Projeto ETE

EDITAL Nº 029/2008 CONCORRÊNCIA PÚBLICA Nº 005/08

Elaboração de Projeto de ETE para o Tratamento de Esgotos Urbanos do Município APRESENTAÇÃO

A Prefeitura Municipal de Lindóia contratou a empresa STS Engenharia Ltda. para a Elaboração de Projeto Básico de Estação de Tratamento de Esgoto para o município de Lindóia/SP. Este projeto é apresentado em volume único (texto ( texto e desenhos).

Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262 3432.4262

ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO.................... INTRODUÇÃO............................... ...................... ...................... ....................... ................... ....... 5 2. CONTEXTO CONTEXTO GERAL GERAL ...................... ................................. ...................... ....................... ................... ....... 5 3. PROJETO DA ESTAÇÃO TRATAMENTO DE ESGOTOS ..... 7 PRÉ-TRATA PRÉ-TRATAMEN MENTO TO............ ....................... ...................... ....................... ....................... .................... ......... 7 3.1.1 GRADEAM GRADEAMENTO ENTO........... ....................... ....................... ...................... ....................... ................. ..... 7 3.1.2 DESARENADOR................ DESARENADOR............................ ......................... .......................... ....................... .......... 8 3.1.3 MEDIDOR PARSHALL................................ PARSHALL................... .......................... ....................... .......... 8 3.1.4 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA.............................. ELEVATÓRIA.................. ......................... ..................... ........ 9 TRATAMENT TRATAMENTO O BIOLÓGICO BIOLÓGICO ..................... ................................. ....................... .................... ......... 9 3.2.1 TRATAMEN TRATAMENTO TO ANAERÓBIO ANAERÓBIO ...................... ................................. ...................... ........... 9 3.2.2 TRATAMEN TRATAMENTO TO AERÓBIO AERÓBIO ....................... .................................. ...................... ............... 10 TANQUE TANQUE DE LAVAGEM LAVAGEM.......... ...................... ....................... ...................... ...................... ............... 11 DESINFECÇ DESINFECÇÃO ÃO FINAL........... FINAL ....................... ....................... ...................... ....................... ............... ... 11 DESIDRATA DESIDRATAÇÃO ÇÃO DO LODO ..................... ................................. ....................... .................. ....... 11 3.6. CARA CARACTER CTERÍSTICA ÍSTICAS S DO EFLUENTE EFLUENTE FINAL .................... .................... 12 4 CONSIDER CONSIDERAÇÕE AÇÕES S DE CÁLCULO CÁLCULO.......... ...................... ....................... .................. ....... 13 4.1 MEMORIAL MEMORIAL DE CÁLCULOS................. CÁLCULOS............................. ....................... .................. ....... 13 4.1.1 DADOS DADOS DE ENTRADA ENTRADA ...................... .................................. ....................... .................. ....... 13 4.1.2 VAZÕES VAZÕES DE PROJETO.............. PROJETO......................... ...................... ....................... ............... ... 14 4.2 PRÉ PRÉ-TRATA -TRATAMEN MENTO TO........... ....................... ....................... ...................... ...................... ............... 15 4.2.1 GRADEAM GRADEAMENTO ENTO ...................... ................................. ...................... ....................... ................. ..... 15 4.2.2 DESARENADOR................ DESARENADOR............................ ......................... .......................... ..................... ........ 17 4.2.3 MEDIDOR PARSHALL................................ PARSHALL................... .......................... ..................... ........ 18 4.2.3.1 Dimensionamento da grade manual. ......................... ............ ............... 18 4.2.3.2 Altura Altura da lamina líquida no Parshall: Parshall: ...................... ........................... ..... 18 4.2.3.3 Cálculo Cálculo do rebaixo z: ...................... ................................. ....................... ................. ..... 18 4.2.4 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA.............................. ELEVATÓRIA.................. ......................... ................... ...... 19 4.3 TRATAMEN TRATAMENTO TO BIOLÓGICO BIOLÓGICO (UASB + BAS) BAS) ...................... ...................... 20 Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262 3432.4262

ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO.................... INTRODUÇÃO............................... ...................... ...................... ....................... ................... ....... 5 2. CONTEXTO CONTEXTO GERAL GERAL ...................... ................................. ...................... ....................... ................... ....... 5 3. PROJETO DA ESTAÇÃO TRATAMENTO DE ESGOTOS ..... 7 PRÉ-TRATA PRÉ-TRATAMEN MENTO TO............ ....................... ...................... ....................... ....................... .................... ......... 7 3.1.1 GRADEAM GRADEAMENTO ENTO........... ....................... ....................... ...................... ....................... ................. ..... 7 3.1.2 DESARENADOR................ DESARENADOR............................ ......................... .......................... ....................... .......... 8 3.1.3 MEDIDOR PARSHALL................................ PARSHALL................... .......................... ....................... .......... 8 3.1.4 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA.............................. ELEVATÓRIA.................. ......................... ..................... ........ 9 TRATAMENT TRATAMENTO O BIOLÓGICO BIOLÓGICO ..................... ................................. ....................... .................... ......... 9 3.2.1 TRATAMEN TRATAMENTO TO ANAERÓBIO ANAERÓBIO ...................... ................................. ...................... ........... 9 3.2.2 TRATAMEN TRATAMENTO TO AERÓBIO AERÓBIO ....................... .................................. ...................... ............... 10 TANQUE TANQUE DE LAVAGEM LAVAGEM.......... ...................... ....................... ...................... ...................... ............... 11 DESINFECÇ DESINFECÇÃO ÃO FINAL........... FINAL ....................... ....................... ...................... ....................... ............... ... 11 DESIDRATA DESIDRATAÇÃO ÇÃO DO LODO ..................... ................................. ....................... .................. ....... 11 3.6. CARA CARACTER CTERÍSTICA ÍSTICAS S DO EFLUENTE EFLUENTE FINAL .................... .................... 12 4 CONSIDER CONSIDERAÇÕE AÇÕES S DE CÁLCULO CÁLCULO.......... ...................... ....................... .................. ....... 13 4.1 MEMORIAL MEMORIAL DE CÁLCULOS................. CÁLCULOS............................. ....................... .................. ....... 13 4.1.1 DADOS DADOS DE ENTRADA ENTRADA ...................... .................................. ....................... .................. ....... 13 4.1.2 VAZÕES VAZÕES DE PROJETO.............. PROJETO......................... ...................... ....................... ............... ... 14 4.2 PRÉ PRÉ-TRATA -TRATAMEN MENTO TO........... ....................... ....................... ...................... ...................... ............... 15 4.2.1 GRADEAM GRADEAMENTO ENTO ...................... ................................. ...................... ....................... ................. ..... 15 4.2.2 DESARENADOR................ DESARENADOR............................ ......................... .......................... ..................... ........ 17 4.2.3 MEDIDOR PARSHALL................................ PARSHALL................... .......................... ..................... ........ 18 4.2.3.1 Dimensionamento da grade manual. ......................... ............ ............... 18 4.2.3.2 Altura Altura da lamina líquida no Parshall: Parshall: ...................... ........................... ..... 18 4.2.3.3 Cálculo Cálculo do rebaixo z: ...................... ................................. ....................... ................. ..... 18 4.2.4 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA.............................. ELEVATÓRIA.................. ......................... ................... ...... 19 4.3 TRATAMEN TRATAMENTO TO BIOLÓGICO BIOLÓGICO (UASB + BAS) BAS) ...................... ...................... 20 Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262 3432.4262

