ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE PROTÓTIPO DE CAIXA DE...

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA CIVIL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ERICK FELIPE IENKE

GABRIEL SCHWAB D’ALVES VALENTE DOS SANTOS

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE PROTÓTIPO DE CAIXA DE

GORDURA E CAIXA DE GORDURA PRÉ-FABRICADA COMERCIAL

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

CURITIBA

2016

ERICK FELIPE IENKE


ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE PROTÓTIPO DE CAIXA DE

GORDURA E CAIXA DE GORDURA PRÉ-FABRICADA COMERCIAL

Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação, apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 2, do Curso de Bacharelado em Engenharia Civil do Departamento Acadêmico de Construção Civil – DACOC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.

Orientador: Prof. Dr. Flavio Bentes Freire

CURITIBA

2016

Ministério da Educação

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

Campus Curitiba – Sede Ecoville Departamento Acadêmico de Construção Civil

Curso de Engenharia Civil

FOLHA DE APROVAÇÃO

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE PROTÓTIPO DE CAIXA DE GORDURA E CAIXA DE GORDURA PRÉ-FABRICADA COMERCIAL

Por

ERICK FELIPE IENKE


Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, defendido e aprovado em 24 de

novembro de 2016, pela seguinte banca de avaliação:

__________________________________ ___

Prof. Orientador – Flavio Bentes Freire, Dr. UTFPR

__________________________________ ___ Prof. Fernando Oliveira de Andrade, Dr.

UTFPR

___________________________________ _____ Prof. Roberto Levi Sprenger, Dr.

UTFPR

UTFPR - Deputado Heitor de Alencar Furtado, 4900 - Curitiba - PR Brasil

www.utfpr.edu.br [email protected] telefone DACOC: (041) 3279-4500

OBS.: O documento assinado encontra-se em posse da coordenação do curso.

http://www.utfpr.edu.br/

mailto:[email protected]

RESUMO

IENKE, Erick F.; SCHWAB, Gabriel S. D. V. S. Análise comparativa entre protótipo

de caixa de gordura e caixa de gordura pré-fabricada comercial. 2016, 71 p.

Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade

Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2016.

O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um protótipo de caixa de gordura

com chicanas removíveis, a análise comparativa entre o protótipo, com e sem

chicanas, e uma caixa de gordura pré-fabricada comercial de 19 litros. O protótipo

possui as dimensões internas de 50 x 26 x 26 cm (comprimento, largura e altura), e

uma altura útil de 15,5 cm. O mesmo foi executado em madeira compensada tipo

naval, tratada com hidrofugante, fixada com pregos e parafusos, e vedada com

silicone. Montou-se um sistema com três dispositivos, um reservatório de entrada,

onde despejava-se a mistura, a caixa de gordura a ser analisada e um reservatório

com o efluente passante. Ensaiou-se as caixas com uma mistura controlada de água

e óleo de soja, em três concentrações distintas: 50 g/L, 100 g/L e 150 g/L. Determinou-

se um tempo de detenção hidráulica médio de 500 segundos para o ensaio de todas

as caixas, e comparou-se a diferença entre a concentração retida dentro da caixa e a

concentração da mistura passante. O protótipo mostrou-se mais eficiente em

comparação ao modelo pré-fabricado. Os ensaios também mostraram que a utilização

de obstáculos melhora o desempenho da mesma caixa. Enquanto a caixa pré-

fabricada tinha uma retenção que variava de 32,1%, para as concentrações mais

baixas, a 61,3% para as concentrações mais altas, a retenção do protótipo com

chicanas se manteve acima de 96%. Já o protótipo sem chicanas teve sua retenção

variando de 65,4% a 94,5%, para a menor e a maior concentração respectivamente.

Palavras-chave: Caixa de gordura; Protótipo; Chicanas; Obstáculos; Projeto; Análise

comparativa; Gordura; graxa; óleo; Pré-fabricada.

ABSTRACT

IENKE, Erick F.; SCHWAB, Gabriel S. D. V. S. Comparative analysis between

grease trap prototype and commercial prefabricated grease trap. 2016, 71 p.

Term Paper (Bachelor of civil Engineering) - Federal Technological University of

Paraná UTFPR, 2016.

The present study consists in the development of a grease trap prototype with

removable obstacles (baffles), and a comparative analysis between the prototype, with

and without the obstacles, and a 19 liters commercial prefabricated grease trap. The

developed prototype has the internal dimensions equal to 50 x 26 x 26 cm (length,

width and height), and a working height of 15,5 cm. The trap was built with marine

plywood, treated with water repellent, fixed with nails and screws, and sealed with

silicone. A system was assembled with three devices, an inlet tank, where the mixture

was poured, the analyzed grease trap and a tank to contain the passing effluent. The

grease traps were tested with a controlled mixture of water and soybean oil, in three

different concentrations: 50 g/L, 100 g/L e 150 g/L. It was determined a hydraulic

retention time of 500 seconds for each experimental run in each grease trap, and

compared the difference between the concentration retained inside the grease trap

and the concentration of the effluent. The prototype showed to be more efficient in

comparison with the prefabricated model. The experiment showed as well that the use

of obstacles improves the performance in the same device. While the prefabricated

grease trap had a retention ranging from 32,1%, for the lower concentration rates, and

61,3% to the higher concentrations rates, the retention of the prototype with baffles

remained above 96%. The prototype without baffles had its retention varying from

65.4% to 94.5%, for the lowest and the highest concentration respectively.

Keywords: Grease trap; Prototype; Baffles; Obstacles; Project; Comparative analysis;

Fat; grease; oil; Prefabricated.

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT

ASPE

CGD

CGP

CGS

CGPF

PGSC

PGCC

CONAMA

DBO

pH

PVC

TDH

Associação Brasileira de Normas Técnicas

American Society of Plumbing Engineers

Caixa de Gordura Dupla

Caixa de Gordura Pequena

Caixa de Gordura Simples

Caixa de Gordura pré-fabricada

Protótipo Caixa de Gordura Sem Chicanas

Protótipo Caixa de Gordura Com Chicanas

Conselho Nacional de Meio Ambiente

Demanda Biológica de Oxigênio

Potencial hidrogeniônico

Policloreto de vinila

Tempo de detenção hidráulica

DBO

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Rede coletora de esgoto obstruída por gordura ........................................ 18

Figura 2 - Tubulação obstruída por óleo, graxas e gordura ...................................... 19

Figura 3 - Escuma e gordura em estação de tratamento de esgoto .......................... 20

Figura 4 - Camada de gordura do esgoto doméstico próximo a Pedra do Arpoador, no

Rio de Janeiro .......................................................................................................... 21

Figura 5 - Diagrama Esquemático de Funcionamento de Caixa de Gordura ............ 25

Figura 6 - Limpeza de caixa de gordura domiciliar pré-fabricada .............................. 28

Figura 7 - Modelos de Caixa de Gordura .................................................................. 29

Figura 8 - Caixa de gordura pré-fabricada ................................................................ 31

Figura 9 - Desenho da caixa pré-fabricada .............................................................. 32

Figura 10 - Perspectiva do projeto “As built” do protótipo desenvolvido (dimensões em

milímetros) ................................................................................................................. 37

Figura 11 - Seção do projeto “As built” do protótipo desenvolvido (dimensões em

milímetros) ................................................................................................................. 38

Figura 12 - Plano do projeto “As built” do protótipo desenvolvido (dimensões em

milímetros) ................................................................................................................. 38

Figura 13 - Detalhes de entrada e saída do projeto “As built”, do protótipo desenvolvido

(dimensões em milímetros) ....................................................................................... 39

Figura 14 - Detalhe genérico de sistema de fixação das chicanas, do protótipo

desenvolvido ............................................................................................................. 40

Figura 15 - Detalhe genérico das chicanas (dimensões em milímetros) ................... 40

Figura 16 - Fluxo preferencial na caixa de gordura chicanada .................................. 41

Figura 17 - Protótipo de caixa de gordura sem chicanas .......................................... 42

Figura 18 - Protótipo de caixa de gordura sem chicanas .......................................... 42

Figura 19 - Protótipo de caixa de gordura com chicanas .......................................... 43

Figura 20 - Chicana utilizada no protótipo ................................................................. 43

Figura 21 - Esquema genérico do experimento......................................................... 45

Figura 22 - Gráfico das concentrações de óleo retida na caixa e no efluente (mg/L), da

retenção relativa (%) e em função da concentração do afluente, referente à caixa de

gordura pré-fabricada ................................................................................................ 50

Figura 23 - Gráfico das concentrações de óleo retida na caixa e no efluente (mg/L), da

retenção relativa (%) e em função da concentração do afluente, referente ao protótipo

de caixa de gordura sem chicanas ............................................................................ 51

Figura 24 - - Gráfico das concentrações de óleo retida na caixa e no efluente (mg/L),

da retenção relativa (%) e em função da concentração do afluente, referente ao

protótipo de caixa de gordura com chicanas ............................................................. 51

Figura 25 - Porcentagem de volume de óleo retida nas caixas e que chegou ao

efluente, tendo o afluente concentração de 50mg/L de óleo ..................................... 52

Figura 26 - Porcentagem da concentração de óleo no afluente retida nas caixas e que

chegou ao efluente, tendo o afluente concentração de 100mg/L de óleo. ................ 53

Figura 27 - Porcentagem da concentração de óleo no afluente retida nas caixas e que

chegou ao efluente, tendo o afluente concentração de 150mg/L de óleo. ................ 53

Figura 28 - Gráfico da retenção relativa das caixas de gordura (em %) em função da

concentração de óleo no afluente (em mg/L) ............................................................ 54

