Apostila Cap1

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“ apenas 10 % dos
nossos esgotos são
tratados e 30 % são
coletados
adequadamente”
Capítulo 1: Introdução ao Tratamento de esgoto:
1.1 Introdução:
A vazão que deve entrar numa estação de tratamento de esgoto é um dos
principais parâmetros para se projetar estações de tratamento de esgoto. A vazão tanto
serve para o dimensionamento das unidades do sistema de tratamento, quanto para o
estudo de autodepuração e enquadramento na legislação vigente.
Anteriormente a vazão de esgoto afluente a ETE é importante conhecer também
os principais tipos de sistemas de esgotamento sanitário existentes:
a. Sistema de esgotamento Unitário ou Combinado: águas residuárias (domésticas e
industriais), águas de infiltração (água do solo que penetra nas tubulações) e águas
pluviais são coletadas pela mesma tubulação.
b. Sistema separador absoluto: as águas residuárias e águas de infiltração veiculam por
tubulação independente da água de chuva.
No Brasil, devido a quantidade de chuvas, é adotado o
sistema separador absoluto. Os problemas encontrados
são os das ligações clandestinas de água de chuva nas
redes de esgoto, causando um aumento na vazão de
projeto.
No Brasil, dos cerca de 160 milhões de habitantes, apenas 48 milhões recebem
rede coletora de esgoto sanitário e apenas 16 milhões de pessoas tem seus esgotos
tratados.
Existem os sistemas locais de tratamento de esgoto que não necessitam de rede
coletora, pois os mesmos são tratados no local da sua geração. Este tipo de sistema tem
sido ótima solução para várias localidades.
Para o projetar as Estações de Tratamento de Esgoto deve-se quantificar e
qualificar o melhor possível tanto o esgoto doméstico quanto o industrial. Veremos no
capítulo 1 metodologias para a caracterização e quantificação.
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1.2 Vazões de Projeto (esgoto):
a) Verificação no Local:
Para elaboração de projetos de pequenas comunidades ou indústrias que já tenham
prontas suas instalações, principalmente o sistema de coleta construído. A medição de
vazão pode ser de forma manual, com apenas um balde de volume aferido e um
cronômetro pode-se determinar a vazão de uma pequena comunidade.
Para melhor precisão deve ser feito o maior número de amostras durante um dia.
O ideal é medir a vazão 24 vezes por dia durante 1 mês.
b) Medição através de micro medição da água:
Caso exista um controle e confiabilidade no sistema de micro medição e
conhecimento do coeficiente de retorno, pode-se calcular a vazão de esgoto. A micro
medição é a somatória dos volumes que passam pelos hidrômetros das edificações.
O coeficiente de retorno representa a fração da água que retorna ao sistema
coletor de esgoto, sendo a outra parte infiltrada nos jardins ou destinada as galerias de
água pluvial. Esta metodologia deve considerar a vazão devido a infiltração na rede
coletora de esgoto.
Q ⇒⇒ Vazão de esgoto;
V ⇒⇒ Volume do recipiente;
T ⇒⇒ Tempo de enchimento;
Q = V / T;
“A vazão é igual ao volume do
recipiente dividido pelo tempo em
que o mesmo foi preenchido pelo
líquido”.
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Tabela 1: Valores usuais do coeficiente de retorno ( CR ).
Condição Grandes Cidades Cidades médias Cidades Pequenas
cr 0,85 0,8 0,7
c) Vazão através da estimativa populacional:
Este método é usado principalmente quando o projeto da ETE prever um
crescimento populacional durante o tempo de operação. Para isso deve-se estudar vários
parâmetros como tendência do crescimento populacional, código de obras, plano diretor,
planejamento municipal e etc. O valor encontrado nos dá a estimativa de uma população
futura que nos dará o consuma de água e de esgoto.
c.1) Método aritmético:
P = P2 + Ka ( t – t2) onde
Método bom para ser utilizado para uma estimativa do crescimento populacional
em no máximo 5 anos de projeção.
Ka = ( p2 – p1 ) / ( t2 – t1 );
P1 = População do penúltimo senso;
P2 = População do último senso;
T1 = ano do penúltimo senso;
T2 = ano do último senso;
T = ano da projeção;
P = População estimada para o ano de projeção.
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c.2) método do prolongamento manual:
As previsões das populações futuras podem ser estimadas prolongando-se
manualmente a curva, de acordo com a tendência geral verificada, usando um
julgamento próprio.
No prolongamento manual podem ser
utilizados gráficos de locais semelhantes
como comparação para a minimização do
erro.
Este método requer bom senso e conhecimento de locais similares para a
comparação. Deve ser sempre usado como parâmetro de comparação de outros métodos
de estimativa populacional.
c.3) método geométrico:
ln P = ln P2 + Kg ( T – T2 ) onde
Neste método o crescimento populacional é pressuposto ilimitado, portanto também
deve ser usado para tempos curtos de no máximo 5 anos.
Kg = (ln P2 – ln P1) / (T2 – T1);
P1 = População do penúltimo senso;
P2 = População do último senso;
T1 = ano do penúltimo senso;
T2 = ano do último senso;
T = ano da projeção;
P = População estimada para o ano de projeção.
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c.4) método da curva logística:
P = K / (1 + e a – b . t );
K = 2 P0 P1 P2 – ( P1 )2 ( P0 + P2 )
 P0 P2 – ( P1 )2
b = - 1 log P0 ( K – P1)
 0,4343d P1 ( K – P0)
a = 1 log ( K – P0)
 0,4343 P0
A curva logística possui três trechos distintos: crescimento acelerado, crescimento
retardado e estabilização. Considera-se neste método um limite de saturação (K).
