Tratamentos primários de efluentes líquidos
EQUALIZAÇÃO
“Equalization tank – EQ”
OBJETIVOS DA EQUALIZAÇÃO
• Resolver questões relacionadas com variabilidade das
características físico-químicas da maioria dos efluentes
líquidos;
• Minimizar as variações de caudais de efluentes específicos, de
tal modo que o caudal final se torne constante ou quase
constante para o tratamento posterior;
• Neutralizar diferentes efluentes – p.ex.; pH;
• Minimizar/Uniformizar as concentrações de CBO, (carência
bioquímica de oxigênio) – termo europeu – BR – é DBO
BENEFÍCIOS DA EQUALIZAÇÃO:
1. O tratamento biológico é facilitado porque são evitados, ou
minimizados, os choques de carga orgânica, substâncias
inibidoras podem ser diluídas e o pH pode ser estabilizado;
1. A quantidade de efluente e a eficiência do segundo
decantador são melhoradas pela carga constante de sólidos;
2. No tratamento químico, há melhor controle de alimentação de
produtos químicos;
EQUALIZAÇÃO EM SÉRIE
Efluente Bruto
Gradeamento
Gradeamento
Caixa de areaia
Caixa de areaia
Homgenizador
Homgenizador
EQUALIZAÇÃO
EQUALIZAÇÃO
Tratamento
Primário
Tratamento
Primário
TRATAMENTO
Secundário
TRATAMENTO
Secundário
Efluente final
Efluente final
EQUALIZAÇÃO EM PARALELO
Efluente Bruto
M – Midnight – meia-noite / N – Noon – meio-dia
Diagramas esquemáticos para a determinação do volume de equalização necessário
para os dois padrões típicos de vazão.
Interpretação dos diagramas:
Na curva padrão A, no ponto de tangência mais baixo a bacia de
equalização está vazia. Acima deste ponto a bacia começa a
encher até estar completamente cheia à meia-noite.
Na curva padrão B a bacia estará completamente cheia no ponto
de tangência mais alto - volume maior em 10 a 20% do valor
teórico, porque:
A operação contínua de equipamentos de aeração e mistura não
permitem o completo esvaziamento da bacia, apesar de
estruturas especiais poderem ser construídas.
O volume deve ser tal que possa acomodar os volumes de
recirculação esperados no sistema.
Poderá haver variações de vazão imprevistas.
Período
Hora
Vazão média
3
(ft /s)
Dados fornecidos
Vazão média
3
(m /s)
0a1
1a2
2a3
3a4
4a5
5a6
6a7
7a8
8a9
9 a 10
10 a 11
11 a 12
12 a 1
1a2
2a3
3a4
4a5
5a6
6a7
7a8
8a9
9 a 10
10 a 11
11 a 0
Média
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Média
9,7
7,8
5,8
4,6
3,7
3,5
4,2
7,2
12,5
14,5
15,0
15,2
15,0
14,3
13,6
12,4
11,5
11,5
11,6
12,9
14,1
14,1
13,4
12,2
10,8
0,275
0,221
0,164
0,130
0,105
0,099
0,119
0,204
0,354
0,411
0,425
0,430
0,425
0,405
0,385
0,351
0,326
0,326
0,328
0,365
0,399
0,399
0,379
0,345
0,307
Conc. Média
DBO
(mg/L)
150
115
75
50
45
60
90
130
175
200
215
220
220
210
200
190
180
170
175
210
280
305
245
180
170
Determine o volume necessário ao tanque de equalização:
Dados calculados
Fluxo acumulado Carga de DBO
no final do
(kg/h)
3
período (m )
988,8
148,32
1784,0
91,44
2375,2
44,34
2844,1
23,45
3221,3
16,97
3578,1
21,41
4006,3
38,53
4740,2
95,42
6014,5
223,00
7492,6
295,63
9021,7
328,76
10571,2
340,89
12100,4
336,40
13558,1
306,13
14944,5
277,28
16208,6
240,17
17380,9
211,02
18553,2
199,29
19735,7
206,94
21050,7
276,16
22488,1
402,46
23925,5
438,40
25291,5
334,67
26535,1
223,86
213,37
SOLUÇÃO DE TRÊS PASSOS:
O primeiro passo é fazer a curva de vazão acumulada expressa em m3. Isto se faz
convertendo a vazão de ft3/s em m3/s e depois, verificar a vazão em m3/h, da
seguinte maneira:
1 m3 = 35,31467 ft3; 1 1h = 3600 s
Calculando-se desta forma para todos os pontos e somando a vazão horária
calculada à vazão acumulada subsequente obtém-se a curva de vazão
acumulada
9,7 ft 3
1m 3
0,275m 3 3600s

