O documento apresenta os cálculos necessários para o pré-dimensionamento de unidades de decantação primária para tratamento de esgoto sanitário. São calculadas as áreas totais e de cada decantador considerando diferentes situações de projeto. São dimensionados os diâmetros, alturas e volumes dos decantadores verificando se atende aos critérios de taxa de escoamento superficial e tempo de detenção hidráulica mínimo.

1. TRTAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Pré-dimensionamento de unidades de decantação primária
Referência: Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reúso agrícola. Coord. Ariovaldo Nuvolari, São Paulo,
Blucher, 2012.
1) Fazer um pré dimensionamento das unidades
de decantação primária, para as três seguintes
situações: decantação primária precedendo:
lodos ativados, filtros biológicos e lançamento
direto no corpo d’água (tratamento primário).
Dados gerados de vazões do esgoto sanitário a ser
tratado
Vazões dos esgotos
Ano
População
Média
Máxima Mínima
(l/s)
(l/s)
(l/s)
2000
15.000
27,8
50,0
13,9
2010
18.200
33,7
60,7
16,8
2020
21.800
40,4
72,7
20,2
Passo 1 – Calculara as vazões de dimensionamento:
(atenção passar Q(l/s) para (m3/d) multiplicar por
86,4)
 1º etapa (ano 2000)
Qmáx =
Qméd =

a) Área calculada para cada decantador ACD
ACD = _______ATD__________
Nº de unidades total
b) Dimensões de cada decantador
Admitindo-se decantadores circulares, pode se calcular
os diâmetros DDP
ACD
(m2)
Dp precedendo lodos ativados
Dp precedendo filtros biológicos
Dp lançamento direto após o
tratamento primário
Observação:
Corrigir
os
(arredondamento)
Qmáx =
Qméd =
Passo 2 – Calcular a área total necessária para os
decantadores ATD
ATD = __Qmáx_(2020)__
qA
Dp precedendo lodos ativados
Dp precedendo filtros biológicos
Dp lançamento direto após o
tratamento primário
. (DDP)2___
4
Situações
3º etapa (ano 2020)
qA (adotada)
(m3/m2.dia)
90,00
60,00
ATD
(m2)
40,00
Passo 3 – Flexibilidade operacional nas diversas etapas
do projeto.
Recomenda-se que seja projetada sempre duas ou
mais unidades, de forma a possibilitar manutenção e
operação mais flexível, sem prejuízo da qualidade do
tratamento, em qualquer etapa do projeto.
Neste caso, prever-se á como primeira hipótese a
construção de quatro unidades, duas delas para
atender a 1º etapa, acrescendo-se mais uma na 2º e
ACD
(m2)
Dp precedendo lodos ativados
Dp precedendo filtros biológicos
Dp lançamento direto após o
tratamento primário
2º etapa (ano 2010)
Situações consideradas
ATD
(m2)
Situações consideradas
ACD = ___
Qmáx =
Qméd =

na 3º etapas. Para essa hipótese serão feitas as
verificações necessárias.
DDP
(m)
valores
DDP
CORRIGIDO
(m)
de
DDP
A taxa de escoamento longitudinal qL ( que permite
fixar o comprimento necessário para o vertedor de
saída do líquido, nos decantadores primários é
estabelecido pela norma e o valor limite é qL ≤
720m3/m.dia). A entrada de esgoto no decantador
circular é feita pelo centro e a saída pelas laterais.
c) Calcular o perímetro PDP da circunferência e
em seguida a taxa de escoamento longitudinal
qL
PDP =
. DDP
qL = ___Qmáx / 4___
PDP
Situações consideradas
Dp precedendo lodos
ativados
Dp precedendo filtros
biológicos
Dp lançamento direto
após o tratamento
primário
DDP (m)
adotado
PDP
(m)
qL
(m3/m.dia)
1

2. TRTAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Observação: Os valores de qL resultantes estarão bem
abaixo do valor que a norma admite, atendendo
plenamente.
d) Verificação da taxa de escoamento superficial

Considerando-se a construção de apenas duas
unidades na 1º etapa.
onde: ACD = __ D2DP__
4
qA = ___Qmáx_(1º etapa)__
2ACD
Situações consideradas
(1º etapa com duas unidades)
ACD
RESULTANTE
2
(m )
qA
(m3/m2.dia)
Dp precedendo lodos ativados
Dp precedendo filtros biológicos
Dp lançamento direto após o
tratamento primário
Observação: se forem construídas apenas duas
unidades na 1º etapa, não se atenderá aos valores de
qA propostos (passo 2). Pode-se, como alternativa,
propor a construção de três unidades, já na 1º etapa, e
verificar quando será necessário a construção da 4º
unidade.