Figura 29 - Concentração de gordura retida na caixa e no efluente (para a CGPF) . 55

Figura 30 - Concentração de gordura retida na caixa e no efluente (para o PGSC) . 55

Figura 31 - Variação de concentração de óleo no líquido dentro da caixa de gordura

(para o PGCC) .......................................................................................................... 56

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Resumo das concentrações e retenções relativas dos ensaios .............. 49

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Composição média aproximada do esgoto sanitário (mg/L) baseada em

400 L/pessoa/dia. ...................................................................................................... 15

Quadro 2 – Condições e padrões de lançamento dos efluentes oriundos de sistema

de tratamento de esgoto ........................................................................................... 16

Quadro 3 – Densidade de óleos, azeite e gorduras (15,6 °C) ................................... 23

Quadro 4 – Tempo de ascensão de partículas de óleos ........................................... 24

Quadro 5 – Dimensões mínimas para caixas de gorduras cilíndricas ....................... 30

Quadro 6 – Dimensões referente a Figura 9 ............................................................. 32

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 11

1.1 JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 12

1.2 OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 13

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 13

2 REVISÃO DA LITERATURA .............................................................................. 14

2.1 CARACTERÍSTICAS QUALITATIVAS DO ESGOTO SANITÁRIO ..................... 15

2.2 OS IMPACTOS RELACIONADOS A ÓLEOS, GRAXAS E GORDURAS ............ 17

2.3 FORMAS DE TRATAMENTO ............................................................................. 22

2.3.1 Caixa de gordura ............................................................................................. 22

2.3.2 Outras formas de tratamento ........................................................................... 32

2.4 PESQUISAS ENVOLVENDO REMOÇÃO DE GORDURA ................................. 34

3 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 36

3.1 CAIXA DE GORDURA ........................................................................................ 36

3.1.1 Mistura água e óleo ......................................................................................... 44

3.1.2 Sistema ........................................................................................................... 44

3.2 EXPERIMENTO .................................................................................................. 46

3.2.1 Comparação de retenção relativa ................................................................... 46

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................ 48

5 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 57

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 59

APÊNDICE ............................................................................................................... 63

11

1 INTRODUÇÃO

Os esgotos domésticos provêm principalmente de edifícios (residenciais,

comerciais e institucionais), além de outras construções que possuam instalações

sanitárias como banheiros, lavanderias, cozinhas, etc. Estas instalações produzem

efluentes compostos de água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão,

detergentes, água de lavagem (JORDÃO; PESSÔA, 2009).

A destinação do esgoto, tanto doméstico como industrial, deve ser muito bem

controlada para que os problemas ambientais sejam minimizados. Para Martinelli et

al. (2002), caso uma residência despeje seu efluente em um corpo receptor sem algum

tratamento, poderão surgir consequências como a alteração da fauna e flora, e a

contaminação do mesmo, tornando-se um problema de saúde pública. Caso haja a

presença de óleos e graxas em efluentes, seja pelo despejo em local inadequado, ou

pelo fato de muitas edificações não possuírem um sistema de retenção de gordura

eficiente, haverá diversos fatores que afetam negativamente o tratamento do esgoto.

Metcalf e Eddy (2004) afirmaram que é natural a presença deste tipo de

material (graxo ou gorduroso) dentro do esgoto doméstico, representando

aproximadamente 10% do total dos principais grupos de substâncias presentes neste

tipo de efluente, em concentrações que variam de zero a 150 mg/L. A presença de

gordura no sistema de esgoto gera problemas de higiene, mau cheiro, entupimento

do sistema, bem como o mau funcionamento das estações de tratamento de esgoto

(ALBERICI; PONTES, 2004).

A resolução nº 430 (CONAMA, 2011) prescreve condições de efluentes no

corpo receptor e, entre elas, está o limite de 20 mg/L para óleos minerais e 50 mg/L

para óleos vegetais e gorduras animais. Porém, como a norma NBR 8160 (ABNT,

1999) apenas recomenda a utilização das caixas de gorduras quando os efluentes

contiverem resíduos gordurosos, mas não obriga esta utilização do dispositivo. A

legislação brasileira determina que a responsabilidade deste controle recai aos

municípios. Em diversos locais, criaram-se leis, como a Lei nº13.634 (CURITIBA,

2010), obrigando o uso de caixas de gorduras domiciliares, mas a fiscalização ainda

é falha. E quando ocorre, constam-se dados alarmantes, como o caso da cidade de

Pato Branco (Paraná), onde quase metade das casas vistoriadas pela Sanepar

12

(concessionária de saneamento do estado do Paraná), não possuíam caixa de

gordura (SANEPAR, 2011).

Estudos apontam que as dimensões e volumes mínimos, estabelecidos

pela norma brasileira, das caixas de gordura, acabam não proporcionando uma

resistência satisfatória, agravando os problemas de óleos e gorduras nas águas

residuais (FREITAS et al, 2014; GNIPER, 2008). Portanto grande parte dessas

substâncias acabam escoando com o efluente, impactando nas estações de

tratamento de esgoto, quando existentes, podendo chegar até os corpos receptores,

trazendo problemas ambientais e de saúde pública. Dessa maneira, esse trabalho

propõe o estudo de um protótipo de caixa de gordura em comparação a uma caixa de

gordura pré-fabricada domiciliar padrão.

1.1 JUSTIFICATIVA

As gorduras e óleos na água e no esgoto prejudicam o tratamento, auxiliando

na criação de escumas, originando películas que dificultam a oxigenação do esgoto e

se aglutinam na rede coletora, causando entupimento. Ademais, se despejadas em

corpos receptores, acarretam em problemas ambientais e de saúde pública (doenças,

irritações e outros), alterando a fauna, flora e estética.

As caixas de gordura pré-fabricadas, apesar de estarem dentro dos limites

estabelecidos pela norma brasileira, não apresentam uma eficiência satisfatória.

“Pode-se então afirmar que a caixa de gordura pequena prescrita pela NBR 8160

(ABNT, 1999) apresenta pouca eficiência, atuando mais como mera caixa de

passagem ou como caixa de inspeção sifonada, sem exercer a função objetiva a que

se propõe” conclui Gniper (2008). Portanto é necessário procurar um novo modelo ou

alterar as normas brasileiras para tentar melhorar e solucionar os problemas das

gorduras em esgotos, trazendo economia e eficácia no tratamento.

13

1.2 OBJETIVO GERAL

O objetivo geral deste trabalho foi projetar e desenvolver um protótipo de caixa

de gordura, com volume útil próximo a das caixas de gordura pré-fabricadas

comercializadas, e analisar comparativamente o desempenho de ambas, utilizando

mistura de água e óleo.

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Para cumprir o objetivo geral, foram propostos os seguintes objetivos

específicos:

a) Verificar a influência da concentração inicial na retenção de óleo;

b) Verificar a influência da presença de chicanas na retenção de óleos;

c) Realizar a análise comparativa entre as caixas de gorduras estudadas.

14

2 REVISÃO DA LITERATURA

Segundo Nuvolari et al. (2011), a história do saneamento no Brasil começou

em 1857, com a primeira rede de esgotos nacional, na capital do país daquela época,

no Rio de Janeiro, em um contrato firmado entre o Imperador D.Pedro II e a City

(Companhia Inglesa). A partir disto, foram realizados diversos estudos da qualidade

da água em rios, como a tese de Geraldo H. Paula Souza, em 1913, da poluição do

Rio Tietê a jusante de São Paulo, e também diversas obras de saneamento.

Atualmente, segundo o Sistema Nacional de Informações de Saneamento (2016),

cerca de 40,8% do total do esgoto gerado no país é tratado, e, quando analisa-se

apenas a parcela coletada do esgoto, os números chegam a 70,9%.

A definição da norma brasileira NBR 9648 (ABNT, 1986) para esgoto sanitário

é “despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e

a contribuição pluvial parasitária”. A mesma norma ainda define esgoto doméstico,

esgoto industrial, água de infiltração e contribuição pluvial parasitária. As definições

são:

a) Esgoto doméstico: despejo líquido resultante do uso da água para

higiene e necessidades fisiológicas humanas;

b) Esgoto industrial: despejo líquido resultante dos processos industriais,

respeitados os padrões de lançamento estabelecidos;

c) Água de infiltração: toda água proveniente do subsolo, indesejável ao

sistema separador e que penetra nas canalizações;

d) Contribuição pluvial parasitária: parcela de deflúvio superficial

inevitavelmente absorvida pela rede coletora de esgoto sanitário.

Nuvolari et al. (2011) afirmaram que, em média, o esgoto sanitário apresenta

99,9% de água e apenas 0,1% de sólidos, sendo que destes sólidos, 75% são

formados por matéria orgânica em processo de decomposição. Esta decomposição

facilita a proliferação de microrganismos, incluindo ou não patogênicos, dependendo

da população que gerou o efluente.

Segundo Jordão e Pessôa (2009), existem parâmetros de qualidade que

indicam as características da água, dos corpos d’água e também do esgoto. A

resolução número 430 (CONAMA, 2011) dispõe quais são os padrões de qualidade

15

necessários para o lançamento de efluentes oriundos de sistema de tratamento de

esgotos sanitários.

2.1 CARACTERÍSTICAS QUALITATIVAS DO ESGOTO SANITÁRIO

Hammer (1979) apresentou a composição média aproximada do esgoto

sanitário (em mg/L) para várias possibilidades de estabelecimentos. Este autor

baseia-se em uma contribuição de 400 L/pessoa/dia, para incluir os despejos

residenciais, comerciais e infiltração, mas excluindo os despejos industriais. Esta

composição é apresentada no Quadro 1.

