr-tratamento usando o tempo de permanncia minimo de 5min e ento teremos:Qo= 0,1 x WQv/ (5min x 60)

Qo= 0,1 x 7,13m3/ (5min x 60)=0,00238m3/s=8,6m3/hA velocidade ascensional para glbulo de 150m Vt= 3,6m/h.

A velocidade horizontal Vh deve ser:Vh= 15 x Vh= 15 x 3,6m/h=54m/hA rea superficial da cmara do meio destinada a flotao do leo:

L =19,43m

Lf=4,09

Ls=12,27m La=3,07


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Ad= F x Qd/ VtVh/ Vt= 54m/h/ 3,6m/h= 15Entrando na Tabela (36.6) achamos F=1,37

Ad= F x Qd/ Vt

Ad= 1,37 x 8,6m3

/h/ 3,6m/h= 3,27m2

Portanto, a rea para a flotao do leo ter 3,27m2. Considerando uma largura de 1,50mteremos:3,27m2/ 1,50m= 2,18m.

Portanto, o comprimento de 2,18mPara a primeira cmara de sedimentao usual tomarmos comprimento igual a L/3 e para o

tanque de equalizao L/4Assim teremos:

Primeira cmara (sedimentao) = L/3=2,18m/3= 0,73mSegunda cmara (flotao do leo) =L=2,18m

Terceira cmara= L/4=2,18m/4=0,55mComprimento total= 3,46mProfundidade adotada= 0,75m

Profundidade=d=0,75 e largura = 1,50m

36.18 Caixa de reteno coalescente com placas paralelasAs equaes para a caixa de reteno coalescente com placas paralelas so vrias e todas

provem da aplicao da Lei de Stokes conforme j visto na caixa de reteno leo/gua da API. Paraefeito de aplicao dos princpios de Hazen so usadas somente as projees das placas.

Geralmente este tipo de caixa para glbulos acima de 40 ou 60m.Para lanamento em cursos de gua o ideal que as placas consigam que o efluente

tenha no mximo 20mg/L de leo e para isto necessitamos de glbulos maiores ou iguais a

60m.Usando glbulos at 20 m poderemos ter efluente com mximo de 10mg/L.Os glbulos de leo se movem entre as placas de plsticos ou polipropileno e vo aumentandoem tamanho e vo indo para a superfcie. Podem ser mais barato que as caixas de reteno tipo API.

Os glbulos vo se formando e vo subindo numa posio cruzada com o escoamentoseguindo as placas.

L =3,46m

Lf=0,73

Ls=2,18mLa=0,55


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Figura 36.1- Placa coalescentes

Quando prevemos uma grande quantidade de slidos as placas so instaladas a 60 com ahorizontal para evitar o entupimento. Havendo manuteno adequada das placas coalescentesparalelas no haver entupimento das mesmas.

As placas so ajuntadas em pacotes e podem entupir motivo pelo qual tem que serestabelecido um intervalo de aproximadamente 6 meses para a limpeza com jatos de gua atravs demangueiras.

Para o trabalho perfeito das placas coalescente necessrio o regime laminar paraescoamento.

Os separadores coalescentes usam meio hidrofbico (repele a gua) ou oleoflico (adora leo),isto , meio que repelem a gua e atraem o leo. O leo pode ser retirado por processo manual ouautomtico e pode ser recuperado e usado para outros fins.

Os efluentes das caixas separadoras com placas paralelas indicam retiradas de at 60% do leoem comparao com o sistema convencional API.

Dependendo da temperatura do lquido que vai ser detido o leo usa-se o material adequado.Assim podem ser usados PVC (60C), PVC para alta temperatura (66C), Polipropileno (85C) e aoinoxidvel (85C).

As caixas coalescentes com placas paralelas da mesma maneira que as caixas API possuemtrs cmaras: Cmara de sedimentao; Cmara onde esto as placas paralelas e Cmara de descarga,

Acmara de sedimentao deve ter: rea superficial de no mnimo 20m2/ha de rea impermevel; Comprimento deve ser maior ou igual a L/3 O comprimento recomendado L/2 (recomendado).

Acmara de descargadeve ter: Comprimento mnimo de 2,40m.


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Comprimento deve ser maior que L/4 (recomendado).

