Lodo ativados

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DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE LODOS ATIVADOS




Dimensionamento - Processo de Lodos Ativados Convencional


1) Dados de população, vazão e carga de DBO:

| |População Atendida (hab.) |Vazão média de esgotos |Carga de DBO |
| | ||(kg/dia) |
| | |m3/d |L/s | |
|1ª ETAPA |224.933 |53.482 |619 |14.752 |
|2ª ETAPA |233.877 |57.000 |660|17.017 |


2) Volume necessário de tanques de aeração:

Considerando-se a instalação de decantadores primários com eficiência estimada em 30% na remoção de DBO, a carga afluente aos tanques de aeração será (2ª etapa):

Carga DBO = 0,7 x 17.017 = 11.912 kg/d

Nota: Não serão considerados neste excercício, acréscimos de vazões e cargas decorrentes dasrecirculações provenientes da linha de tratamento de lodo.

Considerando-se o fator de carga f = 0,22 kgDBO/kgSS.dia, correspondente à relação (A/M) = 0,28 kgDBO / kgSSV.d e a concentração de 3,2 kg SS / m3 no tanque de aeração, correspondente à concentração de SSV de 2,56 kg/m3, tem-se o seguinte volume necessário de tanques de aeração:

VTA = 11.912 / (3,2 x 0,22) = 16.920 m3

Seráconsiderado o emprego de quatro tanques de aeração, objetivando-se a modulação da implantação do sistema. Cada tanque possuirá 16.920 / 4 = 4.230 m3.

3) Sistema de aeração:

• Necessidade de oxigênio

Considerando-se a necessidade de oxigênio igual a 2,0 kgO2 / kgDBOapl., a necessidade de oxigênio será:

NECO2 = (2,0 x 11.912) / 24 = 993 kgO2/hora


• Emprego de aeradores superficiais debaixa rotação:

Será considerada a capacidade de transferência de oxigênio de 0,9 kgO2/Cvxhora, nas condições de campo.

Potência necessária:

PNEC = 993 / 0,9 = 1.103 CV ou 1.103 /4 = 276 CV por tanque

Dimensões dos tanques de aeração:

Será considerado o emprego de 06 (seis) aeradores de 50 CV por tanque de aeração, dispostos em série. Dimensões dos tanques:

Comprimento: 81,0m
Largura: 13,5 m
Profundidade útil: 4,0 m
Profundidade total: 5,0 m

Volume útil resultante:

Vu = 4,0 x 13,5 x 81,0 = 4.374 m3 por tanque ou 4.274 x 4 = 17.496 m3 (total)

Fator de carga resultante:

f = 11.912 / (17.496 x 3,2) = 0,21 kgDBO/kgSSxdia

Densidade de potência resultante:

dp = (300 x 735) / 4.374 = 50 w / m3

Tempo de detenção hidráulico resultante:

td =17.496 / (57.000 /24) = 7,4 horas


Alternativa para o sistema de aeração

Caso se utilize sistema de aeração por ar difuso, considerando-se a massa específica do ar igual a 1,2 kg/m3, a porcentagem de O2 no ar de 23,2 % e o rendimento do soprador de 8%, a vazão necessária de ar será:

QAR = 993 / (1,2 x 0,232 x 0,08 x 60) = 743 m3 ar / minuto

O soprador deverá possuir pressãosuficiente para vencer a carga correspondente à profundidade útil do tanque mais cerca de 0,5 m de perda de carga na linha de ar.


4) Verificação das condições de funcionamento com apenas três tanques na primeira etapa:


• f = (0,7 x 14.752) / (3,2 x 3,0 x 4.374) = 0,21 kgSS/kgDBO.d, correspondente à A/M = 0,31 kgDBO/kg SSV.d

• Nec O2 = (2,0 x 10.326) / 24 = 860 kg O2 / hora• PNEC = 860 / 0,9 = 956 CV

• td = (3 x 4.237) / (53.482 /24) = 5,9 horas

5) Vazão de retorno de lodo

A vazão de retorno de lodo será estimada considerando-se que o lodo estará sedimentado no fundo do decantador secundário a uma concentração de 8,0 kg/m3 (dado típico). Fazendo-se um balanço de massa de sólidos em suspensão no decantador secundário, desprezando-se a perda com o...
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