Dimensionam Dimensionamento ento Unidade UASB........... UASB ....................... ....................... .................... ......... 20 4.3.1 BIOFILTRO BIOFILTRO AERADO AERADO SUB SUBMERS MERSO-BAS O-BAS ...................... .......................... 24 4.4 PRODUÇÃO DE LODO UASB + BAS................................ BAS................... ............... 27 4.5 TANQUE TANQUE DE LAVAGEM LAVAGEM.......... ..................... ....................... ....................... .................... ......... 28 4.6 CLORAÇÃO CLORAÇÃO.......... ...................... ....................... ...................... ...................... ....................... ................. ..... 29 4.7 DESIDRATA DESIDRATAÇÃO ÇÃO DO LODO ...................... ................................. ...................... ............... 31 4.8 TANQUE TANQUE PULMÃO PULMÃO ...................... ................................. ...................... ....................... ................. ..... 33 5 FLUXOGRAMA DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO............... 37 6 PLANILHA DE ORÇAMENTO

ANEXOS I. ESTUDO DE AUTODEPURAÇÃO AUTODEPURAÇÃO II. CONSIDERAÇÕES CONSIDERAÇÕES SOBRE A NITRIFICAÇÃO III. MODELO DE QUEIMADOR QUEIMADOR ATMOSFÉRICO IV. MEMORIAL DESCRITIVO V. MANUAL DE OPERAÇÃO VI. DESENHOS VII. ART


1. INTRODUÇÃO

O presente documento tem a finalidade de apresentar o projeto desenvolvido pela STS ENGENHARIA, da Estação de Tratamento de Esgotos domésticos para o Município de Lindóia/SP. O referido empreendimento visa fornecer aos seus usuários as melhores condições de vida e bem estar social, atendendo simultaneamente às Legislações ambientais vigentes no local. A evolução dos processos de tratamento de esgoto doméstico possibilitou que os mesmos sejam tratados em unidades com baixa produção de sólidos, baixo consumo de energia e geração de gás combustível. Avanços tecnológicos nos equipamentos utilizados, juntamente com intensas pesquisas no campo microbiológico, otimizaram as condições de tratamento com menor tempo de contato entre o esgoto e bactérias, resultando em estações menores, modulares e seguras. A combinação dos processos biológicos anaeróbios e aeróbios vem sendo utilizada tanto em pequenas como em grandes comunidades atendendo todos os requisitos ambientais necessários, com baixo custo operacional, alta eficiência de tratamento e alta estabilidade do processo.


2. CONTEXTO GERAL

O projeto elaborado obedece às normas da ABNT em todas as suas subdivisões, utilizando tratamento biológico de nível secundário, através da associação em série dos processos anaeróbio e aeróbio, produzindo um sistema completo e auto-suficiente. O projeto foi dimensionado de forma a atender 100% da população urbana do município de Lindóia, com uma previsão para projeção populacional de 20 anos, mais a população flutuante, prevendo a coleta de todo o esgoto doméstico, encaminhando-o para a estação de tratamento sugerida, de forma modular, atendendo uma população de 9.534 habitantes. O esgoto doméstico tratado atenderá os padrões de emissão definidos pela Legislação vigente no Estado de São Paulo, ou seja, concentração de DBO 5 < 60 mg/L ou eficiência no grau de remoção de carga orgânica superior a 80%. O esgoto tratado, após desinfecção com cloração, será encaminhado por gravidade para o Rio Peixe (Classe II). Futuramente o esgoto tratado após desinfecção poderá ser reaproveitado para irrigação de áreas verdes do município, desde que sejam incluídos acessórios e equipamentos adequados para esse fim.

IDENTIFICAÇÃO DO REQUERENTE: Prefeitura Municipal da Estância Hidromineral de Lindóia Endereço: Avenida do Rio Peixe, 450 – Bairro Jardim Estância Lindóia CEP: 13.950-000 – Lindóia/SP Fone PABX: (19) 3898-9900 – FAX (19) 3898-3011 CNPJ: 45.678.000/0001-83

DADOS GERAIS DO PROJETO DA ETE: População final de projeto: 9.534 habitantes Área Total do Terreno: 1.925,00 m2


3. PROJETO DA ESTAÇÃO TRATAMENTO DE ESGOTOS O objetivo principal da Estação de Tratamento de Esgoto é transformar a matéria orgânica poluidora em subprodutos, de forma que o líquido lançado no corpo receptor atenda aos padrões da Legislação vigente, contribuindo para a redução da poluição ambiental e melhor bem estar da comunidade em geral. A ETE modular projetada para o município de Lindóia apresenta grande flexibilidade e custo operacional reduzido, além de um investimento inicial moderado e menor se comparado com outros processos tradicionalmente utilizados. A combinação do processo biológico anaeróbio, através dos reatores anaeróbios de fluxo ascendente, com o processo biológico aeróbio, utilizando o biofiltro aerado submerso permite que o lodo produzido seja estabilizado no próprio sistema, sem alteração operacional ou queda na qualidade do esgoto tratado. Por ser modular, a estação pode ser facilmente construída por etapas, respeitando o aumento da capacidade de tratamento conforme o crescimento populacional, conservando suas eficiências e bons resultados operacionais. O arranjo arquitetônico da estação proposta não agride o local em que estão instaladas, apresentando visual agradável e interagindo com o ambiente. O projeto proposto é constituído por pré-tratamento seguido de processos biológicos, com desinfecção final. O fluxograma operacional principal proposto segue as seguintes etapas: − Gradeamento; − Desarenador; − Medidor Parshall; − Estação Elevatória / Tanque pulmão; − Reator Anaeróbio − Biofiltro Aerado Submerso; − Tanque de lavagem; − Desinfecção; − Medidor Parshal; − Casa dos sopradores; − Leito de secagem.