Admitindo-se a construção de três unidades
na 1º etapa, tem-se:
qA = ___Qmáx___
3ACD
onde: ACD = (CALCULADO)
Situações consideradas
(1º etapa com três unidades)
ACD
RESULTANTE
2
(m )
qA
(m3/m2.dia)
Dp precedendo lodos ativados
Dp precedendo filtros biológicos
Dp lançamento direto após o
tratamento primário
Observação: Com a construção das três unidades na 1º
etapa, atende-se aos qA propostos no projeto.
Observa-se que alguns valores calculados então
bastante próximos dos valores propostos e assim,
provavelmente, será necessária a construção da 4º
unidade já na segunda etapa.
Admitindo-se a três unidades na 2º etapa, dividida
nas três unidades resultará(Qmáx = 5256,00 m3/dia):
qA = ___Qmáx___
3ACD
onde: ACD = (CALCULADO)
Situações consideradas
(2º etapa com três unidades)
ACD
RESULTANTE
2
(m )
qA
(m3/m2.dia)
Dp precedendo lodos ativados
Dp precedendo filtros biológicos
Dp lançamento direto após o
tratamento primário
Observação: Mantendo-se as três unidades na 2º
etapa, atende-se aos qA propostos no projeto apenas
no caso de precedência a lodos ativados, mas não se
atendem ao qA propostos para filtros biológicos e
lançamento direto.
Em relação aos diâmetros propostos, pode-se partir
para a não mecanização em todos os casos.
Passo 4 - Verificação dos tempos de detenção
hidráulicos ѲH:
Observação: Para fazer essa verificação, deve-se
fixar o valor do volume do decantador. Pode-se
fixar o volume, em função de ѲHmin, e fazer acertos
necessários nas dimensões do decantador.
Construindo-se três unidades na 1º etapa (Qmáx = m3/h
– multiplicar por 3,6). Pelo critério de ѲHmín = 1 hora
tem-se:
ѲH = __V_
Q
V/3
Passo 5 - Cálculos do decantador:

Calculo Hcone = ( DDP - 0,30) x 1,5
2
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
 Cálculo D1/3 = DDP – (0,444 x Hcone)
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto

x (D2DP + D21/3) x Hcone
Cálculo de V1/3 =
24
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
a) Calculo do Volume do cilindro
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
2

3. TRTAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Calculo de Vcil = Vdec – V1/3
e) Verificação dos tempos de detenção hidráulicos
resultantes:
b) Cálculo da altura do cilindro:
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
Observação: Para vazões máxima (60m3/h) e média
(33,37m3/h).
Hcil = _______Vcil________
ACD resultante
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
Observação: Arredondar os valores
ѲH = __V__
Q
Observação: Os valores resultantes atendem a NBR
12209
c) Cálculo da altura do decantador
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
Passo 6 - Cálculo dos volumes de lodo.
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
Hdec = Hcil + Hcone
x (D21/3 + 0,602) x Hcone
Vlodo =
12
d) Cálculo do volume resultante para cada
decantador:
2) Apresente um resumo teórico sobre os cálculos
efetuados neste exercício.
Lodos ativados
Filtros biológicos
Lançamento direto
Vdec = (Hcil x ACD resultante) + V1/3
Gabarito
Situação Considerada
DDP (m)
ACD (m2)
Dp precedendo lodos
5,0
19,64
ativados
Dp precedendo filtros
6,0
28,27
biológicos
Dp lançamento direto após o
7,0
38,48
tratamento primário
Onde:
DDP = diâmetro do decantador
ACD = Área superficial de cada decantador
Hcil = altura do decantador na sua parte cilíndrica
Hcone = Altura do decantador na sua parte cônica
Hdec = altura total do decantador
Vdec = volume do decantador
Vlodo= volume disponível para o lodo
Hcil (m)
Hcone (m)
Hdec (m)
Vdec (m3)
Vlodo
(m3)
2,5
3,3
5,6
62,56
11,4
1,35
4,05
5,5
64,83
19.08
1,0
4,8
5,3
64,93
30,26
3

4. TRTAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
4