Aulas de Tratamento de Águas Residuárias e Tratamento de Efluentes. Aulas não revisadas. Vários autores.

1. Dimensionamento lagoa anaeróbia – lagoa facultativa
Dimensionar uma lagoa anaeróbia para os seguintes dados:
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População: 20.000 hab.
Vazão afluente: 3.000 m3/d
S0 Concentração de DBO = DBOafluente :350mg/L - ( 350mg/L = 350g/m3 )
Temperatura: T=23°C e Lv = 0,15kgDBO5 /m3.d (taxa de aplicação volumétrica LV)
Eficiência de remoção de DBO desejada de 60%
H = 4,5m
o
Dimensionamento da lagoa anaeróbia
Passo 1 - carga afluente de DBO
Carga = concentração x Vazão
1050kg DBO/d
Passo 2 – Cálculo do volume requerido
Volume = ____Carga_____
Carga volumétrica
=
V = __L__
LV
7000m3
Passo 3 – Verificação do tempo de detenção
Tempo = __V__
Q
2,3 d
Obs: lagoa com esse baixo tempo de detenção deve ter sua entrada pelo fundo.
Passo 4 – Determinação da área
Área = ___Volume___
Profundidade
=
V= _V_
H
1556m2
Obs: Adotar duas lagoas. Área de cada lagoa:____________m2
Passo 5 – Determinação das dimensões das lagoas
Caso seja adotadas 2 lagoas em paralelo e uma relação comprimento/largura(L/B) igual a 1,5 em cada lagoa ter-seá:
A=B.L
A = 1,5.B2
L=
B=
Possível dimensões de cada lagoa: 34 x 23

2. Passo 6 – Concentração de DBO efluente
Eficiência de remoção de DBO desejada de 60% = 0,6
DBOefl = (1 – E). S0
140mg/l
O efluente da lagoa anaeróbia é o afluente da lagoa facultativa.
Passo 7 – Acúmulo de lodo na lagoa anaeróbia
Adoção de 0,04m3/hab.ano
Acumulação anual = Acumulo ano x população
800m3/ano
Passo 8 – Espessura da camada de lodo em 1 ano
Espessura = __Acumulação anual x tempo___
Área da lagoa total
51cm/ano
Esta taxa de acúmulo anual, expressa em cm/ano, é bem superior aos valores usuais, provavelmente devido ao fato
da lagoa, no presente exemplo, ser profunda e com baixo tempo de detenção (menor área superficial para
espalhamento do lodo).
Passo 9 – Tempo para atingir 1/3 da altura útil das lagoas:
Tempo = _____H/3____
Elevação anual
2,9anos
Elevação anual em m/ano
O volume de lodo acumulado ao longo deste período corresponde a 1/3 do volume útil das lagoas, ou seja,
7000m3/3 = 2333 m3 de lado. O volume deverá ser removido aproximadamente a cada 3 anos (volume de 2333m3)
ou, anualmente (remoção de 800m3)
o
Dimensionamento da Lagoa Facultativa
Passo 10 – Carga afluente à lagoa facultativa
A carga efluente da lagoa anaeróbia é a carga afluente à lagoa facultativa. Com a eficiência de remoção 60% na
lagoa anaeróbia, a carga afluente à lagoa facultativa é:
L = __(100 – E) x L0__
100
Passo 11 – Área requerida
A = __L__
LS
LS = Taxa de aplicação superficial – Adotar 220kg DBO/há.d
Adotar duas lagoas = A/2
420 Kg DBO/d
1,9 há ou 19000m2

3. Passo 12 – Dimensões da lagoa
Relação L/B = 2,5
A = L. B
L = 2,5B
A = 2,5B2
Possíveis dimensões: L = 155m e B=62m
Passo 13 – Volume resultante
34200m3
V = Atotal x H
Adoção de um valor para a profundidade de H = 1,80m
Passo 14 – Cálculo do tempo de detenção resultante
T = __V__
Q
11,4 d
Passo 15 – Correção do coeficiente de temperatura
Adotado - K = 0,27 d-1 regime de mistura completa a 20°C
Coeficiente de temperatura Ѳ = 1,05
KT = K20 . Ѳ(T-20)
0,31d-1
KT = Coeficiente de remoção da DBO em uma temperatura do líquido T qualquer (d-1)
K20 = Coeficiente de remoção da DBO na temperatura do líquido de 20°C (d-1)
Ѳ = Coeficiente de temperatura (-)
Passo 16 – Estimativa de DBO Solúvel
Utilizando-se o modelo de mistura completa (Fórmula)
S = ___S0____
1 + KT . t
31mg/l
Passo 17 – Estimativa de DBO Particulada
Admitindo se uma concentração de SS efluente igual a 80mg/l, e considerando-se que cada 1 mgSS/l implica numa
DBO5 em torno de 0,35mg/l.
DBO5particulado = Concentração de SS efluente x Valor da DBO5
28mgDBO5/l
Deve-se lembrar que a DBO particulada é detectada no teste da DBO, mas poderá não ser exercida no corpo
receptor, dependendo das condições de sobrevivência das algas.
Passo 18 – DBO Total
DBO total efluente = DBO solúvel + DBO particulada
59mg/l

4. Passo 19 – Cálculo da eficiência total do sistema de lagoa anaeróbia-lagoa facultativa na remoção da DBO
E = __S0 – DBOTotal__ . 100 =
S0
83%
Passo 20 – Área útil total (lagoas anaeróbias + Facultativas)
Área útil total = ALAGOA ANAERÓBIA + ALAGOA FACULTATIVA
Passo 21 - Área total requerida para todo o sistema
A área requerida para a lagoa, incluindo os taludes, urbanização, vias internas, laboratório, estacionamento e
outras áreas de influência, é cerca de 25% a 33% maior do que a área líquida calculada a meia altura. Assim:
Atotal = 1,3 . A liquida
2,7ha
Passo 22 – Área per capita
Área per capita = Atotal / População
Arranjo do sistema
Comparação entre o exercício 1 e exercício 2
Com as lagoas facultativas primárias a área total requerida foi de 6,2ha. Há, portanto, uma substancial economia de
área (56%). O tempo de detenção total no presente exemplo é de 13,7 d (2,3 + 11,4), bastante inferior ao de uma
lagoa facultativa única (28,8d). Porém estes requisitos aplicam ao presente exemplo, com temperaturas elevadas.