Dimensionamento de um reator uasb

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  • Publicado: 26 de março de 2013
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Dimensionamento do reator UASB
Parâmetros do dimensionamento:
• População da Bacia: 68000 hab
• TRET : 0,8
• qpc : 150 l/hab. Dia
• TINF: 0,0003 l/s.m
• L : 100.000,00 m
• Coeficiente do dia de maior consumo K1=1,2
• Coeficiente da hora de maior consumo K2= 1,5

1) Cálculo da das vazões medias (Qmed) e máxima (Qmax):

Qmed = P x qPC x TRET + TINF x L= 124,44 l/s86400

Qmax = P x qPC x TRET x K1 x K2 + TINF x L= 200,00 l/s
86400

2) Concentrações dos efluentes do UASB:

Quadro 1 : concentração dos efluentes
PARÂMETROS FISICOS E BIO. CON. AFLUENTE (mg/l) EFICIÊNCIA
(%) CON. AFLUENTE (mg/l)
DBO 500-800 65 175-280
DQO 200-350 70 60-105
SS 300-400 80 60-80
CF (CF/100ml) 1x10e7 – 1x10e9 90 1x10e6 – 1x10e8

3)Tempo de detenção hidráulica TDH:

No projeto de reatores tipo UASB, tratamento de esgotos de baixa concentração, o dimensionamento é feito pelo critério de carga hidráulica, e não pela carga orgânica. (CHERNICHARO)

O tempo de detenção hidráulica é um dos parâmetros que norteiam o dimensionamento do reator UASB. A decomposição do esgoto pelas bactérias ocorre durante algumas horas, e esse tempo éproporcional a temperatura do ambiente, quanto maior a temperatura mais rápido será a decomposição.

Quadro 2: Tempo de detenção hidráulica para reatores UASB

Temperatura do esgoto Tempo de Detenção Hidráulica
ºC Para Qmed Para Qmax
15 a 18 ≥10,0 ≥7,0
19 a 22 ≥8,0 ≥5,5
22 a 25 ≥7,0 ≥4,5
›25 ≥6,0 ≥4,0
Fonte: Chernicharo –Princípios de tratamento biológico de águasresiduárias, Reatores anaeróbios ,Volume 5
O volume do reator (V) é calculado pelo TDH que melhor se enquadra no clima de Belo Horizonte.

Qmed = V .
TDH

V= 9 x 3600 x124,44=4031,86 m³

Considerando que o reator não deve ter volume superior as 2000m³ e altura entre 4 e 5 metros, adotamos dois reatores quadrados de 21m de largura e 4,5 metros de altura conforme afigura 1. A figura 2 mostra um reator UASB retangular da ETE Pontal do Paraná em Pontal do Paraná.











Fonte: site Sanepar.Estação de Tratamento de Esgoto Pontal do Paraná - Pontal do Paraná
Fazendo a correção do tempo de detenção hidráulica, temos:

TDH med = V
Q

TDH med = 21 x 21 x 4,5 =8,86h OK!
0,06222x3600

TDHmax = 21 x 21 x 4,5 =5,5h OK!
0,1x3600

4) Verificação da velocidade ascencional. Vasc

As velocidades de ascenção do fluxo depende do tipo de lodo presente e das cargas aplicadas. Para reatores operando com lodo tipo floculento e com cargas orgânicas de até 5,0 a 6,0 KgDBO/m³.d , as velocidades médias devem ser da ordem de 0,5 a 0,7 m/h, sendo telerados picostemporários , durante 2 a 4 horas, de até 1,5 a 2,0 m/h. (CHERNICHARO)

Vasc (MÉDIA)= 0,06222 x 3600= 0,51 m/h OK!
441


Vasc (MAX)= 0,1 x 3600= 0,82 m/h OK!
441


5) Estimativa do lodo a ser tratado Vlodo (m³/dia)

Nos reatores anaeróbios, a acumulação de sólidos biológicos se da após algunsmeses de operação contínua. A taxa de acumulação de sólidos (Y) depende essencialmente do tipo de efluente, sendo maior quando o esgoto afluente apresenta elevada concentração de sólidos suspensos, especialmente sólidos não biodegradáveis. A acumulação de sólidos deve-se ainda À presença de carbonato de cálcio ou de outros precipitados minerais, além da produção de biomassa. (CHERNICHARO)

Y= 0,4l/hab. dia
Vlodo = (hab x Y) 1000 = (68000 x 0,4) = 27,2 m³/dia

6) Caracterização do Esgoto Bruto e do Esgoto Tratado - Concentrações de DQO, DBO, SS (Sólidos em Suspensão) e CF (Coliformes Fecais).


O cálculo das concentrações de DQO, DBO, SS e CF do esgoto tratado é feito com base nas características do esgoto bruto e nas eficiências do sistema de tratamento adotado para a bacia. As...
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