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SANEAMENTO Eliane Conterato Redes coletoras Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Definir rede coletora, interceptor e emissário. � Reconhecer as unidades básicas de um sistema de esgotos sanitários. � Explicar o funcionamento de um sistema de esgoto sanitário. Introdução Desde que o ser humano passou a viver de forma fixa em uma área, ele começou a se preocupar com o afastamento dos resíduos gerados para manter o ambiente limpo e saudável. Contudo, essa remoção deve ser realizada de forma correta, e um destino ambientalmente correto deve ser dado ao material. Um sistema de coleta de esgoto é composto por diferentes estruturas e serviços que garantem a coleta, transporte e destinação final adequada do esgoto gerado em nossas residências. Neste capítulo, serão abordados os conceitos de redes coletoras, interceptor e emissário — unidades básicas de um sistema de esgotos sanitários. Será estudado o modo de funcionamento de cada uma dessas unidades (tubulações), auxiliando o desenvolvimento das atribuições adequadas ao gestor ambiental. Definições básicas e órgãos acessórios O sistema de coleta e transporte de esgoto sanitário é projetado, em sua grande parte, por gravidade, ou seja, adaptando-se à topografia da região para escoar naturalmente. Durante o transporte, dependendo das condições físicas, é necessária a construção de estações elevatórias ou trechos que funcionam sob pressão para transpor obstáculos topográficos. O sistema, portanto, é composto não apenas por tubulações, mas também por órgãos acessórios (unidades) que permitem a interligação e o funcionamento do sistema como um todo. Para entender o funcionamento do sistema de coleta e transporte de esgoto, é necessário definir os principais componentes. A seguir, serão apresentadas as definições que serão importantes para o entendimento do restante do capítulo. Rede coletora Segundo Nuvolari (2011), a rede coletora é constituída por ligações prediais, coletores de esgoto, coletores tronco e seus órgãos acessórios. A ligação predial interliga o sistema de esgoto do imóvel (propriedade particular) ao sistema de coleta público. A construção dessa parte do sistema é de responsabilidade do usuário e deve seguir instruções técnicas do órgão responsável local. A delimitação entre o coletor predial e a parte pública do sistema é feita através da caixa de inspeção, instalada geralmente do limite do terreno. A caixa de inspeção é interligada ao coletor público de esgoto por ligação domiciliar. A Figura 1 mostra um esquema de ligação predial ao coletor público de esgoto. Figura 1. Corte esquemático de uma ligação domiciliar ao coletor público de esgoto sanitário. Fonte: Nuvolari (2011, p. 44). Alinhamento predial Passeio Rua Ligação domiciliar Caixa de inspeção Coletor predial (manilha DN 100) Coletor público de esgoto Segundo Azevedo Netto et al. (1998), o coletor público de esgoto é a canalização que recebe efluentes de coletores prediais em qualquer ponto de sua extensão. Os de maior extensão são chamados de coletores principais. O autor ainda define coletor tronco como canalização de maior diâmetro que recebe apenas contribuições de coletores de esgoto, despejando o efluente Redes coletoras2 em um interceptor ou emissário. O esgoto escoa por gravidade nos coletores, portanto, em uma mesma cidade, o traçado dos coletores é realizado por bacia de contribuição. O efluente de cada bacia pode ser conduzido para outra bacia, por meio de recalque ou despejo na tubulação principal que leva ao destino final. Os coletores podem ser construídos em diversos materiais. Conforme Bevi- lacqua (2006), nas redes coletoras, vem sendo utilizado o PVC, principalmente devido à sua praticidade na instalação, manuseio e redução de manutenção. Interceptor e emissário Os coletores tronco despejam o efluente em uma grande tubulação, chamada de interceptor; por sua vez, o interceptor segue para o destino final recebendo contribuições em pontos específicos. O interceptor não recebe contribuições de ligações domiciliares ao longo de seu trecho. A Figura 2 mostra um esquema de coletores e interceptor. O esgoto escoa por gravidade em um interceptor. Figura 2. Esquema mostrando coletor de esgoto, coletor tronco e interceptor. coletor de esgoto ligação domiciliares coletor de esgoto co le to r tr on co interceptor