O método é bom para estimativa em até 20 anos, apesar de que se deve sempre
comparar este método com o do prolongamento manual. Quanto maior o número de
informações sobre a população melhor será a estimativa da vazão.
d) Cálculo da vazão média de esgoto tendo-se estimada a população:
Q = p . q . cr / 1000 ( m3/d );
Q = p . q . cr / 86400 ( l / s );
P0 = População relativa ao tempo T0 ;
P1 = População relativa ao tempo T1 ;
P2 = População relativa ao tempo T2 ;
P = População estimada para o ano de projeção;
T1 – T0 = T2 – T1;
P0 , P1 e P2 devem ser tais que Po < P1 < P2;
P0 , P1 e P2 devem ser tais que Po x P2 < P1;
d = intervalo constante entre os anos To, T1 e T2.
P ⇒⇒ população estimada;
q ⇒⇒ Consumo per capita de água;
cr ⇒⇒ Coeficiente de retorno de esgoto;
Q ⇒⇒ Vazão do esgoto.
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Tabela 2: Consumo per capita de água(q).
Porte da comunidade Faixa da população(hab.)
Consumo per capita- q
(l/hab.dia)
Povoado rural < 5.000 90 – 140
Vila 5.000 – 10.000 100 – 160
Pequena localidade 10.000 – 50.000 110 – 180
Cidade média 50.000 – 250.000 120 – 220
Cidade Grande > 250.000 150 – 300
Fonte: Sperling, M. V.(1996)
Tabela 3: Valores típicos do consumo de água(q):
Estabelecimento Unidade Vazão (l/unidade.dia)
Aeroporto Passageiro 15
Alojamento Residente 130
Banheiro Público Usuário 25
Bar Freguês 15
Cinema / Teatro Assento 8
Escritório Empregado 50
Hotel Hóspede 150
Hotel Empregado 50
Indústria (esgoto sanitário ) Empregado 70
Lanchonete Freguês 15
Lavanderia – Comercial Máquina 3000
Loja Banheiro 1500
Loja Empregado 40
Loja de Departamento Banheiro 2000
Loja de Departamento Empregado 40
Restaurante Refeição 40
Clínica de Repouso Residente 400
Clínica de Repouso Empregado 50
Escola rica Estudante 100
Escola média Estudantes 60
Prisão Detento 400
Prisão Empregado 50
Fonte: NBR 7229, Metcalf & Eddy (1991).
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Tabela 4: Consumo de água industrial:
Ramo Tipo Unidade Consumo de água
(m3 / unidade
produzida)
Frutas legumes em conservas 1 ton. de açúcar 40
Doces 1 ton. de produto 20
Açúcar de Cana 1 ton. de açúcar 8
Matadouros 1 boi / 2,5 porcos 0.4
Laticínios 1000 l de leite 8
Laticínios 1000 l de leite 8
Margarina 1 Ton. de
margarina
15
Cervejaria 1000 l de cerveja 15
Padaria 1 ton. De pão 4
Alimentar
Refrigerantes 1000 l de refr. 3
Algodão 1 ton. Produto 500
Lã 1 ton. Produto 600
Rayon 1 ton. Produto 50
Nylon – polyester 1 ton. Produto 130
Lavanderia de lã 1 ton. Produto 50
Têxtil
Tinturaria 1 ton. Produto 50
Curtume 1 ton. Pele 30Couro
Sapato 1000 pares 5
Fabricação de Polpa 1 ton. Produto 150
Embranquecimento de Polpa 1 ton. Produto 150
Fabricação de Papel 1 ton. Produto 200
Polpa e
Papel
Polpa e papel integrados 1 ton. Produto 220
Tinta 1 empregado 110 l/d
Vidro 1 ton. Vidro 15
Sabão 1 ton. de sabão 150
Ácido, Base e Sal 1 ton. de cloro 50
Borracha 1 ton. Produto 125
Borracha sintética 1 ton. Produto 500
Refinaria de petróleo 1 barril (117 l ) 0,3
Detergente 1 ton. Produto 13
Amônia 1 ton. Produto 115
Dióxido de Carbono 1 ton. Produto 80
Gasolina 1 ton. Produto 25
Químicas
Farmacêuticos (vitaminas) 1 ton. Produto 25
Carvão 1 ton. Carvão 10Mineração
Ferro 1 m3 minério 16
Fonte.: CETESB (1976), Metcalf & Eddy ( 1991) .
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Uma maneira de conseguir o valor mais real possível do consumo per capita (q) é
através da verificação real, ou seja, uma pesquisa nas edificações similares:
1. Escolhe-se residências ou indústrias com mesmas características da estudada;
2. Verifica a micromedição (através dos hidrômetros) em 12 meses;
3. Verifica a população do bairro ou unidade de produção da indústria estudada;
4. q = Volume micromedido / (365 dias x população) ou
5. q = volume micromedido / produção;
6. Verifica se sistemas produtivos são similares no caso de indústria e se população tem
mesma característica no caso de residências.
obs.: Caso seja inviável o estudo acima deve-se considerar o valor médio da tabela 2.
e) Vazão de projeto:
Sabe-se que a organização social faz com que os homens tenham atitudes
similares. A grande maioria da população usa a água próximo das 12:00 e das 18:00
horas, causando um pico de vazão em alguns horários como mostrado no gráfico 1.