A cmara onde esto as placas paralelasdeve ter as seguintes caractersticas: Confirmar com o fabricante as dimenses para no se ter dvidas;

A distncia entre uma placa e outra varia de 2cm a 4cm. Dever haver folga de 0,15m antes e depois do pacote de placas paralelas.As placas paralelas esto inclinadas de 45 a 60 e espaadas uma das outras de pois possuem

corrugaes. As placas so instaladas em blocos. So feitas de ao, fibra de vidro ou polipropileno.Deve haver um espao mnimo externo de 8m x 5m para a retirada das placas manualmente ou

atravs de equipamentos.Para D=0,006cm (60m)

Vt= 0,0020 x [(Sw-So)/ ] (cm/s)

A rea mnima horizontal, nos separadores coalescente dada pela Equao:

Ah= Q. / VtSendo:Ah= rea horizontal (m2)Q= vazo (m3/s)Vt= velocidade ascensional final da partcula de leo (cm/s)

A velocidade ascensional sendo a gravidade especfica das guas pluviais Sw= 0,998 e do leoSo= 0,85e viscosidade dinmica de 0,01poise (20 C) para glbulo de leo com dimetro de 60m.

Vt= 0,002x [(Sw-So)/ ]

Vt= 0,002 x [(0,998-0,85)/ 0,01 ] =0,0296 cm/s=0,000296m/s=1,07mh

Ah= Q / Vt

Ah= Q / 0,0003=3378Qrea de uma placa

Aa=Ah/ cos ()Sendo:Aa= rea de uma placa (m2)= ngulo da placa com a horizontal. Varia de 45 a 60.


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Figura 36.15- Exemplo de placas paralelas por gravidade.Fonte : Tennessee Manual BMP Stormwater Treatment, 2002

Notar na Figura (36.12) que existem as trs cmaras, sendo a primeira de sedimentao, asegunda onde esto as placas coalescentes e a terceira cmara de regularizao ou regularizao davazo. As placas coalescentes ocuparo menos espaos e, portanto a caixa ser menor que aquela dasnormas API.


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36-35

Figura 36.16- Esquema da caixa separadora coalescente com placas separadorasFonte: Unified Facilities Criteria UF, US Army Corps of Engineers, Naval Facilities

Engiojneerinf Command, Air Force Civl Engineer Support Agency. 10 july 2001 UFC-3-240-03http://chppm-www.apgea.army.mil/USACHPPM%20Technical%20Guide%20276.htm.Acessado em 12 de novembro de 2005.

Notar na Figura (36.16) que as placas coalescentes fazem com que os glbulos de leo seacumulem e subam para serem recolhidos.

Quando se espera muitos sedimentos para evitar entupimentos devem-se usar placas comngulo de 60 .

Exemplo 36.16Calcular separador com placas coalescentes para vazo de 0,0035m3/s

Ah= 3378 x Q = 3378 x 0,0035= 11,82m2

Aa= Ah / cos ()= 45Aa= Ah / cos () = 11,82m2/ 0,707= 16,72m2

Portanto, sero necessrio 38,2m2 de placas coalescentes, devendo ser consultado o fabricante adeciso final.

36.19 Fabricantes no Brasil de caixas com placas coalescentesNo Brasil existe firmas que fazem caixas separadora de leo para vazo at 40m3/h com

tempo minimo de residncia de 20minutos, para densidade de hidrocarboneto 0,90g/cm3 eperformance de 10mg/L para partculas 40m ou mais fabricado pela Clean Environment Brasil

(www.clean.com.br).


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36-36

SEPARADOR COM SKIMMER

Figura 36.17 Caixa separadora de leo fabricado http://www.capeonline.com.br/com_sep.htm. Acesso em 17 de julho de 2008 de 10m3/h a 40m3/h com teor mximo de sada de leo de20mg/L.

Figura 36.18- Caixa separadora de leo com placas coalescenteshttp://www.controleambiental.com.br/sasc_cob_pista2.htm. Acesso em 12 de novembro de2005.

36.20FlotaoIremos reproduzir aula que tive em 1994 com o engenheiro qumico Danilo de Azevedo em

curso sobre Efluentes Lquidos Industriais.Flotao um processo para separar slidos de baixa densidade ou partculas liquidas de uma

fase liquida.A separao realizada pela introduo de gs (ar) na forma de bolhas na fase lquida.