x

x
 988,8m 3 / h
s
35,31467
s
1h
O segundo passo - GRÁFICO DOS VOLUMES ACUMULADAOS
Volume acumulado (m3)
25.000,0
20.000,0
15.000,0
10.000,0
V=4250 m3
5.000,0
TEMPO (HORAS)
0,0
0
8
16
24
Determine o efeito da bacia de equalização na taxa de carga de DBO. O meio mais fácil
é calcular, começando com o período em que a bacia está vazia (entre 8 e 9 h da
manhã). Neste período de tempo é que se começam a fazer os cálculos.
O primeiro passo é calcular o volume líquido no tanque de equalização no final de cada
período de tempo. Isto é feito pela subtração da vazão equalizada (média) da vazão
de entrada.
Usando este valor, o volume acumulado no tnque é calculado por:
Veq = Vpa + Ve - Vs
Veq = volume no tanque de equalização ao final do período atual;
Vpa = volume no tanque de equalização ao final do período anterior;
Ve = volume entrando no tanque de equalização;
Vs = volume à saída do tanque de equalização.
Assim, usando os valores da tabela original, o volume na bacia de equalização no
período entre 8 e 9 h é calculado como se segue:
Xs 
Ve X e  Vpa X pa
Ve  Vpa
Vazão
média
Período
m3/h
Volume
acumulado
ao final do
período
(V eq )
8a9
9 a 10
10 a 11
11 a 12
12 a 1
1a2
2a3
3a4
4a5
5a6
6a7
7a8
8a9
9 a 10
10 a 11
11 a 0
0a1
1a2
2a3
3a4
4a5
5a6
6a7
7a8
Média
1274,3
1478,1
1529,1
1549,5
1529,1
1457,8
1386,4
1264,1
1172,3
1172,3
1182,5
1315
1437,4
1437,4
1366
1243,7
988,8
795,1
591,3
468,9
377,2
356,8
428,2
734
1105,6
168,6
541,1
964,6
1408,5
1832
2184,1
2464,8
2623,3
2690
2756,6
2833,5
3042,9
3374,7
3706,4
3966,8
4104,8
3988
3677,5
3163,1
2526,4
1798
1049,1
371,7
0
Conc. Média
DBO
ao final do
período
(mg/L)
175
200
215
220
220
210
200
190
180
170
175
210
280
305
245
180
150
115
75
50
45
60
90
130
Conc. DBO
Carga de DBO
Equalizada (X s )
(mg/L)
equalizado
(kg/h)
175
197
210
216
218
215
209
203
196
188
184
192
220
246
245
230
214
198
181
164
148
134
121
127
193
218
233
239
241
237
231
224
216
208
203
213
244
272
271
254
237
219
200
181
164
148
134
140
213
pH
2,5
2,0
3,0
6,0
6,0
6,0
5,8
7,0
6,0
5,0
4,0
4,0
3,0
3,0
8,0
10,0
11,0
10,0
9,0
8,0
7,0
7,0
6,0
6.8
Usando os dados da coluna 2 tabela acima, a concentração é calculada como se segue:
Para o período entre 8 e 9h:
1274,3x175 0 x0
Xs 
 175m g / L
1274,3  0
Para o período entre 9 e 10h:
1478,1x 200 168,6 x175
Xs 
 197m g / L
1478,1  168,6
Na coluna 5 estão registrados todos os valores de concentração calculados da mesma
maneira.
O terceiro passo é calcular a carga de DBO usando a seguinte expressão:
3
3
 m g   kg   m   10 L 
 x

Q h 
DBO(kg / h)  X s 
 x 6
3 
 L   10 m g   h   m 
Qh
= vazão média horária = 1105,6 m3/h
Na coluna 6 estão anotadsos todos os valores de carga de DBO
calculados da mesma maneira.
EFEITODA EQUALIZAÇÃO NO CAUDAL E CBO
Carga de DBO equalizado
Carga de DBO
Vazão Média horária
Vazão média
1000
2000
900
Carga DBO (kg/h)
700
1000
600
500
500
400
0
300
200
-500
100
0
-1000
8a9
12 a 1
4a5
8a9
Hora do dia
0a1
4a5
Vazão (m 3/h)
1500
800
Relação
Pico
Média
Mínimo
Média
Pico
Mínimo
Carga de DBO
Não equalizada
Equalizada
438,4
 2,05
213,37
16,97
 0,08
213,37
438,4
 25,8
16,97
272
 1,28
213
134
 0,63
213
272
 2,03
134
2º Exemplo – Avaliação do pH
Num Tanque de equalização de 24 m3 para pH
Volume
(m3)
5
pH [H+]
[H+]*Volume
2
0,01
5,00E-02
5 10
1E-10
5,00E-10
14 11
1E-11
1,40E-10 pH Médio
2,08E-03
2,7
Acessórios Operacionais de
tanques de equalização
• equipamentos para limpeza de sólidos ou gorduras que tendem a
acumular nas paredes da bacia;
• uma sistema de emergência para extravasar o caudal no caso de falha
no sistema de bombas;
• um sistema para remover espuma e material sobrenadante;
• spray de água para prevenir o acúmulo de espuma nos lados da bacia
caso espuma venha a ser um problema.
• os sólidos removidos dos tanques de equalização devem retornar ao
início do sistema para processamento.
Para efluentes com sólidos suspensos de
aproximadamente 220 mg/L é necessário um misturador
na faixa de 0,004 a 0,008 kW/m3 de estocagem.
Para manter uma condição aeróbica na bacia deve
haver um suprimento de ar de 0,01 a 0,015 m3/m3.min.
Em tanques de equalização com tempo de detenção
menor que 2 horas não é necessária aeração.
Uma forma de prover boa mistura e aeração é usar
aeradores mecânicos. Chicanas são necessárias para
garantir uma mistura completa