Parâmetro Esgoto Bruto

Sólidos totais 800

Sólidos voláteis totais 440

Sólidos em suspensão 240

Sólidos em suspensão voláteis 180

DBO5 200

Nitrogênio inorgânico, como N 15

Nitrogênio total, como N 35

Fósforo solúvel, como P 7

Fósforo total, como P 10

Quadro 1 – Composição média aproximada do esgoto sanitário (mg/L) baseada em

400 L/pessoa/dia.

Fonte: HAMMER, 1979.

Segundo Jordão e Pessôa (2009), 70% dos sólidos no esgoto médio

(presença de 500 mg/L de matéria sólida total) são de origem orgânica, geralmente

uma combinação de carbono, hidrogênio, oxigênio e, em alguns casos, nitrogênio.

Destes 70%, cerca de 10% são constituídos por gorduras e óleos, ou seja, 7% do total

(35 mg/L).

16

Para Metcalf e Eddy (2004), os termos óleos e graxas são comumente usados

para se referir a substâncias que incluem gorduras, óleos, ceras e outros constituintes

relacionados encontrados nas águas residuais. Faria et al. (2002) afirmam que 95%

deste tipo de substância são constituídos de triacilglicerídeos (ésteres formados de

glicerol e três ácidos graxos). Estes componentes são insolúveis em água e, sob

temperatura ambiente, variam em consistência líquida a sólida. Quando sólidos, são

chamados de gorduras, quando líquidos, são chamados de óleos. Os mesmos autores

consideram que a concentração de óleos e graxas no esgoto varia de 50 mg/L até 100

mg/L. Jordão e Pessôa (2009) classificam os esgotos brutos pela sua concentração

de gordura da seguinte maneira:

a) Esgoto de baixa concentração: 6 mg/L

b) Esgoto de concentração média: 13 mg/L

c) Esgoto de alta concentração: 23 mg/L

Os esgotos possuem uma porção considerável de gorduras, óleos, graxas

ceras e outras substâncias com densidade inferior à da água (JORDÃO; PESSÔA

2009). É muito comum encontrar gorduras provenientes de produtos culinários, como

manteiga, margarina, óleos vegetais, gordura de carnes vermelhas, entre outros. Há

também uma porção dessa gordura, que tem origem de lubrificantes, usados em

garagens, postos de gasolina e ambientes industriais. Sperling (2014) afirma que,

dentro de toda matéria orgânica presente no esgoto, entre 8 a 12% são gorduras e

óleos, sendo que a concentração típica em esgotos varia entre 50 e 150 mg/L

(JORDÃO; PESSÔA, 2009).

A resolução número 430 (CONAMA, 2011) classifica óleos e graxas como

substâncias solúveis em hexano. Esta também define os padrões de lançamento de

efluentes oriundos de sistema de tratamento de esgotos sanitários, que estão

detalhadas no Quadro 2.

Padrão de qualidade Condição de lançamento

pH Entre 5 e 9

Temperatura Menor que 40º C, e o corpo receptor não deverá

variar mais que 3º C no limite da zona de mistura

17

Padrão de qualidade Condição de lançamento

Materiais sedimentáveis Até 1 mL/L

Substâncias solúveis em hexano Até 100 mg/L

Materiais flutuantes Ausentes

DBO, 5 dias, 20ºC Máximo de 120 mg/L, podendo ser maior caso o

efluente do sistema de tratamento tenha

eficiência de remoção mínima de 60% de DBO,

ou mediante estudo de autodepuração do corpo

hídrico comprovando atendimento às metas de

enquadramento do corpo receptor

Quadro 2 – Condições e padrões de lançamento dos efluentes oriundos de

sistema de tratamento de esgoto

Fonte: CONAMA 430/2011

2.2 OS IMPACTOS RELACIONADOS A ÓLEOS, GRAXAS E GORDURAS

Segundo Jordão e Pessôa (2009), é necessário a remoção de gorduras para

evitar diversos problemas relacionados ao processo de tratamento dos esgotos. As

gorduras, graxas e óleos, se presentes em grande quantidade, podem trazer

problemas como a obstrução dos coletores, aderência em peças especiais da rede de

esgoto (como é possível verificar nas Figura 1 e Figura 2), aspectos desagradáveis

nos corpos receptores, odores desagradáveis, problemas no funcionamento dos

dispositivos de tratamento e outros. Somente na cidade de Curitiba, todo mês há 1730

casos, em média, de obstrução da rede coletora por acumulo de gordura. Cada

manutenção desta custa R$ 230,20 para Sanepar, gerando um custo anual de 4,8

milhões de reais (AGÊNCIA DE NOTÍCIAS DO PARANÁ, 2013).

Metcalf e Eddy (2004) citam o problema da saponificação em esgotos.

Segundo os autores, a baixa solubilidade de gorduras diminui a taxa de degradação

microbiana, podendo levar os ácidos minerais presentes reagirem, resultando em

ácidos graxos e glicerina. Se houver a presença de substâncias básicas no esgoto,

como hidróxido de sódio, pode ocorrer a reação de saponificação. Nessa reação, a

18

gordura e os álcalis reagem, e formam-se sais alcalinos provenientes dos ácidos

graxos e glicerina. Esses sais básicos são conhecidos como sabões, os quais

geralmente são solúveis. No entanto, caso haja uma concentração de cátions

multivalentes no esgoto, os sais de sódio podem reagir tornando-se sais de cálcio e

magnésio, formando sabões minerais, os quais precipitam e são insolúveis.

Figura 1 – Rede coletora de esgoto obstruída por gordura

Fonte: Site da Agência de Notícias do Paraná, disponível em

<http://www.aen.pr.gov.br/modules/noticias/article.php?storyid=78474 > Acesso dia 12/05/2016

19

Figura 2 – Tubulação obstruída por óleo, graxas e gordura

Fonte: Site da cidade de Gallup disponível em <http://www.gallupnm.gov/

images/pages/N526/FOG%20-%20pict%202.jpg> Acesso dia 15/05/2016

Nas estações de tratamento de esgoto, uma parcela desses óleos e gorduras

é separada nos decantadores primários ou em unidades flotação, se existentes.

Porém, a maior parte das estações de tratamento não faz a remoção dessas

substâncias nessa etapa e, muitas vezes, esse material graxo mistura-se com o lodo

a ser tratado nos digestores anaeróbios (NUVOLARI et al., 2011).

Nuvolari et al (2011), afirmam que as gorduras, se em grande quantidade,

causam problemas nos digestores, pois formam uma camada de escuma superficial,

dificultando a biodegradação do lodo, isso é visível na Figura 3. E caso essas

substâncias não sejam degradadas no digestor anaeróbio, e seguirem para as

unidades de desidratação de lodo, elas podem trazer problemas nessa operação.

20

Figura 3 – Escuma e gordura em estação de tratamento de esgoto

Fonte: Petr Grau, Aquanova International Ltd, disponível em < http://www.aquanova.cz/

images/SPL.jpg>, acesso 15/05/2016.

Outro problema está relacionado a alguns óleos derivados do petróleo e do

alcatrão de carvão, como querosene, lubrificantes e outros, os quais possuem uma

grande quantidade de carbonos e hidrogênios. Eventualmente esses óleos chegam

até o esgoto em quantidades consideráveis, devido ao descarte indevido que podem

ocorrer em garagens, oficinas mecânicas, e similares (METCALF & EDDY, 2004).

A maior parte desses lubrificantes acaba escoando com as águas residuais,

mas uma porção é retida pelo lodo de sedimentação. Esses óleos minerais tendem a

criar uma película na superfície do esgoto com um grau superior, quando comparado

com as gorduras, óleos e sabões. Isso causa problemas de manutenção no sistema

de esgoto e interferem diretamente nos processos biológicos do mesmo (METCALF

& EDDY, 2004).

Procura-se evitar uma concentração maior que 20 mg/L de óleos, graxas e

gorduras, a fim de evitar a morte dos microrganismos responsáveis por parte do

tratamento do esgoto. As gorduras acabam se aglutinando aos flocos biológicos,

impedindo a entrada de oxigênio, asfixiando as células bacterianas (NUVOLARI et al,

2011).

21

Além dos problemas técnicos já mencionados anteriormente, existem também

os riscos à saúde, relacionados à exposição direta aos óleos. Havendo contato, há

chances de ocorrerem irritações dermatológicas, doenças respiratórias e o aumento

de risco de alguns tipos de câncer (Tolbert et al., 1992; Schroeeder et al., 1997; Young

et al., 1997).

Atualmente, há uma enorme produção mundial de lubrificantes, estimada

entre 250.000 a 300.000 m³ por ano, cuja a maior parte é descartada deliberadamente

em solos e águas superficiais, após sua utilização. Esses poluentes podem acarretar

diversos problemas (AMARANTE JR et al., 2006).

Por exemplo, 1 litro de óleo despejado em águas produz um filme

extremamente fino, de alguns micrômetros, cobrindo uma área de aproximadamente

1000 m². Isso reduz a entrada de luz solar e a oxigenação, impedindo o

desenvolvimento da vida aquática. Além disso, óleos e graxas podem se acumular em

praias e margens de rios, conforme é verificado na Figura 4, trazendo, além dos

problemas já mencionados, um problema estético (AMARANTE JR et al., 2006).

Figura 4 – Camada de gordura do esgoto doméstico próximo a Pedra do Arpoador, no Rio de

Janeiro

Fonte: Jornal Online O Globo, disponível em: < http://oglobo.globo.com/eu-reporter/mancha-de-

esgoto-polui-mar-junto-pedra-do-arpoador-6999482>, acesso em 12/05/2016.