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A fase lquida pressurizada em uma presso de 2atm a 4atm, na presena de suficiente arpara promover a saturao da gua. Nesse momento o liquido saturado com o ar despressurizado ata presso atmosfrica por passagem atravs de uma vlvula de reduo.

Pequenas bolhas so liberadas na soluo devido a despressurizaro.

Slidos em suspenso ou partculas lquidas, por exemplo, leo, tornam-se flutuantes devido pequenas bolhas, elevando-se at a superfcie do tanque.Os slidos em suspenso so retirados.O lquido clarificado removido prximo ao fundo e parte reciclado.Empregam-se em:

Separao de graxas, leos, fibras e outros slidos de baixa densidade, Adensamento de lodo no processo de lodos ativados; Adensamento de lodos qumicos resultantes de tratamento por coagulao.

Componentes bsicos: Bomba de pressurizao

Injetores de ar Tanque de reteno Vlvula de reduo de presso Tanque de Flotao

Uma discusso mais detalhado sobre flotao poder ser feita no livro WastewaterEngineering- Treatment disposal reusede Metcalf & Eddy, 1991 da Editora McGraw-Hill e o livroIndustrial Water Pollution Control de W. Wesley Eckenfelder, 1989.

36.21 Sistemas industriais americanos para separao de leos e graxas

Nos Estados Unidos existem vrios sistemas para melhoria da qualidade das guas pluviaisinclusive com caixas separadoras de leos e graxas e que so fabricadas pelas firmas abaixorelacionadas com o seu o site onde podero ser procuradas mais informaes a respeito.

Stormceptor Corporation www.stormceptor.com Vortechnics Inc. www.vortechnics.com Highland Tank (CPI unit) www.highlandtank.com BaySaver, Inc. www.baysaver.com H. I. L. Downstream Defender Tecnology, Inc. http://www.hydro-international.biz/

Cada fabricante tem o seu projeto especfico sendo que usado de modo geral o perodo deretorno Tr= 1ano ou Tr= 0,5ano (80% de Tr=1ano) ou Tr= 0,25ano = 3meses (62% de Tr=1ano). Asreas so de modo geral pequenas e variam conforme o fabricante, devendo ser consultado a respeito.

Quanto a eficincia dos sistemas industriais americanos a melhor comprovao aquelasfeitas por universidades. Por exemplo, em dezembro de 2001 o departamento de engenharia civil daUniversidade de Virginia fez testes de campos sobre a unidade industrial denominada Stormvault.

A grande vantagem destes sistemas industriais que so compactos em relao aos sistemasconvencionais.


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36-39

Figura 36.21- Instalao deBaysaver.http://www.baysaver.com/newweb_cfmtest/sys_details_installation.cfm. Acesso em 12 denovembro de 2005.


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36.22 SkimmerO skimmer feito para retirar o leo.

Figura 36.22- Sobre o liquido existe o recolhimento do leo automtico

http://www.ambarenvironmental.com/html/waste_water_plants.html#b2sump

Figura 36.23- Dispositivo que faz rodar a esteira para recolhimento do leohttp://www.ambarenvironmental.com/html/waste_water_plants.html#b2sump

Figura 36.24- Dispositivo que faz rodar a esteira para recolhimento do leo e o recolhimento.http://www.ambarenvironmental.com/html/waste_water_plants.html#b2sump


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36.23 Postos de GasolinaO Semasa rgo encarregado do sistema de gua potvel, esgoto sanitrio e guas pluviais de

Santo Andr possui o Decreto 14555 de 22 de setembro de 2000 que trata dos postos de servios quegeram leos e graxas.Cita que o lanamento de leo e graxa mineral sendo que o limite deve ser

inferior a 20mg/LNota: isto pode ser atingido com glbulos de 60m, mas a maioria dos fabricantes de caixasseparadoras de leos e graxas para postos de gasolina com placas coalescentes no Brasil retmglbulos igual ou maior que 40m e aperfomance de leo e graxa mineral 10mg/L para densidadede hidrocarboneto de 0,90g/cm3, o que excelente com vazes que atingem at 40m3/h.

interessante examinarmos tambm a Conama Resoluo n 273 de 29 de novembro de 2000que trata das instalaes de postos de gasolina.

