PROCESSO DE LODO ATIVADO PROCESSO DE LODO ATIVADOPROCESSO DE LODO ATIVADO PROCESSO DE LODO ATIVADO Processo aerbio Crescimento em suspenso (Flocos biolgicos) Reteno de biomassa (Retorno de lodo a partir dosReteno de biomassa (Retorno de lodo a partir dosdecantadores secundrios)Sistema de aeraoAerao submersaAerao superficialAr difusoPROCESSO DE LODO ATIVADO PROCESSO DE LODO ATIVADOEsgoto tratadoTanque de AeraoSeparao slido lquidoLodo em excessoLodo em excessoEsgoto tratadoTanque de AeraoSeparao slido lquidoPROCESSO DE LODO ATIVADO PROCESSO DE LODO ATIVADOCONDIES AMBIENTAIS CONDIES AMBIENTAIS Disponibilidade de oxignio Disponibilidade de nutrientes (N e P) pH adequado (Neutro)Ausncia de substncias txicas TemperaturaPROCESSO DE LODO ATIVADO PROCESSO DE LODO ATIVADOLODO BIOLGICO LODO BIOLGICOTANQUE DE AERAOTANQUE DE AERAO ETE PARQUE NOVO MUNDO ETE PARQUE NOVO MUNDOTANQUE DE AERAOTANQUE DE AERAO ETE PARQUE NOVO MUNDO ETE PARQUE NOVO MUNDOSOPRADOR DE ARSOPRADOR DE AR ETE PARQUE NOVO MUNDO ETE PARQUE NOVO MUNDOTANQUE DE AERAOTANQUE DE AERAO ETE SUZANO ETE SUZANOSISTEMAS DE AERAO PORSISTEMAS DE AERAO POR AERADORES SUPERFICIAIS AERADORES SUPERFICIAISSISTEMAS DE AERAO PORSISTEMAS DE AERAO POR AERADORES SUPERFICIAIS AERADORES SUPERFICIAISDECANTADOR SECUNDRIO DECANTADOR SECUNDRIOETE ABC ETE ABC O reator biolgico comporta O reator biolgico comporta--se como um reator dese como um reator de mistura completa mistura completaPROCESSO DE LODO ATIVADO PROCESSO DE LODO ATIVADOMODELAO MATEMTICA MODELAO MATEMTICASubtrato (Quantificao): DBOSubstrato: Matria orgnica biodegradvelPresena de oxignioMacro e micro-nutrientes em excessoCultura microbiana heterogneaMicrorganismos (Quantificao): SSVSubtrato (Quantificao): DBO5,20PROCESSO DE LODOS ATIVADOS PROCESSO DE LODOS ATIVADOSTanque de AeraoDecantador SecundrioEsgoto tratadoQ,S0,X0(Q -QD),Se,XeV,XQ,XLodo emexcessoVolume de controleQD,XrQr,XrBalano de massa de substrato em torno do tanque de aerao: Balano de massa de substrato em torno do tanque de aerao:Q . S Q . Soo + Q + Qr r.. S Se e- - (Q + Q (Q + Qr r) . S ) . Se e- - V .V . S/ S/t = 0 t = 0Definindo Definindo- -se a taxa especfica de utilizao do substrato, U: se a taxa especfica de utilizao do substrato, U:massa de substrato (KgDBO) consumido por dia massa de substrato (KgDBO) consumido por diaU= U= massa de clulas (KgSSV) no reator massa de clulas (KgSSV) no reator massa de clulas (KgSSV) no reator massa de clulas (KgSSV) no reatorS/ S/t tU=U= S/ S/t = U . X t = U . XXX Q . S Q . Soo + Q + Qr r.. S Se e- - Q . S Q . Se e+ Qr . S + Qr . Se e- - V . U . X = 0 V . U . X = 0Q . (S Q . (Soo- - S Se e))U = U = V . X V . XQ . So(A/M)=V . XCONTROLE DO PROCESSO DECONTROLE DO PROCESSO DE LODO ATIVADO LODO ATIVADOBaixa concentrao de DBO5,20solvel no efluente finalControle da idade do lodoBaixa concentrao de SST no Operao adequada dos decantadores secundriosBaixa concentrao de SST no efluente finaldecantadores secundriosControle da sedimentabilidade do lodoIVL1000 .) / () / ( min 30 dim||