Abaixo segue o detalhamento dessas etapas. Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

3.1 PRÉ-TRATAMENTO O pré-tratamento é composto por um gradeamento de barras paralelas, para remoção de sólidos grosseiros, seguido pela caixa desarenadora, cuja finalidade é reter sólidos de menor diâmetro. 3.1.1 GRADEAMENTO O esgoto doméstico normalmente traz consigo sólidos grosseiros (estopas, panos, plásticos, etc.) que, em casos normais, são facilmente separáveis. A sua retirada do esgoto é importante para o perfeito funcionamento da ETE, seja pela eficiência do tratamento biológico ou pelo bom desempenho dos equipamentos existentes. O material retido nas grades deve ser removido com freqüência, de modo a evitar represamento a montante e conseqüente aumento de nível, possibilitando o transbordo de esgoto bruto. A remoção deve ser realizada através de um rastelo, de forma manual pelo técnico responsável pela limpeza. O material removido será depositado em um cesto perfurado, adaptado no próprio canal, permitindo que o líquido livre retorne ao desarenador e receba o devido tratamento. O material sólido do cesto será posteriormente ensacado e encaminhado ao aterro sanitário. 3.1.2 DESARENADOR Juntamente com os sólidos grosseiros podem existir no esgoto partículas de areia e terra, principalmente nos períodos chuvosos, que necessitam ser separados. A importância dessa remoção é evitar que essas partículas agridam principalmente o conjunto motobomba e causem entupimentos nas tubulações e a interferência negativa nos processos biológicos. Com base nessas premissas, após o gradeamento será instalado no sistema um desarenador, formado por dois (02) canais paralelos de maneira que as partículas sedimentam em seu interior durante o percurso. O desarenador é formado por dois canais que operam independentemente, de tal modo que enquanto um trabalha o outro recebe manutenção e limpeza. A interrupção do fluxo é realizada por “stop-logs” que são operados manualmente em cada canal.

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A limpeza pode ser realizada manualmente com auxílio de pá ou outra ferramenta desenvolvida para esse fim, ou ainda com a utilização de caminhão auto-vácuo. A areia removida pode ser encaminhada para o leito de secagem. 3.1.3 MEDIDOR PARSHALL As calhas Parshall são medidores de vazão que através de estrangulamento e ressaltos, estabelecem, para uma determinada seção vertical a montante, uma relação entre a vazão do fluxo e a lâmina d’água naquela região. Possui pouca perda de carga e é bastante preciso na determinação (leitura) das vazões. O medidor Parshall será instalado a jusante da caixa de areia, acoplado a uma régua graduada para leitura das lâminas de líquido, e respectivas vazões. Futuramente, com a instalação de sensores ultra-sônico as medições de vazão tornam-se automáticas, com leituras instantâneas e totalizadas, garantindo maior controle operacional do sistema de tratamento. 3.2 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA / TANQUE PULMÃO Após passar pelas etapas anteriores, o esgoto segue para uma estação elevatória que vai alimentar o sistema anaeróbio de forma contínua. A elevatória se constitui em uma caixa, fechada na parte superior por uma tampa removível, cujo objetivo é armazenar o esgoto para ser transferido, com auxílio de bombas, para a etapa seguinte do sistema, na qual se inicia o processo biológico do tratamento do esgoto. Acoplado ao poço da elevatória, existe um tanque pulmão que regulariza os picos de vazão nos horários de maior consumo. Todo o esgoto bruto ao chegar na elevatória, alimenta também o tanque pulmão, uma vez que possuem ligações pelo fundo tornado-se vasos comunicantes. Ao atingir o nível para acionamento das bombas, todo o poço, inclusive o tanque pulmão são esvaziados. Para evitar o acúmulo do esgoto no tanque pulmão, este é construído com inclinação suficiente no fundo para garantir completo esvaziamento do tanque. O mesmo também é dotado de cobertura na parte superior para evitar possível exalação de maus odores, caso sejam produzidos.


3.3 TRATAMENTO BIOLÓGICO

A proposta do tratamento biológico é constituída pela associação do tratamento anaeróbio e posterior polimento aeróbio, respectivamente através de reatores anaeróbios de fluxo ascendente e biofiltro aerado submerso. As principais vantagens do arranjo biológico adotado são: − Necessidade de pouco espaço de construção; − Simplicidade operacional; − Baixo custo de implantação e operação; − Baixo impacto em ambientes urbanos; − Baixa geração de lodo; − Geração de biogás.

3.4 TRATAMENTO ANAERÓBIO Atualmente, a tecnologia anaeróbia utilizada para o tratamento do esgoto encontra-se consolidada, sendo uma das principais opções em estudos de alternativas para construção de uma ETE. Mesmo assim, ainda possui capacidade limitada de remoção de matéria orgânica poluidora contida nos esgotos domésticos sendo necessário a utilização de pós-tratamento para atendimento aos parâmetros exigidos pela legislação ambiental vigente. Nos reatores anaeróbios a matéria orgânica expressa em DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) é convertida a compostos mais simples e degradáveis pelas bactérias anaeróbias em condições de ausência de oxigênio. A digestão acontece em dois estágios praticamente simultâneos. Como resultado final dessas reações biológicas tem-se metano, gás carbônico, água e amônia, além de novas células bacterianas. O fluxo do esgoto é ascendente, possui produção de biogás (principalmente metano), possui baixa produção de lodo e com a vantagem deste já estar estabilizado. O biogás produzido nos reatores anaeróbios, coletados internamente será encaminhado para o queimador de gases. A vazão diária gerada deverá estar próxima de 355,88 m³/dia, com porcentagem de metano variando de 70 a 80%, em volume. Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

Os reatores anaeróbios são dotados de dispositivos internos que possibilitam a separação do líquido, gases e lodo biológico. O líquido ao passar pelo separador atinge as calhas dentadas e encaminham-se para a próxima etapa do tratamento. O lodo, por ser mais denso, encaminha-se para o fundo do reator e o biogás é coletado pelo sistema de cobertura, em EPDM ou material similar, instalado na superfície dos retores. Tubos de PVC transferem o biogás coletado pelos reatores anaeróbios até um sistema de segurança (selo hídrico), mantendo pressão interna estável e positiva, minimizando riscos de retorno da chama do queimador para dentro dos reatores anaeróbios. Após o selo hídrico de segurança, uma válvula corta-chamas também será instalada e posteriormente o biogás será queimado no Flair existente. No queimador (Flair) deverá ser mantido chama piloto para garantir completa queima do biogás. Para evitar problemas com o gás sulfídrico (maus odores),existe a possibilidade de instalar lavador específico para remoção de enxofre, antes do queimador de gases, com operação segura e simples. No projeto proposto para o município de Lindóia, o pós-tratamento dos reatores anaeróbios será realizado pelo sistema aeróbio através do biofiltro aeróbio submerso.

