Decantação

Partículas mais pesadas do que a água podem manter-se suspensas nas correntes líquidas pela ação da turbulência. Anulando-se ou diminuindo-se a velocidade de escoamento das águas, reduzem-se os efeitos da turbulência, provocando a deposição das partículas.

Tipos de Decantadores

Os decantadores são tanques onde a velocidade da água, após a floculação, sofre uma diminuição para permitir a deposição dos flocos. Geralmente têm formato retangular ou circular. O fundo tem declinidade de acordo com a forma de remoção do lodo (manual ou hidráulica). Possuem dispositivos na entrada, previstos para melhor distribuição de água (evitando curtos-circuitos) e dispositivos na saída para evitar arraste de flocos.

Quanto à operação podem ser agrupados:

  1. Convencionais (clássicos) – recebem a água floculada e precessam apenas a decantação;

  2. De Contato de Sólidos ou Floco Decantador – processam a floculação e decantação no mesmo tanque (manto de lodo entre 10 e 20% do volume).

Entrada deágua

coagulada

Decantador de Manto de Lodo com Remoção de Lodo Hidráulica

  1. De Fluxo Laminar ou Tubulares – utilizam elementos tubulares ou placas paralelas para direcionar o fluxo (trajetória mais regular, por isso exigem menor tempo para a sedimentação).

Quanto ao escoamento:

  1. Horizontal – A água floculada entra numa extremidade. Escoa no sentido longitudinal em plano horizontal e é coletada na outra extremidade.

  2. Vertical – A água floculada entra na parte inferior no tanque, escoa no sentido vertical e é coletada na superfície.

Quanto a velocidade com que processam a sedimentação:

  1. altas taxas

  2. baixas taxas

As taxas se referem à Taxa de Aplicação ou de Escoamento Superficial (TAS ou TES), que é a relação vazão por unidade de superfície dada em m3 / m2 dia.

Para os Convencionais (baixas taxas)

  • de 15 até 45 m3 / m2 dias (água coloridas)

  • de 30 até 60 m3 / m2 dia (águas turvas).

Para os de fluxo laminar (altas taxas)

  • com escoamento horizontal de 17 até 70m3 / m2 dia

  • com escoamento vertical de 117 até 240 m3 / m2 dia.

Nos decantadores de fluxo laminar podem ser utilizados módulos tubulares de plástico, tubos de secção quadrada ou retangular, placas planas de madeira, fibrocimento ou PVC. Também podem ser utilizadas lonas plásticas esticadas, em decantadores de escoamento horizontal.

Fatores que diminuem a eficiência nos decantadores convencionais

A eficiência da clarificação nos decantadores é reduzida por:

  • Correntes cinéticas causadas pela inércia do líquido afluente;

  • Correntes induzidas pelo vento em bacias descobertas

  • Correntes de convenção de origem térmica

  • Excesso e lodo, presença excessiva de algas, fermentação do lodo, etc...

As correntes cinéticas podem ser originadas por alterações na Zona de Entrada e Saída do decantador:

Zona de Entrada

Canal de alimentação dos decantadores

Antes da água entrar em um decantador, a água normalmente flui através de canais de distribuição, sendo que, a velocidade de escoamento nesse canal não deve ser inferior a 0,15 m/s e nem superior a 0,65 m/s.

Cortina distribuidora

A eficiência da decantação é influenciada pela maneira com que a água floculada entra no decantador. Os dispositivos colocados à entrada do decantador são chamados de cortina distribuidora e tem função de :

  • diminuir a energia da água

  • promover a distribuição homogênea da água em toda a seção transversal do decantador.

Os orifícios da cortina distribuidora deverão ser cisculares ou quadrados e deverão estar a H/4 e H/5 acima do fundo e os mais altos a H/5 e H/6 abaixo do nível do mar. A cortina deverá estar a 0,8m da parede frontal do decantador.

Variação de velocidade à entrada do decantador, seja por variação do G saída do floculador ou pela obstrução dos orifícios da cortina distribuidora podem afetar a eficiência da decantação.

Zona de Saída

O tipo de estrutura de saída determina um menor ou maior arraste de flocos para o filtro. Em geral são dispostas calhas e canetas no final do decantador da coleta de água.

Com a finalidade de evitar uma velocidade ascensão da água, muito acima, limita-se a vazão entre 2 a 3 l/s por metro de calha. Portanto as calhas coletoras de água decantada tem a finalidade de:

  • Reduzir as velocidades ascensionais da água, consequentemente diminuindo o arraste de flocos;

  • Reduzir a lâmina vertente e portanto, a arrastamento de partículas.

Quando as calhas de coleta da água decantada não são igualmente dimensionadas ou não são instaladas no mesmo nível, podem gerar problemas na eficiência da decantação.

Cuidados para uma perfeita decantação

  • aplicação correta dos coagulantes no pH ótimo, com aplicação de álcalis se necessário;

  • Mistura rápida eficiente;

  • Mistura lenta suficiente para produção de flocos;

  • Lavagem, quando necessária, dos decantadores;

  • etc.