36.24 Vazo que chega at o pr-tratamentoUma das dificuldades que temos calcular a vazo que chega caixa de captao de leos e

sedimentos. Temos dois tipos de dimensionamento, sendo um quando trata-se de lavagem de veculossomente e neste caso precisamos da vazo de pico em m3/h. No outro caso trata-se das precipitaesque ser usada 90% da precipitao anual mdia, que o first flush.Para a RMSP usaremosfirst flushP=25mm.

Vamos apresentar quatro mtodos para estimar a vazo que chega at o pr-tratamento quandoo mesmo est off-line.

Os mtodos so: Mtodo SCS TR-55 conforme equao de Pitt Mtodo aproximado do volume dos 5min Mtodo Santa Brbara para P=25mm Mtodo Racional at 2ha.

36.24.1Vazo que chega at o pr-tratamento usando o Mtodo TR-55 do SCSO objetivo o clculo do nmero da curva CN dada a precipitao P e a chuva excedente Q.De modo geral a obteno de CN se deve a obras off-line. Obtemos o valor de CN e continuamos

a fazer outros clculos.Os valores de P, Q, S esto milmetros.

( P- 0,2S ) 2

Q= --------------------- vlida quando P> 0,2 S (Equao 36.1)( P+0,8S )

25400sendo S= ------------ - 254 (Equao 36.2)

CN

Dada as a Equao (25.3) e Equao (25.4). So dados os valores de Q e de P. Temos ento duasequaes onde precisamos eliminar o valor S, obtendo somente o que nos interessa, isto , o valor donmero da curva CN.

Pitt, 1994 inEstado da Gergia, 2001 achou a seguinte equao utilizando NRCS TR-55,1986adaptado para P e Q em milmetros.

CN= 1000/ [10 + 0,197.P + 0,394.Q 10 (0,0016Q

2

+ 0,0019 .Q.P)

0,5

] Equao (36.3)


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Exemplo 36.17Seja um reservatrio de qualidade da gua com tc=11min, rea impermevel de 70% e first flushP=25mm e rea =2ha. Calcular a vazo separadora para melhoria de qualidade das guas pluviaisWQv.

Coeficiente volumtrico RvRv = 0,05 + 0,009 x AI = 0,05 + 0,009 x 70 = 0,68 (adimensional)Q = P . Rv= 25mm x 0,68 = 17mm

Vamos calcular o nmero da curva CN usando a Equao de PittCN= 1000/ [ 10 + 0,197.P + 0,394.Q 10 (0,0016Q 2 + 0,0019 .Q.P) 0,5]

CN= 1000/ [ 10 + 0,197x25 + 0,394x17 10 (0,0016x17 2 + 0,0019 x17x25) 0,5]CN= 96,6

Vamos calcular a vazo usando o mtodo SCS TR-55S= 25400/ CN 254 = 25400/96,6 254 =9mmUsa-se a simplificao de Q=P x Rv, que produz o volume do reservatrio para qualidade da

gua em mm.Q= P x Rv= 25mm x 0,68= 17mm= 1,7cm (notar que colocamos em cm)

Ia = 0,2 S = 0,2 x 9mm=1,8mmIa/P= 1,8mm/25mm =0,072 e portanto adotamos Ia/P=0,10Escolhendo Chuva Tipo II para o Estado de So Paulo.

Co= 2,55323C1= -0,6151C2= -0,164

tc= 11min = 0,18h (tempo de concentrao)log (Qu) = Co+ C1log tc + C2 (log tc)

2 2,366log Qu= 2,55323 0,6151 log (0,18) 0,164 [ log (0,18) ]

2 - 2,366log Qu= 0,55Qu= 3,58m

3/s /cm / km2 (pico de descarga unitrio)Qp= Qux A x QA=2ha = 0,02km2Q=1,7cmQp= Qux A x Q x Fp=3,58m

3/s/cm/km2x 0,02km2x 1,7cm =0,12m3/sPortanto, o pico da descarga para o reservatrio de qualidade de gua, construdo off-line de

0,12m3/s.