\|=l mg totais suspenso em Slidosl ml em entveis se SlidosIVLSignificado fsico: Volume ocupado (em ml) por 1 grama de lodo biolgicoRELAO A/M E SEDIMENTABILIDADE DO LODO RELAO A/M E SEDIMENTABILIDADE DO LODO150200250IVL (ml/g)M sedimentabilidade do lodoBoa sedimentabilidadeM sedimentabilidade do lodo0501000 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1A/M (kg DBO/kg SSV.dia)IVL (ml/g)Boa sedimentabilidadeTempo Mdio de Residncia Celular (Idade do Lodo)massa de clulas (KgSSV) no tanque de aeraoc=massa de clulas (KgSSV) descarregadas por diaV .Xc=Qd. Xr +(Q- Qd) . XeDesprezando-se as perdas com o efluente final:V .Xc= Qd. XrConsiderando-se a retirada de lodo diretamente do tanque de aerao:V .X Vc= c= Qd. XQdBalano de massa de microrganismos (SSV) no sistema:Q . Xo [ Qd. Xr+ (Q- Qd) .Xe] + V . X/t = 0Onde X/t representa o crescimento global de microrganismosCrescimento biolgico:massa de clulas (KgSSV) produzidas por dia massa de clulas (KgSSV) produzidas por dia =massa de clulas (KgSSV) no reatorDecaimento por metabolismo endgeno:massa de clulas (KgSSV) destrudas por diakd= massa de clulas (KgSSV) no reatorX / t = ( - kd) . X [ Qd. Xr+ (Q- Qd) .Xe] + V . X . ( - kd) = 0[ Qd. Xr+ (Q- Qd) .Xe] - kd= 1 / c= - kdV . XCoeficiente de sntese celular, Y: = Y . U 1 / c= Y . U- kdSo- SeU= td. XSo- Se1 / c=Y . - kdt . XParmetro / Variante Sistemas Convencionais Aerao ProlongadaFluxo de pisto Mistura completaFaixa tpica NBR - 570 Faixa tpica NBR - 570Tempo de deteno hidrulico (horas)4 a 8 > 1 18 a 36Idade do lodo (dias) 3 a 10 20 a 30Concentrao SSVTA (mg/L) 1.500 a 3.0003.000 a 6.000Relao (A/M) 0,2 a 0,5 0,05 a 0,15(kgDBO5/kgSSV.dia)Fator de carga (f)(kgDBO5/kgSS.dia)0,16 a 0,4 0,05 0,10Fator de recirculao de lodo(Qr / Q)0,5 a 0,75 0,75 a 1,5Necessidade de oxignio(kgO2/kgDBOaplicada)> 1,5 > 1,5Densidade de potncia no Tanque de Aerao (w / m3)>10 >10DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE LODOSATIVADOSDimensionamento - Processo de LodosAtivados Convencional1) Dados de populao, vazo e carga de DBO:Vazo mdia de Populao Carga de DBO Vazo mdia deesgotosPopulaoAtendida (hab.)m3/d L/sCarga de DBO(kg/dia)1 ETAPA 224.933 53.482 619 14.7522 ETAPA 233.877 57.000 660 17.017PROCESSO DE LODO ATIVADOPROCESSO DE LODO ATIVADO CONVENCIONAL CONVENCIONALGradeCaixa de areiaDecantador PrimrioTanque deAeraoDecantador SecundrioRioAdensamentoDigestoSecagem Lodo SecoRiogua retirada do lodo2) Volume necessrio de tanques de aerao:Considerando-seainstalaodedecantadoresprimrioscomeficinciaestimadaem30%naremoodeDBO,acargaafluenteaostanquesdeaerao ser (2 etapa):Carga DBO = 0,7 x 17.017 = 11.912 kg/dNota: No sero considerados neste excerccio, acrscimos de vazes e cargasdecorrentes das recirculaes provenientes da linha de tratamento de lodo.Considerando-se o fator de carga f = 0,22 kgDBO/kgSS.dia, correspondente relao (A/M) = 0,28kgDBO /kgSSV.d e a concentrao de 