PROCESSOS UNITÁRIOS TANQUE DE EQUALIZAÇÃO

Equalização Tem como principal objetivo regular a vazão; É praticamente impossível operar uma estação sem ter a vazão regularizada, pois variações bruscas impossibilitam o funcionamentos das unidades subsequentes, como tanques de correção de pH, floculadores e decantadores; Tem também finalidade de homogeneizar o efluente, tornando uniformes: pH, temperatura, turbidez, sólidos, DQO, DBO, cor, etc.; Além de ter finalidade de proteger as bombas, fazendo com que estas não operem a seco.

Equalização Tanques de equalização com níveis constantes são recomendados unicamente para homogeneização do efluente (Ex: Neutralização de águas residuárias ácidas e alcalinas); Tanques com níveis variáveis são utilizados para atender as duas finalidades (regular vazão e homogeneizar); Para alcançar as duas finalidades, deverá ser reservado volume mínimo no tanque, que não deverá ser inferior a 1,0 m ou cerca de 30% do volume útil do tanque; O nível mínimo é controlado automaticamente com instalação de bóia conectada à bomba, que desliga quando o nível desejado é atingido.

Equalização Geralmente recebe os efluentes por gravidade e, em alguns casos, através de recalque de várias elevatórias; O formato do tanque deve ser de seção quadrada se a agitação for através de aerador de superfície e com profundidade útil de 3,0 a 5,0 m; Para evitar curto-circuito, a entrada deve ser por cima e a saída por baixo, além de ficarem nos cantos opostos do tanque; As bombas submersíveis e as afogadas são as mais utilizadas, devendo as duas serem instaladas com a mesma potência e em paralelo, funcionando apenas uma, enquanto a outra serve como reserva ou rodízio.

Equalização O sistema de mistura pode ser através de aerador de superfície, agitador mecânico, borbulhador, etc.; Os aeradores devem ser flutuantes devido as variações do nível da lâmina líquida e devem girar no sentido contrário ao fluxo de entrada; Para manter sólidos sedimentáveis em suspensão, a densidade de potência instalada deve ficar entre 5 e 10 w/m³ (para aerador de superfície); Nos sistemas anaeróbios, a agitação do efluente não poderá ser realizado por aeradores de superfície ou difusores de ar, pois transferem oxigênio à massa líquida. Usa-se mixers neste caso.

Dimensionamento Para indústrias de grande porte, com atividade contínua, e considerando que os efluentes não necessitem de grande tempo de detenção hidráulica para homogeneização, recomenda-se o dimensionamento através do método gráfico: No eixo das abscissas, marca-se o tempo em horas de 0 a 23; No eixo das ordenadas, os volumes acumulados; Traça-se a linha de vazão média; Traçam-se paralelas acima e abaixo da linha de vazão média, tangenciando os pontos mais distantes da curva sobre os pontos; Traça-se uma reta vertical, cuja distância entre os dois pontos definidos nas paralelas é o volume de equalização.

Do exemplo acima, as maiores diferenças entre os volumes de entrada e saída acumulados são 6,68 e 49,98 m3. O volume do tanque de equalização será: V = 6,68 + 49,98 = 116,6 m3. Considerando uma margem de segurança de 25%: V = 116,6.(1,25) = 145,82 ou 146 m3.

Dimensionamento Para pequenas indústrias, é comum dimensionar o tanque para 24 horas de detenção, porém, para grandes vazões, é praticamente impossível. O dimensionamento em função do tempo de detenção deve ser justificado. Nos curtumes em que os banho alcalinos são descartados pela manhã e os banhos ácidos pela tarde, é necessário maior tempo de detenção para obter melhor homogeneização. Neste caso, 24 horas seriam suficientes. Quando o tanque é utilizada também para oxidar sulfetos com aerados de superfície, a densidade de potência deverá situar entre 30 e 40 w/m³.

Dimensionamento Para indústrias com atividades descontínuas, em que o tratamento físico-químico por coagulação-floculação precede sistema secundário biológico de lodos ativados, cujo funcionamento é de 24 horas, o dimensionamento deverá ser feito pelo método da conservação das massas, de acordo com a fórmula: Onde: Veq = (Qe – Qs)t Vt: volume total do tanque Veq: volume de equalização Vmin: volume mínimo Qe: vazão de entrada Qs: vazão de saída t: número de horas de funcionamento da indústria por dia Vt = Veq + Vmin

Exemplo Dimensionar um tanque de equalização para uma indústria têxtil de pequeno porte, com atividade descontínua, cujo período de funcionamento é de 16 horas por dia, a vazão média é de 25 m³/h e o tratamento físico-químico precede sistema de lodos ativados, cujo funcionamento é de 24 horas por dia. Solução: a) Volume de equalização (Veq) Qs = 25 x 16/ 24 Qs = 16,67 m³/h

Exemplo Veq = (Qe – Qs)t Veq = (25 – 16,67) x 16 Veq = 133 m³ b) Verificação do tempo de detenção (t) t = Veq/ Q t = 133/25 t = 5,32 h

Exemplo c) Dimensões do tanque Veq = L².H 133 = L².2,0 Onde: • L: largura de seção quadrada • H: profundidade adotada em 2,0 m L = 8,20 m

Exemplo d) Volume total (Vt) do tanque Vt = Veq + Vmin Vt = 133 + (8,20 x 1) Onde: • Vmin: volume mínimo, cuja profundidade é adotada em 1,0 m Vt = 200 m³

Exemplo e) Potência do agitador (P) Obs: O agitador será um aerador flutuante P = Dp . Vt/ 745 P = 10 . 200/ 745 Onde: • Dp: densidade de potência adotada 10 w/m³ • Deve-se deixar uma folga para compensar o rendimento mecânico. Usa-se o agitador comercial de potência imediatamente superior. P = 2,7 HP