Exemplo 36.18

Num estudo para achar o volume do reservatrio para qualidade da gua WQv necessriocalcular a vazo Qw referente a aquele WQv. Seja uma rea de 20ha, sendo 10ha de reaimpermevel. Considere que ofirst flushseja P=25mm.

Porcentagem impermeabilizada = (10ha / 20ha) x 100=50%Coeficiente volumtrico RvRv= 0,05 + 0,009 x AI = 0,05 + 0,009 x 50 = 0,50 (adimensional)Q = P . Rv= 25mm x 0,50 = 13mmVamos calcular o nmero da curva CN usando a equao de Pitt.

CN= 1000/ [ 10 + 0,197.P + 0,394.Q 10 (0,0016Q 2 + 0,0019 .Q.P) 0,5]CN= 1000/ [ 10 + 0,197 x25 + 0,394 x13 10 (0,0016x13 2 + 0,0019 x13x 25) 0,5]CN= 93,8

Portanto, o valor CN=93,8.Valores de CN em funo da precipitao P usando a Equao de Pitt


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Exemplo 36.19Achar o nmero da curva CN para P=25mm e rea impermevel de 70%.Entrando na Tabela (36.7) com P e AI achamos CN=96,6.

Tabela 36.7 Valores de CN em funo da precipitao P usando a Equao de PittP rea impermevel em porcentagem

mm 10 20 30 40 50 60 70 8013 90,6 92,9 94,4 95,7 96,7 97,5 98,2 98,8

14 90,0 92,3 94,0 95,4 96,4 97,3 98,1 98,7

15 89,3 91,8 93,6 95,0 96,2 97,1 97,9 98,6

16 88,7 91,3 93,2 94,7 95,9 96,9 97,8 98,517 88,1 90,9 92,9 94,4 95,7 96,7 97,6 98,418 87,5 90,4 92,5 94,1 95,4 96,6 97,5 98,4

19 86,8 89,9 92,1 93,8 95,2 96,4 97,4 98,320 86,2 89,4 91,7 93,5 95,0 96,2 97,2 98,221 85,7 88,9 91,3 93,2 94,7 96,0 97,1 98,122 85,1 88,5 90,9 92,9 94,5 95,8 97,0 98,023 84,5 88,0 90,6 92,6 94,2 95,6 96,8 97,924 83,9 87,6 90,2 92,3 94,0 95,5 96,7 97,825 83,4 87,1 89,8 92,0 93,8 95,3 96,6 97,726 82,8 86,7 89,5 91,7 93,5 95,1 96,4 97,627 82,3 86,2 89,1 91,4 93,3 94,9 96,3 97,628 81,8 85,8 88,8 91,1 93,1 94,7 96,2 97,529 81,2 85,3 88,4 90,8 92,8 94,6 96,1 97,430 80,7 84,9 88,0 90,5 92,6 94,4 95,9 97,3

Vamos explicar junto com um exemplo abaixo.Exemplo 36.20

Seja bacia com tc=11min, rea impermevel de 70% efirst flush P=25mm e rea =50ha.Coeficiente volumtrico RvRv = 0,05 + 0,009 x AI = 0,05 + 0,009 x 70 = 0,68 (adimensional)Q = P . Rv= 25mm x 0,68 = 17mmVamos calcular o nmero da curva CN usando a Equao de Pitt.

CN= 1000/ [ 10 + 0,197.P + 0,3925.Q 10 (0,0016Q2

+ 0,0019 .Q.P)0,5

]CN= 1000/ [ 10 + 0,197x25 + 0,394x17 10 (0,0016x17 2 + 0,0019 x17x25) 0,5]CN= 96,6

Vamos calcular a vazo usando SCS TR-55S= 25400/ CN 254 = 25400/96,6 254 =9mm

Usa-se a simplificao de Q=P x Rv, que produz o volume do reservatrio para qualidade da guaem mm.

Q= P x Rv= 25mm x 0,68= 17mm= 1,7cm (notar que colocamos em cm)Ia = 0,2 S = 0,2 x 9mm=1,8mmIa/P= 1,8mm/25mm =0,072 e portanto adotamos Ia/P=0,10Escolhendo Chuva Tipo II para a Regio Metropolitana de So Paulo.