3,2 kg SS / m3no tanque de aerao, correspondente concentrao de SSV de 2,56 kg/m3,tem-se o seguinte volume necessrio de tanques de aerao:VTA=11.912 / (3,2 x 0,22) = 16.920 m3Potncia necessria: PNEC = 993 / 0,9=1.103 CV ou 1.103 /4=276 CV por tanque Dimenses dos tanques de aerao: Ser considerado o emprego de 06 (seis) aeradores de 50 CV portanquedeaerao,dispostosemsrie.Dimensesdosportanquedeaerao,dispostosemsrie.Dimensesdos tanques: Comprimento: 81,0 m Largura: 13,5 m Profundidade til: 4,0 m Profundidade total: 5,0 m Fator de carga resultante:f =11.912 / (17.496 x 3,2)= 0,21 kgDBO/kgSSxdiaDensidade de potncia resultante:Volume til resultante:Vu = 4,0 x 13,5 x 81,0= 4.374 m3 por tanque ou 4.274 x 4 = 17.496 m3 (total)dp=(300 x 735) / 4.374=50 w / m3Tempo de deteno hidrulico resultante:td=17.496 / (57.000 /24)=7,4 horasAlternativa para o sistema de aerao Casoseutilizesistemadeaeraoporardifuso, considerando-seamassaespecficadoariguala1,2 kg/m3,aporcentagemdeO2noarde23,2%eatransfernciadeoxigniode15%,avazonecessria de ar ser: 3 QAR=993 / (1,2 x 0,232 x 0,15 x 60)=750 m3 ar / minuto Osopradordeverpossuirpressosuficientepara venceracargacorrespondenteprofundidadetildo tanque mais cerca de 0,5 m de perda de carga na linha de ar. 3) Verificaodascondiesdefuncionamentocomapenastrs tanques na primeira etapa: f=(0,7x14.752)/(3,2x3,0x4.374)=0,25kgSS/kgDBO.d, correspondente A/M= 0,31 kgDBO/kgSSV.d Nec O2=(2,0 x 10.326) / 24= 860 kg O2 / hora PNEC =860 / 0,9=956 CV td=(3 x 4.237) /(53.482 /24)=5,9 horas5) Vazo de retorno de lodoAvazoderetornodelodoserestimadaconsiderando-sequeolodoestarsedimentadonofundododecantadorsecundrio a uma concentrao de 8,0 kg/m3 (dado tpico).( Q+Qr ) . X = Qr . XrDividindo-se por Q e fazendo-se r = Qr / Q, tem-se: Dividindo-se por Q e fazendo-se r = Qr / Q, tem-se:( 1 +r ) . X=r . XrPara X = 3,2 kg/m3 e Xr= 8,0 kg/m3, tem-se r =0,67e Qr =0,67x660=440L/sou110L/spormdulo,nasegundaetapa.6) Produo de excesso de lodo biolgico: X=0,65 kg SS / Kg DBO X=0,65 x11.912= 7.743 kg SS / diaParalodocom8,0kgSS/m3emassaespecfica1010kg/m3, a vazo de excesso de lodo ser: 7.743Qlodo = =958 m3/d 0,008 x 1010Idade do lodo resultante: c=V.X/ X=(17.496 x 3,2) / 7.743=7,2 dias7) Decantadores secundrios: rea superficial de decantadores secundriosAdotando-se a taxa de aplicao de slidos GA = 4,0 kg SS / m2 . h, tem-se a seguinte rea superficial necessria de decantadores secundrios: ( Q+Qr ).XGA = As ( Q+Qr ).XAs = GA 1, 67x57000x3,2As = = 3.173 m2ou 3.173 / 4=793 m2 por decantador. 4,0 x 24Utilizando-se quatro decantadores secundrios com 32m de dimetro, tem-se a rea superficial de 804,25 m2por decantador e rea total de 3.217 m2.A taxa de aplicao de slidos resultantes ser: 1, 67x57000x3,2GA = = 3,95 kg SS / m2 x hora 3.217 x 24 3.217 x 24A taxa de escoamento superficial resultante ser:QqA = = 57.000/3.217 = 17,7 m3/m2.dAs Volume til dos decantadores secundrios: Para a profundidade til Hu = 3,5 m, tem-se: Vu = 3,5 x 