22

2.3 FORMAS DE TRATAMENTO

Imhoff (1986) afirma que todo recipiente que provoque a redução da

velocidade da água e apresente uma superfície tranquila, pode funcionar como um

dispositivo de retenção de óleos e gorduras.

O desempenho dos dispositivos removedores de óleos, graxas e gorduras,

está relacionado às mesmas ações que ocorrem na sedimentação de sólidos, apenas

alterando o sentido do processo. A retirada dessas substâncias pode também ser

realizada por métodos de flotação por ar dissolvido, podendo receber assistência de

injeção de gás, aeração, adição de substancias químicas, coagulação e floculação

(JORDÃO; PESSÔA, 2009).

Jordão e Pessôa (2009) listam algumas características importantes para

esses dispositivos, como: ter uma boa capacidade de acumulação de gordura entre

cada operação de limpeza; Condições de tranquilidade no fluxo, para permitir a

flutuação do material gorduroso; Distância mínima, entre os dispositivos de entrada e

saída, para reter as gorduras e graxas, evitando que o material seja arrastado com o

efluente; isolamento, a fim de evitar o contato entre insetos, roedores e outros seres

vivos.

Existem diversas formas para realizar a remoção de gorduras de esgoto.

Jordão e Pessôa (2009) classificam 6 dispositivos que realizam tal função, eles são:

Caixa de gordura domiciliar, Caixa de gordura Coletiva, Separadores de óleo,

Tanques aerados por ar comprimido, Dispositivo de remoção de gordura em

decantadores e Tanques de flotação por ar dissolvido. Esses dispositivos,

independentemente da sua localização no sistema, deverão garantir condições

favoráveis à retenção de gorduras e facilitar a remoção das mesmas.

2.3.1 Caixa de gordura

Segundo a NBR 8160 (ABNT, 1999), a definição de caixa de gordura é “Caixa

destinada a reter, na sua parte superior, as gorduras, graxas e óleos contidos no

23

esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando que

estes componentes escoem livremente pela rede, obstruindo a mesma”.

As caixas retentoras de gordura são aparelhos, os quais permitem a

separação de parte dos óleos, gorduras e graxas presentes no esgoto. As caixas

podem ser feitas de concreto, alvenaria de tijolo, ferro fundido, fibrocimento e PVC

(MACINTYRE, 1996). Seu funcionamento é baseado na flotação natural, dado o fato

que as gorduras possuem uma massa específica inferior à da água, conforme consta

no Quadro 3.

.

Óleos e gorduras Densidade Relativa

Óleo de algodão 0,880 a 0,930

Óleo de soja 0,930 a 0,980

Óleo de linhaça 0,930 a 0,940

Óleo de cereais 0,924 a 0,930

Óleo de palma 0,924

Óleo de coco 0,925

Azeites 0,912 a 0,918

Banha de porco 0,960

Sebo Animal 0,918

Quadro 3 – Densidade de óleos, azeite e gorduras (15,6 °C)

Fonte: Adaptado LENCASTRE (1972) apud GNIPPER (2008)

A flotação consiste na separação de partículas sólidas de um líquido. A

flotação natural é um processo de elevação por somente a ação da gravidade. Pode

ser comparada como processo inverso da sedimentação gravitacional ou decantação

natural, com respostas similares as das partículas em suspensão (FAIR et al., 1979

apud GNIPPER, 2008)

Segundo a American Society of Plumbing Engineers (ASPE, 2013), há uma

relação entre a velocidade de flotação das partículas de gordura e sua massa

específica. Caso a diferença entre a massa específica do óleo for próximo a massa

específica do afluente, as partículas de gordura levarão mais tempo para deslocarem

24

para a superfície. O contrário também é valido, caso a diferença entre as massas

específicas forem grandes, a ascensão das gorduras será mais rápida. Além disso, a

velocidade de ascensão é inversamente proporcional à viscosidade do esgoto,

portanto a taxa de separação será menor quando o efluente for mais viscoso e vice-

versa.

A ASPE (2013) ainda afirma que a temperatura é um fator importante para a

separação das gorduras, sendo velocidade de ascensão diretamente proporcional à

temperatura, pois as gorduras, quando estão quentes ou aquecidas, ficam com menos

arrasto, e mais leves que a água. Em uma temperatura mais elevada, as partículas de

óleos, graxas e gorduras, tendem a subirem mais rapidamente, e em temperaturas

mais baixas, essa velocidade diminui. Assim como a temperatura influencia na

densidade das partículas de óleo. O quadro 4 mostra o tempo de ascensão de óleos,

relacionando com sua massa específicas e seu diâmetro.

Tempo de Viagem para uma Distância de 3 Polegadas, a uma Temperatura controlada (h:min:seg)

Diâmetro da gotícula (micrómetro)

Óleo (tempo de ascensão) massa específica 0,85

Óleo (tempo de ascensão) massa

específica 0,9

300 00:00:12 00:00:15

150 00:00:42 00:01:03

125 00:01:00 00:01:27

90 00:01:54 00:02:54

60 00:04:12 00:06:36

50 00:06:18 00:09:18

40 00:09:36 00:14:24

30 00:17:24 00:25:48

20 00:38:46 00:58:08

15 01:08:54 01:43:22

10 02:35:02 03:52:33

5 10:02:09 15:30:14

1 258:23:53 387:35:49

Quadro 4 – Tempo de ascensão de partículas de óleos

Fonte: Adaptado American Society of Plumbing Engineers (2013)

25

As caixas de gordura são normalmente dimensionadas para reter a vazão do

afluente durante um intervalo de tempo predeterminado. É possível determinar o

cálculo para área de uma caixa de gordura, em função da velocidade mínima de

ascensão (flotação), correspondente a velocidade da menor partícula que se deseja

reter (JORDÃO; PESSÔA, 2009). Logo, pode-se determinar a área de uma caixa de

gordura pela equação 1:

Área (m2) =Vazão (

m3

h)

Velocidade mínima de ascensão (mh)

(1).

Portanto, o funcionamento de uma caixa de gordura, baseada na flotação

natural, pode ser resumida ao diagrama da Figura 5.

Figura 5 – Diagrama Esquemático de Funcionamento de Caixa de Gordura

Fonte: Adaptado American Society of Plumbing Engineers (2013)

Outro aspecto de suma importância nas caixas de gordura é o tempo de

retenção hidráulico. Tomaz (2011) afirma que o tempo de detenção deve ser suficiente

para que os óleos, graxas e gorduras sejam emulsionados, separados e flutuem na

26

superfície do efluente. Segundo a ASPE (2013), o tempo de detenção hidráulico,

resume-se ao tempo teórico que o líquido é mantido, neste caso, na caixa de gordura.

Utiliza-se a equação 2 para definir o volume da caixa de gordura, sendo uma das

variáveis o tempo de detenção hidráulica:

V = QP

7.48

(2).

onde:

Q: vazão (gpm),

P: Período de retenção em minutos

V: volume em pés cúbicos (ft³).

Metcalf e Eddy (2004) recomendam que o tempo de detenção hidráulica deve

ser no mínimo de meia hora, para que a caixa de gordura coletiva seja efetiva na

flotação. Nunes apud Tomaz (2011) informa que o tempo de detenção deve estar entre

3 a 5 minutos, caso a temperatura for abaixo de 25°C. Nota-se uma diferença

significativa entre os tempos, que pode ser interpretado pelo fato dos autores

utilizarem métodos diferentes para o cálculo das caixas de gordura, embora o princípio

seja o mesmo.

Uma outra forma para dimensionar caixas de gordura, adotando o tempo de

detenção hidráulica é dada pela equação 9:

V = 1,5xQxtx0,60 (3).

Onde:

V: volume da caixa (m³)

Q: vazão média (m³/h)

t: tempo de detenção hidráulica em horas

0,60: equivalente a 60% de água que passará na caixa

1,5: coeficiente de pico.

Adotando um tempo de detenção hidráulica e com a vazão do esgoto, obtém-

se um volume. Calcula-se também uma área, dada pela equação 1, adotando-se a

27

largura uma vez e meia maior que a base, define-se a área superficial, o volume

definirá a altura da caixa (NUNES apud TOMAZ, 2011).

Há vários fatores que complicam e diferenciam aplicação prática do

dimensionamento com a teoria da flotação. Um deles é a turbulência inevitável na

entrada do dispositivo. Esse efeito pode ser reduzido com um projeto que consiga

distribuir o afluente o mais uniforme possível. Há também problemas de turbulência

na saída, mas é menos pronunciada que os efeitos na entrada (ASPE, 2013).

Para um bom dimensionamento de uma caixa de gordura, o engenheiro

precisa não apenas ter experiência na área, mas também precisa conhecer muito bem

as leis e códigos que definem os padrões aceitáveis para a retenção de gordura, além

do conhecimento da vazão de esgoto de diversos edifícios e empreendimentos

similares ao que se deseja projetar a caixa de gordura (ASPE, 2013).

A altura da caixa de gordura tem efeito sobre a eficiência, pois uma

profundidade menor proporciona um caminho menor para a flotação das partículas de

gordura, o que é algo positivo, mas pode acarretar em uma área maior. Como já

mencionado, a entrada e a saída requerem um cuidado por parte do projetista, na

entrada é necessário distribuir uniformemente o liquido na seção transversal da caixa,

a fim de evitar curto-circuito da corrente (ASPE, 2013).