Com a variação da vazão variando durante o dia, algumas unidades do sistema de
tratamento de esgoto devem ser projetadas para a vazão máxima. Deve-se considerar
também as variações de consumo pela mudança de hábito devido às variações de clima
nas diversas estações do ano.
Tendo sido prática a adoção dos seguintes coeficientes de variação da vazão média de
água:
K1 = 1,2 ( coeficiente do dia de maior consumo – devido principalmente a temperatura );
K2 = 1,5 ( coeficiente da hora de maior consumo – devido aos hábitos humanos );
K3 = 0,5 ( coeficiente da hora de menor consumo );
Assim:
Qmáximo-dia (Qdmáx) = K1 . Q ;
Qmáximo-horário (Qhmáx) = K1 . K2 . Q ;
Qmínimo ( Qmín )= K3 . Q.
Deve-se adicionar aos valores acima a vazão devida a infiltração na rede coletora
de esgoto. A norma NBR 9649 da ABNT, diz: “TI, Taxa de contribuição de infiltração,
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depende de condições locais tais como: Nível de água do lençol freático, natureza do
subsolo, qualidade da execução da rede, material da tubulação e tipo de junta utilizado. O
valor entre 0,05 a 1,0 l/s.km adotado deve ser justificado”.
Tabela 5: Taxas de infiltração recomendadas para projetos:
Autoria Local TI (l/s.km) Ano
Metcalf & Eddy Inc. EUA 0,15 a 0,6 1981
SABESP Estado de São Paulo 0,05 a 0,5 1984
NBR 9649 – ABNT Brasil 0,05 a 1,0 1986
J.R.Campos & F.Y.Hanai Araraquara 0,17 1997
Gráfico 1: Curvas de demanda de água da cidade de Campinas:
Como pode-se verificar nos gráficos acima, os valores de vazão de pico e mínima
deram 1,5 e 0,5 respectivamente, coerentes com os adotados nos projetos da cidade de
Campinas. Os gráficos foram monitorados pelo Eng º Emerson Marçal Júnior através de
CURVA DE DEMANDA
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
HORA
D
E
M
A
N
D
A
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
curva de demanda
temperatura
GERÊNCIA DE OPERAÇÃO DE 
ÁGUA - SANASA - OPA
CURVA DE DEMANDA
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
HORA
D
E
M
A
N
D
A
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
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A
T
U
R
A
curva de demanda
temperatura
GERÊNCIA DE OPERAÇÃO DE 
ÁGUA - SANASA - OPA
bomba
CURVA DE DEMANDA
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
HORA
D
E
M
A
N
D
A
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
T
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M
P
E
R
A
T
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A
curva de demanda
temperatura
GERÊNCIA DE OPERAÇÃO DE 
ÁGUA - SANASA - OPA
CURVA DE DEMANDA
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
HORA
D
E
M
A
N
D
A
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
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T
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A
curva de demanda
temperatura
GERÊNCIA DE OPERAÇÃO DE 
ÁGUA - SANASA - OPA
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macro medição na saída do reservatório pulmão, que abastece 90 % da cidade de
Campinas. O trabalho tinha como finalidade o controle de perdas d’água e serviu como
dados técnicos para o setor de planejamento e projetos.
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1.3 Cálculo da vazão de um rio:
a ) Método manualpara determinação da vazão instantânea:
O método manual consiste na
disposição de uma bola de isopor na
superfície da água, que com a correnteza
percorrerá uma distância pré-determinada
(L1 + L2) e com a marcação do tempo
consegue-se a velocidade média, onde
velocidade média = L1(m) + L2 (m)
dividido pelo tempo cronometrado (s).
Para diminuir o erro deve-se fazer a tirada de tempo pelo menos 30 vezes.
Para o cálculo da vazão deve-se saber a área da seção transversal do rio a cada 10
metros, o valor da seção média deve ser retirado através da média aritmética das várias
seções encontradas no decorrer do comprimento L1 e L2 (soma > 50 metros). Através de
uma régua mede-se a área da seção transversal com medidas a cada 2 metros, conforme
figura abaixo.
O valor da vazão encontrada é em relação a velocidade superficial, pois é o local
onde percorre o isopor, sabe-se que a vazão no centro é maior que a da superfície,
portanto deve-se multiplicar a vazão encontrada por 1,2 para que se tenha um valor mais
próximo do real.
L1
L2
“A metodologia descrita é
imprecisa, mas na falta de
equipamentos e
dependendo da utilização,
o método manual para
determinação de vazão
instantânea de um rio é
uma solução bastante
prática e de baixo custo. É
uma metodologia ótima
para determinação da
vazão de córregos urbanos
de pequena dimensão no
controle da poluição”
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b) Método para determinação da vazão instantânea através da adição de sais:
O método consiste na adição de sais no rio, através de uma vazão conhecida:
Qm(l/s) . Sal-m(mg/l) = Qrio(l/s) . Sal-rio(mg/l) + Qad(l/s) . Sal.ad(mg/l); Onde
Qm = Qrio + Qad = Vazão do rio (desconhecido) e do sal adicionado (conhecido);
Sal-m = Concentração de sal na mistura (conhecido por análises) ;
Sal-rio = Concentração de sal no rio antes da adição do sal (conhecido por análises);
Sal-ad = Concentração de sal adicionada ao rio (conhecido por análises);
Qad = Vazão adicionada de sal (conhecida);
Percebe-se que a única incógnita da equação acima é a vazão do rio, que pode ser
facilmente determinada com algumas análises de sólidos dissolvidos fixos.
