O documento aborda o dimensionamento e tratamento preliminar de águas residuárias, focando na eficiência de calhas Parshall e grades para esgoto sanitário. Inclui fórmulas para cálculo de vazões, área útil e rebaixos em canais, além de definir métodos para encontrar as dimensões adequadas e a acumulação de areia. O texto também ressalta a importância de variáveis como velocidade, espessura e espaçamento no dimensionamento adequado da infraestrutura de tratamento.

1. TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
1
DIMENSIONAMENTO – TRATAMENTO PRELIMINAR
Apostila Tratamento de Esgoto Sanitário - TRATAMENTO PRELIMINAR DE ESGOTOS GRADEAMENTO E CAIXA DE AREIA –
Roque Passos Piveli - Universidade de São Paulo - São Paulo, 2007
1.
Para se manter a mesma velocidade na caixa de
Oberve os dados e resolva
areia
Dados:
Ano
População
Atendida (hab)
45.000
54.200
68.350
2007
2017
2027
Qmín
(L/s)
41,67
50,19
63,29
Qméd
Qmáx
(L/s)
(L/s)
83,33 150,00
100,38 180,00
126,58 227,83
a) Escolha da Calha Parshall:
tipo
canal
com
velocidade
constante
controlada por calha Parshall, para Qmín e Qmáx
(l/s) utilizar a seguinte fórmula:
Qmín
H ' mín.  Z

Qmáx.
H máx.  Z
Z=
Largura
Nominal
3"
N
K
Capacidade (L/s)
Mín.
Máx..
0,85
53,8
1,547
0,176
6"
1,580
0,381
1,52
110,4
9"
1,530
0,535
2,55
251,9
1'
1,522
0,690
3,11
455,6
1 1/2'
1,538
1,054
4,25
696,2
2'
1,550
1,426
11,89
936,7
d) Cálculo da grade
Escolher a calha Parshall de acordo com a vazão
mínima e máxima entre os anos de 2007 a 2027. N
e K tabelado em função da largura nominal.
LN =
N=
. barras de ferro

 dados adotados . espessura (t )  5mm
. espaçamento (a)  15mm

d.1. Eficiência (E)
a

at
d.2. Área útil (Au)
E
Adotando-se a velocidade de passagem v = 0,8m/s. (Q = m3/s)
Au 
K=
b) Fórmula da Calha Parshall, para encontrar Hmin
e Hmáx (Passar Q de l/s para m3/s):
Q = K.H
N
Para Qmín =
Para Qmáx =
Qmáx

v
d.3. Área da Secção do Canal (S)
S
Au

E
d.4. Largura do canal da grade (b)
b
c) Cálculo do rebaixo Z à entrada da Calha
Parshall:
S
H máx  Z

d.5. Verificações para vazões intermediárias:

2. TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Q
H
(H-Z)
S=b(H-Z)
Au=S.E
V=Qmáx
(l/s)
(m)
(m)
(m2)
(m2)
Au
(m/s)
V0=Qmáx
S
(m/s)
2
e.6) Cálculo do rebaixo da caixa de areia – Volume
de areia diário e altura.
227,83
180,67
Q

AS
Para a taxa de 30L/1000m 3 (0,03L/m3) e para
150,00
63,29
50,19
41,67
vazão média de final de plano, Q = 126,58 Ls (passar
d.6. Perda de Carga na Grade
H  1,43
v 2  v0
2g
m3/s), tem-se o seguinte volume diário de areia
retida na caixa:
2
Vdiário = Taxa . Qmédia
 Grade 50% obstruída : H 
(2v) 2  v0
2g
1,43 Valor empírico determinado devido a turbulência.
 altura diária de areia acumulada na caixa h 
2
Vdiário

A
H  1,43
e) Cálculo da caixa de areia
e.1) Cálculo da área da secção transversal (A)
Adotando-se a velocidade sobre a caixa, v = 0,3 m/s. (Q =
m3/s)
Qmáx

v
e.2.) Cálculo da largura (B):
A
B
A

H máx  Z
e.3) Cálculo do comprimento (L)
Portanto, para um rebaixo de 20cm tem-se um intervalo
de limpeza da caixa de aproximadamente 10 dias.
Gabarito
Calha
Grade
Ln 9 ‘’
Hmin = 0,189m
Hmáx = 0,572m
Z = 0,1033m
Q
(l/s)
H
(m)
Caixa areia
E = 0,75
Au = 0,285m2
S = 0,38m2
b = 0,81m
ΔH 0,02m
ΔH = 0,16m
(H-Z)
(m)
S=b(H-Z)
2
(m )
A = 0,7594m2
B = 1,62m
L= 10,55m
q = 1152m3/m2dia
Vd= 328L
h = 0,02m
Au=S.E
2
(m )
V=Qmáx
Au
V0=Qmáx
S
(m/s)
(m/s)
l/s para m3/d – multiplicar por 86,4)
(Para caixas de areia, o valor adotado para a boa eficiência
deve variar entre 600 e 1200 m3/m2.dia, ou seja, em cada m2
de área superficial, é possível passar uma vazão entre 600 e
1200 m3/dia.)
Calcular a área através
A=L.B
0,469
0,380
0,285
0,800
0,600
0,492
0,389
0,315
0,236
0,766
0,574
150,00
e.4) Taxa de escoamento superficial resultante. (Q =
0,572
180,67
L  22,5 x ( H máx  Z ) 
227,83
0,436
0,333
0,270
0,203
0,739
0,555
63,29
0,248
0,145
0,117
0,088
0,719
0,541
50,19
0,213
0,110
0,089
0,067
0,749
0,564
41,67
0,189
0,086
0,070
0,053
0,786
0,595