No momento da captação de água em um manancial, é possível que o mesmo apresente um transporte de sólidos muito intenso, e para tanto, se faz necessário o uso de uma caixa de areia para sedimentar partículas em suspensão, pedriscos, etc.
Entende-se que as partículas de areia que são nocivas à saúde humana ou que são prejudiciais ao funcionamento do conjunto moto-bomba, ou ao restante do sistema de captação, apresentam tamanho igual ou superior a 0,2 mm, cujo peso específico é de 2,65 g/cm3. Com base nesta informação, as caixas de areia são projetadas para estabelecer uma velocidade de escoamento de 0,30 m/s durante o percurso. Velocidade menores provocam a sedimentação de partículas que poderão conferir gosto e odor a água captada. Velocidades maiores arrastam as partículas citadas e tornam a caixa de areia ineficiente.
O funcionamento baseia-se na teoria de sedimentação de Hazen, partindo das seguintes hipóteses: 1- As partículas a serem removidas devem chegar na superfície da caixa de areia; 2- As partículas que atingem o fundo ali permanecem e não são arrastadas, pois a velocidade de escoamento neste ponto tende a zero por definição.
Quando se determina a vazão da tomada d'água, que irá percorrer a caixa de areia e limita-se a sua velocidade, são definidas, também, as dimensões da mesma (largura e profundidade). Em cima destas dimensões, calcula-se o tempo que uma partícula demora para percorrer o comprimento "L" total da caixa, e se estabelece uma relação que permita que neste intervalo de tempo, a partícula seja sedimentada por gravidade até a caixa. Apresenta-se a seguir a fórmula resultante deste método:
Por último, vale observar que é essencial a divisão da caixa de areia duas células, que sejam capazes de operar de forma independente, visando as periódicas limpezas que se fazem necessárias e que não podem interferir no funcionamento do sistema como um todo.
Fonte: Sistemas de Abastecimento de Água