O problema desta
metodologia é a quantidade
de sal a ser despejada no
rio, pois dependendo da
concentração pode-se não
ser aceito pelos órgãos de
controle.
Outro problema é que a condição de mistura no rio não seja a ideal, para isso é
necessário que a adição do sal seja feita uniforme em toda a seção desejada.
Para determinação da vazão instantânea de um rio com o mínimo erro deve ser
feito os dois métodos descritos acima. Lembre-se que a vazão do rio varia conforme as
variações sazonais, portanto estes métodos não podem ser usados para cálculo de
autodepuração ou como Q7,10.
Distribuição uniforme do sal
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63
c - Cálculo do Q7,10.
O Q7,10 é a medida necessária para o estudo de autodepuração de corpos d’água e
consequentemente a definição da eficiência necessária da estação de tratamento de
esgoto.
Q7,10 (l/s) = C . Xr . ( A + B). Qm;
Qm = a + b . p (l/s . km2);
ou seja:
 Q7,10 = C . Xr . ( A + B). ( a + b . p);
 Tabela 6: coeficientes para determinação do Q7,10;
Região a b Xr – 10 A B
A -22,14 0,0292 0,706 0,3532 0,0398
B -29,47 0,0315 0,706 0,4174 0,0426
C -29,47 0,0315 0,748 0,4174 0,0426
D -22,14 0,0292 0,708 0,5734 0,0329
E -22,14 0,0292 0,708 0,4775 0,0330
F -22,14 0,0292 0,708 0,6434 0,0252
G -26,23 0,0278 0,632 0,4089 0,0332
H -29,47 0,0315 0,748 0,4951 0,0279
I -29,47 0,0315 0,708 0,6276 0,0283
J -29,47 0,0315 0,708 0,4741 0,0342
K -26,23 0,0278 0,689 0,4951 0,0279
L -26,23 0,0278 0,759 0,6537 0,0267
M -4,62 0,0098 0,759 0,6141 0,0257
N -26,23 0,0278 0,689 0,4119 0,0295
O -26,23 0,0278 0,689 0,3599 0,0312
P -26,23 0,0278 0,619 0,3599 0,0312
Q -4,62 0,0098 0,633 0,6537 0,0267
R -4,62 0,0098 0,661 0,6141 0,0257
S -4,62 0,0098 0,661 0,5218 0,0284
T -4,62 0,0098 0,661 0,4119 0,0295
U -4,62 0,0098 0,594 0,4119 0,0295
Q7,10 ⇒⇒ vazão mínima anual de sete dias
consecutivos e período de retorno de 10 anos;
Qm ⇒⇒ vazão média das mínimas anuais de um mês;
C ⇒⇒ relação Q7,10 e Qm;
Xr ⇒⇒ coeficiente relativo ao período de retorno;
A,B ⇒⇒ coeficientes tabelados;
a,b ⇒⇒ coeficientes tabelados;
p ⇒⇒ precipitação pluviométrica anual( mm/ano).
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 Fonte: Assessoria de Recursos Hídricos do DAEE (1984)
O valor encontrado deve ser multiplicado pela área da bacia a montante do ponto
desejado para a instalação de uma estação de tratamento de esgoto. Na tabela abaixo
verificam-se os rios monitorados no Estado de São Paulo.
Tabela 7: Regionalização dos principais rios do Estado de São Paulo:
RIOS DE SÃO PAULO REGIÃO C
Aguapeí S Z
Alto Tietê (São Paulo até Piracicaba) G X
Baixo Tietê (Piracicaba até Mato Grosso) T Z
Itararé I Z
Jaguari K X
Mogi Guaçu N Y
Paraíba do Sul H Z
Paranapanema Q Z
Pardo (afluente do Paranapanema) L Z
Pardo (Efluente do Mogi) O Y
Peixe R Z
Piracicaba G X
Ribeira do Iguape E X
Santo Anastácio R Z
São José dos Dourados U Z
Sapucaí Mirim P Y
Turvo M Y
Fonte: Assessoria de Recursos Hídricos do DAEE (1984)
Caso os órgãos de controle não tenham dados relativos a área de influência da
bacia, e dependendo do tamanho do empreendimento, deve-se fazer o levantamento
planialtimétrico para verificação da área de influência.
Na falta de dados sobre o índice pluviométrico, deve-se adotar valores da região
mais próxima, com as mesmas características que a estudada. Deve-se tomar o máximo
cuidado para não cometer erros grotescos que podem levar ao super dimensionamento da
estação de tratamento de esgoto, ou até a inviabilização de um empreendimento. Pode-se,
também, ocorrer um subdimensionamento levando a ineficiência da estação de tratamento
de esgoto, causando no rio um desenquadramento e conseqüente desrespeito a legislação.
O projetista pode ser processado pelo artigo 33 da lei dos crimes ambientais.
Para a cidade de Campinas, interior do Estado de São Paulo um valor médio usual
é de 1300 mm/ano.
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1.4) Autodepuração dos corpos receptores:
Autodepuração de corpos receptores é a capacidade que um corpo d’água
consegue restabelecer seu equilíbrio naturalmente após o despejo dos poluentes.
No corpo d’água que recebe um lançamento de esgoto, ocorre o fenômeno do
desequilíbrio ecológico, que é o aumento do número de indivíduos de uma única espécie
com conseqüente desaparecimento de outras espécies (ver apostila zero página 26).