Co= 2,55323C1= -0,6151C2= -0,164


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tc= 11min = 0,18h (tempo de concentrao)log (Qu)= Co+ C1log tc + C2(log tc)

2 2,366log Qu= 2,55323 0,61512 log (0,18) 0,16403 [log (0,18)] 2 - 2,366log (Qu)= 0,5281

Qu= 3,27m3

/s /cm / km2

(pico de descarga unitrio)Qp= Qu x A x QA= 50ha= 0,5km2Fp=1,00Qp= Qu x A x Q x Fp= 3,37m3/s/cm/km2x 0,5km2x 1,7cm x 1,00= 2,87m3/s

Portanto, o pico da descarga para o reservatrio de qualidade de gua, construdo off-line de2,87m3/s.

36.24.2 Mtodo usando o tempo de permanncia 5min para calcular QoVamos mostrar com um exemplo.

Exemplo 36.21Seja um reservatrio de qualidade da gua efirst flushP=25mm, AI=70 e A=50ha.Coeficiente volumtrico RvRv = 0,05 + 0,009 x AI = 0,05 + 0,009 x 70 = 0,68 (adimensional)WQv= (P/1000) x Rv x A= (25/1000) x 0,68 x 50ha x 10000m2= 8500m3Qo= 0,1 WQV/ (5min x 60s)= (0,1 x 8500m3)/ (5 x 60)= 850m3/ 300s =2,83m3/s

36.24.3 Clculo de Qo usando o mtodo Santa BrbaraVamos mostrar com um exemplo.

Exemplo 36.22Seja uma bacia comfirst flushP=25mm, AI=70 e rea =50ha tc=11min

Coeficiente volumtrico RvCNp= 55 (rea permevel)CNi=98 (rea impermevel)CNw= CNp (1-f) + 98 x ff=0,70 (frao impermevel)CNw= 55 (1-0,70) + 98 x 0,70=85,1Usando o mtodo Santa Brbara para P=25mm, obtemos:

Qo=3,09m3/s

36.24.4 Vazo relativa ao volume WQv que chega at o pr-tratamento usando o MtodoRacional para reas 2ha.Esta uma estimativa que usa o mtodo Racional e vale somente para reas menores ou iguais a

2ha e parafirst flushP=25mm para a RMSP.Em uma determinada bacia o pr-tratamento pode ser construdo in line ou off line, sendo que

geralmente construdo off line.Qo=CIA/360

Sendo:Qo= vazo de pico que chega at o pr-tratamento (m3/s)C= coeficiente derunoff.Rv=C=0,05+0,009 x AI

AI= rea impermevel (%)I= intensidade da chuva (mm/h)A= rea da bacia (ha)


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A2haI = 45,13 x C + 0,98 Para P=25mm

R2 = 0,86

I= 9,09 x C + 0,20 Para P=13mmR2 = 0,86

Exemplo 36.23Calcular o tamanho do reservatrio destinado ao pr-tratamento de rea com 2ha e AI=70%,

sendo adotado ofirst flushP=25mm.Coeficiente volumtrico RvRv = 0,05 + 0,009 x AI = 0,05 + 0,009 x 70 = 0,68WQv= (P/1000/ x Rv x A= (25/1000) x 0,68 x 2ha x 10.000m2= 340m3

Vazo de entradaUma BMP pode ser construda in-lineou off-line. Quando for construda off-lineprecisamos

calcular a vazo que vai para a BMP.Usando o mtodo racional.

Qo=CIA/360Sendo:Qo= vazo de pico que chega at o pr-tratamento (m3/s)C= coeficiente de runoff.C=Rv=0,05+0,009 x AI= 0,05 + 0,009 x 70= 0,68AI= rea impermevel (%)

I= intensidade da chuva (mm/h) = 45,13 x C + 0,98= 45,13 x 0,68 + 0,98= 32mm/h (Para P=25mm)A= rea da bacia =2haQ=CIA/360Q=0,68 x 32mm/h x 2ha /360= 0,12m3/sPortanto, a vazo de entrada 0,12m3/s.