3.5 TRATAMENTO AERÓBIO Essa etapa do tratamento se dá através do biofiltro aeróbio submerso, logo após o tratamento anaeróbio, permitindo o polimento do efluente, removendo compostos orgânicos e nitrogênio na forma solúvel, possibilitando índices de remoção de matéria orgânica poluidora expressa em DBO próximos de 90%. O biofiltro aeróbio submerso possui um sistema de distribuição de ar constituído por difusores de bolha grossa, uniformemente distribuídos, sendo o ar injetado com auxílio de soprador de ar. O lodo gerado nessa etapa é removido periodicamente e de forma controlada nas lavagens contracorrente e direcionado para a estação elevatória, sendo novamente conduzido ao reator anaeróbio, e estabilizado. Essa é uma grande vantagem do sistema, pois diminui a produção final de lodo biológico, reduzindo custos com disposição final em aterro sanitário controlado. Após o tratamento anaeróbio promovido nos BAS, o esgoto é transferido para um tanque denominado tanque de lavagem.


3.6 TANQUE DE LAVAGEM Trata-se de um tanque para armazenagem do esgoto tratado, para posteriormente ser utilizado na lavagem do biofiltro aeróbio submerso, o qual necessita de limpezas periódicas para evitar obstruções internas. Ao utilizar esgoto tratado para essa lavagem, evita-se o consumo de água potável. O tanque de lavagem receberá o esgoto tratado pelo BAS continuamente. Quando o sistema de lavagem do BAS não estiver em operação, por transbordamento o esgoto tratado encaminha-se para o tanque de contato, sendo desinfectado com adição de hipoclorito de sódio. 3.7 DESINFECÇÃO FINAL A desinfecção final tem por objetivo a proteção da saúde pública, atendendo aos padrões de qualidade da legislação vigente quanto aos níveis de coliformes fecais e totais. Será utilizado o sistema de cloração com o uso de hipoclorito de sódio com solução comercial de 12%, que em contato com o esgoto tratado gera ácido hipocloroso, forte agente desinfetante. O sistema será dotado de reservatórios para armazenamento do produto e controle de sucção da bomba dosadora. Os reservatórios serão instalados dentro de um tanque de contenção com a função de evitar o derramamento do produto no corpo receptor ou solo em caso de acidentes ou quebra dos reservatórios. O tempo de contato do esgoto tratado com o hipoclorito de sódio será, no mínimo, de 30 minutos e posteriormente será lançado no corpo receptor desinfetado, dentro dos parâmetros exigidos pela Legislação vigente. O dimensionamento encontra-se no item 4.6 desse projeto. Ao final da ETE será instalado outro medidor de vazão Parshall, garantindo assim o melhor controle de operação da estação.


3.8 DESIDRATAÇÃO DO LODO

A fonte principal de produção de lodo dessa estação de tratamento de esgoto provém dos reatores anaeróbios, devendo ser removido mensalmente em quantidade e concentração pré-definida, podendo alterar para volumes maiores ou menores que o indicado, de acordo com os acompanhamentos operacionais do sistema. Uma vez removido do sistema, o lodo deverá ser acondicionado corretamente e possuir tratamento específico para desaguamento, com objetivo de diminuir a quantidade de líquido livre (água). Várias formas e métodos podem ser utilizados para atingir o objetivo desejado, sendo os mais usualmente utilizados: leito de secagem; centrífugas; filtro prensa e BAG em geotêxtil tecido. Cada um dos sistemas apresenta particularidades operacionais bem como vantagens e desvantagens. O sistema proposto para o município de Lindóia é o leito de secagem.

3.9 CARACTERÍSTICAS DO EFLUENTE FINAL

O projeto é composto pelos processos anaeróbio e aeróbio de tratamento, sendo realizado através do reator anaeróbio seguido pelo biofiltro aeróbio submerso. A tabela abaixo apresenta as eficiências em cada processo isoladamente bem como a eficiência global do sistema.


Tabela 1: Eficiência do sistema. Reator

Parâmetro Eficiência DQO >65% UASB DBO5 >65% SS >65% DQO >67% BAS DBO5 >71% SS >71% DQO >85% UASB + BAS DBO5 >90% SS >90%

O esgoto tratado atenderá ao padrão secundário de tratamento, com índices de: − SST < 30,0 mg/L; − DBO < 30,0 mgO2/L; − DQO < 60,0 mgO2/L; − Coliformes fecais < 1000 NMP/100ml.


4

MEMORIAL DE CÁLCULO

O PRÉ-TRATAMENTO, MEDIDOR PARSHALL, ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS, LEITO DE SECAGEM e o SISTEMA DE DESINFECÇÃO POR HIPOCLORITO DE SÓDIO deverão ser concebidos para suportar vazões de final de plano. Entretanto, as unidades: UASB, BAS poderão ser modulares, considerando uma vazão fixa, o que permite expansão do sistema. O projeto compreende a divisão em 4 MÓDULOS de UASB e BAS. Cada módulo tem a capacidade para tratamento de 24,57 m³/h de esgoto doméstico. A vazão média de final de plano calculada foi de 98,28 m³/h. A ETE deverá atender a totalidade da população prevista para o município de Lindóia. 4.1 DADOS DE ENTRADA Na Tabela 2 são apresentados os dados de entrada para o cálculo do projeto e os parâmetros adotados. Tabela 2: Dados e parâmetros de projeto. Parâmetros

Valor

Unidade

População total final

9534

hab

População total inicial Coeficiente de retorno

6479 0,8

hab

k1 k2 k3 Taxa de infiltração Comprimento da rede coletora Comprimento da rede emissária

1,2 1,5 0,5 0,5

l/s.km

12/30 Km 4,3

Contribuição DQO do afluente Contribuição de DBO

600 250

mgDQO/l

Temperatura Coeficiente de produção de sólidos (y)

20 0,15

°C

Coeficiente de produção de sólidos (DQO) Y obs Concentração Lodo de descarte

0,17 4

Kg DQO

Densidade do Lodo

1,020 Kg SST / m³

mgDBO/l

Kg SST/Kg DQO

%


4.2 VAZÕ ES DE PROJ ETO As vazões de projeto são calculadas e os resultados estão apresentad os na Tabela 3.

Tabela 3: Vazões calculadas. Valores de inicio de plano Parâmetros Vazão máx. hor. Vazão máxima Vazão média Vazão mínima

