sua estrutura molecular”
1.8 Parâmetros para tratamento de efluentes industriais:
Um importante parâmetro caracterizador dos despejos industriais é o equivalente populacional. Quando se fala que uma indústria tem um equivalente populacional de 10 habitantes, equivale a dizer que a carga de DBO do efluente industrial corresponde à uma carga gerada por uma população com 10 habitantes.
E.P.(equivalente populacional) = ___Carga de DBO da indústria ( kg/dia) . Contribuição per capita de DBO x produção
O valor usualmente utilizado é o de 54g DBO/hab.dia aconselhado pela NB-570 da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Tabela 13: Equivalente populacional:
Indústria Unidade de produção Equivalente populacional
Conservas(frutas e legumes) 1 tonelada 500 Açúcar de cana 1 tonelada de açúcar 50 Laticínio sem queijaria 1000 l de leite 20 – 70 Laticínio com queijaria 1000 l de leite 90 – 700
Margarina 1 tonelada 500
Matadouros 1 boi / 2,5 porcos 70 – 200
Destilação de álcool 1 tonelada 4000
Cervejaria 1 m3 150 – 350
Refrigerantes 1 m3 50 – 100
Vinho 1 m3 5
Algodão 1 tonelada 2800
Tinturaria 1 tonelada 2000 – 3500
Curtume 1 tonelada de pele 1000 – 3500
Sapatos 1000 pares 300
Fabricação de papel 1 tonelada 100 – 300
Tinta 1 empregado 20
Sabão 1 tonelada 1000
Refinaria de petróleo 1 barril (1171) 1
PVC 1 tonelada 200
Fundição 1 tonelada 100 – 300
Laminação 1 tonelada 30 – 200
Tabela 14: Equivalentes populacionais
Indústria Unidade Equivalente Populacional
Lacticínio sem queijaria 1000 litros de leite 25 – 70 Lacticínio com queijaria 1000 litros de leite 45 – 230
Matadouro 2,5 porcos 20 – 200
1 tonelada 130 – 400
Curral 1 vaca 5 – 10
Chiqueiro 1 porco 3
Granja avícola 1 galinha 0,12 – 0,25
Silo de ração 1 tonelada de ração 4 – 11 / dia
Ou total 200 – 650
Autoclave de Batatas 1 tonelada de batatas 25 – 50
Piscicultura 100 kg de trutas 80
Usina de Açúcar 1 tonelada de beterraba 45 –70
Mautaria 1 tonelada de cereais 10 –100
Cervejaria 1000 l de cerveja 150 – 350
Destilaria 1000 l cereais 2000 – 3500
Amidonaria 1 tonelada de milho ou trigo 500 – 900 Indústria vinícola 1000 l de vinho 100 – 140
1 há de vinhedo 35 – 60
Curtume 1 tonelada de pele 1000 – 3500
Lanifício 1 tonelada de lã 2000 – 4500
Alvejamento de Tecidos 1 tonelada do produto 1000 – 3500 Tint.c/ corantes Sulfurados 1 tonelada do produto 2000 – 3000 Indústria de Linho 1 tonelada de linho bruto 700 – 1000 Celulose ao sulfito 1 tonelada de celulose 3500 – 5500 Pasta mecânica ao Papel 1 tonelada de madeira 45 – 70
Fábrica de papel 1 tonelada de papel 200 – 900 Lã sintética 1 tonelada de lã sintética 300 – 450
Lavanderia 1 tonelada de roupa 350 – 900
Vazamento de óleo mineral 1 tonelada de óleo 11000
Aterro sanitário de lixo 1 há de área 45
Fonte: Karl e Klaus R. Imhoff (1986)
Como pode-se perceber os valores das tabelas tabelas 13 e 14 são bem diferentes, isto deve-se principalmente as mudanças na forma de produção que tem a tendência de
chamado de emissão zero, onde através de um banco de resíduos todo o material inaproveitado passe a ser matéria prima para outras indústrias.
1.9 Detalhes importantes da NB-570 / ABNT: Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário:
Requisitos para o projeto:
- Relatório do estudo do sistema de esgotamento sanitário; - População atendida nas diversas etapas do plano;
- Características requeridas para o efluente tratado nas diversas etapas do plano; - Definição do ponto onde será lançado o esgoto;
- Seleção de área para construção da ETE com levantamento Planialtimétrico (1:1000); - Sondagens preliminares de reconhecimento do subsolo;
- Cota máxima de enchente na área selecionada;
- Padrões de lançamento das industrias nas redes coletora (ver NB – 1032).