804,25=2.815 m3 por decantador (volume total de 11.260 m3) Tempo de deteno hidrulico resultante:Tempo de deteno hidrulico resultante: td=(11.260 x 24) / 57.000=4,7 horas Taxa de escoamento nos vertedores de sada: qL=57.000 / (4 x x 32) = 142 m3/m2/d Verificao das condies de funcionamento comapenas trs decantadores na primeira etapa:Taxa de aplicao de slidos:1, 67x53482x3,2GA = = 4,9 kg SS / m2 x hora 3 x 804,25 x 24Taxa de escoamento superficial: Taxa de escoamento superficial:QqA = = 53482/3 x 804,25 = 22,2 m3/m2.dAsTempo de deteno hidrulico:td=(3 x 2815 x 24) / 53482=3,8 horasExerccio de Dimensionamento Processo de Lodos Ativados comAerao Prolongada de FluxoContnuoDados: Dados:Populao atendida: 68352 habitantesVazo mdia de esgotos: 126,6 L/sCarga de DBO: 3691 kg/dPROCESSO DE LODO ATIVADOPROCESSO DE LODO ATIVADO COM AERAO PROLONGADA COM AERAO PROLONGADAGradeCaixa de areiaTanque deAeraoDecantador SecundrioRioAdensamentoSecagem Lodo Secogua retirada do lodo1) Volume necessrio de tanques de aerao:Carga DBO= 3691 kg/dConsiderando-seofatordecargaf=0,08kgDBO/kgSS.d e a concentrao de 4,0 kg SS / m3 TA, tem-seo seguinte volume necessrio de tanques de aerao: 3.691VTA == 11.534 m3 0,08 x 4,02) Necessidade de oxignioConsiderando-seanecessidadedeoxignioigual a 2,5 kgO2 / kgDBOapl., a necessidade deoxignio ser:NEC O2= 2,5 x3.691 = 9.228 kg O2Considerando-sequeosistemadeaeraodever funcionar 24 horas por dia, tem-se:NEC. O2 = 9.228 /24 = 385 kgO2/hConsiderando-seoempregodeaeradoressuperficiais de baixa rotao, com capacidadedetransfernciadeoxigniode0,9kgO2/CVxhora,jnascondiesdecampo,tem-se a seguinte potncia total a ser instalada nostanques: tanques:PNEC=385/0,9=427CVou427/4=107CVportanque(foramconsideradosquatro tanques de aerao)Dimenses dos tanques de aerao:Serconsideradooempregode04(quatro)aeradoresde30CVportanquedeaerao,dispostos em srie. Dimenses dos tanques:Comprimento: 54,0 mLargura: 13,5 mProfundidade til: 4,0 mProfundidade total: 5,0 m Profundidade total: 5,0 mVolume til resultante:Vu=4,0x13,5x54,0=2.916m3portanqueou2.916 x 4 = 11.664 m3 (total)Fator de carga resultante:f=3.691/(11.664x4,0)=0,079kgDBO/kgSSxdiaDensidade de potncia resultante:dp=(120x 735) / 2.916=30 w / m3Tempo de deteno hidrulico resultante:td=11.664 / (126,6 x 3,6)=25,6 horas3) Vazo de retorno de lodo Lodosedimentadonofundododecantadorsecundrioaumaconcentrao de 8,0 kg/m3.BALANO DE MASSA( Q+Qr ) . X = Qr . XrDividindo-se por Q e fazendo-se r = Qr / Q, tem-se:( 1 +r ) . X=r . XrPara X = 4,0 kg/m3 e Xr= 8,0 kg/m3, tem-se r =1 e Qr=126,6L/s(31,65 L/s por mdulo)3) Decantadores secundrios rea superficial:Adotando-se a taxa de aplicao de slidos GA = 4,0 kg SS / m2 .h, tem-se a seguinte rea superficial necessria de decantadoressecundrios: ( Q+Qr ).XGA = AAs ( Q+Qr ).XAs = GA 2x126,6x3,6x4,0As = = 911,5 m2 4,0Devero ser usados 04 (quatro) decantadores com 17 m de dimetro.A taxa de escoamento superficial resultante ser:QqA = = 126,6 x 3,6/ 911,5 =12 