Valor calculado (l/s) 26,75 19,55 17,14 8,57

Valor calculado (m³/h) 96,30 70,38 61,70 30,85

Valor de final de plano Valor calculado (l/s) 41,43 30,84 27,30 13,65

Valor calculado (m³/h) 149,15 111,02 98,28 49,14

4.3 PRÉ-TRATAMENTO O dimensionamento das partes componentes da ETE seguiu a seguinte seqüência de cálculo, considerando a vazão final de projeto. 4.3.1 GRADEAMENTO Seleção da grade Adotada grade média com barras retangulares de 3/8" x 2” (10 x 50,0), com espaçamento de a = 25 mm e inclinação de 45º. Condições de escoamento na grade: A velocidade de passagem na grade será de 0,60 m/s. Eficiência da grade a = 2,5 cm t = 1,0 cm E = a / (t + a) E = 71% Área útil (m2)


Q máx = 0,04143 m³/d V máx = 0,60 m/s Au = Qmáx / vmáx Au = 0,07 m2

Seção no local da grade (m 2) S = Au / E S = 0,10 m2

Largura da grade (m) h = 0,32 b=S/h b = 0,31 m

Verificação das velocidades Vmax = 0,43 m/s Vmín = 0,43 m/s

Quantidade de barras N = b / (t + a) N = 9 barras Adotado Nb = 9 barras de 10 x 50,0 mm Ne = 8 espaçamentos de 25 mm


Perda de carga na grade (m) Grade livre = 0,013 m 50% obstruída = 0,091 m

4.3.2 DESARENADOR

Adotando velocidade de escoamento v = 0,30 m/s e a altura da lâmina d’água como sendo h = 0,316 m.

Largura do canal b = Qmáx / (hmáx x v) = 0,44 m

Comprimento do canal A altura máxima do nível d’água calculado foi de 0,316 m, temos: L = 25 x hmáx = 7,91 m

Verificação da taxa de escoamento superficial I = Qmáx / (B x L) = 1.037 m³/m² x dia 600 ≤ I ≤ 1200 satisfaz Serão dois canais, um limpo e outro em operação. Nota: 1) Sobre o canal do gradeamento será instalado um cesto móvel em polipropileno este com fundo perfurado, permitindo o escoamento de líquidos presentes nos materiais removidos da grade. Será provido de alça para manuseio do operador da ETE.


4.3.3 MEDIDOR PARSHALL

De acordo com as vazões calculadas, a calha Parshall indicada é a de 3”, tendo como faixa de medição de 0,85 l/s a 53,8 l/s, atendendo as vazões mínima de 8,57 l/s e a máxima de 41,43 l/s. Calha Parshall W = 3”

4.3.4 DIMENSIONAMENTO DA GRADE MANUAL

Parâmetros do projeto Equação para cálculo de altura das lâminas líquidas H = (Q/K)1/ n. Velocidade de passagem nas grades (v), deverá ficar entre 0,40 m/s e 0,75m/s, adotando-se 0,60 m/s. Obstrução máxima da grade = 50%. Manter velocidade no desarenador em 0,30 m/s. (variação mínima de 20% - 0,24 a 0,36 m/s).

Altura da lamina líquida no Parshall Equação para cálculo de altura das lâminas líquidas H = (Q (m³/s) / K) 1/ n. Hmáx = 0,393 m = 39,3 cm Hmín = 0,142 m = 14,20 cm

Cálculo do rebaixo z z = 0,08 m = 8,0 cm Cálculo da altura da lâmina d’água, antes do rebaixo z


hmáxima = Hmáx - z = 0,31 m hmínimo = Hmínimo - z = 0,06m RESUMO DOS CÁLCULOS DO SISTEMA PRELIMINAR E FÓRMULAS ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO SISTEMA PRELIMINAR: GRADE, CAIXA DE AREIA E CALHA PARSHALL ETE LINDÓIA PROJETO: Vazão Vazão média Vazão mínima Vazão máxima (horária do dia de maior vazão)

27,30 L/s 8,57 L/s 41,43 L/s

Grade Eficiência da grade Espaçamento entre as barras Espessura das barras Número de barras na grade (N) Número de espaçamento na grade (Ne) Velocidade máxima do esgoto através da grade (Vmg < 1,20 m/s) Velocidade máxima do canal Velocidade mínima do canal (Vmic ≥ 0,40 m/s) Velocidade média do canal Largura do canal Altura máxima Y Área útil Área da seção do canal da grade Perda de carga com grade livre Perda de carga com grade 50% obstruída Volume de material retido diariamente

71 2,5 1,0 9 8 0,6 0,43 0,43 0,40 0,31 0,32 0,069 0,10 0,013 0,091 94

m/s m/s m/s m/s m m m² m² m m L/d

Caixa de areia Seção transversal Largura (mínimo = 0,30 m para limpeza manual e 0,20 m para mecanizada) Comprimento Profundidade do depósito de areia da caixa de areia (mínimo: 0,20 m) Taxa de escoamento superficial (entre 600 e 1.300) Velocidade horizontal (adotada faixa recomendável 0,15 a 0,30 m/s) Verificação da velocidade horizontal para vazão mínima Verificação da velocidade horizontal para vazão média Verificação da velocidade horizontal para vazão máxima Taxa de areia no esgoto bruto Produção diária de areia Altura da areia acumulada diariamente no depósito da caixa de areia Intervalo entre as limpezas

0,14 0,44 7,91 0,30 1.037 0,3 0,3 0,3 0,3 0,04 0,09 0,03 11

m² m m m m³/m².d m/s m/s m/s m/s L/m³ m³/dia m dias

Calha Parshall Garganta

3

% cm cm

polegadas


Vazão máxima de medição Vazão mínima de medição Altura do degrau Z Altura para vazão máxima Altura para vazão mínima

53,8 0,85 0,08 0,393 0,142

L/s L/s m m m

LEGENDAS E FÓRMULAS Eficiência da grade E = espe b espe b + espa b

espe b - espessura das barras (m) espa b - espaçamento entre as barras (m)

Área útil da grade Au = Q máx Vg

Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/s) Vg - Velocidade na grade (m/s)

Área da seção do canal da grade As= Au E

Au - área útil da grade (m²) E - eficiência

Largura do canal da grade B= As Y máx

As - área da seção do canal da grade (m²) Y máx - altura máxima do canal da grade (m)

Altura máxima do canal da grade Y máx = H máx - Z Número de espaços da grade Ne = B - espe b Espa b + espe b Número de barras da grade Nb = Ne + 1 Velocidade na grade Vg = Q máx Y máx . B . E

Velocidade no canal da grade Vc = Q máx Y máx . B

H máx - altura máxima da calha Parshall (m) Z - degrau montante da calha Parshall (m) B - largura do canal da grade (m) espe b - espessura das barras (m) espa b - espaçamento entre as barras (m) Ne - número de espaços da grade

Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/s) Y máx - altura máxima do canal da grade (m) B - largura do canal da grade (m) E - eficiência Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/s) Y máx - altura máxima do canal da grade (m) B - largura do canal da grade (m)


Perda de carga na grade limpa h = (Vg² - Vc²) . 1,4286 19,62 50% obstruída ho = ((2.Vg²) - Vc²) . 1,4286 19,62 Seção transversal da caixa de areia A = Q máx Vel. Cx

Vg - Velocidade na grade (m/s) Vc - Velocidade no canal da grade (m/s) Vg - Velocidade na grade (m/s) Vc - Velocidade no canal da grade (m/s) Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/s) Vel. Cx - Velocidade horizontal (m/s)

Largura da caixa de areia Bcx = A Y máx

A - seção transversal da caixa de areia (m²) Y máx - altura máxima do canal da grade (m)

Comprimento da caixa de areia L = 25 . Y máx.