A autodepuração acontece em etapas conforme a figura abaixo:
Matéria Orgânica
Bactérias
Oxigênio Dissolvido
distância
distância
distância
Águas limpas degradação decomposição recuperação águas limpas
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Com o passar da distância o rio adquire novamente o teor de oxigênio dissolvido
como antes do lançamento. Desta maneira dá a entender que o rio trata os esgotos e que
não é necessário o tratamento. Acontece que se o rio estiver poluído, mesmo que apenas
em alguns trechos, pode ser o suficiente para limitar alguns tipos de vida em sua total
extensão. Exemplos são os peixes que sobem o rio para desovar, ou os que necessitam da
piracema. Estudos do professor Godoy de Pirassununga mostram que os peixes sobem e
descem o rio numa sincronia e pontualidade “britânica”. Com o monitoramento de
peixes, ele conseguiu capturar várias vezes os mesmos peixes, no mesmo dia e mês só
que em anos diferentes.
A natureza tem seus mistérios e belezas, e este encanto não deve ser quebrado
pelo homem, para isso é necessário que o homem trate seus esgotos e futuramente até
diminua a produção do mesmo.
Com isso o homem instituiu leis que limitam os lançamentos nos nossos rios.
Através do estudo de autodepuração e do conhecimento das leis é que poderemos ver a
eficiência necessária numa estação de tratamento de esgoto.
O aspecto de maior importância no gerenciamento da qualidade da água, consiste
na aplicação de modelos matemáticos que possibilitem a determinação das alterações
provocadas pelas descargas nas águas dos rios, lagos, estuários e oceanos.
O desenvolvimento de tais modelos
requerem a aplicação de balanço de massa e
modelos cinéticos. Torna-se possível, desta
forma, prever a capacidade do sistema de
receber efluente, além de quantificar os
impactos causados por determinadas ações.
Um dos principais modelos matemáticos aplicados à qualidade da água foi
desenvolvido por H. S. Streeter e E. B. Phelps em 1925, para o Rio Ohio. Este modelo é
utilizado para prever o déficit da concentração de oxigênio num rio, causado pela
descarga de águas residuárias. O modelo de decaimento de oxigênio de Streeter & Phelps
na sua forma simples, correlaciona a taxa de variação do déficit de oxigênio com a
distância e respectivas taxas espaciais de desoxigenação e reoxigenação.
“Um dos modelos matemáticos
mais utilizados para verificar a
autodepuração de um corpo
d’água que recebe lançamento
de esgoto doméstico é o
determinado por Streeter &
Phelps, para o Rio Ohio”.
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A – Concentração no rio após a mistura com o despejo:
Cm = (Qrio . Crio + Qe . Ce) / (Qrio + Qe);
B – Déficit inicial de Oxigênio no rio:
Do = Cs - Cm
Tabela 8: Valores de oxigênio dissolvidos para o esgoto.
Tipo de efluente OD (oxigênio dissolvido: mg/l)
Esgoto Bruto Zero – 0,5
Tratamento primário Zero
Tratamento Anaeróbio Zero
Tratamento aerado 1 a 2 mg/l
Lagoas facultativas 3 a 7 mg/l
Fonte: Experiência do autor;
Tabela 9: Valores de Oxigênio Dissolvido de Saturação e no Rio (mg/l):
Altitude (m)Temperatura
0 500 1000 1500
OD no rio
Mg/l
10 11,3 10,7 10,1 9,5 8,29
14 10,4 9,8 9,3 8,7 7,62
18 9,5 9,0 8,5 8,0 6,97
22 8,8 8,3 7,9 7,4 6,48
26 8,2 7,8 7,3 7,1 6,11
30 7,6 7,2 6,8 6,4 5,7
Fonte: Adaptado de Sperling, M. V.(1996)
Obs.: Os valores de Cs estão nas colunas de 2 a 5.
Cm ⇒⇒ Concentração na misturo;
Crio ⇒⇒ Concentração no rio antes da mistura;
Ce ⇒⇒ Concentração no esgoto;
Qrio ⇒⇒ Q7,10 - Vazão crítica do rio;
Qe ⇒⇒ Vazão média do esgoto;
Obs. As concentrações podem ser para vários
parâmetros como OD, DBO, DQO...
D0 ⇒⇒ Déficit inicial de oxigênio, após a mistura;
Cm⇒⇒ OD logo após a mistura;
Obs.: usar concentração na mistura para
verificar o oxigênio dissolvido na mistura, onde
Crio = OD (oxigênio dissolvido no rio)
Ce = OD (oxigênio dissolvido no esgoto) ou
Cm = (Qrio . ODrio + Qe . ODe) / (Qrio + Qe);
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C – Cálculo da DBO5 no rio após a mistura:
DBO5m = (Qrio . DBO5rio + Qe . DBO5e) / (Qrio + Qe);
D – Cálculo da Demanda Última no rio após a mistura:
DBOu = DBO5m / (1 – e – 5 . k1);
Tabela 10: Valores de K1 para temperatura de 20º C:
Origem K1 (dia-1)
Água residuária forte (DQO > 1000 mg/l) 0,4
Água residuária fraca (DQO < 1000 mg/l) 0,35
Efluente primário 0,30
Efluente secundário 0,20
Rios limpos 0,15
Água potável 0,10
Fonte: Metcalf & Eddy (1991);
Para temperaturas diferentes de 20ºC transformar o valor através da fórmula:
K1T = K120 . θ (T – 20) onde T = temperatura do líquido; K120 = K1 a uma temperatura de
20ºC e θ = coeficiente de temperatura que é usualmente empregado com valor de 1,047.