Elaboração de projeto hidráulico-sanitário compreende, no mínimo, as seguintes atividades:
- Seleção e interpretação das informações disponíveis para o projeto; - Definição das opções de processo para a fase líquida e para a fase sólida; - Seleção dos parâmetros de dimensionamento e fixação de seus valores; - Dimensionamento das unidades de tratamento;
- Elaboração dos arranjos em planta das diversas opções; - Avaliação de custo das diversas opções;
- Comparação técnico-econômica e escolha da solução;
- Dimensionamento de órgãos auxiliares e sistemas de utilidades; - Seleção dos equipamentos e acessórios;
- Locação definitiva das unidades, considerando a circulação de pessoas e veículos e o tratamento arquitetônico-paisagístico;
- Elaboração de relatório do projeto hidráulico-sanitário, justificando as eventuais divergências em relação ao estudo de concepção.
Parâmetros básicos para projeto:
- Na falta de dados de campo utilizar os valores de 54 g de DBO5 / hab.dia; - Na falta de dados de campo utilizar os valores de 60 g de SS/hab.dia;
- Usar vazão máxima para estações elevatórias, canalizações, medidores e dispositivos de entrada e saída;
- Usar vazão média em todas as unidades e canalizações precedidas de tanques de acumulação com descarga em regime de vazão constante;
- Deve-se prever canalização de desvio (by-pass) para isolar a ETE; - Deve ser previsto medidor de vazão afluente a ETE;
- A canalização de transporte de lodo deve ter velocidade entre 0,5 m/s e 1,8 m/s; O relatório do projeto hidráulico-sanitário da ETE deve incluir:
- Memorial descritivo e justificativo, contendo informações a respeito do destino a ser dado aos materiais residuais retirados da ETE, explicitando os meios que devem ser adotados para o seu transporte e disposição, projetando-os quando for o caso:
- Memória de cálculo hidráulico;
- Planta de situação da ETE em relação à área de projeto e ao corpo receptor; - Planta de locação das unidades;
- Fluxograma do processo e arranjo em planta (lay-out) com identificação das unidades de tratamento e órgãos auxiliares;
- Perfis hidráulicos das fases líquida e sólida nas diversas etapas; - Plantas, cortes e detalhes;
- Planta de escavações e aterros;
- Especificações de materiais e serviços;
- Especificações de equipamentos e acessórios, indicando os modelos selecionados para elaboração do projeto;
- Fluxograma e arranjo em planta da ETE e modelo da ficha de operação; - Procedimentos de operação com descrição de cada rotina e sua freqüência; - Identificação dos problemas operacionais e procedimentos a adotar em cada caso;
1.10) Projeto de uma estação elevatória de esgotos:
Na grande maioria das estações de tratamento de esgoto o interceptor chega na área da ETE numa cota inferior a dos reatores, portanto é necessário o bombeamento dos esgotos para cotas mais altas. Verifica-se na figura abaixo o projeto de uma EEE e reator UASB em fibra de vidro:
Autor: Eng º Emerson Marçal Júnior (1998)
Percebe-se no esquema acima que a tubulação de esgoto chega numa cota abaixo do fundo do reator UASB, necessitando de um bombeamento até a parte superior do reator.
a) Classificação das estações elevatórias de esgoto:
- Quanto ao tamanho:
- Pequenas (< 50 l/s), médias (50 a 500 l/s) e grandes (superior a 500l/s); - Quanto ao método construtivo:
- Ejetor pneumático (< 0,02 m3/s), Pré-moldada de poço úmido (0,006 à 0,03 m3/s), Pré-moldada de poço seco ( 0,006 à 0,1 m3/s) e convencional (>0,06 m3/s).
b) Estações elevatórias convencionais:
Para elaboração de estudo de concepção de estações elevatórias de esgoto, os principais requisitos da NB-566 são:
- Estudo de concepção; - Localização da estação; - Níveis de enchente;
- Diretriz do conduto, quando houver;
- Localização do ponto de descarga do recalque. - Levantamento topográfico, cadastramento da área;
- Sondagens para reconhecimento do solo e do nível do lençol freático; - Vazões afluente e efluente para inicio e final de plano;
- Características do conduto afluente; - Características do esgoto afluente.