m3/m2.dAs Volume til dos decantadores:Adotando-se a profundidade til, Hu = 3,5 m tem-se:Vu =911,5 x 3,5=3.189 m3Tempo de deteno hidrulico resultante:td=3.189 / (126,6 x 3,6) = 7,0 horas6) Produo de excesso de lodo biolgico:Admitindo-seocoeficiente deproduodelodo X=0,6 kgSS / Kg DBO, tem-se:X=0,6 x 3.691 = 2215 kg SS / diaParalodocom8,0kgSS/m3emassaespecfica1010kg/m3, a vazo de excesso de lodo ser: kg/m , a vazo de excesso de lodo ser:2.215Qlodo ==274 m3/d 0,008 x 1010Idade do lodo resultante:c=V.X/X=(11.664 x 4,0) / 2.215 =21diasExerccio de Dimensionamento Processo de LodosAtivados comAerao Prolongada em Bateladas SequenciaisDados:Populao atendida: 68352 habitantesVazo mdia de esgotos: 126,6 L/sCarga de DBO: 3691 kg/dSer considerado o emprego de 04 (quatro) tanques de Ser considerado o emprego de 04 (quatro) tanques deaerao/decantao.1) Volume necessrio de tanques de aerao/decantao:O volume necessrio de tanques de aerao pode ser calculado pelasomadovolumeocupadopelolodosedimentadocomovolumenecessrio para receber e tratar os esgotos.PROCESSO DE LODOS ATIVADOSPROCESSO DE LODOS ATIVADOS COM AERAO PROLONGADACOM AERAO PROLONGADA EM BATELADA EM BATELADAGradeCaixa de areiaTanque deAeraoDecantador SecundrioAdensamentoSecagem Lodo SecoRiogua retirada do lodoLODOS ATIVADOS EM BATELADAS LODOS ATIVADOS EM BATELADASN.A. mn.Esgoto bruto ReatorAr + agitaoEfluente LquidoN.A. mn.Espera Enchimento Reao Sedimentao Retirada deefluente tratadoEfluente tratadoLquidoSlidosRetirada de lodo de excessoAltura de seguranaLODOS ATIVADOS EM BATELADAS LODOS ATIVADOS EM BATELADASEnchimento+ reaoReaoSedimentaoRetirada deEfluentetratadoEsperaREATOR 1REATOR 2Enchimento+ reaoReaoSedimentaoRetirada deEfluentetratadoEsperaLodo ativado em bateladas Lodo ativado em bateladasVolume ocupado pelo lodo:Carga de DBO = 3.691 kg/diaConsiderando-seofatordecargaf=0,08kgDBO/kgSS.d,tem-seaseguintequantidade(massa)delodonecessrianosreatores (V.X):3.691V. X = =46.138 kg SSTA V. X = =46.138 kg SSTA 0,08Considerando-sequeolodoestarsedimentadoaumaconcentraode8,0kg/m3,ovolumeocupadopelolodosedimentado ser:VLodo = 46.138 / 8,0 = 5767 m3 ou 5.767 / 4 = 1.442 m3 portanque Volume destinado a receber e tratar os esgotosSerconsideradoumciclocom06(seis)horasdeduraototal,obedecendoaoseguinteesquemaoperacional:- Alimentao com aerao: uma hora e trinta minutos - Alimentao com aerao: uma hora e trinta minutos- Aeraosemalimentao(reao):duashorasetrinta minutos- Sedimentao: quarenta minutos- Descargadoesgototratado:umahoraevinteminutosA situao mais desfavorvel corresponde alimentao de um tanque durante uma hora e trinta minutos com a vazo mxima horria e , portanto:VEsg=1,5 x (1,8 x 126,6) x 3,6=1.230 m3Conclui-se que cada tanque de aerao dever possuir volume til de 1.442+ 1.230 = 2.672 m3. Alm disso, costuma-se reservar uma altura adicionalde 0,60 m para que a retirada do esgoto decantado no ocorra at asuperfcie do lodo sedimentado. superfcie do lodo sedimentado.Profundidade