E - Cálculo do perfil de oxigênio dissolvido em função do tempo:
ODt = Cs – [ K1. DBOu ( e- k1 . T - e – k2 .T ) + Do . e – k2 . T];
 K2 – K1
DBO5m ⇒⇒ DBO5 na mistura;
DBO5rio⇒⇒ DBO5 rio antes da
mistura;
DBO5e ⇒⇒ DBO5 no esgoto;
DBO5m ⇒⇒ DBO5 na mistura;
DBOu ⇒⇒ DBO última;
K1 ⇒⇒ Coeficiente de desoxigenação;
K2 ⇒ Coeficiente de reaeração;
K1 ⇒ Coef. de desoxigenação;
Do ⇒ Déficit inicial de OD;
Cs ⇒ OD de saturação;
DBOu ⇒ DBO última.
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Caso em algum ponto ODt for negativo o modelo de Streeter & Phelps passa a não mais
ser válido.
Tabela 11: Valores típicos de K2 para temperatura de 20ºC:
K2 ( dia –1)Tipos de Corpos D’água
Profundo Raso
Lagoa 0,12 0,23
Rio muito lento 0,23 0,37
Rio Lento 0,37 0,46
Rio Normau 0,46 0,69
Rio Rápido 0,69 1,15
Corredeiras >1,15 >1,61
Fonte: Fair et al (1973), Arceivala(1981) apud Sperling(1996).
Para temperaturas diferentes de 20ºC transformar o valor através da fórmula:
K2T = K220 . θ (T – 20) onde T = temperatura do líquido; K120 = K1 a uma temperatura de
20ºC e θ = coeficiente de temperatura que é usualmente empregado com valor de 1,024.
F – Cálculo do Tempo Crítico (onde ocorre a concentração mínima de oxigênio
dissolvido):
Tc = 1 . ln { K2 . [ 1 – Do . ( K2 – K1) ]};
 K2 – K1 K1 DBOu . K1
G – Cálculo do déficit crítico e da concentração crítica de oxigênio:
DC = K1 . DBOu . e – k1 . Tc e ODc = Cs – Dc;
 K2
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1.5 Eficiência necessária para instalação do tratamento de esgoto:
A eficiência necessária para a instalação de uma estação de tratamento de esgoto é
verificada através da classe do rio no qual o esgoto será despejado. Com a classe do rio
sabe-se qual é o valor mínimo de OD permissível pela legislação, portanto o valor de
ODc deverá ser igual ao valor mínimo permito pela legislação.
Após verificado o ODc, consegue-se o valor do Déficit Crítico de Oxigênio.
Através das equações G e F consegue-se 2 equações e 2 incógnitas (DBOu e Tc).
Encontrando-se o valor da DBOu através de relação já citada consegue-se o valor da
DBO5m, que através do balanço de massa consegue-se o valor da DBO5 do efluente
permitido. Assim pode-se conseguir a eficiência através de seguinte equação:
E = DBO5a – DBO5e . 100
 DBO5a
1.6 Relações de concentração e vazão:
- Carga (kg /dia)= concentração(Kg /m3) . vazão (m3 /dia);
- Carga (Kg/dia)= população (hab) . carga per capita (Kg/hab.dia);
- Carga (kg/dia) = contribuição por unidade produzida(kg/unid) . produção (unid);
- Concentração(Kg/l) = carga per capita (Kg/hab.dia) / quota per capita (l/hab.dia);
DBO5a = DBO5 afluente a ETE;
DBO5e = DBO5 efluente a ETE;
E = Eficiência do tratamento;
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1.7 Principais parâmetros:
O tratamento de esgoto consiste principalmente na separação de partículas sólidas
do líquido. De maneira simplificada o esgoto poderia ser tratado com um simples filtro,
acontece que nos esgotos existem partículas pequenas (dissolvidas) que inclusive passam
por um filtro de papel. Os filtros sozinhos também causam problemas de constante
entupimento.
As partículas no esgoto podem ser classificadas quanto ao seu tamanho:
As partículas classificadas como dispérside e como dispersóide necessitam de um
pré-tratamento antes de uma filtração, pois devido ao pequeno tamanho passam pelo poro
de um filtro de papel fino. Uma maneira é a união de várias partículas pequenas
transformado-as em uma partícula grande. Este processo de união das partículas pode
ocorrer através da adição de produtos químicos ou através de contato com bactérias (o
processo biológico não é somente a união entre partículas, mas é um similar para o
entendimento do estudante iniciante).
dispersóide dispersãodispérside
Átomos e
moléculas colóides Partículas suspensas
 µm 10-1 100 10 102 103 104 105 106 107
Poro papel
fino
Suspensões
Suspensões ou
soluções
coloidais
Soluções
propriamente
ditas
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Outra classificação dos sólidos pode ser feita de acordo com a sua
biodegradabilidade. Os sólidos podem ser biodegradáveis (voláteis) ou podem ser inertes
(fixos). Sólidos biodegradáveis são aqueles que entram em decomposição através da ação
de microrganismos. Sólidos inertes são aqueles que as bactérias não influenciam no seu
estado inicial.
Quase todo tipo de matéria orgânica é
biodegradável e pode ser retirada do esgoto
através de tratamento biológico. A
quantificação de matéria orgânica pode ser
 feita através das análises de DBO, DQO, COT e SVT. A matéria orgânica pode ser
separada através de precipitação química, onde a matéria é coagulada, floculada e
posteriormente decantada ou pelo tratamento biológico aeróbio, anaeróbio ou facultativo.
