ABASTECIEMENTO DE GUAAtualmente, na rede de distribuicao de agua da bacia do Tejuco chega gua captada na bacia do Rio das Velhas, Paraopeba e ManCo. Para o projeto do sistema de abastecimento de gua da bacia do Tejuco ser considerado que a gua a ser tratada e distribuida ser proveniente do Rio das Velhas, logo ETA ser convencional completa, pois a captacao feita a fio dgua, e h grandes variacoes na turbidez, cujos valores sao aproximadamenteentre 4 e 30 na estacao seca, e entre 80 e 1000 no perodo chuvoso, sendo a mdia de 15 e 200 respectivamente.

Dimensionamento da ETAO dimensionamento das unidades da ETA ser feito tendo como guia um Trabalho Prtico da disciplina de Sistemas de Abastecimento de gua para Consumo Humano ofertada no 7. Perodo do curso de graduacao em Engenharia Civil da UFMG, ver Anexo X. (parece que tem esse roteiro no site do TIM2) Floculacao (irei justificar o porque do uso do floculador mecanico) Por ser uma ETA com uma vazao de 232,33 L/s, serao usadas 2 linhas de floculacao com o nmero de cameras em srie (n) igual a 3. O tempo de floculacao (tf) ser de 30 min, e os gradientes de floculacao (G) variarao entre 10 e 70 s-1 (atendendo recomendacao de norma). A seo de cada cmara de floculao (em planta) quadrada de lado Lf, e a profundidade util do floculador (Pf) de 3 m. O tipo de equipamento de floculao ser turbina de escoamento axial, e o rotor ter paletas inclinadas a 45o (Ktb1,4). O dimetro do rotor do floculador (Df) ter medidas que irao satisfazer as relaes geomtricas apresentadas no item Unidade de floculao, e sua distancia ao fundo da cmara de floculao (hf) ser de 1,1 m. A figura X esquematiza o floculador a ser usado.

Figura 1 Floculador

Dimensionamento do floculador O tempo de detencao td dado por Td=Tf/n, em que n o nmero de cmaras em srie, logo: Td=30/3 ; Td= 10 min

O volume de 1 cmara: V= Q x Td. (No caso, Q=Q/(nmero de linhas de floculao). Q = 232,33 L/s vazao da ETA Q=232,33/2 ; Q= 116,17 L/s V = 116,17*10*60 ; V = 69699 L V = 69,699 m3 O lado da cmara de floculao (Lf), sabendo que ela quadrada em planta dado por: V = Pf*Lf2 69,699 = 3* Lf2; Lf = 4,82 m Lf a ser utilizado no projeto ser 4,80 m As seguintes relaes geomtricas devem ser obedecidas (vlidas para unidades mecanizadas com equipamento do tipo turbina de escoamento axial). 2,0 Lf/Df 6,6 ; Lf = 4,8 m, logo: 0,73 Df 2,4 2,7 Pf/Df 3,9 ; Pf = 3,0 m, logo: 0,77 Df 1,11 0,9 hf/Df 1,1 ; hf = 1,1 m, logo: 1,00 Df 1,22 Logo ser adorado um valor de Df = 1,10 m A potncia do motor e o nmero de rotaes Nr do equipamento a ser utilizado nas cameras de floculacao 1, 2 e 3, com gradientes de floculacao respectivamente G1 = 70 s-1, G2 = 40 s-1, e G3 = 10 s-1, dever ser: Pu = *V*G2 Pu1 =*V*G12 (=0,001 Ns/m2 para a temperatura de 20o C) Pu1 =0,001*69,699*702 ; Pu1 = 341,5 N.m/s Pu2 =*V*G22 (=0,001 Ns/m2 para a temperatura de 20o C) Pu2 =0,001*69,699*402 ; Pu2 = 111,5 N.m/s Pu3 =*V*G32 (=0,001 Ns/m2 para a temperatura de 20o C) Pu3 =0,001*69,699*102 ; Pu3 = 7,0 N.m/s Pu = Ktb*a*Df5*Nr3, sendo a=998,2 kg/m3 a 20 C Pu1 = Ktb*a*Df5*Nr13 341,5 = 1,4*998,2*1,15*Nr13 ; Nr1 = 0,53 rps Nr1 = 0,0089 rpm Pu2 = Ktb*a*Df5*Nr23 111,5 = 1,4*998,2*1,15*Nr23 ; Nr2 = 0,37 rps Nr2 = 0,0061 rpm Pu2 = Ktb*a*Df5*Nr33 7,0 = 1,4*998,2*1,15*Nr33 ; Nr3 = 0,15 rps Nr3 = 0,0024 rpm Dimensionamento das entradas e sadas As entradas e sadas dos floculadores devem ter uma dimensao tal que o gradiente de velocidade nao seja menor que o gradiente mnimo, para que os flocos nao se desintegrem. No dimensionamento do flocurador tem-se que o gradiente mnimo 10 s-1. Em tubulacoes, o gradiente de velocidade pode ser determinado pela seguinte expressao:

G = 565*(f/4Rh)1/2*(U3)1/2 . Para secao quadrada de lado = 1 m Rh = (rea molhada)/(permetro molhado) raio hidrulico Rh = 1m2/4*1m ; Rh = 0,25 m Dh = 4Rh diametro hidrulico Dh = 4*0,25 ; Dh = 1 m Re = 4Rh*U/ nmero de Reynolds U = Q/A velocidade Q = 232,33 L/s ou 0,232 m3/s ; A = 1 m2 U = 0,232 m/s = 10-6 m2/s (para T = 20 C) viscosidade da gua Re = 4*0,25*0,232/10-6 ; Re = 2,32E5 f = f (Re, k/Dh) coeficiente de atrito k = 0,001 (valor aplicvel ao concreto regular) rugosidade Re = 232330 ; k/Dh = 0,001 f = 0,021 (obtido a partir do baco de Moody) G = 565*(0,021/4*0,25)1/2*(0,2323)1/2 ; G = 9,15 s-1 Para uma secao quadrada de 1 m de lado, o gradiente de velocidade nas entradas e sadas (G = 9,15 s-1) tem valor inferior que o menor gradiente nos floculadoresde (G = 10 s-1), logo este dimensionamento pode ser adotado satisfatoriamente. Para garantir um fluxo eficiente e evitar curto circuito, haver alternacia de lado e altura entre as entradas e sadas dos floculadores. Referencias: Vianna, M. (1997), Hidrulica Aplicada `as Estacoes de Tratamento de gua 3. Ed. Belo Horizonte: Imprimatur.