Y máx - altura máxima do canal da grade (m)

Taxa de escoamento superficial Tes = Q máx. Bcx . L Volume diário de areia V areia = Tx de areia . Q méd 1.000 Altura da areia acumulada diariamente H ar = V areia L . Bcx Intervalo entre as limpezas I = H dep. H ar

Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/d) Bcx - Largura da caixa de areia L - Comprimento da caixa de areia Tx de areia - taxa de areia (L/m³ de esgoto) Q méd - Vazão média diária (m³/d) V areia - Volume diário de areia (m³/d) L - Comprimento da caixa de areia Bcx - Largura da caixa de areia H dep. - altura do depósito de areia (m) H ar. - Altura da areia acumulada diariamente (m/d)

Altura do degrau Z da calha Parshall Z = (Q máx . H min) - (Q min . H max) (Q max - Q min) Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/s) Q mín - Vazão mínima (m³/s) H máx - altura máxima da calha Parshall (m) H min - altura mínima da calha Parshall (m) Altura máxima da calha Parshall


H máx =

(Q máx / ) 1/n

Altura mínima da calha Parshall H mín = (Q min / ) 1/n

Q máx - Vazão máxima horária do dia de maior (m³/s)  - valor referente a calha Parshall n - valor referente a calha Parshall

Q mín - Vazão mínima (m³/s)  - valor referente a calha Parshall n - valor referente a calha Parshall


4.4 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA



Volume útil do poço de sucção da elevatória (m 3)

Vazão média = 98,28 m³/h, adotada para a seleção da bomba = 100 m³/h Altura manométrica = 14,0 mca Tubulação de recalque = PVC-PBS Ø = 100 mm Serão instaladas quatro bombas com capacidade para 25m³/h, sendo uma bomba para cada reator UASB, comandadas por rele cíclicos.



Dimensionamento do volume útil do poço de sucção

Volume do poço Vpoço = (Qbomba x 60) / 10 Vpoço = 10,20 m³

Altura adotada (H) H = 4,2 m



Cálculo das dimensões da elevatória

V=AxH A = 2,43 m² Aadotada = 2,50 m² A = π x R² R = 0,89, adota-se R=0,90




Dimensões finais da elevatória

Altura (H) = 4,2 m Diâmetro (D) = 1,80 m

4.5 TRATAMENTO BIOLÓGICO (UASB + BAS)



Dimensionamento Unidade UASB

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 ( θ) = 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: Y abs = 0,17 Kg DQOlodo



Adoção do número de reatores (N)

N=4




Carga média de DQO para o afluente (Kg DQO/ dia)

L0 = S0 x Qmédia L0 = 1415,23 Kg DQO/dia Adotando-se 4 módulos UASB, a carga orgânica será de 353,88 Kg DQO/ dia por módulo.



Adoção do tempo de Detenção Hidráulica (TDH)

TDH = 8,0 h



Determinação do volume util do reator (V)

V = Qmédia x TDH V = 196,56 m³



Adoção da altura do reator (H)

H = 4,5 m



Determinação da área de cada reator (A)

A = Vu / H A = 43,69 m² A = π x R² R = 3,72 Rcorrigido = 3,82 m Portanto área final Af = π x R² Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

Af = 45,84 m² 

Dimensões finais (H)

Hfinal = 7,0 m



Verificação da Área, Volume e TDH corrigidos

AT = N x A AT = 183,36 m²

VT = AT x H VT = 825,12 m³

TDH = VT / Qmédia TDH = 8,39 h



Verificação das cargas aplicadas

COV = Qmédia (m³dia) x S0 / VT (m³) COV = 1,72 Kg DQO / m³dia



Carga hidráulica volumétrica

CHV = Qmédia / VT CHV = 2,86 m³/m³dia



Verificação das velocidades superficiais

Para Qmédia Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

V = Qmédia / AT V = 0,54 m/h Para Qmáx V = 37,29 / 45,84 V = 0,81 m/h 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.

Vazão média

Velocidade ascencional (m/h) 0,5 – 0,7

Vazão máxima

0,9 – 1,10

Picos horários

< 1,5

Vazão Afluente



Sistema de distribuição

Área de influência (seguindo a exigência da CETESB) = 2,0 m Numero de distribuidores = 43,69 m² / 2,0 m = 21,84, adota-se 22 distribuidores



Determinação do número de tubos para o sistema de distribuição

R = (A / π)1/2 R = (0,80) Adota-se 1,0 m, portanto R = 1,0 (área = 3,14), sendo um total de 22 distribuidores com raio de 1,0 m.



Estimativa da eficiência da remoção de DQO do sistema

EDQO = 100 x (1 – 0,68 x TDH-0,35) Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

EDQO = 67,16 %



Estimativa da eficiência de remoção de DBO do sistema

EDBO = 100 x (1 – 0,70 x TDH-0,50) EDBO = 75,25 %



Estimativa da concentração de DQO e de DBO no efluente do UASB

SDQO = 197,04 mg DQO/l SDBO = 61,88 mg DBO/l



Avaliação da produção de metano

DQOCH4 = Qmédia x [(S0 – S) – (Yobs x S0)] DQOCH4 = 709,97 Kg DQO / dia

K(t) = (P x K) / [R x (273 + t)] K(t) = 2,66 Kg DQO/m³

QCH4 = DQOCH4 / K(t) QCH4 = 266,91 m³/dia

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%.

