Sistema de Abastecimento de Água: Desarenadores e Dimensionamento

Sistema de Abastecimento de Água 20221 Prof Rui Gabriel Modesto de Souza 1 Aula 11 Captação de água de superfície Desarenador 2 Desarenador Os desarenadores tem por finalidade remover da água captada a areia de uma dada granulometria No seu interior ocorre a chamada sedimentação de partículas discretas ou seja de partículas que a exemplo da areia não têm alterado o seu tamanho forma ou peso ao se sedimentarem Necessidade conforme NBR 12213 quando a concentração de sólidos sedimentáveis em suspensão no manancial atinja o valor igual ou superior a 10 gL por um período de tempo significativo Sólidos Sedimentáveis SSed É a porção dos sólidos em suspensão que se sedimenta sob a ação da gravidade durante um período de uma hora a partir de um litro de amostra mantida em repouso em um cone Imhoff 3 Desarenador Condições para elaboração de projeto de desarenadores conforme NBR 12213 Deve ser instalado entre a tomada de água e a adutora Devem existir preferencialmente dois desarenadores dimensionados cada qual para a vazão total Pode ser dispensado quando se comprovar que o transporte de sólidos sedimentáveis não é prejudicial ao sistema Devem ser dimensionados para a sedimentação de partículas de areia com Vs 0021ms para reterem partículas com d 02 mm A velocidade de escoamento horizontal vh deve ser menor ou igual 030 ms evitando o arraste O comprimento do desarenador obtido no cálculo teórico deve ser multiplicado por um coeficiente de segurança de 15 O desarenador maual deve ter a depósito capaz de acumular o mínimo equivalente a 10 do volume do desarenador b largura mínima B que facilite a construção e a limpeza do desarenador Posicionados a pelo menos 030 m do fundo do curso de água 4 Desarenador Dimensionamento Consiste na determinação do comprimento L necessário para que o grão de areia que estiver entrando na parte superior do desarenador situação mais desfavorável nele fique retido ao final do seu movimento descendente até o fundo do desarenador Altura Largura Comprimento Velocidade horizontal 5 Desarenador Dimensionamento Movimento horizontal devido à movimentação da água nessa direção Se faz com velocidade constante vh igual à velocidade da água Movimento vertical vs é resultante da ação da força da gravidade contraposto pelo empuxo da água e pela força de atrito do grão de areia com a água em seu movimento descendente 6 Desarenador Dimensionamento Altura do desarenador H 𝐻 ℎ 01 ℎ 𝑀𝑃 onde H Altura do desarenador m h Altura do escoamento no canal de aproximação m MP altura da mureta de proteção em relação ao nível do terreno NT NT30 cm m Largura do desarenador B Em função da altura H 7 H Desarenador Dimensionamento Comprimento do desarenador L 𝐿 𝑄 𝑉𝑠 𝐵 15 onde L Comprimento do desarenador m Q Vazão captada m³s Vs Velocidade de sedimentação igual a 0021 ms ms B Largura do desarenador m Relação Lb deve ser maior ou igual a 3 8 H Desarenador Dimensionamento Verificação da velocidade de escoamento Vh 𝑉𝐻 𝑄 𝐵 ℎ 030 𝑚𝑠 onde Vh Velocidade de escoamento horizontal ms Q Vazão captada m³s B Largura do desarenador m h Altura do escoamento no canal de aproximação m 9 H Exercício Dimensionar um desarenador para a vazão de 20 Ls a ser construído anexo à captação de água de um ribeirão No ponto escolhido para a captação o NA mínimo do ribeirão apresenta altura de 095 m em relação ao seu leito Já no local previsto para a construção do desarenador a superfície do terreno fica a 125 m acima do NA mínimo do rio 10 H Referências HELLER L Org PÁDUA V L Org Abastecimento de água para consumo humano 3 ed v 1 Belo Horizonte Editora UFMG 2016 ISBN 97885423 01847 Tsutiya M T Abastecimento de água 3 ed São Paulo Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 2006 643 p ISBN 8590082369 11 PUC Minas Virtual