Manutenção

A manutenção dos decantadores permitirá melhores condições de trabalho da unidade e do pessoal de operação. Assim, as práticas seguintes deverão ser executadas de acordo com a conveniência da instalação. É aconselhável realizar os seguintes serviços:

  • Remover freqüentemente os materiais retidos nos anteparos e nos vertedores dos dispositivos de saída;

  • Manter limpo o dispositivo de remoção de escuma. Este equipamento é o responsável pela freqüência de odores desagradáveis e de aspectos indesejáveis, quando negligentemente mantido;

  • Lavar e remover todo o esgoto ou lodo retido indevidamente nos poços de acumulação ou nas caixas de passagem;

  • Drenar os vazamentos acidentais nas elevatórias de lodo;

  • Executar o plano de lubrificação previamente estabelecido;

  • Executar vistorias periódicas nas partes submersas do decantador, pelo menos, uma vez por ano. Esta operação poderá ter a seguinte seqüência:

    1. Esvaziar o tanque, descarregando o esgoto para o outro decantador, quando possível;

    2. Vistoriar o equipamento mecânico, com vista a desgastes e corrosão;

    3. Recuperar as partes com algum defeito;

    4. Ajustar o equipamento;

    5. Vistoriar as partes relativas à construção civil.

Perturbações na operação

Sintoma A: lodo flutuando.

Causas: decomposição do lodo do tanque, provocando arraste deste material para a superfície do líquido.

Prevenção e recuperação: remover o lodo com maior freqüência, das seguintes maneiras:

  1. Operar o raspador com maior freqüência e com períodos maiores;

  2. Recuperar as placas dos raspadores que estiverem deficientes;

  3. Remover o lodo retido no poço de acumulação em maior quantidade e em períodos maiores. Quando o lodo aderir às paredes deverá ser removido por meio de jatos ou rodo de acordo com o local.

Sintoma B: Material preto e com odor desagradável

Causas:

a) Esgoto séptico

b) Sobrenadante do digestor digerido parcialmente.

Prevenção e recuperação - para o esgoto séptico:

  1. Desconectar todas as fossas sépticas do sistema de coleta da comunidade;

  2. Modificar, pré-tratar, reduzir ou eliminar os despejos orgânicos, tais como, os despejos provenientes de indústrias de alimento, de laticínio, cervejaria, curtume e outros despejos têxteis orgânicos;

  3. Clorar o esgoto com a finalidade de reduzir a carga orgânica;

  4. Melhorar o escoamento dos esgotos ao longo da rede, de modo a evitar acumulação de sólidos;

Para sobrenadante do digestor demasiadamente concentrado:

  1. Corrigir a digestão do lodo;

  2. Reduzir a taxa de descarga do sobrenadante para o decantador;

  3. Selecionar melhor o tipo de sobrenadante a ser descarregado;

  4. Descarregar para outros locais (lagoas, leitos de secagem, tanque de aeração) sobrenadante, até que seja melhorada a qualidade;

  5. Realizar uma pré-decantação ou elutriação do sobrenadante.

Sintoma C: Sedimentação excessiva do canal afluente.

Causas: velocidade demasiadamente baixa, na seção transversal do canal, para a variação real de vazão.

Prevenção e recuperação:

  1. Reduzir a secção transversal;

  2. Agitar o fluxo no canal por meio de aeração, jato de água ou outro meio qualquer que evite acumulação de sólidos.

Sintoma D: Superfícies sujas e vertedores com sólidos de esgotos ou vegetação.

Causas: acumulação de sólidos contidos nos esgotos, resultando em crescimento de plantas (capim, tomateiro, etc.).

Prevenção e cura:

  1. Escovar com maior freqüência a superfície em contato intermitente com os esgotos;

  2. Clorar em adição à operação anterior.

Sintoma E: Descargas bruscas intermitentes.

Causas: Alta intermitência na operação de recalque das bombas.

Prevenção e recuperação:

  1. Ajustar a operação das bombas em função da variação de vazão;

  2. Adaptar dispositivos destinados a amortecer as velocidades das descargas afluentes e distribuir uniformemente o fluxo ao longo do tanque.

Sintoma F: Acidentes freqüentes com os raspadores.

Causa: Carga excessiva para o dispositivo de raspagem.

Prevenção e recuperação:

  1. Vistoriar periodicamente;

  2. Substituição das peças defeituosas e quebradas, principalmente os fusíveis mecânicos, correntes, raspadores, etc.

  3. Melhorar a eficiência da remoção do lodo;

  4. Operar os raspadores mais freqüentemente;

  5. Remover o lodo acumulado com maior freqüência.

Sintoma G: Lodo demasiadamente denso para ser removido do poço de acumulação.

Causas:

  1. Alto teor de areia, argila ou outro material facilmente compactável;

  2. Baixa velocidade de descarga na tubulação de transporte do lodo.

Prevenção e recuperação:

  1. Melhorar o sistema de remoção do lodo;

  2. Eliminar a presença de argila, principalmente desconectando as ligações de águas pluviais;

  3. Diluir o material compactado;

  4. Reverter o fluxo na tubulação obstruída;

  5. Recalcar lodo com maior freqüência;

  6. Inspecionar as canalizações de lodo.

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