til dos tanques de aerao/decantao : 4,0 mrea dos tanques: (1.442+1.230) / 3,4=786 m2Relao comprimento/ largura 4/1 (14 m x 56 m) = 784 m2Volume til: 784 x 4 = 3.136 m3Concentrao SSTA (X):X = V.X / V = 46.138 / (3.136 /4) = 3,7 kg / m32 ) N e c e s s i d a d e d e o x i g n i oC o n s i d e r a n d o - s e a n e c e s s i d a d e d e o x i g n i oi g u a l a 2 , 5 k g O2/ k g D B Oa p l ., a n e c e s s i d a d ed e o x i g n i o s e r :N E C . O 2 = 2 , 5 x 3 . 6 9 1 = 9 . 2 2 8 k g / d i aC o n s i d e r a n d o - s e q u e o s i s t e m a d e a e r a od e v e r f u n c i o n a r 1 6 h o r a s p o r d i a , t e m - s e :N E C . O 2 = 9 . 2 2 8 / 1 6 = 5 7 7 k g O 2 / hConsiderando-se o emprego de aeradores superficiais de baixa rotao, comcapacidadede transferncia de oxignio de 0,9 kg O2/ CV x hora, j nas condies decampo, tem-se a seguinte potncia total a ser instalada nos tanques:PNEC= 577 / 0,9 = 641 CV ou 641 / 4 = 160 CV por tanque(foram considerados quatro tanques de aerao)6) Produo de excesso de lodo biolgico:Admitindo-se o coeficiente de produo delodo X =0,6kgSS/KgDBO,tem-se:X=0,6 x 3.691 = 2215 kg SS / diaParalodocom8,0kgSS/m3emassaespecfica1010kg/m3,avazodeexcesso de lodo ser: 2.215Qlodo ==274 m3/d 0,008 x 1010Idade do lodo resultante:c=V.X/X=46.138 / 2.215 =21diasDimensionamento do Sistema de Aerao Dimensionamento do Sistema de AeraoSistema de Aerao Escolhido Sistema de Aerao EscolhidoO sistema de aerao a ser utilizado ser por arO sistema de aerao a ser utilizado ser por ar difuso, com soprador de ar tipo Roots edifuso, com soprador de ar tipo Roots e difusores de bolha fina,de membrana dedifusores de bolha fina,de membrana de EPDM.EPDM.EPDM.EPDM. Necessidades de Oxignio Necessidades de OxignioSendo o sistema de tratamento biolgico porSendo o sistema de tratamento biolgico por aerao prolongada, ocorrer a nitrificao, oaerao prolongada, ocorrer a nitrificao, o que implica na necessidade de oxignio para aque implica na necessidade de oxignio para a demanda de nitrificao, alm da carboncea. demanda de nitrificao, alm da carboncea.Demandas de oxignio consideradas Demandas de oxignio consideradasOO22carboncea = 1,6 kgO carboncea = 1,6 kgO22/ kg DBO/ kg DBO OO22carboncea = 1,6 x 385 = 616 kg O carboncea = 1,6 x 385 = 616 kg O22/ d / dOO22 nitrificao =4,57 (Nnitrificao =4,57 (N - - NKTdisponvel) NKTdisponvel)NN - - NKTdisponvel = N NKTdisponvel = N- -NKTafluenteNKTafluente - - 0,100,10 Xv XvXv= 0,55 kg SSV / kg DBO removida Xv= 0,55 kg SSV / kg DBO removidaEficincia na remoo de DBO: 95 % Eficincia na remoo de DBO: 95 % Eficincia na remoo de DBO: 95 % Eficincia na remoo de DBO: 95 %NN - - NKTdisponvel = 0,9 x 58NKTdisponvel = 0,9 x 58 - - 0,10 x0,55 x 0,95 x 385 0,10 x0,55 x 0,95 x 385NN - - NKTdisponvel = 32,1 kg N / d NKTdisponvel = 32,1 kg N / dOO22nitrificao =4,57 x 32,1 = 147 kg O nitrificao =4,57 x 32,1 = 147 kg O22/ d / dOO22necessrio = 616 + 147= 763 kg O necessrio = 616 + 147= 763 kg