Para a manutenção, é necessário fazer uma limpeza periódica e uma remoção

da gordura acumulada, conforme registrado na Figura 6, evitando que as substancias

sejam levadas com o efluente. Recomenda-se que não se utilize mais que 75% do

volume da capacidade de retenção da caixa de gordura. O descarte do material

acumulado pode ter dois destinos, ser enterrado, ou ser aproveitado em industrias de

sabão e glicerina (JORDÃO; PESSÔA, 2009).

28

Figura 6 – Limpeza de caixa de gordura domiciliar pré-fabricada

Fonte: Foto por Flavio Bentes Freire

Segundo Macintyre (1996, p. 139), as caixas de gordura devem possuir “fecho

hídrico não-sinfonável e deverão ser fechadas hermeticamente, com tampa

removível”. Esta deve possuir duas câmaras, uma receptora e outra vertedoura, que

se comunicam apenas no inferior do dispositivo, a no mínimo 20 cm abaixo da

superfície livre do efluente. Não se pode utilizar septos removíveis, pois podem dar

acesso a gases de esgoto. Alguns projetos e modelos são verificados na Figura 7.

29

Figura 7 – Modelos de Caixa de Gordura

Fonte: Jordão e Pessôa (2009, p. 216).

A NBR 8160 (ABNT, 1999) enumera alguns fatores que devem ser levados

em consideração no dimensionamento da caixa de gordura. Caso a coleta de gordura

seja de apenas uma cozinha, poderá ser utilizada uma caixa de gordura pequena ou

simples. Para duas cozinhas, pode ser usada uma caixa de gordura simples ou dupla.

De 3 até 12 cozinhas, deve ser utilizado uma caixa de gordura dupla, e por fim, para

30

a coleta de mais de 12 cozinhas, ou ainda, para cozinhas de restaurantes, escolas,

hospitais, quartéis, entre outros ambientes, a norma recomenda o uso de caixas de

gorduras especiais. As dimensões mínimas, para esses dispositivos, estão

discriminadas no Quadro 5.

Tipo Diâmetro

interno

Parte

submersa do

septo

Capacidade

de retenção

Diâmetro nominal

da tubulação de

saída

Pequena

(CGP),

Cilíndrica

30 cm 20 cm 18 L DN 75

Simples (CGS),

Cilíndrica 40 cm 20 cm 31 L DN 75

Dupla (CGD),

Cilíndrica 60 cm 35 cm 120 L DN 100

Quadro 5 – Dimensões mínimas para caixas de gorduras cilíndricas

Fonte: Adaptado NBR 8160 (ABNT, 1999)

As caixas de gordura especiais, segundo a norma brasileira, devem ser

prismáticas, de base retangular, com a distância mínima entre o septo e a saída de

20 cm. A altura molhada deve ser de 60 cm, e a parte submersa do septo de 40 cm.

O diâmetro nominal mínimo da tubulação de saída é 100 mm. Por fim, o volume desta

classe de caixa de gordura é determinado a partir da equação 4:

V = 2 N + 20 (4).

Onde:

N: quantidade de pessoas servidas pelas cozinhas que contribuem para a

caixa de gordura no turno de maior afluxo;

V: volume em litros.

31

Segundo o catálogo técnico de uma grande empresa de tubos e conexões

que desenvolve e comercializa caixas de gordura pré-fabricadas, o dimensionamento

destes dispositivos foi feito para atender 1 cozinha residencial, seguindo os critérios

especificados na NBR 8160 (ABNT, 1999), sendo classificado como caixa de gordura

pequena. Sua capacidade é de 19 L, e suas dimensões são de 558mm x 300mm. Elas

são fabricadas em PVC, menos as tampas que são feitas em ABS. A empresa destaca

ainda os benefícios deste produto como a fácil instalação, a flexibilidade, facilidade na

limpeza, estanqueidade, e outros. A aparência e projeto desta caixa está disponível

nas Figuras 8 e 9 e suas dimensões está presente no Quadro 6.

Figura 8 – Caixa de gordura pré-fabricada

Fonte: Própria

32

Figura 9 – Desenho da caixa pré-fabricada

Fonte: Adaptado da ficha técnica fornecedor

Dimensões (mm)

Cotas

DN 1 100

DN 2 50

DN 3 75

H 567

W 96

X 300

Y 388

Z 217

Quadro 6 – Dimensões referente a Figura 9

Fonte: Adaptado da ficha técnica fornecedor

2.3.2 Outras formas de tratamento

Segundo Jordão e Pessôa (2009), em áreas que não possuem acesso às

redes de esgoto recorrem a opções econômicas para disposição dos esgotos locais.

A mais utilizada é a fossa séptica, processo criado por Jean Louis Mouras em 1860,

que é um dispositivo de tratamento de esgoto projetado para receber a contribuição

de uma ou várias residências, capaz de tratar o esgoto de maneira compatível com

33

sua simplicidade e custo. Hammer (1979) define fossa séptica como uma caixa

subterrânea de concreto, dimensionada para um período de retenção determinado.

Os mesmos autores dizem que as fossas sépticas possuem as seguintes

fases de funcionamento:

a) Retenção do esgoto: o esgoto fica na fossa pelo período determinado

racionalmente, podendo variar entre 12 a 24 horas;

b) Decantação do esgoto: durante o tempo em que fica retido, formam-se

duas camadas de sólidos. A parte que se sedimenta (cerca de 70% dos sólidos em

suspensão contidos no esgoto), é uma substância semilíquida chamada de “lodo”. Já

a parte que não se sedimenta (óleos, graxas, gorduras e outros materiais misturados

com gases), emerge e permanece na superfície. Esta parcela é denominada

“escuma”.

c) Digestão anaeróbia: as duas camadas formadas na etapa anterior são

degradadas por bactérias anaeróbias, causando destruição parcial ou total de agentes

patogênicos ou de material volátil.

d) Redução de volume do lodo: do processo anterior surgem alguns

produtos (gases e líquidos), além de reduzir o volume dos sólidos retidos e digeridos.

Outra maneira de fazer a retirada de óleos e graxas, aumentando a eficiência

e/ou quando o efluente possui elevada concentração de óleo, pode-se utilizar os

tanques aerados. O dimensionamento deste tipo de tanque é semelhante aos

dimensionamentos de caixas de gordura, isto é, a área superficial é uma função da

velocidade de ascensão do material e da vazão. Para que tenha sua eficiência

maximizada, devido ao melhor aproveitamento da área superficial, este tipo de tanque

deve ter forma alongada (JORDÃO; PESSÔA, 2009).

Os mesmos autores afirmam que nos tanques de ar comprimido o ar é

insuflado pelo fundo a uma taxa de aproximadamente 4,2 m³ar/m³ de afluente, com

auxílio de compressores de ar, tubos perfurados ou difusores ao longo do tanque e o

tempo de retenção é de cerca de 180 segundos.

Segundo eles, o tanque deve possuir duas paredes verticais ao longo deste

(que não alcançam o fundo, funcionando como chicanas), dividindo o tanque em três

câmaras paralelas (sendo que duas das extremidades funcionam como câmara de

tranquilização e a central é onde ocorre o efeito de agitação da aeração). E as paredes

34

laterais devem ser inclinadas, para caso haja sedimentação de partículas, estas

retornem à zona de aeração. A escuma formada neste tipo de tanque é retirada por

calhas coletoras, e dependendo da quantidade, dispositivos raspadores de superfície

auxiliam neste trabalho, encaminhando a escuma até a calha.

Com princípio semelhante ao sistema anterior, os tanques aerados com ar

dissolvido se diferenciam em alguns aspectos como posicionamento e funcionamento

na estação de tratamento (podendo ser durante o tratamento físico-químico, durante

o tratamento de lodos ativados, pós tratamento de um sistema anaeróbio ou como

processo de adensamento de lodo ativado em excesso) e também na maneira como

o ar é adicionado ao sistema, além de ter etapas como floculação e coagulação, que

facilitam o arrasto do material pelas microbolhas (JORDÃO; PESSÔA, 2009).

Segundo os mesmos autores, o ar é dissolvido sob pressão no esgoto a tratar

(em todo o efluente, quando as instalações são pequenas ou em partes deste, quando

as instalações são maiores). Quando liberado no tanque de flotação à pressão

atmosférica, microbolhas da faixa de grandeza de 10 a 100mm são formadas e estas

carregam a matéria em suspensão, graxa ou flutuante para a superfície, formando

escuma, que é retirada por um braço raspador apropriado e coletada em dispositivos

especiais para ser removida.

2.4 PESQUISAS ENVOLVENDO REMOÇÃO DE GORDURA

Gnipper (2008), avaliou a eficiência das caixas retentoras de gordura

prescritas pela NBR 8160 (ABNT, 1999). O autor afirma que “a caixa de gordura

pequena prescrita pela NBR 8160 (ABNT, 1999) apresenta muito pouca eficiência

prática, atuando mais como mera caixa de passagem ou como caixa de inspeção

sifonada, sem exercer a função objetiva a que se propõe”. Além disso, Gnipper

comenta que a câmera vertedoura (saída) deveria ser modificada, a fim de facilitar

manutenções, procurando manter as condições favoráveis dentro da caixa de gordura,

evitando turbulências, correntes de curto-circuito e uniformidade das velocidades de

aproximação das linhas de fluxo.

35

Freitas et al. (2014), também analisaram caixas de gordura seguindo a

prescrição da NBR 8160 (ABNT, 1999). Foram utilizados dois tipos de caixa, uma pré-

fabricada, pequena de 19 L, e outra de maior porte, com 54L e maior área superficial.

