O documento descreve o projeto de dimensionamento de uma unidade UASB para tratamento biológico de esgoto em uma Estação de Tratamento de Esgoto. Ele inclui cálculos para determinar o volume, área, número e dimensões dos reatores UASB com base nos parâmetros de projeto, como vazão de esgoto, tempo de detenção hidráulica e eficiência esperada de remoção de DQO e DBO.

1. PROJETO – ETE – PARTE II – TRATAMENTO BIOLÓGICO UASB - REPOSIÇÃO DE AULA
STS Engenharia Ltda - Elaboração de Projeto Básico de Estação de Tratamento de Esgoto para o município de
Lindóia/SP. Exercício adaptado.
Reatores Anaeróbios – UASB: Os reatores anaeróbios
para o tratamento de esgotos possuem boa
possibilidade de uso em nosso País, que apresenta
temperatura elevada em grande parte de seu território
e em praticamente o ano todo. A eficiência na
remoção da DBO dos esgotos é mais baixa do que a
dos processos aeróbios, demandando tratamento
complementar, e a nitrificação é nula. As associações
com processos aeróbios de polimento são
recomendáveis.
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o
vídeo
http://www.youtube.com/watch?v=IwrPi2191KI
DIMENSIONAMENTO UNIDADE UASB – DADOS DO
PROJETO
O cálculo foi feito buscando as dimensões de apenas
um módulo de reator anaeróbio (UASB). A partir dos
parâmetros de um módulo e da vazão média final de
plano da ETE, foi possível chegar à quantidade de
módulos necessários ao tratamento. Foram adotados
os seguintes parâmetros para o cálculo do reator
anaeróbio (UASB):
− DQO afluente = 600 mg DQO / L
− DBO afluente = 250 mg DBO / L
− Tempo de detenção TDH = 8,0 h
− Concentração esperada para o lodo de descarte =
C= 4 %
− Densidade do lodo: g = 1,020 Kg SST / Kg DQO
− Temperatura média = T = 20 °C
− Coeficiente de produção de sólidos Y = 0,15 Kg SST
/ Kg DQO
− Coeficiente de produção de sólidos em relação a
DQO: Yabs = 0,17 Kg DQOlodo
_ Adoção do número de reatores (N) N = 4
- Adoção da altura do reator (H) H = 4,5 m
PASSO 1 - DETERMINAÇÃO DE CARGAS
a) Carga me dia de DQO para o afluente (Kg
DQO/ dia)
L0 = S0 x Qmédia
L0 =
So 0,6 kg/l
Qméd. = 2358,72 l/d
b) Adotando-se 4 módulos UASB, a carga
orgânica será de ?
PASSO 2 – DETERMINAÇÃO DAS DIMENSÕES
c) Determinação do volume útil do reator (V)
V = Qmédia x TDH
Qméd = 98,28 m3/h
d) Determinação da área de cada reator (A)
A = Vu / H
A=
e) Raio de cada reator
A = π x R²
R=
Rcorrigido = 3,82 m
PASSO 3 – CORREÇÕES
a) Portanto área final
Af = π x R²
Af =
b) Verificação da Área, Volume e TDH corrigidos
AT = N x A
AT =
N = número de reatores
A = área de cada reator
VT = AT x H
VT =
AT = Área total
H = Altura 4,5 m
TDH = VT / Qmédia
TDH =
VT = Volume total

2. Qméd = 98,28m3/h
PASSO 4 – VERIFICAÇÃO DAS CARGAS
Verificação das cargas aplicadas
COV = Qmédia (m³dia) x S0 / VT (m³)
COV =
Qméd. = 2358,72 m3/d
So = 0,6kg/m3
VT = 825,165m3
a) Carga hidráulica volumétrica
CHV = Qmédia / VT
CHV =
Qméd. = 2358,72 m3/d
VT = 825,165m3
PASSO 5 VERIFICAÇÃO DAS VELOCIDADES
SUPERFICIAIS
a) Para Qmédia
V = Qmédia / AT
V=
Qméd. = 98,28m3/h
AT = 183,36 m2
PASSO 7 - ESTIMATIVA DA EFICIÊNCIA
a) Estimativa da eficiência da remoção de DQO
do sistema
EDQO = 100 x (1 – 0,68 x TDH-0,35)
EDQO =
b) Estimativa da eficiência de remoção de DBO
do sistema
EDBO = 100 x (1 – 0,70 x TDH-0,50)
EDBO =
c) Estimativa da concentração de DQO
Concentração efluente (DQO) = So x (1 – E)
d) Estimativa de concentração de DBO
Concentração efluente (DBO) = So x (1 – E)
PASSO 8 - AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE METANO
a) Produção de metano
DQOCH4 = Qmédia x [(S0 – S) – (Yobs x S0)]
Qméd. = 2358,72 m3/d
So = 0,6 kg/m3
S = 0,198kg/m3
Yosb = 0,17kg
b) Para Qmáx
V = Qmax. (cada reator) / A cada reator
V=
Qmáx. = 37,28m3/h
A = 45,84 m2
b) K (t) Fator de correção para a temperatura
operacional do reator
K(t) = (P x K) / [R x (273 + t)]
Observa-se que as velocidades superficiais
encontradas, estão de acordo com os valores
recomendados para o projeto de reatores UASB para
tratamento de esgoto doméstico.
P = Pressão atmosférica (1atm)
K = DQO correspondente a um mol CH4
(64gDQO/mol)
R = constante dos gases (0,08206 atm.L/mol. °K
t = temperatura operacional do reator 20°
K(t) =
PASSO 6 - SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO
Área de influência (seguindo a exigência da CETESB) =
2,0 m
a) Número de distribuidores
Numero de distribuidores = Af cada reator / Área
influência (CETESB)
b) Determinação do número de tubos para o
sistema de distribuição
A = área de cada reator / numero de distribuidores
R = (A /π)1/2
R=
Adota-se 1,0 m, portanto R = 1,0, sendo um total de
23 distribuidores com raio de 1,0 m.
c) Vazão de CH4
QCH4 = DQOCH4 / K(t)
QCH4 =
Podemos estimar a produção de biogás a partir do
teor esperado de retorno neste. Para o caso do
tratamento de esgoto doméstico, os teores de
metano no biogás são geralmente da ordem de 70 a
80%.
d) Vazão de biogás
Qbiogás = QCH4 / 0,75
Qbiogás =