O22/ dia / dia763 / 385 = 1,98 kg O 763 / 385 = 1,98 kg O22/ kg DBO aplicada / kg DBO aplicadaSer adotada a necessidade de oxignio de 2,0 kg O Ser adotada a necessidade de oxignio de 2,0 kg O22/ kg DBO apl. / kg DBO apl.OO22nec = 2 x 385 = 770 kg O nec = 2 x 385 = 770 kg O22/ dia = 770 / 24 = 32,1 kg O / dia = 770 / 24 = 32,1 kg O22/ hora / horaCapacidade de Transferncia de Oxignio Capacidade de Transferncia de OxignioN Noo= capacidade de transferncia de oxignio do sistema de = capacidade de transferncia de oxignio do sistema deaerao, nas condies de teste (gua limpa) aerao, nas condies de teste (gua limpa)N =capacidade de transferncia de oxignio do sistema deN =capacidade de transferncia de oxignio do sistema de aerao, nas condies de campo aerao, nas condies de campoN = N N = N00.. = coeficiente de correo para as condies de campo = coeficiente de correo para as condies de campo= x= x 9,17CL)x1,02 C (20 - Tsw CCsw sw= concentrao de saturao de O = concentrao de saturao de O22a 28 a 28ooC = 7,9 mg/L C = 7,9 mg/LCL = concentrao de O CL = concentrao de O22no tanque reator = 1,5 mg/L no tanque reator = 1,5 mg/LT = temperatura no tanque reator = 28 T = temperatura no tanque reator = 28ooCC = fator de correo salinidade / tenso superficial = 0,95 = fator de correo salinidade / tenso superficial = 0,95 = relao K = relao KLa La(esgoto) / K (esgoto) / KLa La(gua) = 0,85 (gua) = 0,85 = x 0,85= x 0,85 0,64 0,649,17x1,02 1,5) - 7,9 x (0,9520 - 289,17Eficincia na transferncia de oxignio dissolvido pelos difusores: 39% Eficincia na transferncia de oxignio dissolvido pelos difusores: 39%Eficincia global na transferncia de oxignio, em campo: Eficincia global na transferncia de oxignio, em campo:Tem Tem- -se: = se: = oox = 0,39 x 0,64 = 0,25 x = 0,39 x 0,64 = 0,25Portanto tem Portanto tem- -se: se:OO22necessrio == 129 kg O necessrio == 129 kg O22/ hora / horaConsiderando Considerando- -se 23,2 % de Oxignio no ar, tem se 23,2 % de Oxignio no ar, tem- -se: se:Massa de ar necessria = = 556 kg ar / hora Massa de ar necessria = = 556 kg ar / hora25 , 01 , 32232 , 0129Considerando Considerando- -se a massa especfica do ar, = 1,2 kg / m se a massa especfica do ar, = 1,2 kg / m33, tem , tem- -se: se:Volume de ar necessrio = = 463 m Volume de ar necessrio = = 463 m33ar / horaar / hora Volume de ar necessrio = = 7,7 Nm Volume de ar necessrio = = 7,7 Nm33Ar / minuto Ar / minutoDevero ser utilizados 02 (dois) sopradores de ar (um de reserva), cadaDevero ser utilizados 02 (dois) sopradores de ar (um de reserva), cada um com capacidade para a vazo de 10 Nm um com capacidade para a vazo de 10 Nm33Ar / minuto e presso de 7Ar / minuto e presso de 7 m.c.a. (6 mde profundidade til dos tanques + 1 m de perda de cargam.c.a. (6 mde profundidade til dos tanques + 1 m de perda de carga estimada na linha de ar). estimada na linha de ar).232 , 012960463Determinao da potncia dosDeterminao da potncia dos sopradores de ar sopradores de arP Pw w= [(wRT)/8,41x e]x[(P/P = [(wRT)/8,41x e]x[(P/Poo)0,283 )0,283- -1] 1]P Pw w: potncia requerida em cada soprador em kW : potncia requerida em cada soprador em kWw : fluxo da massa de ar em kg/s w : fluxo da massa de ar em kg/s(((