vai para estação de tratamento de esgoto O emissário de esgoto é o conduto final do sistema, que leva o efluente para o destino final (tratamento). Essa tubulação recebe contribuição apenas à montante, ou seja, não recebe nenhuma contribuição ao longo de sua extensão. Portanto, o último trecho de um interceptor pode ser considerado um emissário. O esgoto pode escoar por gravidade ou ser bombeado nesse tipo de tubulação. Em relação aos materiais dessas tubulações, Bevilacqua (2006), coloca que, em coletores e interceptores, a fibra de vidro, o PEAD e o concreto de alta resistência para a cravação estão sendo empregados; nas linhas de recalque 3Redes coletoras (emissários), há uma predominância de ferro fundido dúctil. O autor salienta que a escolha do tipo de material das tubulações de esgoto deve ser feita com estudos técnicos e econômicos que relacionem custos do material, hidráulica das tubulações, custos de construção, interferências existentes, facilidade no transporte, manuseio, estocagem, tipo de solo, profundidade do assentamento, disponibilidade e periodicidade de manutenção. A Figura 3 mostra um dos maiores emissários já instalados no Paraná para transportar esgoto doméstico. A tubulação, construída pela Sanepar na cidade de Cascavel, tem 13,3 quilômetros de extensão em trechos aéreos e subterrâneos (em túnel), enterrados em diversos níveis de profundidade. A rede possui diâmetros que variam de 400 a 700 milímetros. Figura 3. Interceptor de esgoto construído em Cascavel, PR. Fonte: Paraná (2011). Redes coletoras4 Para o funcionamento do sistema, é preciso projetar unidades específicas para possibilitar interligação, transposição de obstáculos, inspeção, ou limpeza da rede. A seguir, serão apresentadas definições de algumas dessas unidades. Unidades do sistema Órgãos acessórios são utilizados ao longo do sistema de coleta e transporte de esgoto para permitir interligações, transpor obstáculos ou facilitar a inspeção e limpeza da rede em geral. A norma brasileira NBR 9649, de 30 de novembro de 1986, que fixa as condições exigíveis na elaboração de projeto hidráulico- -sanitário de redes coletoras de esgoto sanitário, descreve os seguintes órgão acessórios (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1986): � poço de visita (PV); � tubo de inspeção e limpeza (TIL); � terminal de limpeza (TL); � caixa de passagem (CP); � sifão invertido; � passagem forçada. O poço de visita (PV) é uma câmara que permite a visitação para limpeza ou manutenção. Ele pode ser construído em qualquer singularidade ou na reunião de coletores. Em alguns casos, ele pode ser substituído por TIL ou TL. A Figura 4 apresenta uma seção transversal (corte) de um PV, que mostra a chaminé utilizada para a descida e um balão, que possibilita a entrada para inspeção. 5Redes coletoras Figura 4. Seção transversal esquemática de um PV (sem escala). Fonte: Nuvolari (2011, p. 44). Balão com diâmetro interno Φi = 1,00m Tampão de ferro fundido Nível do pavimento Chaminé com altura variável Balão com altura máxima de 2,00 m A utilização de PV é obrigatória na reunião de 3 ou mais entradas (união de coletores); quando a interligação de um coletor em outro provoca um des- nível de mais de 50 cm; nas extremidades de sifões invertidos ou passagens forçadas; e na união em profundidades maiores que 3 m. Redes coletoras6 O terminal de inspeção e limpeza (TIL) não permite a visitação, mas permite a inspeção e introdução de equipamentos de limpeza na rede. A Figura 5 mostra uma seção transversal deum TIL — veja que não existe o balão, como no PV. Figura 5. Seção transversal esquemática de um TIL (sem escala). Fonte: Nuvolari (2011, p. 46). Tampão de ferro fundido Nível do pavimento TIL - com profundidade máxima de 3,00 m O terminal de limpeza (TL) permite apenas a introdução de equipamentos para limpeza. É o mais simples entre os acessórios de interligação, por isso é instalado no início de coletores (cabeceira), já que esses pontos são menos suscetíveis a danos que necessitem de inspeção. A Figura 6 mostra uma seção transversal de um TL. 7Redes coletoras Figura 6. Seção transversal esquemática de um TL (sem escala). Fonte: Nuvolari (2011, p. 45). Tampão especial Nível do pavimento Coluna Rede Curva O sifão invertido é um trecho projetado para funcionar sob pressão, ou seja, trabalhando com a tubulação totalmente cheia. É utilizado