Tais caixas resultaram em um tempo de detenção hidráulica entre 3 a 60 segundos,

sendo que o recomendado é de 180 segundos. No que tange a retenção de óleos e

gordura a eficiência ficou abaixo dos 75% em ambas as caixas.

Ambos os trabalhos demonstram uma insatisfação com as caixas de gordura.

Freitas et al. (2014), concluem que as caixas de gordura não apresentam uma

eficiência significativa no tratamento (em relação aos parâmetros analisados). Gnipper

(2008), sugere que seja feita uma revisão da NBR 8160 (ABNT, 1999), alterando-se

os critérios geométricos e volumétricos, a fim de melhorar a eficiência de das caixas.

36

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Conforme consta nos objetivos, o intuito desse trabalho foi desenvolver e

analisar um protótipo de caixa de gordura com chicanas (PGCC), fazer ensaios

comparativos entre o mesmo protótipo de caixa de gordura, porém sem chicanas

(PGSC) e a caixa de gordura pré-fabricada (CGPF). Para as análises comparativas,

foi definido em manter o mesmo tempo de detenção hidráulica médio para todas as

caixas, e então comparar a diferença entre a concentração de óleo retida na caixa e

a concentração do efluente. O desenvolvimento do projeto, a execução da caixa, a

solução utilizada e a forma como o experimento foi conduzido, estão descritos a

seguir.

3.1 CAIXA DE GORDURA

A caixa foi desenvolvida baseada nas caixas pré-fabricadas já mencionadas.

Primeiramente foi analisado o projeto das caixas pré-fabricadas, levando em

consideração caraterísticas como volume, área, tempo de detenção hidráulica, entre

outros. Esses dados foram utilizados como referências nas equações de

dimensionamento.

O protótipo foi definido como prismático, sendo de compensado naval. As

placas foram fixadas com pregos, cantoneiras e parafusos e a vedação foi feita com

adesivo selante de silicone. O dimensionamento foi feito a partir de um volume de

base, próximo ao das caixas de gordura pré-fabricadas, e foram feitas iterações, com

o volume fixo, para alcançar as dimensões desejadas. A opção de manter o volume

igual ou próximo ao das caixas pré-fabricadas, foi tomada para que não fosse

necessárias grandes alterações nas vazões, para o mesmo tempo de detenção

hidráulica nos ensaios das caixas.

A seção transversal foi definida como quadrada, ou seja, com dimensões de

altura e largura iguais, devido ao fato da CGPF ser cilíndrica, ou seja, com uma das

faces simétrica. Foi determinado o comprimento interno de 50 cm, pois é um valor

37

próximo da maior dimensão da caixa pré-fabricada. Portanto, para manter um volume

próximo aos 20 litros, a altura e a largura internas foram definidas como 20 cm.

Após essa primeira definição de dimensões, foi necessário fazer certas

correções, pois o protótipo estava dimensionado para o volume útil sendo igual ao

volume total. Como o recomendado é uma utilização de 60% do volume total da caixa

para o volume de efluente, foram alteradas as dimensões da seção transversal de 20

para 26 centímetros. Com um novo volume total igual a 33,8 litros, mas mantendo o

volume útil próximo a 20 litros. O projeto da caixa de gordura é apresentado nas

Figuras 10, 11, 12 e 13.

Figura 10 – Perspectiva do projeto “As built” do protótipo desenvolvido (dimensões em

milímetros)

38

Figura 11 – Seção do projeto “As built” do protótipo desenvolvido (dimensões em milímetros)

Figura 12 – Plano do projeto “As built” do protótipo desenvolvido (dimensões em milímetros)

39

Figura 13 – Detalhes de entrada e saída do projeto “As built”, do protótipo desenvolvido

(dimensões em milímetros)

O material foi definido como madeira compensada tipo naval (espessura 10

mm), por suas características e comportamento com água e umidade, pelas

praticidades do processo construtivo, e pelo preço acessível. A escolha do material foi

baseada no processo construtivo e nos custos, pois procurou-se avaliar o formato da

caixa. Como sua utilização seria apenas nos ensaios, sua resistência mecânica, seja

quanto ao contato com os líquidos ou outras intempéries, não foi crucial para a escolha

do material. A entrada e saída foram em tubulação de PVC de DN75.

Foi necessário desenvolver uma forma para que as chicanas pudessem ser

fixadas, servindo de obstáculo para o fluxo. Estas fixações foram feitas através de

tiras de compensado de 2,5 cm pregadas internamente à caixa, com espaçamento de

0,6cm (tamanho das chicanas), formando um sistema de gavetas, com trilhos em

madeira compensada, conforme Figura 14. Essas chicanas precisaram ser travadas

de forma que não se deslocassem com a corrente, e também para que fosse viável

realizar modificações nas dimensões, espaçamento e quantidades

40

Figura 14 – Detalhe genérico de sistema de fixação das chicanas, do protótipo desenvolvido

As chicanas, também feitas de compensado naval (espessura 6 mm), foram

desenvolvidas em formato de “L”, com dimensões de 28 por 26 centímetros, e corte

nas dimensões de 9 por 19 centímetros, conforme é apresentado na Figura 15.

Figura 15 – Detalhe genérico das chicanas (dimensões em milímetros)

41

As chicanas foram dispostas alternadamente, a fim de criar um fluxo

preferencial conforme está apresentado na Figura 16.

Figura 16 – Fluxo preferencial na caixa de gordura chicanada

As placas de compensados foram cortadas conforme as dimensões do

projeto, com a utilização de uma serra circular de bancada. Para a execução dos

trilhos, foram cortados tiras e tacos de compensado, os quais foram pregados em uma

base, criando assim o sistema de encaixe, conforme a Figura 14. A fixação e

montagem da caixa foram feitas com pregos galvanizados. A caixa pronta pode ser

visualizada nas Figuras 17, 18 e 19.

42

Figura 17 – Protótipo de caixa de gordura sem chicanas

Figura 18 – Protótipo de caixa de gordura sem chicanas

43

Figura 19 – Protótipo de caixa de gordura com chicanas

Figura 20 – Chicana utilizada no protótipo

44

Foram utilizadas cantoneiras para melhorar a estabilidade da caixa, assim

como ajustar o prumo das laterais. Para a vedação do protótipo, foi aplicado silicone

em todas as interfaces, assim como nos pontos de pregos, parafusos e tubulações.

Também foi aplicada uma camada de hidrofugante para tentar reduzir a absorção da

mistura e aumentar a durabilidade do protótipo.

3.1.1 Mistura água e óleo

Como água residuária utilizada no experimento, foi estabelecida uma mistura

de água (do sistema de abastecimento) e óleo de soja. A massa específica do óleo de

soja (917,94 mg/L), foi obtida a partir de uma balança analítica Shimadzu, modelo

AUY 220, e uma proveta graduada de base hexagonal, de 25 mililitros. Tarou-se a

proveta na balança, e preencheu a proveta com óleo. Obteve-se o valor de 22,9486

gramas em 25 mililitros de óleo.

Foram feitos ensaios com três concentrações iniciais, sendo elas 50 g/L, 100

g/L e 150 g/L, pois, para a forma de análise proposta, a concentração usual de esgoto,

indicada pela literatura, é muito baixa, não sendo viável devido as condições de

ensaio. Para cada concentração, utilizou-se um único volume em todos os ensaios,

havendo a reutilização da mistura em cada ensaio. O volume total de mistura que foi

utilizado por ensaio foi de 40 Litros, aproximadamente duas vezes o volume das

caixas.

3.1.2 Sistema

Para os ensaios, foram utilizados 3 dispositivos. Um reservatório de entrada,

onde seria despejado a mistura água e óleo, a caixa de gordura que seria analisada

(CGPF, PGSC ou PGCC), e um reservatório de saída, que continha com o efluente.

O esquema do sistema está disponível na Figura 21.

45

Figura 21 – Esquema genérico do experimento

Conforme está indicado na Figura 21, a interligação entre os reservatórios era

feita através de tubulações. Entre o reservatório 1 e a caixa de gordura, essa ligação

foi feita através de uma mangueira flexível de diâmetro ¾”, e foram utilizados

adaptadores e reduções para chegar nos diâmetros DN75 de entrada das caixas.

Optou-se pela mangueira flexível para possíveis alterações de altura e

posicionamento do reservatório 1 em relação a caixa. A tubulação 2, de saída das

caixas, foi feita em tubulação de PVC, simplesmente despejando o líquido diretamente

no reservatório, sem nenhum tipo de redutor ou adaptador.

O reservatório 1 foi feito a partir de uma lixeira plástica de 70 Litros, a qual foi

adaptado uma torneira. Esse reservatório ficava elevado, em uma altura de 85

centímetros, em relação a caixa de gordura, a qual ficava elevada 35 centímetros em

relação ao reservatório 3. Devido a forma como a torneira foi instalada no reservatório

1, ficava retido um volume de 6,35 litros. Portanto, o volume total de mistura era de

46,35 litros, sendo 40 litros para o experimento efetivamente, e 6,35 ficou retido neste

volume inutilizado.

46

3.2 EXPERIMENTO

Os ensaios foram feitos nas 3 caixas (CGPF, PGCC e PGSC), para cada

concentração da mistura, foram realizados 3 ensaios em cada caixa, sendo 9 em cada

concentração (50 g/L, 100 g/L e 150 g/L), totalizando 27 ensaios. Nestes ensaios, as

caixas estudadas iniciaram o ensaio vazias e foram preenchidas por efluente e, após

isto, recebeu cerca de mais uma vez o seu volume útil. Conforme já mencionado

anteriormente, o volume passante pelas caixas era de aproximadamente 40 Litros. A

comparação foi feita mantendo o tempo de detenção hidráulica médio constante para

as três caixas.