Neste curso serão abordadas as estações elevatórias de esgoto convencionais, que são a grande maioria das EEE instaladas no Brasil. As estações elevatórias convencionais podem ser classificadas em:
- Poço seco:
- Conjunto motor-bomba de eixo horizontal;
- Conjunto vertical de eixo prolongado – bomba não submersa; - Conjunto motor-bomba de eixo vertical – bomba não submersa; - Conjunto motor-bomba auto scorvante.
motor
Válvula de gaveta Válvula de retenção Nível máximo
- Poço úmido:
- Conjunto vertical de eixo prolongado – bomba submersa; - Conjunto motor-bomba submerso.
c) Dimensionamento do poço de sucção (bombas de rotação constantes):
O volume útil mínimo do poço de sucção é determinado por:
V = 0,25 . Q . T; onde T = Tempo de ciclo e Q = capacidade máxima da maior bomba. Fórmula indicada pela ABNT – NB569/1989
Tabela 15 – Recomendações para escolha do tempo de ciclo
Autor o entidade Potência do motor Tempo de ciclo
SABESP < 300cv 10 mim
>300 cv Consultar fabricantes
Flomatcher Até 15 HP 10 mim
20 a 50 HP 15 min
60 a 200 HP 30 min
250 a 600 HP 60 min
Metcalf & Eddy Até 20 HP 10 min
20 a 100 HP 15 min 100 a 250 HP 25 min > 250 HP Consultar fabricantes motor Válvula de gaveta Válvula de retenção Bomba Nível máximo Nível Extravasor
Algumas recomendações da NB 569 / ABNT 1989: - Não permitir a formação do vórtice;
- Não permitir descarga livre, nem velocidade > 0,60 m/s; - Não permitir depósitos no fundo ou cantos do poço de sucção;
- Não permitir circulação que favoreça a tomada por uma ou mais bombas.
O volume efetivo do poço de sucção é a relação entre o volume compreendido entre o fundo do poço e o nível médio de operação das bombas:
Ve = Qm x Td; onde Td – Tempo de detenção no poço(min) < 30 min (NB – 569); Qm – Vazão média de projeto afluente à elevatória no início de operação (m3/min) e é desejável Ve < Q
m x 30.
d) Dimensionamento dos condutos:
Recomendações de velocidade da NB-569(1989): - Na sucção: 0,6 < V < 1,5 m/s;
- No recalque: 0,60 < V < 3 m/s;
e) Dimensionamento do conjunto motor-bomba:
H = Hg + Hs ;
- Potência fornecida pela bomba:
H ⇒⇒⇒⇒ Altura manométrica total;
Hg ⇒⇒⇒⇒ Altura geométrica Total;
Hs ⇒⇒⇒⇒ Perda de carga Total;
“ As perdas de cargas podem ser calculadas com um livro de hidráulica, caso seja um pré- dimensionamento considerar H = 1,4 . Hg”
- Rendimento da bomba:
η = Pl / Pb ;
Obs. 1.: Para a escolha do tipo de bomba necessária é ideal consultar os fornecedores de bombas com seus respectivos catálogos e curvas de rendimento;
Obs. 2.: Deve ser considerado a instalação de pelo menos 2 conjuntos motor-bomba;
f) Sistema de controle e operação das Bombas:
- Sensor tipo bóia; - Sensores pneumáticos; - Sensores elétricos;
- Painel de comando elétrico:
- Comando liga-desliga das bombas; - Chave seletora automático-manual; - Chave seletora de bombas;
- Alarme e sinalização de defeitos; - Sinalização de operação;
- Indicador de corrente (amperímetro); - Indicador de tensão (voltímetro); - Controle de rotação do motor; - Supervisão do sistema.
η η η
η = rendimento ou eficiência da bomba;
g) Principais requisitos para o projeto de uma EEE:
- Memorial descritivo da instalação; - Memória de cálculo hidráulico;
- Especificações dos serviços em materiais; - Orçamento;
- Desenhos;
- Arquitetura e urbanização, Fundação e estrutura, instalações prediais, tubulações, eletricidade, perfil hidráulico, esquemas e diagramas complementares;
- Manual de operação.
h) Recomendações de projeto gerais:
- instalações de “by-pass”; - instalação de “Stop-Log”;
- instalação de equipamentos para remoção de sólidos grosseiros; - instalação de dispositivos para medição;
- possibilidade de inspeção e manutenção;
Para conseguir um bom projeto é necessário que o projetista conheça muito bem a operação de uma estação de tratamento de esgoto. Deve-se antes de iniciar um projeto, visitar pelo menos umas 10 estações elevatórias de esgoto. O conhecimento de problemas operacionais que ocorrem com o passar do tempo na operação de uma EEE e sua correção no projeto devem ser parte da rotina de um bom projetista.
É normau a verificação de erros consecutivos de projetistas renomados, devido ao pouco tempo dos mesmos para realizarem visitas às instalações de seu projeto. Um bom projeto é feito 70 % fora do escritório e 30% dentro do escritório. Dentro do escritório somente é elaborado o dimensionamento. Os detalhes devem ser feitos através de visitas a instalações bem sucedidas.