para transpor obstáculos como travessias em avenidas, córregos, etc., onde não é possível escavar ou instalar um trecho de rede com esgoto escoando por gravidade. O esquema da Figura 7 mostra uma seção transversal de um sifão invertido que serve como travessia da rede por baixo de um rio, que não seria possível por rede normal. Na figura percebem-se duas câmaras, que são dois PVs que interligam o sifão à rede de chegada e saída. Figura 7. Seção transversal esquemática de uma travessia por sifão invertido. Fonte: Adaptado de Nuvolari (2011, p. 69). Tubulação N.A. do rio Câmara de jusante Coletor Câmara de montanteColetor Redes coletoras8 A caixa de passagem é uma singularidade simples, utilizada em alguns pontos por necessidade construtiva, mas sem acesso. É utilizada, por exemplo, em mudança de direção sem a necessidade de acesso para inspeção ou limpeza. As passagens forçadas são trechos da rede que escoam sob pressão, sem rebaixamento proposital, como no caso do sifão invertido. Podem existir alguns trechos especiais atuando nessas condições quando outras soluções não forem possíveis. Além dos acessórios acima, cabe citar também as estações elevatórias de esgotos, que são estruturas contendo conjuntos motor-bomba responsáveis por bombear o esgoto quando não é possível escoar por gravidade. Elas podem ser necessárias ao longo da rede, por exemplo quando ocorre aprofundamento excessivo e é preciso bombear o esgoto para a superfície para continuar esco- ando por gravidade. Podem ser necessárias também para bombear o esgoto coletado de várias bacias para o destino final. Noções de dimensionamento e manutenção de um sistema de esgotamento sanitário O dimensionamento e a manutenção adequados de um sistema de esgotamento sanitário são fundamentais para evitar a contaminação da população ou do meio ambiente. O sistema deverá ter capacidade para escoar o efluente dentro das condições exigidas por norma até o final do seu horizonte de projeto. Considerações sobre projeto Segundo a NBR 9649/1986, são necessários os seguintes requisitos para o projeto de um sistema de esgotamento sanitário (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1986): � estudo de concepção (relatório) que deve conter definições importantes para a continuidade do projeto, como estudo populacional, abrangência espacial e temporal do projeto; � levantamento planialtimétrico da área de projeto e das zonas de expan- são, para proceder com estudo de traçado de rede; � planta contendo as bacias de esgotamento da área de projeto, para definir os pontos que receberão o maior volume de efluente e, se necessário, a transposição entre as bacias; 9Redes coletoras � levantamento de interferências (obstáculos) que possam interferir no traçado e execução e rede; � levantamento da rede de esgoto existente (área de abrangência e con- dições de funcionamento da rede); � estudo para reconhecimento da natureza do terreno e do nível do lençol freático, já que os métodos construtivos dependem dessas condições. Ainda segunda a norma, o relatório de apresentação do projeto deve conter, no mínimo: � comparação em relação às diretrizes da concepção básica (estudo que antecede projeto final, denominado executivo); � cálculo hidráulico das redes e seus componentes; � aspectos construtivos; � definição de materiais e quantidades; � especificações de serviços; � orçamentos; � aspectos de operação e manutenção; � desenhos com detalhamentos. Contribuições de esgoto O cálculo do volume gerado de esgoto é uma etapa importante do início do projeto. Para quantificar o esgoto sanitário gerado em uma região, é necessário considerar: � o esgoto doméstico, que é o esgoto gerado pela população nas suas tarefas diárias em residências; � o esgoto industrial, que é o despejo gerado por industrias, desde que respeitados os padrões de lançamento na rede; � as águas de infiltração que acabam penetrando nas canalizações. Redes coletoras10 O conhecimento populacional e a correta projeção para estimar seu cresci- mento ao longo dos anos é fundamental para quantificar o volume de esgoto doméstico gerado, que está relacionado ao consumo per capita de água, cor- rigido por um coeficiente de retorno. A geração de esgoto per capita pode variar de acordo com as condições socioeconômicas, culturais, climatológicas e geográficas. O esgoto industrial poderá ser lançado na rede pública