3.2.1 Comparação de retenção relativa

Para a comparação das caixas, determinou-se em manter o tempo de

detenção hidráulica constante em todas as caixas. O TDH ficou fixado em 500

segundos, com uma variação de 5 segundos para mais ou para menos. O valor foi

definido por estar dentro da faixa indicada para um bom funcionamento das caixas de

gordura, segundo a literatura anteriormente referenciada.

A vazão foi variável, pois apenas deixou-se a mistura escoar do recipiente,

com a altura de carga variando, com a vazão no começo do ensaio era maior que a

vazão ao final do ensaio. A vazão média ficou em torno de 0,04 L/s.

O líquido era agitado manualmente sem interrupções, durante todo o ensaio,

para deixar a mistura mais homogênea possível, proporcionando assim a pior situação

para as caixas. Após cada ensaio, com a utilização de um frasco graduado, foram

feitas três leituras do volume de óleo sobre o volume total da mistura, retido dentro da

caixa de gordura analisada. O mesmo procedimento de leitura repetiu-se para a

mistura do reservatório 3. Para a retenção relativa de gordura, utilizou-se a equação

5:

47

𝑅 =(𝑐1−𝑐2)

𝑐1∗ 100 (5).

Onde:

R = Retenção relativa de gordura, em porcentagem

C1 = Concentração de óleo e água retido na caixa de gordura

C2 = Concentração de óleo e água do efluente.

Optou-se em utilizar a retenção relativa, a fim de minimizar possíveis erros e

leituras erradas, devido a problemas como por exemplo: a perda de óleo entre os

ensaios, a absorção de óleo pela madeira, entre outros. Portanto, a análise por

retenção relativa desconsidera tais variações, dando um valor relativo de retenção

sem levar em consideração a concentração inicial da mistura, a qual poderia ter sofrido

variações entre os ensaios.

Após os dados dos ensaios serem devidamente anotados, compilou-se em

tabelas de arquivo eletrônico, e ponderou-se os devidos erros. O erro sistemático do

frasco graduado utilizado é de 12,5 ml, e o erro aleatório é variável para cada grupo

de ensaio. Calculou-se também a propagação de erros e fez-se todos os tratamentos

estatísticos, a fim de uma precisão melhor e resultados mais coerentes.

48

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os ensaios realizados conforme descritos neste trabalho. Na Tabela 1 está

expresso o resumo destes, já com tratamento estatístico, levando em consideração

erros aleatórios e sistemáticos, e estão separados por concentração e caixa de

gordura avaliada.

49

Tabela 1 – Resumo das concentrações e retenções relativas dos ensaios

Caixa analisada

Caixa Pré-fabricada 66,9 ± 6,0 45,4 ± 6,0 32,1% ± 8,6%

Protótipo sem chicanas 76,0 ± 6,6 26,3 ± 6,5 65,4% ± 4,2%

Protótipo com chicanas 84,6 ± 7,2 2,8 ± 6,3 96,7% ± 0,4%







Retenção relativa (%)

con

cen

traç

ão

inic

ial d

o a

flu

ente

50

g/L

con

cen

traç

ão

inic

ial d

o a

flu

ente

10

0 g

/L

con

cen

traç

ão

inic

ial d

o a

flu

ente

15

0 g

/L

Média da concentração

passante no efluente (g/L)

Média da concentração

retida nas caixas (g/L)

50

Analisando os valores para a CGPF verifica-se que a concentração no

efluente aumenta juntamente com a concentração inicial do afluente, porém a

quantidade retida também aumenta. Pode-se verificar que a retenção relativa da caixa

manteve-se praticamente constante nas concentrações de 50g/L e 100g/L, porém

quase dobrou na concentração de 150g/L, como pode ser visto na Figura 22.

Figura 22 – Gráfico das concentrações de óleo retida na caixa e no efluente (g/L), da retenção

relativa (%) e em função da concentração do afluente, referente à caixa de gordura pré-fabricada

E quando a análise é feita para a PGSC, percebe-se que o valor de

concentração de óleo no efluente manteve-se praticamente constante. Com isto,

pode-se afirmar que a caixa de gordura não teve influência no que diz à concentração

de óleo que passa por ela. Nota-se que a eficiência aumenta juntamente com a

concentração. No PGCC, a concentração no efluente aumenta levemente conforme a

concentração inicial do afluente, porém proporcionalmente com a concentração da

mistura que ficou retida na caixa, fazendo com que a eficiência se mantivesse

constante. Estes dados são apresentados na Figura 23 e 24, respectivamente.

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

50g/L 100g/L 150g/L

Retenção relativa da CGPF e Concentrações no efluente e retida na caixa

Retido na caixa Efluente Retenção relativa

51


relativa (%) e em função da concentração do afluente, referente ao protótipo de caixa de gordura

sem chicanas


relativa (%) e em função da concentração do afluente, referente ao protótipo de caixa de

gordura com chicanas

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

50g/L 100g/L 150g/L

Retenção relativa do PGSC e Concentrações no efluente e retida na caixa


0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

50g/L 100g/L 150g/L

Retenção relativa do PGSC e Concentrações no efluente e retida na caixa


52

Percebe-se que as alterações das concentrações dos afluentes causam

diferentes efeitos nas caixas. Na CGPF fez com que a retenção relativa aumentasse,

chegando a 61,3 ± 3,2%. No PGSC, apesar da concentração do afluente se manter

praticamente constante, a maior alteração aconteceu na concentração retida na caixa,

e consequentemente a eficiência aumentou. A retenção relativa variou entre 65,4 ±

9,0 % (na concentração inicial de 50g/L) e 88,3 ± 1,2% (na concentração de 100g/L

no afluente).

No PGCC, mesmo mantendo-se constante a retenção relativa,

aproximadamente 96%, a concentração de óleo no efluente aumentou. Contudo,

mesmo no pior caso, a concentração do efluente ficou em 12,9 ± 6,3 g/L, um resultado

melhor quando comparado as outras caixas estudadas.

Quando avalia-se apenas os três modelos de caixas, existe uma variação de

eficiência entre elas. Os valores do volume de óleo retido em cada caixa e o volume

de óleo passante, sendo o volume total utilizado no ensaio igual a 100%, são

apresentadas nas Figuras 25, 26 e 27, nas três concentrações iniciais da mistura

(50g/L, 100g/L e 150g/L).

Figura 25 – Porcentagem de volume de óleo retida nas caixas e que chegou ao efluente, tendo

o afluente concentração de 50g/L de óleo

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

CGPF PGSC PGCC

50g/l

Porcentagem da concentração de óleo no afluente retida nas caixas e que chegou ao efluente (Afluente com 50g/L de óleo)

Caixa Efluente

53

Figura 26 – Porcentagem da concentração de óleo no afluente retida nas caixas e que chegou

ao efluente, tendo o afluente concentração de 100g/L de óleo

Figura 27 – Porcentagem da concentração de óleo no afluente retida nas caixas e que chegou

ao efluente, tendo o afluente concentração de 150g/L de óleo

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CGPF PGSC PGCC

100g/l


Caixa Efluente

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CGPF PGSC PGCC

150g/l


Caixa Efluente

54

Houve grande diferença de eficiência nos três tipos de caixa de gordura, como

pode-se verificar na Figura 28. A maior delas aconteceu quando a concentração de

óleo no afluente foi menor (50g/L), com valores de eficiência que foram de 32,1 ±

17,2% na CGPF, 65,4 ± 8,4% no PGSC e 96,71 ± 0,74% no PGCC.

Figura 28 – Gráfico da retenção relativa das caixas de gordura (em %) em função da

concentração de óleo no afluente (em g/L)

Os ensaios entre as diferentes caixas podem ser observados nas Figuras 29,

30 e 31.

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

50g/L 100g/L 150g/L

Retenção relativa das caixas de gordura x concentração de óleo do afluente

CGPF PGSC PGCC

55

Figura 29 – Concentração de gordura retida na caixa e no efluente (para a CGPF)

Figura 30 – Concentração de gordura retida na caixa e no efluente (para o PGSC)

56

Figura 31 – Variação de concentração de óleo no líquido dentro da caixa de gordura (para o

PGCC)

É possível perceber que há influência do formato da caixa na retenção de óleo

e na quantidade que acaba passando pela caixa, inclusive no momento do ensaio

essa característica foi perceptível baseada somente no aspecto visual das amostras,

como pode ser observado nas Figuras 29, 30. Na Figura 31 nota-se que o líquido

dentro do protótipo com chicanas apresenta variação do início para o final, situação

que pode ocorrer devido à baixa possibilidade de mistura do líquido facilmente,

diferentemente de como ocorre nas outras caixas

57

5 CONCLUSÃO

O desenvolvimento deste trabalho de conclusão de curso fornece informações

que permitem concluir que as caixas com formato prismático apresentam resultados

muito melhores do que as caixas de gordura pré-fabricadas de formato cilíndrico,

quando as concentrações de óleos e graxas no afluente são relativamente pequenas.

Conforme esta concentração aumenta, todas as caixas apresentam resultados

melhores, porém com valor absoluto de concentração de gordura no efluente maiores,

ou seja, se a concentração de gordura aumenta no afluente, há grandes chances dela

também aumentar no efluente.

Também é possível afirmar que as chicanas melhoram os resultados das

caixas de gordura quando as concentrações no afluente são menores, porém, quando

estas aumentam, apenas o formato apresenta grande influência sobre a eficiência.