||

\|((

= 141 , 8283 , 0PoPeT R wPWw : fluxo da massa de ar em kg/s w : fluxo da massa de ar em kg/sR = constante do gas, 8,314 kJ / mol K R = constante do gas, 8,314 kJ / mol K8,41: constante do ar, kg /8,41: constante do ar, kg / ooK mol K molTToo= temperatura de entrada, K = temperatura de entrada, KP Poo= presso absoluta de entrada em atmosferae a= presso absoluta de entrada em atmosferae a 15 m de altitude e 303 K 15 m de altitude e 303 KPerda de carga estimada = 1,0 m Perda de carga estimada = 1,0 mLmina de gua sobre o difusor = 6,0m Lmina de gua sobre o difusor = 6,0mPresso total = 6,0 m + 1,0 m= 7,0 m Presso total = 6,0 m + 1,0 m= 7,0 mP = ( 7,0+10,33) / 10,33 = 1,678 atm. P = ( 7,0+10,33) / 10,33 = 1,678 atm.Po = 1,0 atm a 15 m de altitude Po = 1,0 atm a 15 m de altitudekW = 19,4cv kW = 19,4cvPortanto so necessrios 02 (dois) sopradores (01 + 01 de reserva) de ar de 20Portanto so necessrios 02 (dois) sopradores (01 + 01 de reserva) de ar de 20 cv de potncia do motor. cv de potncia do motor.3 , 14 10 , 1678 , 160 75 , 0 41 , 8303 314 , 8 10283 , 0=(((

||

\|((

=WPPortanto so necessrios 02 (dois) sopradores (01 + 01 de reserva) de ar de 20Portanto so necessrios 02 (dois) sopradores (01 + 01 de reserva) de ar de 20 cv de potncia do motor. cv de potncia do motor.Devero ser adquiridos 02 (01 + 01 de reserva) sopradores de ar tipo RootsDevero ser adquiridos 02 (01 + 01 de reserva) sopradores de ar tipo Roots Trilbulo marca OMEL modelo SRTEV/IITrilbulo marca OMEL modelo SRTEV/II - - 1927, ou similar.1927, ou similar. Principais caractersticas: Principais caractersticas:- - Rotao: 2900 RPM / Potncia Consumida: 27,5 BHP /Rotao: 2900 RPM / Potncia Consumida: 27,5 BHP / Temperatura de descarga: 100 C. Temperatura de descarga: 100 C.- - Nvel de rudo (a 1 metro da fonte, em campo aberto com osNvel de rudo (a 1 metro da fonte, em campo aberto com os silenciadores instalados): silenciadores instalados):Sem cabine: 91 (+/ Sem cabine: 91 (+/- -2) dB (A), Com Cabine: 72 (+/ 2) dB (A), Com Cabine: 72 (+/- -2) dB (A). 2) dB (A).Gs aspirado: AR Gs aspirado: AR- - Temperatura: 30 C Temperatura: 30 C Gs aspirado: AR Gs aspirado: AR- - Temperatura: 30 C Temperatura: 30 CCapacidade de aspirao: 13,5 m Capacidade de aspirao: 13,5 m33/min /minPresso na suco: Atmosfrica Presso na suco: AtmosfricaPresso diferencial: 7 mca.Presso diferencial: 7 mca. Presso baromtrica Local: 760mmHg abs. Presso baromtrica Local: 760mmHg abs.- - Motor eltrico Motor eltrico: : 40 HP, 2 plos, 60 Hz, trifsico, forma40 HP, 2 plos, 60 Hz, trifsico, forma construtiva B3D, TFVE, proteo IP construtiva B3D, TFVE, proteo IP- -55, isolao classe F,55, isolao classe F, 220/380/440 volts, STD Weg. 220/380/440 volts, STD Weg.