O esgoto em geral tem uma formação complexa, além da M.O. apresentada, tem
também areia, sais, nutrientes e outros despejos das mais variadas origens. Nem sempre
consegue-se a retirada de todos os materiais numa única unidade, por este motivo as
estações de tratamento de esgoto são complexas, tendo várias unidades com objetivos
diferentes.
Tabela 12: Características de um esgoto doméstico
Parâmetro Unidade Valor médio no Brasil
Sólidos Totais mg/l 1200
Sólidos em suspensão totais mg/l 400
Sólidos em suspensão fixos mg/l 80
Sólidos em suspensão voláteis mg/l 330
Sólidos dissolvidos totais mg/l 800
Sólidos dissolvidos fixos mg/l 400
Sólidos dissolvidos voláteis mg/l 400
Sólidos sedimentáveis mg/l 15
DBO5 mg/l 350
DQO mg/l 600
Fósforo mgP/l 15
Nitrogênio Total MgN/l 50
Fonte: Experiência do autor na cidade de Campinas e cidade de São Carlos
“Matéria orgânica é todo
composto que tenha carbono na
sua estrutura molecular”
Exemplo: C6H12O6
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1.8 Parâmetros para tratamento de efluentes industriais:
Um importante parâmetro caracterizador dos despejos industriais é o equivalente
populacional. Quando se fala que uma indústria tem um equivalente populacional de 10
habitantes, equivale a dizer que a carga de DBO do efluente industrial corresponde à
uma carga gerada por uma população com 10 habitantes.
E.P.(equivalente populacional) = ___Carga de DBO da indústria ( kg/dia) . 
 Contribuição per capita de DBO x produção
O valor usualmente utilizado é o de 54g DBO/hab.dia aconselhado pela NB-570
da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Tabela 13: Equivalente populacional:
Indústria Unidade de produção Equivalente populacional
Conservas(frutas e legumes) 1 tonelada 500
Açúcar de cana 1 tonelada de açúcar 50
Laticínio sem queijaria 1000 l de leite 20 – 70
Laticínio com queijaria 1000 l de leite 90 – 700
Margarina 1 tonelada 500
Matadouros 1 boi / 2,5 porcos 70 – 200
Destilação de álcool 1 tonelada 4000
Cervejaria 1 m3 150 – 350
Refrigerantes 1 m3 50 – 100
Vinho 1 m3 5
Algodão 1 tonelada 2800
Tinturaria 1 tonelada 2000 – 3500
Curtume 1 tonelada de pele 1000 – 3500
Sapatos 1000 pares 300
Fabricação de papel 1 tonelada 100 – 300
Tinta 1 empregado 20
Sabão 1 tonelada 1000
Refinaria de petróleo 1 barril (1171) 1
PVC 1 tonelada 200
Fundição 1 tonelada 100 – 300
Laminação 1 tonelada 30 – 200
Fonte: Sperling, M. V.(1996)
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Tabela 14: Equivalentes populacionais
Indústria Unidade Equivalente Populacional
Lacticínio sem queijaria 1000 litros de leite 25 – 70
Lacticínio com queijaria 1000 litros de leite 45 – 230
2,5 porcos 20 – 200Matadouro
1 tonelada 130 – 400
Curral 1 vaca 5 – 10
Chiqueiro 1 porco 3
Granja avícola 1 galinha 0,12 – 0,25
1 tonelada de ração 4 – 11 / diaSilo de ração
Ou total 200 – 650
Autoclave de Batatas 1 tonelada de batatas 25 – 50
Piscicultura 100 kg de trutas 80
Usina de Açúcar 1 tonelada de beterraba 45 –70
Mautaria 1 tonelada de cereais 10 –100
Cervejaria 1000 l de cerveja 150 – 350
Destilaria 1000 l cereais 2000 – 3500
Amidonaria 1 tonelada de milho ou trigo 500 – 900
1000 l de vinho 100 – 140Indústria vinícola
1 há de vinhedo 35 – 60
Curtume 1 tonelada de pele 1000 – 3500
Lanifício 1 tonelada de lã 2000 – 4500
Alvejamento de Tecidos 1 tonelada do produto 1000 – 3500
Tint.c/ corantes Sulfurados 1 tonelada do produto 2000 – 3000
Indústria de Linho 1 tonelada de linho bruto 700 – 1000
Celulose ao sulfito 1 tonelada de celulose 3500 – 5500
Pasta mecânica ao Papel 1 tonelada de madeira 45 – 70
Fábrica de papel 1 tonelada de papel 200 – 900
Lã sintética 1 tonelada de lã sintética 300 – 450
Lavanderia 1 tonelada de roupa 350 – 900
Vazamento de óleo mineral 1 tonelada de óleo 11000
Aterro sanitário de lixo 1 há de área 45
Fonte: Karl e Klaus R. Imhoff (1986)
Como pode-se perceber os valores das tabelas tabelas 13 e 14 são bem diferentes,
isto deve-se principalmente as mudanças na forma de produção que tem a tendência de
preocupação com a minimização dos resíduos gerados. A tendência mundial é o desfio
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chamado de emissão zero, onde através de um banco de resíduos todo o materialinaproveitado passe a ser matéria prima para outras indústrias.
