TrabalhosGratuitos.com - Trabalhos, Monografias, Artigos, Exames, Resumos de livros, Dissertações
Pesquisar

Mistura Rápida e Mistura Lenta Mecanizadas para ETAs

Por:   •  4/10/2022  •  Exam  •  1.343 Palavras (6 Páginas)  •  187 Visualizações

Página 1 de 6

[pic 1]

PROBLEMA DE ENGENHARIA: COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO

Ano

População

2000

180.413

2010

209.057

2020

229.458

Você foi contratado para dimensionar uma Estação de Tratamento de Água para o município de Maracanaú/CE, tanto a sua população quanto alguns empreendimentos de seu polo industrial.

A TABELA, mostra dados populacionais do município nos últimos 30 anos.

A demanda por parte do polo industrial é, hoje, de 50.000m³/dia e projeta-se que esta demanda aumente cerca de 2,5% ao ano.

O consumo per capta dos habitantes da região pode ser considerado igual a 120L/hab.dia.

A ETA tem expectativa de vida de 25 anos e operar cerca de 18horas/dia. Agora, você que é o engenheiro responsável precisa:

  1. Definir a vazão de projeto para dimensionamento das operações unitárias da ETA, em m³/h;
  2. Dimensionar o sistema de mistura rápida;
  1. Volume e dimensões (Altura útil e Diâmetro);
  2. Dados operacionais (Potência e rotação requeridas);
  1. Dimensionar o sistema de mistura lenta;
  1. Volume e dimensões (Altura útil, Largura e Comprimento);
  2. Dados operacionais (Potência e rotação requeridas em cada estágio);
  1. Apresente um esboço, com as vistas superior e lateral, dos sistemas de mistura rápida e lenta, mostrando o ponto de contato (local onde água é transferida de uma para um outro);

Em seu cálculo você deve considerar ainda:

k1 (coeficiente do dia de maior consumo) = 1,2;

k2 (coeficiente de hora de maior consumo) = 1,5;

Autoconsumo = 3,0%

Tanques de mistura rápida: cilíndricos;

Fluxograma: 4 tanques em paralelo, com 1 de sobressalência (3 operam simultaneamente)

Tempo de detenção hidráulica: 4s;

Gradiente de velocidades: 850s-1

Misturador tipo turbina de seis palhetas curvas, com diâm. igual a 60% do diâm. do tanque.

Tanques de mistura lenta: retangulares com base quadrada;

Fluxograma: 4 tanques em paralelo, cada 1 com 3 estágios;

Tempo de detenção hidráulica: 12 minutos em cada estágio;

Gradiente de velocidades escalonados: 1º est. 70s-1; 2º est. 50s-1; 3º est. 30s-1;

Misturador tipo turbina de seis palhetas inclinadas a 45º, com diâm. igual a 50% do diâm. do tanque.

[pic 2]

Resposta de Engenheiro:

Para dimensionar a Estação de Tratamento de Água para o município de Maracanaú/CE precisamos, primeiro, estimar a demanda de final de plano (demanda de água que será demanda no final da vida útil da ETA), que depende do horizonte de projeto, especificado como 25 anos e das populações (valor atual e características de crescimento populacional. Então, analisando os dados populacionais dos últimos 20 anos do município:

Ano

População

Crescimento

2000

180.413

-

2010

209.057

15,88%* em 10 anos

1,48%** ao ano

2020

229.458

9,76%* em 10 anos

0,94%** ao ano

* [pic 3]

** [pic 4]

Podemos perceber que a taxa de crescimento populacional do referido município decresceu ao longo do tempo, dessa forma, a população de final de plano será projetada pelo método de mesmo nome (taxa decrescente):

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

Daí:

[pic 9]

[pic 10]

Ou seja, em 2045 (daqui a 25 anos), a ETA deverá atender a aproximadamente 236 mil pessoas, e essa quantidade de pessoas deve consumir diariamente:

[pic 11]

Além disso, precisa atender ainda a demanda do polo industrial de 50.000m³/dia sendo que esta quantidade cresce, de acordo com o enunciado, a uma taxa de 2,5% ao ano, o que significa dizer que no final da vida útil da ETA, o setor industrial consumirá:

[pic 12]

Dessa forma, a nova ETA de Maracanaú deve ter capacidade para atender:

[pic 13]

Como a ETA precisa tratar toda essa água em apenas 18horas diárias:

[pic 14]

Ou seja, a capacidade da ETA deve ser de 121.000m³/dia ou 1,87m³/s. Já as operações unitárias da desta Estação, deve ser projetada para tratar:

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Portanto, todas as operações unitárias da ETA deverão possuir capacidade para tratar 2,0 m³/s de água. Conhecida a vazão de projeto que as operações unitárias devem ser capazes de tratar, damos início ao dimensionamento da estação de tratamento.

A operação unitária é a mistura rápida, onde são adicionados produtos químicos na água para ajuste de pH e/ou coagulação de materiais em suspensão e/ou auxiliares de floculação. Esta primeira unidade deve ser projetada de tal modo que permita a rápida dispersão dos químicos na água. Dessa forma, a ETA de Maracanaú, será dotada de sistema de mistura rápida com agitadores mecânicos, tipo turbina de 6 palhetas curvas (kT = 4,80), devendo proporcionar, na mistura, gradiente de velocidades de 850s-1, conforme requisitos do projeto. Além disso, o sistema vai contar com 4 unidades de mistura rápida, sendo que umas delas fica de sobressalência e 3 permanecem em operação em paralelo, ou seja, a ETA em questão possuirá 4 Câmaras de Mistura Rápida (CMR), em paralelo, geminadas, mas apenas três delas funcionarão por vez, podendo a operação da ETA operá-las alternadamente em caso de manutenções e/ou realização de manobras operacionais. Desse modo, cada CMR será dimensionada para receber 1/3 da vazão de projeto:

...

Baixar como (para membros premium)  txt (9 Kb)   pdf (192.1 Kb)   docx (921.4 Kb)  
Continuar por mais 5 páginas »
Disponível apenas no TrabalhosGratuitos.com