O Projeto - Saneamento

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

CAMILA ROSA FABRES

KATHIA CAROLINE DA SILVA

LEDA CRISTINA ELIAS BATELO

LEONARDO CANIATO MARTIOLI

MATHEUS KORCZOVEI AGOSTINHO

SABRINA AGUIAR DA SILVA

SANEAMENTO

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

CAMPO MOURÃO

2016

CAMILA ROSA FABRES

KATHIA CAROLINE DA SILVA

LEDA CRISTINA ELIAS BATELO

LEONARDO CANIATO MARTIOLI

SABRINA AGUIAR DA SILVA

MATHEUS KORCZOVEI AGOSTINHO

SANEAMENTO

Trabalho acadêmico, apresentado à disciplina de Saneamento, do Curso Superior de Engenharia Civil da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, como composição de nota. Professor Responsável: Rafael Montanhini Soares de Oliveira.

CAMPO MOURÃO

2016

DIMENSIONAMENTO DAS UNIDADES

DE MISTURA RÁPIDA E LENTA

Dados do Projeto

Vazão: 1,0 m³/s

Mistura rápida: Calha Parshall

Mistura lenta: Sistema de floculação hidráulico ou mecanizado

1. Dimensionamento da Calha Parshall

        Seleção da Calha Parshall

        Para a vazão de 1,0 m3/s, será selecionada uma calha Parshall com         garganta de 1,5’ (45,7 cm).

• Equação de descarga da Calha Parshall

                Ha = k.Qn

                k = 0,966

                n = 0,65

                Ha = 0,966 m.

• Cálculo da Largura na Seção de Medida

                W = 1,5'

                W(m) = 0,457 m

                D = 1,026 m

                D' = 2/3.(D - W) + W= 2/3.(1,026 - 0,457) + 0,457

                D' = 0,8363 m

• Cálculo da Largura na Seção de Medida

                Va = Q/A = Q/(D'.Ha) = 1,0/(0,8363*0,966) = 1,24 m/s

• Cálculo da Energia Total Disponível

                Ea = Ha + Va2/(2.g) + N = 0,966 + 1,242/(2.9,81) + 0,229 = 1,27 m

• cos(θ) = - (g.Q)/(W.(0,67.g.Ea)2/3)) =

                cos(θ) = -(9,81.1,0)/(0,457.(0,67.9,81.1,27)3/2) = -0,407

                θ = 114º

• Cálculo da Velocidade da água no início do resultado

                V1 = 2.cos(θ/3).(2.g.Ea/3)1/2

                V1 = 2.cos(114º/3).(2.9,81.1,27/3)1/2 = 4,54 m/s

• Cálculo da Altura de água no início do ressalto

                Ea = E1 = y1 + V12/(2.g)

                y1 = Ea - V12/(2.g) = 1,27 - 4,542/(2.9,81) = 0,219 m

• Cálculo do Número de Froude

                Fr1 = V1/(g.y1)1/2 = 4,54/(2.0,219)1/2 = 6,86

• Cálculo da altura conjugada do ressalto

                y3 = 0,219/2.((1 + 8.6,862)1/2 - 1) = 2,02 m

• Cálculo da Profundidade no Final do Trecho Divergente

                y2 = (y3 - N + K) = 2,02 -0,229 + 0,076 = 1,867 m

• Cálculo da Velocidade na Saída do Trecho Divergente

                V2 = 1,0/(1,867.0,762) = 0,7 m/s

• Cálculo da Perda de Carga no Ressalto Hidráulico

                ΔH = (0,966 + 0,229) - 2,02 = -0,825 = 0,825 m

• Cálculo do tempo de residência médio no trecho divergente

                θh = Gparshall/((V1 + V2)/2) = 0,915/((4,54 + 0,7)/2) = 0,35 s

• Cálculo do Gradiente de Velocidade

                µ (20 ºC) = 10.070 kgf.s/m²

                γ (H2O) = 1.000 kgf/m³

                G = (γ.ΔH/(µ.θh))1/2 = (1000.0,825/(10070.0,35))1/2 = 0,484 s-1

1. Dimensionamento do Canal de Água Coagulada

        Hipóteses iniciais

        Velocidade=1,0 m/s

        Profundidade da lâmina líquida=0,8 m

• Cálculo da Largura do Canal

                B = 1,0/(1,0.0,8) = 1,25 m

• Cálculo do Raio Hidráulico

                RH = 1,25.0,8/(1,25 + 2.0,8) = 0,351 m

• Cálculo da Perda de Carga Unitária

                j = (Q.n/(A.RH2/3))2 = (1,0.0,013/(1,25.0,8.0,3512/3)2

                j = 6,83.10-4 m/m

1. Dimensionamento dos floculadores hidráulicos de fluxo

vertical

        Parâmetros de Projeto

        Tempo de detenção hidráulico=30 minutos

        Sistema de floculação composto por três câmaras em série,         com

        gradientes de velocidade escalonados (70 s-1, 50 s-1 e 20 s-1)