desde que garanta a integridade da mesma e dos processos de tratamento do esgoto. Para saber mais sobre esgoto industrial, leia a norma que estabelece critérios para o lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público do esgoto sanitário, NBR 9800, de 30 de abril de 1987. Além do volume de esgoto gerado pela população e indústrias, deve ser considerada também uma taxa de infiltração no dimensionamento de redes. Essa taxa é referente a um volume que se infiltra na tubulação e depende de condições com nível do lençol freático, natureza do solo, material e qualidade da execução da rede. Utilização e manutenção de rede de esgoto Segundo o Instituto Trata Brasil, mesmo tendo redes coletoras disponíveis, mais de 3,5 milhões de brasileiros das 100 maiores cidades do Brasil despejam esgoto irregularmente em fossas ou diretamente em córregos (INSTITUTO TRATA BRASIL; REINFRA CONSULTORIA, 2015). A falta de informação e a conscientização é um aliado para o descaso com a infraestrutura de esgoto, além de ser um risco para a saúde da população. 11Redes coletoras Você pode ler o relatório completo feito pelo Instituto Trata Brasil, em parceria com a OAB sobre ociosidade de redes de esgoto acessando o link a seguir. https://goo.gl/MpB2cM A manutenção da rede coletora é importante para evitar infiltrações exces- sivas na tubulação e também para evitar a contaminação do solo por vazamento do esgoto transportado. Em várias regiões, as companhias responsáveis pelo sistema de esgotamento relatam casos de lançamento de objetos, de óleo de cozinha e de água da chuva na rede de coleta de esgoto, causando obstrução e transbordamento da rede. A água da chuva nunca deve ser lançada na rede de coleta de esgoto, pois causa sobrecarga e até rompimento das tubulações. A capital do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, foi contemplada com o Programa Integrado Socioambiental (Pisa), o maior conjunto de obras de saneamento da história dessa cidade. O programa conta com obras de coleta, transporte e tratamento de esgoto e foi inaugurado em 2014, ampliando de 18% para 66% o tratamento de efluentes na cidade. Para a coleta e transporte de esgoto, foram construídas redes de coleta (nos bairros Cavalhada e Restinga) estações de bombeamento, interceptores e emissários que levam o esgoto para a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Serraria. O efluente tratado é lançado no lago Guaíba por meio de emissário subaquático. A Figura 8 mostra um mapa com o traçado dessas tubulações. Observe que os trechos pontilhados são trechos subaquáticos. Redes coletoras12 Figura 8. Traçado das obras de esgoto do Projeto Integrado Socioambiental (Pisa), desde oCentro Histórico de Porto Alegre, com a implantação das redes coletoras de esgoto cloacal e emissários terrestre e subaquático, até a futura ETE Serraria, na zona sul. Fonte: Porto Alegre ([201-?]). 13Redes coletoras A Figura 9 apresenta uma obra do Pisa na cidade de Porto Alegre. Figura 9. Obra do PISA em Porto Alegre Fonte: Matos (2016). 1. Imagine-se como o gestor ambiental de uma indústria que libera seus efluentes na rede coletora de esgoto. Para que esse procedimento continue sendo realizado, você decide realizar uma avaliação do efluente, a fim de identificar possíveis conflitos que impeçam a continuidade dessa prática. Indique qual das opções a seguir deverão compreender critérios presentes no seu processo de avaliação. a) O efluente não pode oferecer riscos à segurança na operação da rede coletora. b) O efluente não pode interferir no sistema de tratamento. c) O efluente não pode promover a obstrução de tubulações. d) O efluente não pode conter elementos que afetem a resistência ou a durabilidade da rede coletora. e) O efluente tem que poder ser utilizado depois de tratado. 2. A ausência de rede coletora pode trazer impactos no meio socioeconômico ao comprometer a qualidade de vida das pessoas que vivem em um município abastecido com água captada em poços tubulares profundos. Ao se considerar essa afirmação, pode-se concluir que a causa associada e Redes coletoras14 esse impacto está presente em qual das alternativas a seguir? a) Contaminação das águas subterrâneas. b) Contaminação das águas superficiais. c) Contaminação do solo. d) Redução de volume de água disponível. e) Alteração da vazão do corpo receptor. 