Qbiogás = QCH4 / 0,75 Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

Qbiogás = 355,88 m³/dia

4.6 BIOFILTRO AERADO SUBMERSO-BAS



Volume do BAS (m3)

Parâmetros operacionais Tempo de detenção hidráulica (TDH) = 180 min, adotado = 120 min N°de módulos = 4 unidades Carga Orgânica Volumétrica = 0,8 a 4,0 Kg DBO / m³ dia Taxa de aeração = 30 a 60 m³ ar / kg DBO aplicada Taxa de aplicação superficial = < 30 m³ / m² dia



Dimensionamento do BAS

Volume do BAS Adotando-se 4 módulos, com uma altura de leito de 2 m, podemos calcular o volume de cada módulo BAS V = Q x TDH V = 49,14 m³ de leito V=AxH A = 24,57 m² Como a unidade BAS, possui em seu centro um decantador de lodo com diâmetro de 0,95m, será necessário calcular a área necessária por módulo. A = 24,57 + (π x r²) A = 25,28 m² A = π x r² Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

r = 2,84 m




Cálculo da circunferência

C=2πr C = 17,83 m C=2πr r = 2,86 m Encontrado as dimensões finais do sistema, calculam-se os parâmetros operacionais, lembrando-se que encontramos as medidas do leito. Q = 27,3 x 3,6 / 4 Q = 24,57 m³/h Vazão encontrada para cada módulo.



Calculo da Área de cada Módulo (Leito)

A = At – Ad A = 24,987 m²



Calculo do volume do leito

VL = AL x HL VL = 49,97 m³



Tempo de Detenção Hidráulica

TDH = VL / Qmódulo TDH = 2,03 horas




Velocidade Ascensional

Va = Qmódulo / Aleito Va = 0,983 m/h



Altura final do BAS

H = altura do leito + altura de borda + altura de base H = 3,6 m A carga de DBO efluente do UASB, será o afluente do BAS, portanto podemos calcular a carga de DBO que será aplicada no BAS. LoBAS = ( S0 x Eficiência de DBO UASB) x Qmédia LoBAS = 36,52 Kg DBO / dia COV = LoBAS / VL COV = 0,73 kg DBO / dia x m³ de leito COS = LoBAS / Aleito COS = 1,46 kg DBO / dia x m³



Vazão de ar (Nm³ar/dia)

Taxa de aeração adotada = 45 m³ ar /kg DBOaplicada Qar = Tx aeração x LoBAS Qar = 1643,40 m³ ar / dia Qar = 68,475 m³ ar / h p/ cada módulo


4.7 PRODUÇÃO DE LODO UASB + BAS



Produção de lodo devido ao tratamento de esgoto

Avaliação da produção de lodo UASB Plodo = Y x DQOaplicada Plodo = 212,28 Kg SST / Dia



Produção de lodo da unidade BAS

Coeficiente de produção do lodo (Y) no BAS = 0,75 kgSS/kgDBOaplicada Plodo = Y x Carga orgânica efluente UASB Plodo = 52,28 kgSS/dia Considerando que 50% desse lodo é constituído de sólido voláteis, tem-se: Plodo volátil= Plodo x 0,50 Plodo volátil = 26,14 kgSSV/dia

Produção total de lodo (UASB + BAS), incluindo o lodo secundário retornado ao reator UASB, considerando 20% de redução do lodo volátil (UASB + BAS) Plodo total = Plodo (UASB) + Plodo (BAS) -0,20 x Plodo volátil (BAS) Plodo total = 259,33 Kg SS/dia


4.8 TANQUE DE LAVAGEM

Parâmetros de projeto: Taxa de lavagem = 800 (m3/m2.dia) Tempo de lavagem = 10 (min) Vazão de lavagem = 122,30 (m³/h) Profundidade = 2 m (adotado)

Calculo do Volume Vol = carga orgânica UASB / COV BAS Vol = 88,47 m³

Calculo da Área A = Vol BAS / altura do leito Área = 29,49 m²

Vazão de retro lavagem Q = ABAS x Taxa retro lavagem Q = 17616 m³/dia

Volume para retro lavagem V = tempo lavagem x Qretro lavagem V = 122,30 m³


Cálculo do Diâmetro Altura adotada 3m Área do Tanque de lavagem ATL = Vol lavagem / altura ATL = 40,80 m² Adota-se A = 41 m² R = (A / π)1/2 R = 3,61 m Adota-se 3,60 m

4.9 DESINFECÇÃO FINAL

Desinfecção A desinfecção será efetuada com o uso de hipoclorito de sódio, que em contato com o esgoto tratado gera ácido hipocloroso, forte agente desinfetante. O sistema de dosagem atenderá a vazão máxima de final de plano (ano 2.023), de até 27,30 l/s, resultando em 2.359,20 m³/dia. Para a estação de tratamento de esgoto do município de Lindóia, contando com a nitrificação promovida pelo sistema aeróbio do biofiltro aeróbio submerso, pode-se considerar uma dosagem média de 8 ppm de hipoclorito de sódio em solução comercial a 12% de concentração.

Sistema de Dosagem A dosagem de hipoclorito será realizada por meio de bombas dosadoras específicas, sendo uma operante e outra reserva. O hipoclorito será descarregado em tanque de fibra de vidro (volume de 1.000 litros) que servirá como tanque de armazenagem e alimentação, que por meio de tubulação de PVC abastece um pequeno reservatório de Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

50 litros para manter o nível de sucção constante. A bomba transfere o hipoclorito e dosa automaticamente o produto no início do tanque de contato, passando pelas chicanas até atingir o corpo receptor. O tanque é dimensionado para proporcionar um tempo de contato > 30 minutos para a vazão máxima de efluente de 0,0273 m3 /s (27,30 l/s), resultando no volume de: Vu = (0.0273 x 30 x 60) = 49,14m3. Como garantia do processo, será utilizada 01 câmara de contato com volume de 60 m³ (garantindo também a máxima vazão de 2.023; 111,02 m³/hora), nas seguintes dimensões: − Comprimento total do tanque

= 7,05 metros;

− Largura total do tanque

= 5,30 metros;

− Profundidade total do tanque

= 3,50 metros;

− Número de chicanas

= 6;

− Comprimento útil de cada chicana

= 5,0 m;

− Largura útil de cada chicana

= 1,0 m;

− Profundidade útil de cada chicana

= 2,0 m;

− Volume útil do tanque de contato

= 60 m³.

Para atingir 8 ppm, torna-se necessário dosar aproximadamente 220 l/dia de hipoclorito de sódio (18 Kg de cloro ativo/dia) , considerando uma vazão média de 27,30 l/s. Os tanques de armazenamento de hipoclorito de sódio (tanque de 1.000 e 50 litros) serão instalados dentro de uma área isolada, com alambrado padrão ou grades e obrigatoriamente com paredes de contenção. Em caso de acidentes com vazamento do produto, todo o volume ficará retido no local até as providências cabíveis, evitando o derramamento de hipoclorito no corpo receptor ou solo. A capacidade do tanque de contenção é de 3.000 litros.