Com todas estas afirmações, pode-se dizer que as caixas de gordura

prismáticas apresentam resultados muito melhores que as caixas cilíndricas

comumente utilizadas (com diferença de, no mínimo 33,1 ± 3,4%).

Por fim, sem levar em consideração os custos associados, levando em

consideração a eficiência das caixas, recomenda-se a utilização e desenvolvimento

das caixas com chicanas, tendo em vista que estas mantiveram uma eficiência quase

constante em todas as concentrações, e com resultados muito surpreendentes em

concentrações mais baixas. Também é possível sugerir uma revisão das normas

brasileiras, tendo em vista a baixa eficiência das caixas pré-fabricadas, que seguem

as recomendações mínimas, e que é possível, em um mesmo volume, desenvolver

uma caixa de gordura com uma eficiência superior.

Para trabalhos futuros, sugere-se que sejam feitas as seguintes

investigações:

Realizar os estudos com efluente de cozinha para obter um resultado

mais aproximado da realidade destas caixas e conseguir comparar mais

fidedignamente estas;

Realizar estudos com obstáculos que forçariam o fluxo na vertical, e não

na horizontal, como foi realizado neste trabalho;

58

Executar a caixa com material semelhante das caixas pré-fabricadas

comerciais;

Realizar estudos com outras distribuições de chicanas e outros tipos de

chicanas;

Realizar estudos mais precisos sobre a influência do fluxo sobre a

retenção de gordura;

Mapear o fluxo preferencial da gordura dentro das caixas;

Verificar se diferentes tempos de detenção hidráulica influenciam na

retenção de gordura;

Realizar estudo de viabilidade econômica de fabricação do protótipo;

Verificar a influência da temperatura na densidade das gorduras, e no

desempenho das caixas.

59

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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63

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a CGPF para a concentração de 50g/L de óleo

no afluente

Leitura óleo (ml) volume total (ml) Concentração (g/L) Erro (g/L)

L1 125 1950 58,8 5,8

L2 150 1950 70,6 5,8

L3 150 2000 68,8 5,6

L1 100 1975 46,5 5,7

L2 100 1975 46,5 5,7

L3 100 1975 46,5 5,7


L1 150 2000 68,8 5,6

L2 125 1925 59,6 5,9

L3 150 2000 68,8 5,6

L1 100 1950 47,1 5,8

L2 100 1950 47,1 5,8

L3 100 1975 46,5 5,7


L1 125 1750 65,6 6,4

L2 150 1950 70,6 5,8

L3 150 1950 70,6 5,8

L1 75 1800 38,2 6,3

L2 100 1850 49,6 6,1

L3 75 1675 41,1 6,7

CAIXA PRÉ-FABRICADA

Ensaio 2

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Concentração inicial do afluente 50g/L

Ensaio 3

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 1

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

64

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a PGSC para a concentração de 50g/L de óleo

no afluente


L1 125 1700 67,5 6,6

L2 150 2000 68,8 5,6

L3 150 1750 78,7 6,5

L1 50 1750 26,2 6,4

L2 50 1900 24,2 5,9

L3 50 1825 25,1 6,2


L1 175 1900 84,5 5,9

L2 150 1800 76,5 6,3

L3 150 1800 76,5 6,3

L1 50 1725 26,6 6,5

L2 50 1700 27,0 6,6

L3 50 1650 27,8 6,8


L1 150 1700 81,0 6,6

L2 150 1750 78,7 6,5

L3 125 1600 71,7 7,1

L1 50 1775 25,9 6,3

L2 50 1700 27,0 6,6

L3 50 1700 27,0 6,6

Ensaio 5

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

PROTÓTIPO SEM CHICANAS


Ensaio 4

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 6

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

65

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a PGCC para a concentração de 50g/L de óleo

no afluente


L1 175 1800 89,2 6,3

L2 150 1725 79,8 6,5

L3 175 1950 82,4 5,8

L1 25 1750 13,1 6,4

L2 0 1775 0,0 6,3

L3 25 1925 11,9 5,8


L1 225 1900 108,7 6,0

L2 200 1925 95,4 5,9

L3 175 1825 88,0 6,2

L1 0 2000 0,0 5,6

L2 0 1950 0,0 5,8

L3 0 1800 0,0 6,3


L1 150 1925 71,5 5,9

L2 150 1975 69,7 5,7

L3 150 1800 76,5 6,3

L1 0 1850 0,0 6,1

L2 0 1800 0,0 6,3

L3 0 1975 0,0 5,7

PROTÓTIPO COM CHICANAS


Ensaio 7

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 8

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 9

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

66

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a CGPF para a concentração de 100g/L de

óleo no afluente


L1 300 1950 141,2 5,8

L2 300 1975 139,4 5,8

L3 275 1825 138,3 6,2

L1 225 1800 114,7 6,3

L2 250 1825 125,7 6,2

L3 200 1700 108,0 6,7


L1 325 1725 172,9 6,6

L2 375 2025 170,0 5,7

L3 300 1725 159,6 6,6

L1 200 2025 90,7 5,6

L2 175 1950 82,4 5,8

L3 200 1925 95,4 5,9


L1 275 1875 134,6 6,1

L2 250 1775 129,3 6,4

L3 250 1725 133,0 6,6

L1 225 2000 103,3 5,7

L2 200 1900 96,6 6,0

L3 175 1775 90,5 6,4



Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 10

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 11

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 12

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

67

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a PGSC para a concentração de 100g/L de

óleo no afluente


L1 400 1800 204,0 6,4

L2 375 1750 196,7 6,6

L3 400 1800 204,0 6,4

L1 50 1800 25,5 6,3

L2 50 1825 25,1 6,2

L3 25 1775 12,9 6,3


L1 375 1825 188,6 6,3

L2 400 1900 193,3 6,1

L3 400 1850 198,5 6,2

L1 50 1775 25,9 6,3

L2 50 1700 27,0 6,6

L3 50 1800 25,5 6,3


L1 350 1800 178,5 6,4

L2 300 1650 166,9 6,9

L3 375 1725 199,6 6,7

L1 25 1750 13,1 6,4

L2 50 1950 23,5 5,8

L3 50 1925 23,8 5,8



Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 13

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 14

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 15

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

68

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a PGCC para a concentração de 100g/L de

óleo no afluente


L1 475 1850 235,7 6,3

L2 525 1925 250,3 6,1

L3 500 1850 248,1 6,3

L1 0 1900 0,0 5,9

L2 0 1850 0,0 6,1

L3 0 1525 0,0 7,4


L1 375 1750 196,7 6,6

L2 400 1775 206,9 6,5

L3 400 1850 198,5 6,2

L1 25 1750 13,1 6,4

L2 25 1775 12,9 6,3

L3 25 1700 13,5 6,6


L1 400 1800 204,0 6,4

L2 400 1750 209,8 6,6

L3 425 1900 205,3 6,1

L1 25 1950 11,8 5,8

L2 0 1925 0,0 5,8

L3 25 1800 12,7 6,3



Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 16

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 17

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 18

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

69

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a CGPF para a concentração de 150g/L de

óleo no afluente


L1 700 1850 6,5

L2 675 1800 6,7

L3 675 1925 6,2

L1 50 1700 6,6

L2 50 1750 6,4

L3 75 1925 5,8


L1 550 1800 280,5 6,5

L2 525 1750 275,4 6,7

L3 550 1800 280,5 6,5

L1 200 2000 91,8 5,7

L2 175 1800 89,2 6,3

L3 175 1700 94,5 6,7


L1 525 1800 267,7 6,5

L2 500 1700 270,0 6,9

L3 525 1750 275,4 6,7

L1 200 1775 103,4 6,4

L2 250 1775 129,3 6,4

L3 275 1950 129,5 5,8


Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente


Ensaio 19 - Dado espúrio

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 20

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 21

70

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a PGSC para a concentração de 150g/L de

óleo no afluente


L1 700 1925 333,8 6,2

L2 625 1725 332,6 6,9

L3 650 1800 331,5 6,6

L1 50 1925 23,8 5,8

L2 50 1600 28,7 7,0

L3 75 1975 34,9 5,7


L1 625 1725 332,6 6,9

L2 625 1825 314,4 6,5

L3 675 1700 364,5 7,1

L1 25 1800 12,7 6,3

L2 25 1700 13,5 6,6

L3 25 1750 13,1 6,4


L1 725 1775 374,9 6,8

L2 600 1725 319,3 6,9

L3 600 1675 328,8 7,1

L1 25 1750 13,1 6,4

L2 25 1725 13,3 6,5

L3 25 1600 14,3 7,0


Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente


Ensaio 22

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 23

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 24

71

APÊNDICE A

Resultados obtidos nos ensaios para a PGCC para a concentração de 150mg/L de

óleo no afluente


L1 675 1825 339,5 6,6

L2 675 1875 330,5 6,4

L3 675 1825 339,5 6,6

L1 25 1850 12,4 6,1

L2 25 1750 13,1 6,4

L3 25 1600 14,3 7,0


L1 750 2025 340,0 5,9

L2 725 1925 345,7 6,2

L3 675 1800 344,2 6,7

L1 25 1850 12,4 6,1

L2 25 1875 12,2 6,0

L3 25 1875 12,2 6,0


L1 750 1900 362,3 6,4

L2 700 1800 357,0 6,7

L3 750 1900 362,3 6,4

L1 25 1700 13,5 6,6

L2 25 1700 13,5 6,6

L3 25 1900 12,1 5,9


Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente


Ensaio 25

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 26

Co

nce

ntr

ação

reti

da

na

caix

a

Co

nce

ntr

ação

pas

san

te n

o

eflu

ente

Ensaio 27

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE PROTÓTIPO DE CAIXA DE...

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