3. Imagine-se como um gestor ambiental atuante em processos de elaboração de Planos Municipais de Saneamento. Obviamente, será necessário compreender uma série de conceitos relacionados a essa temática. Escolha, entre as opções a seguir, uma que represente o conceito de rede coletora. a) Conjunto de ligações coletoras e de órgãos acessórios destinados a receber e a conduzir o esgoto até uma estação de tratamento. b) Conjunto constituído por ligações coletoras, coletores de esgotos e órgãos acessórios destinados ao recebimento e tratamento do esgoto. c) Conjunto constituído por ligações coletoras capazes de lançar o efluente em um corpo receptor. d) Conjunto constituído por estruturas capazes de coletar e de armazenar o efluente. e) Ligações coletoras destinadas à depuração dos esgotos e seu tratamento. 4. Como futuro gestor ambiental, haverá a possibilidade de você atuar em uma empresa de saneamento. Nesse cenário, você poderá ser responsável pelo monitoramento de possíveis impactos ambientais provocados pela rede coletora. Indique qual dos impactos a seguir poderia ocorrer no momento que houver algum problema na rede coletora. a) Contaminação do lençol freático. b) Desgaste do material que compõe a rede coletora. c) Liberação de efluente tratado fora dos parâmetros especificados. d) Aumento na rigidez do solo. e) Entupimento da rede coletora. 5. Ao definir as especificações técnicas de uma rede coletora, deve-se atentar para algumas características socioambientais presentes no local da sua instalação. Essas características subsidiarão a elaboração de um projeto de engenharia assertivo, minimizando a chance de ocorrer algum problema capaz de promover um impacto ambiental. Como gestor ambiental, você poderá se deparar com o desafio desta caracterização ambiental. Indique qual das opções a seguir NÃO compreende um tópico relacionado à caracterização ambiental do local de instalação de uma rede coletora. a) Topografia do terreno no qual a rede coletora será instalada. b) Número de famílias atendidas pela rede coletora. c) Métodos construtivos adotados na instalação da rede coletora. d) Acidez do solo no qual a rede coletora será instalada. e) Estabilidade do solo no qual a rede coletora será instalada. 15Redes coletoras AZEVEDO NETTO, J. M. et al. Manual de hidráulica. 8. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1998. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9649: projeto de redes coletoras de esgoto sanitário. Rio de Janeiro: ABNT, 1986. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9800: critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público de esgoto sanitário: procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 1987. BEVILACQUA, N. Materiais de tubulações utilizadas em sistemas de coleta e transporte de esgotos sanitários: estudo de caso da área norte de São Paulo. 191 fls. 2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia)- Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. INSTITUTO TRATA BRASIL; REINFRA CONSULTORIA. Ociosidade das redes de esgotamento sanitário no Brasil. 2015. Disponível em: <http://www.tratabrasil.org.br/datafiles/estu- dos/ociosidade/relatorio-completo.pdf>. Acesso em: 06 jun. 2018. MATOS, E. Porto Alegre tratou 76 bilhões de litros de esgoto desde inauguração do Pisa. 2016. Disponível em: <https://gauchazh.clicrbs.com.br/comportamento/noti- cia/2016/12/porto-alegre-tratou-76-bilhoes-de-litros-de-esgoto-desde-inauguracao- -do-pisa-8751551.html>. Acesso em: 06 jun. 2018. NUVOLARI, A. (Coord.). Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reúso agrícola. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2011. PARANÁ. Sanepar constrói em Cascavel um dos maiores emissários de esgoto do Pa- raná. 2011. Disponível em: <http://www.aen.pr.gov.br/modules/noticias/article. php?storyid=62897&tit=Sanepar-constroi-em-Cascavel-um-dos-maiores-emissarios- -de-esgoto-do-Parana>. Acesso em: 06 jun. 2018. PORTO ALEGRE. Projeto Integrado Socioambiental. Mapas. [201-?]. Disponível em: <http://www2.portoalegre.rs.gov.br/pisa/default.php?p_secao=15>. Acesso em: 06 jun. 2018. Leituras recomendadas TSUTIYA, M. T.; SOBRINHO, P. A. Coleta e transporte de esgoto sanitário. 3. ed. São Paulo: Editora ABES, 2014. ALEM SOBRINHO, P.; TSUTIYA, M. T. Coleta e transporte de esgoto. São Paulo: USP, 2004. Redes coletoras16 Conteúdo:
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