Chemical Process

1. SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

2. TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUASTRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS
DE ABASTECIMENTODE ABASTECIMENTO
Manancial Coagulação Floculação Sedimentação
FiltraçãoDesinfecçãoFluoretaçãoCorreção de pH
Água Final
Agenteoxidante
CAP
Coagulante
Alcalinizante
Agenteoxidante
Polímero
Polímero Agente oxidante
Agenteoxidante
Flúor
Alcalinizante

3. Decantadores !!!
SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
GRAVITACIONALGRAVITACIONAL

4. Decantadores !!!
SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
GRAVITACIONALGRAVITACIONAL

5. SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

6. SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

7. PROCESSO DE LODOS ATIVADOSPROCESSO DE LODOS ATIVADOS
CONVENCIONALCONVENCIONAL
Grade Caixa de areia
Decantador
Primário
Tanque de
Aeração
Decantador
Secundário
Adensamento
Digestão
Secagem Lodo “Seco”
Rio

8. SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

9. SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

10. SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONALSEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

11. SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
Definição: Processo deDefinição: Processo de
separação sólido-líquido que temseparação sólido-líquido que tem
como força propulsora a ação dacomo força propulsora a ação da
gravidade.gravidade.

12. SEDIMENTAÇÃOSEDIMENTAÇÃO
Classificação dos Processos deClassificação dos Processos de
SedimentaçãoSedimentação
►Sedimentação discreta (Tipo 1)Sedimentação discreta (Tipo 1)
►Sedimentação floculenta (Tipo 2)Sedimentação floculenta (Tipo 2)
►Sedimentação em zona (Tipo 3)Sedimentação em zona (Tipo 3)
►Sedimentação por compressão (Tipo 4)Sedimentação por compressão (Tipo 4)

13. Peso
EmpuxoForça de arraste
EFP a +=
∑ = 0yF
gVgmP olpp ... ρ==
gVE ol ..ρ=
2
... 2
VAC
F pd
a
ρ
=
Velocidade de SedimentaçãoVelocidade de Sedimentação

14. Peso
Empuxo
EFP a +=
olpol
pd
VgVg
VAC
....
2
... 2
ρρ
ρ
=+
ololp
pd
VgVg
VAC
....
2
... 2
ρρ
ρ
−=
Velocidade de SedimentaçãoVelocidade de Sedimentação
Força de arraste

15. Velocidade de SedimentaçãoVelocidade de Sedimentação
Peso
EmpuxoForça de arraste
ololp
pd
VgVg
VAC
....
2
... 2
ρρ
ρ
−=
6
. 3
p
ol
d
V
π
=
d
pp
C
dg
V
..3
.)..(4
ρ
ρρ −
=

16. SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPOSEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO
I)I)
►Sedimentação discreta: As partículasSedimentação discreta: As partículas
permanecem com dimensões epermanecem com dimensões e
velocidades constantes ao longo dovelocidades constantes ao longo do
processo de sedimentação, não ocorrendoprocesso de sedimentação, não ocorrendo
interação entre as mesmasinteração entre as mesmas

17. SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPOSEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO
I)I)

18. SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPOSEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO
I)I)

19. SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPOSEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO
I)I)

20. Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
tVL h .=
tVH S .= L
HV
V h
S
.
=
HB
Q
Vh
.
=

21. Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
L
HV
V h
S
.
=
HB
Q
Vh
.
=
LHB
HQ
VS
..
.
=
s
S
A
Q
LB
Q
V ==
.

22. Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)
B
H
L
1
2
Vh
Vs
s
S
A
Q
LB
Q
V ==
. sA
Q
q = Taxa de
escoamento
superficial
qVs ≥
Partículas com Vs superiores a q serão removidas
durante o processo de sedimentação

23. Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)
Análise do Equacionamento MatemáticoAnálise do Equacionamento Matemático
q
A
Q
V
s
S == qVs ≥
Vs=Velocidade de sedimentação (m/s)
q=taxa de escoamento superficial(m3
/m2
/dia)
►q é função somente da geometria doq é função somente da geometria do
decantador, portanto, é um parâmetro dedecantador, portanto, é um parâmetro de
projeto.projeto.

24. Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)
Análise do Equacionamento MatemáticoAnálise do Equacionamento Matemático
q
A
Q
V
s
S == qVs ≥
Vs=Velocidade de sedimentação (m/s)
q=taxa de escoamento superficial(m3
/m2
/dia)
►VVss é uma propriedade da partícula, podendoé uma propriedade da partícula, podendo
esta ser manipulada mediante a operaçãoesta ser manipulada mediante a operação
dos processos de coagulação-floculaçãodos processos de coagulação-floculação

25. Sedimentação Discreta (Tipo I)Sedimentação Discreta (Tipo I)
Propriedade da sedimentação discreta: A dimensão física
da partícula permanece inalterada durante o seu
processo de sedimentação gravitacional, o que significa
dizer que a sua velocidade de sedimentação é constante.
B
H
L
1
2
Vh
Vs

26. SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTASEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA
(TIPO II)(TIPO II)
►Sedimentação floculenta: a velocidade deSedimentação floculenta: a velocidade de
sedimentação das partículas não é maissedimentação das partículas não é mais
constante, uma vez que as mesmasconstante, uma vez que as mesmas
agregam-se ao longo do processo deagregam-se ao longo do processo de
sedimentação.sedimentação.

27. SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTASEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA
(TIPO II)(TIPO II)
►Com o aumento do diâmetro dasCom o aumento do diâmetro das
partículas há, conseqüentemente, opartículas há, conseqüentemente, o
aumento de sua velocidade deaumento de sua velocidade de
sedimentação ao longo da altura.sedimentação ao longo da altura.

