Um lago com uma corrente de entrada, possui as seguintes caracteristicas: Profundidade média
; Área superficial
; Tempo de residência
semanas e DBO (corrente de entrada)
. Um pequeno condominio com 1.500 habitantes começa a descarregar seus esgotos no lago. Cada individuo contribui com
dia de esgotos com uma DBO (per capita) de
dia.
a) Determine a DBO do esgoto em mg/L;
b) Se a DBO decai a uma taxa de 0,10 dia
e sedimenta a uma velocidade de
dia, calcule of at or de assimilação para este lago antes da existência do condomínio. Qual o mecanismo de remoção de DBO, mais efetivo?
c) Determine a concentração do lago em regime permanente, antes e após a construção do condomínio
a) Determine a DBO do esgoto em mg/L;
b) Se a DBO decai a uma taxa de 0,10 dia
c) Determine a concentração do lago em regime permanente, antes e após a construção do condomínio
Passo 1
O lago se comporta como um reator perfeitamente agitado (CSTR) onde entra uma vazão natural com DBO de
mg/L, tem profundidade média
m, área superficial
e tempo de residência
semanas (que são
dias). Estamos recebendo ainda um esgoto de um condomínio de
moradores, com vazão per capita e DBO per capita dadas. Para resolver precisamos de:
– cálculo de concentração do esgoto (item a),
– coeficientes de remoção por biodegradação ( ) e sedimentação (
) e frações removidas (item b),
– balanço de massa em regime permanente antes e depois do condomínio (item c).
– cálculo de concentração do esgoto (item a),
– coeficientes de remoção por biodegradação (
– balanço de massa em regime permanente antes e depois do condomínio (item c).
Passo 2
(a) Concentração da DBO no esgoto: cada pessoa gera
g/dia de DBO em
L/dia, logo
Passo 3
Antes de calcular as frações, achamos o volume do lago e a vazão natural
.
Passo 4
(b) O coeficiente de decaimento biológico já é dado como
e o coeficiente de remoção por sedimentação é
Em um CSTR a fração removida por cada processo é
Para biodegradação:
para sedimentação:
Se ambos atuam simultaneamente, o coeficiente total é
e a fração removida combinada
Comparando
e
, o decaimento biológico é o mecanismo de remoção mais efetivo.
Passo 5
(c
) Concentração em regime permanente antes do condomínio. A entrada única tem
mg/L e vazão
. Pelo balanço de massa
Numericamente,
, então
Passo 6
(c
) Com o condomínio há uma segunda fonte:
– vazão de esgoto
– vazão de esgoto
– carga de DBO
A vazão total é
/dia e
dias.
O balanço de massa dá
O balanço de massa dá
Resposta
a)
b) ; frações removidas: biodegradação
, sedimentação
, combinada
. Mecanismo mais efetivo: decaimento biológico.
c) Concentração em regime permanente antes ; após
.
b)
c) Concentração em regime permanente antes