36.25 Pesquisas do US Army, 2000O exrcito dos Estados Unidos fez pesquisas sobre separadores de leo que passaremos a

descrever.As pesquisas foram feitas nas instalaes do exrcito; nas lavagens de avies, lavagens de

equipamentos, nas reas de manuteno e lavagem de veculos.Os resultados esto sintetizados na Tabela (36.8) onde aparece a mdia em mg/L dos efluentesdiversos de acordo com quatro parmetros.

Tabela 36.8- Mdia dos influentes no exercito dos Estados Unidos no ano 2000Parmetro Instalaes Lavagem de

aviesreas de

manutenoreas de

equipamentosLavagem de

veculosleos egraxas

316 594 478 183 58

TSS 1061 625 1272 1856 611VSS 277 408 416 239 77

COD 2232 8478 1841 692 99Sendo:leos e graxas: quantidade de mdia de leos e graxas do influente (mg/L)


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Figura 36.26- rea plana usada por Allen Hazen

Outros regimes de escoamentoO escoamento raramente uniformemente distribudo e laminar. Em muitos casos as altas

vazes, causam turbulncias nas beiradas, isto , perto da entrada, perto da sada e nas imediaes dofundo da cmara.

Portanto, haver uma perda de eficincia no processo de separao por gravidade e devido aisto, foi introduzido o fator F de turbulncia pela American Petroleum Institute API conformePublication 421- Design and Operation of Oil Separators, 1990, que recomenda valores de F entre1,2 a 1,75.

AH=F x Q/ VtO valor de F no pode ser menor que 1 porque a performance no pode ser maior que os

princpios de Hazen.Muitos separadores por placas coalescentes possuem uma timaperformance perto do ideal e

em algumas vezes admitido F=1 ou omitido intencionalmente o valor de F, baseado no regime deescoamento que essencialmente uniforme e radial.

O principio de Hazen foi validado experimentalmenteA velocidade ascensional Vt para separador gua-leo pode ser achada pela Lei de Stokes.Lembramos tambm que alm da componente de velocidade vertical Vt, existe a velocidade

horizontal VH.Portanto, os glbulos de leo podem se elevar em varias situaes at atingir a superfcie. O

glbulo pode estar em situao que demorar mais tempo para subir e o tempo em que todos osglbulos de leo iro subir denominado de ts, isto , tempo de separao.

Definimos por outro lado, o valor tr como o tempo em que gua leva para percorrer acmara que chamado de tempo de residncia.

O tempo de separao ts deve ser menor ou igual ao tempo de residncia tr.ts trO tempo de separao ts pode ser obtido por:

ts= d/ VtSendo:ts= tempo de separao (h)d= altura da cmara (m)Vt= velocidade ascensional (m/h)

O tempo de residncia tr pode ser obtido por:tr= L/ VH

Sendo:

tr= tempo de residncia (h)L= comprimento da cmara (m)VH= velocidade horizontal (m/h)


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Como ts tr podemos fazer:d/Vt L/VH

Fazendo um rearranjo podemos obter:

VHx d/ L VtAplicando a equao da continuidade temos:Q= VH x AvAv= B x d

Sendo:Q= vazo de pico (m3/h)VH= vazo horizontal (m

3/h)Av= rea da seo transversal (m2)d= altura da cmara (m)B= largura da cmara (m)Teremos:

VH= Q/ Av = Q/ (B x d)Mas:

VHx d/ L VtSubstituindo VHtemos:

Q x d / ( L x B x d) Vt

Notar que o valor de d aparece no numerado e no denominador podendo portanto sercancelado, o que mostra que a altura da cmara no influencia na performance do separador gua-leo.

Portanto fica:Q/ AHVt

Portanto, fica vlido o principio de Hazen:AH= Q/ Vt

importante salientar que a rea AHpode ser rea plana de uma cmara API ou rea plana emprojeo de uma placa coalescente instalada a 45 a 60.

Figura 36.27- Projeo da placa coalescente. S vale a rea plana para o dimensionamento.


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Figura 36.28- Notar a rea planta AHe a rea da seo transversal Av bem como as partculasVt ascensional e VHda velocidade horizontal numa caixa de profundidade d, largura B e

comprimento L.