28. Sedimentação Floculenta (Tipo II)Sedimentação Floculenta (Tipo II)
Propriedade da sedimentação floculenta: A dimensão física da
partícula é alterada durante o seu processo de sedimentação
gravitacional (floculação por sedimentação diferencial), o que
significa dizer que a sua velocidade de sedimentação é variável.
B
H
L
1
2
Vh
Vs

29. DECANTADORESDECANTADORES
CONVENCIONAIS EM ETA’S ECONVENCIONAIS EM ETA’S E
ETE’SETE’S

30. DECANTADORESDECANTADORES
CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)

31. DECANTADORESDECANTADORES
CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA GUARAÚ (SABESP)ETA GUARAÚ (SABESP)

32. Decantadores !!!
DECANTADORESDECANTADORES
CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
ETA ALTO TIÊTE (SABESP)ETA ALTO TIÊTE (SABESP)

33. DECANTADORES PRIMÁRIOSDECANTADORES PRIMÁRIOS
ETE IPIRANGA (SABESP)ETE IPIRANGA (SABESP)

34. DECANTADORES PRIMÁRIOSDECANTADORES PRIMÁRIOS
ETE ABC (SABESP)ETE ABC (SABESP)

35. DECANTADORES PRIMÁRIOSDECANTADORES PRIMÁRIOS
ETE ABC (SABESP)ETE ABC (SABESP)

36. DECANTADORESDECANTADORES
CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO
►Taxa de escoamento superficial: 20Taxa de escoamento superficial: 20
mm33
/m/m22
/dia a 60 m/dia a 60 m33
/m/m22
/dia./dia.
►(Função das características de(Função das características de
sedimentabilidade do floco, definidassedimentabilidade do floco, definidas
pelas etapas de coagulação-floculação)pelas etapas de coagulação-floculação)
►Altura do decantador: 3,0 metros a 5,0Altura do decantador: 3,0 metros a 5,0
metros.metros.

37. DECANTADORESDECANTADORES
CONVENCIONAISCONVENCIONAIS
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO
►Relação Comprimento/LarguraRelação Comprimento/Largura ≥≥ 44
►Taxa de escoamento linearTaxa de escoamento linear
(vertedor)(vertedor) ≤≤ 1,8 l/m/s1,8 l/m/s
►ReRe ≤≤ 20.000 (Verificação)20.000 (Verificação)
►FrFr ≥≥ 1010-5-5
µ
ρ.. h
e
RV
R =
h
r
Rg
V
F
.
2
=

38. DECANTADORES DE FLUXODECANTADORES DE FLUXO
LAMINARLAMINAR
tVL h
.=
tVH S
.=
L
HV
V h
S
.
=
2
' L
L =
02 canais
B
H
L
1
2
Vh
Vs
H/2
L’

39. DECANTADORES DE FLUXODECANTADORES DE FLUXO
LAMINARLAMINAR
tVL h
.=
tVH S
.=
L
HV
V h
S
.
=
4
' L
L =
02 canais
B
H
L
1
2
Vh
Vs
H/4
L’
n canais
n
L
L ='

40. DECANTADORES DE FLUXODECANTADORES DE FLUXO
LAMINARLAMINAR

41. DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARES
ETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)

42. DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARES
ETA RIO GRANDE (SABESP)ETA RIO GRANDE (SABESP)

43. DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARES
ETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)

44. DECANTADORES LAMINARESDECANTADORES LAMINARES
ETA CAPIVARI (SANASA)ETA CAPIVARI (SANASA)

45. DECANTADORESDECANTADORES
LAMINARESLAMINARES
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO
►Velocidade de sedimentação: 20Velocidade de sedimentação: 20
mm33
/m/m22
/dia a 60 m/dia a 60 m33
/m/m22
/dia./dia.
►(Função das características do(Função das características do
floco, definidas pelas etapas defloco, definidas pelas etapas de
coagulação e floculação)coagulação e floculação)
►Ângulo das placas com a horizontal:Ângulo das placas com a horizontal:
6060oo

46. DECANTADORESDECANTADORES
LAMINARESLAMINARES
PARÂMETROS DE PROJETOPARÂMETROS DE PROJETO
►Comprimento da placa: 0,6 metros aComprimento da placa: 0,6 metros a
1,2 metros1,2 metros
►Velocidade de escoamento entre asVelocidade de escoamento entre as
placas: 15 cm/min a 20 cm/minplacas: 15 cm/min a 20 cm/min
►Espessura entre as placas: 4 cm a 8Espessura entre as placas: 4 cm a 8
cmcm

47. SEDIMENTAÇÃO EM ZONA (TIPOSEDIMENTAÇÃO EM ZONA (TIPO
III)III)
►Sedimentação em zona: As partículasSedimentação em zona: As partículas
sedimentam-se como um bloco rígido, asedimentam-se como um bloco rígido, a
concentração de sólidos é alta, o que fazconcentração de sólidos é alta, o que faz
com que as interações entre as partículascom que as interações entre as partículas
sejam significativassejam significativas

48. SEDIMENTAÇÃO EMSEDIMENTAÇÃO EM
ZONA (TIPO III)ZONA (TIPO III)
Tempo t0
H0
Tempo t1
H1
Tempo t2
H2

49. SEDIMENTAÇÃO EMSEDIMENTAÇÃO EM
ZONA (TIPO III)ZONA (TIPO III)
Tempo t0
H0
Tempo t1
H1
Tempo t2
H2
H
Tempo
Velocidade de
sedimentação
Ponto de
compressão

50. SEDIMENTAÇÃO EMSEDIMENTAÇÃO EM
ZONA (TIPO III)ZONA (TIPO III)
C0
H
Tempo
C1 C2
C0
C1
C2