Desempenho de sedimentadores primários em ETAR

Abstract

A sedimentação primária, principal operação do tratamento primário, é a mais antiga e mais utilizada operação unitária no tratamento de águas residuais. A sedimentação permite uma remoção significativa dos elementos constituintes de uma água residual, através do uso da força gravítica de uma forma simples, económica e prática. Esta dissertação apresenta um contributo para o estudo em modelo físico da sedimentação de águas residuais. Foi utilizado um efluente laboratorial preparado a partir de uma mistura de água e caulino, para simular o comportamento de uma água residual no interior de um sedimentador primário. Utilizou-se um sedimentador circular de fluxo ascendente, com saída periférica através de descarregadores triangulares, com dimensões adequadas a uma instalação experimental. Estudou-se a influência no desempenho do sedimentador da concentração do efluente, da taxa de aplicação superficial e da utilização de pré-arejamento do efluente. Verificou-se que a eficiência de remoção da sedimentação é superior para concentrações superiores do efluente. Para maiores taxas de aplicação superficiais foram observados rendimentos de remoção inferiores. O pré-arejamento do efluente não aumentou a eficiência de remoção da sedimentação, tendo sido observada maior variabilidade nos resultados, atribuída à turbulência em excesso observada nesses ensaios. Para maiores tempos de retenção a eficiência de remoção é superior. Os resultados obtidos experimentalmente permitiram validar a possibilidade de utilização de uma mistura de água e caulino como efluente laboratorial, e a determinação de concentrações através da determinação da massa de caulino presente na solução após evaporação das amostras.

Primary sedimentation, the main operation of the primary treatment, is the oldest and most widely operation unit used in the wastewater treatment. The sedimentation allows significant removal of the constituents from a wastewater, through the use of gravitational force in a simple, economic and practical way. This dissertation presents a contribution to the study of wastewater sedimentation by means of modelling and similitude. A mixture of water and kaolin was used as a laboratory effluent to simulate the behaviour of wastewater within a sedimentation tank. An upflow circular sedimentation tank with peripheral v-notch weirs was used, with dimensions suited to an experimental installation. The influence of the effluent concentration, overflow rate and use of pre-aeration of the effluent were studied. It was found that the removal efficiency of sedimentation is higher for higher concentrations of the effluent. The increase of overflow rates leads to a decrease of sedimentation removal yield. Pre-aeration of the effluent did not increase the removal efficiency of sedimentation and was observed a greater variability in the results attributed to excessive turbulence observed during the experiments. For higher detention times, the removal efficiency is higher. The experimental data allowed the validation of the possibility of using a mixture of water and kaolin as an laboratory effluent, and determination of concentrations by means of determining the mass of kaolin present in the solution after evaporation of the samples.