36.27 Lei de StokesQuando uma partcula slida cai dentro de um lquido segue o que se chama da Lei de Stokes, que

assume o seguinte:(1)as partculas no so influenciadas por outras partculas ou pela parede dos canais e

reservatrios;(2)as partculas so esfricas.(3)a viscosidade da gua e a gravidade especfica do solo so exatamente conhecidas.Mesmo no obedecendo as duas primeiras precisamente, usado a Lei de Stokes, que tambm

deve ser aplicada a esferas que tenham dimetro entre 0,0002mm e 0,2mm (McCuen,1998).A velocidade (uniforme) da queda de esferas, ou seja, a velocidade de deposio (velocidade de

queda) daLei de Stokes a seguinte:

Vs= [ D 2( s ) ] / 18 . (Equao 36.3)

Sendo:Vs= velocidade de deposio (m/s);D= dimetro equivalente da esfera (partcula) em metros= peso especfico da gua a 20 C = 9792,34 N/m3(Lencastre, 1983 p. 434)s / = 2,65 (densidade relativa do quartzo em relao a gua)s= peso especfico da partcula do slido (quartzo)= 25949,701N/m3

= viscosidade dinmica da gua a 20 C = 0,00101 N. s /m

2

(Lencastre,1983)= massa especfica a 20 C = 998,2 kg/m3(Lencastre, 1983)= viscosidade cinemtica da gua a 20 C= 0,00000101 m2/s (Lencastre, 1983)

Granulometria dos sedimentosNa prtica adotam-se os seguintes valores para os cursos de gua naturais (Lloret, 1984):s= 2.650kg/m3(peso especfico seco)s = 1650 kg/m3(peso especfico submerso)Para o reconhecimento do tamanho dos gros de um solo, realiza-se a anlise granulomtrica, que

consiste, em geral, de duas fases: peneiramento e sedimentao (Souza Pinto, 2000).O peso do material que passa em cada peneira, referido ao peso seco da amostra, considerado

como a porcentagem que passa representado graficamente em funo da abertura da peneira emescala logartmica (Souza Pinto, 2000). A abertura nominal da peneira considerada como o


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dimetro das partculas. Trata-se, evidentemente de um dimetro equivalente, pois as partculasno so esfricas.

A anlise por peneiramento tem como limitao a abertura da malha das peneiras, que no podeser to pequena quanto o dimetro de interesse. A menor peneira costumeiramente empregada a de

n.200, cuja abertura de 0,075mm.A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) adota, para classificao das partculas, aTabela (36.9).

Tabela 36.9- Limite das fraes de solo pelo tamanho dos grosFrao Limites definidos pela norma da

ABNTMataco de 25cm a 1mPedra de 7,6cm a 25cm

Pedregulho de 4,8mm a 7,6cmAreia grossa de 2mm a 4,8mmAreia mdia de 0,42mm a 2mmAreia fina de 0,05mm a 0,42mmSilte de 0,005mm a 0,05mmArgila inferior a 0,005mm

Fonte: Souza Pinto,2000 p. 4

Souza Pinto, 2000 diz que na prtica, diferentemente da norma da ABNT, a separao entre areiae silte tomada como 0,075mm, devido a peneira n200, que a mais fina usada em laboratrios.


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Tabela 4.4 - Velocidade de sedimentao de partculas esfricas conforme Lei de Stokes.

Tipo de solo Dimetro partcula

Velocidadede

sedimentaovs

m (mm) (m/s)Argila 1 0,0010 0,0000009

1,5 0,0015 0,00000202 0,0020 0,0000036

Silte

3 0,0030 0,00000804 0,0040 0,00001425 0,0050 0,00002226 0,0060 0,0000320

7 0,0070 0,00004358 0,0080 0,00005699 0,0090 0,0000720

10 0,0100 0,000088912 0,0120 0,000128015 0,0150 0,000200020 0,0200 0,000355525 0,0250 0,000555530 0,0300 0,000799940 0,0400 0,0014220

Areia50 0,0500 0,002221960 0,0600 0,003199567 0,0670 0,00400080 0,0800 0,0056880

100 0,1000 0,0088874Fonte: Condado de Dane, USA, 2003. Temperatura a 20 C e partculas com 2,65

Capitulo36_Dimensionamento de Caixa Separadora de Água e Óleo

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