Desinfecção de efluente: tanque de contato de cloro

Dados de entrada

Vazão média

Vazão máxima

Tempo de contato na vazão máxima

Profundidade da água

Cloro residual na saída

Demanda de cloro

Dosagem de cloro (vazio = demanda + residual)

Coliformes afluentes (opcional)

Coliformes efluentes desejados (opcional)

Relação comprimento/largura do canal

Fator de chicanas (t10/t)

Cloro ativo do hipoclorito

Massa específica do hipoclorito

Tempo de armazenamento

Collins-Selleck b

Collins-Selleck n

Dados de saída

Volume de contato

Tempo de contato na vazão média

Área em planta

Largura do canal

Comprimento total do canal

Velocidade no canal na vazão média

Tempo de contato efetivo na vazão máxima

Dosagem de cloro

Consumo de cloro (como Cl2)

Consumo de solução de hipoclorito

Volume de solução de hipoclorito

Vazão da bomba dosadora na vazão máxima

Volume de armazenamento de hipoclorito

Residual vezes tempo efetivo (CT)

Redução logarítmica de coliformes

Coliformes efluentes

Residual para os coliformes desejados

Descrição

Tanque de contato de cloro para efluente tratado, com dosagem de hipoclorito de sódio. Dimensionado para o tempo de contato na vazão máxima, como um canal em serpentina longo e estreito o bastante para se comportar como fluxo em pistão:

V=Qmax tcb=AL/bL=A⋅L/bV = Q_{max} \, t_c \qquad b = \sqrt{\frac{A}{L/b}} \qquad L = \sqrt{A \cdot L/b}

Uma relação comprimento/largura de 40 ou mais mantém o curto-circuito pequeno; o tempo de contato efetivo é o teórico vezes o fator de chicanas, t10=BF tct_{10} = BF \, t_c. A velocidade no canal na vazão média é comparada com a mínima que evita a sedimentação dos sólidos remanescentes.

Dosagem de cloro como a demanda mais o residual a manter na saída, salvo quando a dosagem é informada, e o hipoclorito necessário:

D=Dcons+CRVhip=D QChip ρhipD = D_{cons} + C_R \qquad V_{hip} = \frac{D \, Q}{C_{hip} \, \rho_{hip}}

Quando os coliformes afluentes são informados, a inativação no residual e no tempo efetivo segue Collins-Selleck, e uma meta fornece o residual necessário:

NN0=(CR t10b)−n(CRt10>b)\frac{N}{N_0} = \left( \frac{C_R \, t_{10}}{b} \right)^{-n} \quad (C_R t_{10} > b)

b=4,0b = 4{,}0 mg.min/L e n=2,8n = 2{,}8 são valores típicos para coliformes; dados do local são melhores. O hipoclorito perde concentração no armazenamento, por isso o tempo de armazenamento é mantido curto.

Referências

METCALF & EDDY. Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. 5. ed. McGraw-Hill, 2014. Capítulo 12 (desinfecção).

U.S. EPA. Design Manual: Municipal Wastewater Disinfection. EPA/625/1-86/021, 1986.