4.10 DESIDRATAÇÃO DO LODO Teor de sólidos (SST) do lodo aplicado no leito (C) = 4% Densidade típica do lodo (d) = 1,02 Período de secagem para obtenção do teor de sólidos desejado = 20dias Altura (espessura) do lodo no momento da descarga no leito = 30 cm Período estimado para limpeza do leito = 5 dias Ciclo de operação resultante = 25 dias Volume de lodo afluente V (m3/d) Massa de lodo final = 40,61 kg SST/dia V = M / (d x 1000 x C) V = 8,52 m³/dia Volume de lodo gerado por ciclo V’ (m 3/d) V’ = V x ciclo V’ = 213 m³ Área de secagem (m2) A = V’ / área de secagem A = 710 m² Taxa de aplicação resultante (kg SST/m².dia) Tx = M / A Tx = 12,23 kg SST/m².dia Rua Regente Feijó, 1222 – Sala 12 – Centro – CEP 13.419-290 – Piracicaba/SP e-mail: [email protected] – Tel: (19) 3432.4262

Valor compatível com o fixado pela Norma Brasileira (até 15 kg SST/m².dia) Dimensões do leito A área total do leito de secagem foi subdividida em duas câmaras, cada uma com a área de 355 m². Portanto, cada câmara deverá ter dimensões de 17,80 x 2,20 m. A camada drenante do leito de secagem, que deve promover a remoção do liquido intersticial, deve ser constituída pelas seguintes partes: a) Uma camada de areia com espessura de 10 cm, com diâmetro efetivo de 0,7 mm e coeficiente de uniformidade igual a 3; b) Sob a camada de areia, três camadas de brita, sendo a inferior de brita 4 (camada suporte), a intermediárias de brita 3 e 4 com espessura de 25 cm e a superior de brita 1 e 2 com espessura de 12 cm; c) Sobre a camada de areia devem ser colocados tijolos recozidos, com juntas de 2 cm tomadas com areia da mesma granulometria da usada na camada de areia. O fundo do leito de secagem deve ser plano e impermeável, com inclinação de 1% no sentido do coletor principal de escoamento do líquido drenado. O dispositivo de entrada do lodo no leito de secagem seve permitir descarga em queda livre sobre placa de proteção da superfície da camada de areia. A altura livre das paredes de secagem, acima da camada de areia, deve ser de 1,0 m.

4.11 TANQUE PULMÃO

O tanque pulmão é um dispositivo de auxílio, responsável por armazenar o esgoto afluente em caso de parada e manutenção da ETE. Para o dimensionamento do tanque pulmão foi estipulado que o tanque deva suportar uma vazão media de final de plano pelo período de 8 horas. Esse tempo deve ser o equivalente ao tempo de manutenção de qualquer uma das unidades da ETE. Esta unidade deverá ser revestida com uma manta impermeável, impedindo a percolação do esgoto pelo solo.


Dimensões Qmax = 149,15 m³/h Tempo de parada t = 8h V = Qmax x t V = 1193,20 m³ Adota-se 1200,00 m³

Estabelecendo a altura do tanque pulmão (h) como sendo 3,40 m, a área calculada será:

Área = V / h A = 352,94 m² Aadotada = 360 m² B = 10,30 m L = 10,30 m H=V/A H = 1200 / 360 H= 3,33 m, adota-se 3,60 m

Dimensões finais: C = 10,30 m L = 10,30 m H = 3,60 m


Tabela 6: Dados gerais das unidades que compõe a ETE projetada. Unidades de tratamento

Grade

Caixa de areia

Calha Parshall Estação Elevatória

Tanque de Lavagem

Reator anaeróbio (UASB)

Dados

Calculado

Unid.

Largura

31,00

cm

Profundidade

35,00

cm

Número de barras

9,00

unid.

Espaçamento entre barras

25,00

mm

Comprimento

7,91

m

Largura

0,44

m

Profundidade (depósito de areia)

0,30

m

W

3

pol.

Vazão

100,00

m³/h

Altura de recalque

14,00

m

Vazão

122,30

m³/h

Altura de recalque

14,00

m

Quantidade

4

unid.

Altura

7,00

m

Diâmetro

7,64

m

Previsão de uso

Calculado para final de plano


Calculado para final de plano Calculado para final de plano


Calculado para primeira fase (2 módulos) *


Biofiltro aerado submerso (BAS) Tanque de lavagem do BAS Sistema de Desinfecção (Hipoclorito de sódio)

Leito de Secagem

Tanque Pulmão

Quantidade

4

Unid.

Diâmetro

5,72

m

Altura

3,60

m

Profundidade

2,00

m

Diâmetro

3,60

m

Comprimento

7,05

m

Largura

5,30

m

Profundidade útil

2,00

m

Comprimento

17,80

m

Largura

2,20

m

Altura da parede

1,40

m

Comprimento

12

m

Largura

12

m

Profundidade

3

m

37






(*) Com a possibilidade de reservação de esgoto bruto no tanque pulmão, para a 1ª Etapa (2 módulos) será fixada a vazão de alimentação do UASB em 60 m³/h, com velocidade ascencional de 0,7 m/h no reator anaeróbio.


38

Biofiltro aerado submerso (BAS) Tanque de lavagem do BAS Sistema de Desinfecção (Hipoclorito de sódio)

Leito de Secagem

Tanque Pulmão

Quantidade

4

Unid.

Diâmetro

5,72

m

Altura

3,60

m

Profundidade

2,00

m

Diâmetro

3,60

m

Comprimento

7,05

m

Largura

5,30

m

Profundidade útil

2,00

m

Comprimento

17,80

m

Largura

2,20

m

Altura da parede

1,40

m

Comprimento

12

m

Largura

12

m

Profundidade

3

m






(*) Com a possibilidade de reservação de esgoto bruto no tanque pulmão, para a 1ª Etapa (2 módulos) será fixada a vazão de alimentação do UASB em 60 m³/h, com velocidade ascencional de 0,7 m/h no reator anaeróbio.


5

FLUXOGRAMA DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO

38

5

FLUXOGRAMA DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO

Piracicaba, 25 de fevereiro de 2008. Engº TIAGO DE MATTOS SEYDELL CREA/SP 5.061.115.692 Responsável técnico

Engº GUSTAVO ZAMBOIM PIETRAFESA CREA/SP 5.061.929.750 Diretor de Obras, Serv. Pub. e Transportes

ÉLCIO FIORI DE GODOY Perfeito Municipal


39

5

PLANILHA DE ORÇAMENTO


40

6

CRONOGRAMA FÍSICO FINANCEIRO


41

ANEXO I ESTUDO DE AUTODEPURAÇÃO


ANEXO II CONSIDERAÇÕES SOBRE A NITRIFICAÇÃO


ANEXO III MODELO DE QUEIMADOR ATMOSFÉRICO


ANEXO IV MEMORIAL DESCRITIVO


ANEXO V MANUAL DE OPERAÇÃO


ANEXO VI DESENHOS


Projeto ETE

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