1.9 Detalhes importantes da NB-570 / ABNT: Projeto de estações de tratamento de
esgoto sanitário:
Requisitos para o projeto:
- Relatório do estudo do sistema de esgotamento sanitário;
- População atendida nas diversas etapas do plano;
- Características requeridas para o efluente tratado nas diversas etapas do plano;
- Definição do ponto onde será lançado o esgoto;
- Seleção de área para construção da ETE com levantamento Planialtimétrico (1:1000);
- Sondagens preliminares de reconhecimento do subsolo;
- Cota máxima de enchente na área selecionada;
- Padrões de lançamento das industrias nas redes coletora (ver NB – 1032).
Elaboração de projeto hidráulico-sanitário compreende, no mínimo, as seguintes
atividades:
- Seleção e interpretação das informações disponíveis para o projeto;
- Definição das opções de processo para a fase líquida e para a fase sólida;
- Seleção dos parâmetros de dimensionamento e fixação de seus valores;
- Dimensionamento das unidades de tratamento;
- Elaboração dos arranjos em planta das diversas opções;
- Avaliação de custo das diversas opções;
- Comparação técnico-econômica e escolha da solução;
- Dimensionamento de órgãos auxiliares e sistemas de utilidades;
- Seleção dos equipamentos e acessórios;
- Locação definitiva das unidades, considerando a circulação de pessoas e veículos e o
tratamento arquitetônico-paisagístico;
- Elaboração do perfil hidráulico em função do arranjo definitivo;
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- Elaboração de relatório do projeto hidráulico-sanitário, justificando as eventuais
divergências em relação ao estudo de concepção.
Parâmetros básicos para projeto:
- Na falta de dados de campo utilizar os valores de 54 g de DBO5 / hab.dia;
- Na falta de dados de campo utilizar os valores de 60 g de SS/hab.dia;
- Usar vazão máxima para estações elevatórias, canalizações, medidores e dispositivos
de entrada e saída;
- Usar vazão média em todas as unidades e canalizações precedidas de tanques de
acumulação com descarga em regime de vazão constante;
- Deve-se prever canalização de desvio (by-pass) para isolar a ETE;
- Deve ser previsto medidor de vazão afluente a ETE;
- A canalização de transporte de lodo deve ter velocidade entre 0,5 m/s e 1,8 m/s;
O relatório do projeto hidráulico-sanitário da ETE deve incluir:
- Memorial descritivo e justificativo, contendo informações a respeito do destino a ser
dado aos materiais residuais retirados da ETE, explicitando os meios que devem ser
adotados para o seu transporte e disposição, projetando-os quando for o caso:
- Memória de cálculo hidráulico;
- Planta de situação da ETE em relação à área de projeto e ao corpo receptor;
- Planta de locação das unidades;
- Fluxograma do processo e arranjo em planta (lay-out) com identificação das unidades
de tratamento e órgãos auxiliares;
- Perfis hidráulicos das fases líquida e sólida nas diversas etapas;
- Plantas, cortes e detalhes;
- Planta de escavações e aterros;
- Especificações de materiais e serviços;
- Especificações de equipamentos e acessórios, indicando os modelos selecionados
para elaboração do projeto;
- Orçamento;
- Manual de operação de processo, contendo no mínimo o seguinte:
- Parâmetros utilizados no projeto e descrição simplificada da ETE;
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- Fluxograma e arranjo em planta da ETE e modelo da ficha de operação;
- Procedimentos de operação com descrição de cada rotina e sua freqüência;
- Identificação dos problemas operacionais e procedimentos a adotar em cada caso;
1.10) Projeto de uma estação elevatória de esgotos:
Na grande maioria das estações de tratamento de esgoto o interceptor chega na
área da ETE numa cota inferior a dos reatores, portanto é necessário o bombeamento dos
esgotos para cotas mais altas. Verifica-se na figura abaixo o projeto de uma EEE e reator
UASB em fibra de vidro:
Autor: Eng º Emerson Marçal Júnior (1998)
Percebe-se no esquema acima que a tubulação de esgoto chega numa cota abaixo
do fundo do reator UASB, necessitando de um bombeamento até a parte superior do
reator.
a) Classificação das estações elevatórias de esgoto:
- Quanto ao tamanho:
- Pequenas (< 50 l/s), médias (50 a 500 l/s) e grandes (superior a 500l/s);
- Quanto ao método construtivo:
- Ejetor pneumático (< 0,02 m3/s), Pré-moldada de poço úmido (0,006 à 0,03 m3 /s),
Pré-moldada de poço seco ( 0,006 à 0,1 m3/s) e convencional (>0,06 m3/s).
- Quanto ao tipo de bomba:
- Com ejetor pneumático, com bomba tipo parafuso e com bomba centrífuga.
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b) Estações elevatórias convencionais:
Para elaboração de estudo de concepção de estações elevatórias de esgoto, os
principais requisitos da NB-566 são:
- Estudo de concepção;
- Localização da estação;
- Níveis de enchente;
- Diretriz do conduto, quando houver;
- Localização do ponto de descarga do recalque.
- Levantamento topográfico, cadastramento da área;
- Sondagens para reconhecimento do solo e do nível do lençol freático;
- Vazões afluente e efluente para inicio e final de plano;
- Características do conduto afluente;
- Características do esgoto afluente.
Neste curso serão abordadas as estações elevatórias de esgoto convencionais, que são
a grande maioria das EEE instaladas no Brasil. As estações elevatórias convencionais
podem ser classificadas em:
- Poço seco:
- Conjunto motor-bomba de eixo horizontal;
- Conjunto vertical de eixo prolongado – bomba não submersa;
- Conjunto motor-bomba de eixo vertical – bomba não submersa;
- Conjunto motor-bomba auto scorvante.
motor
Válvula de gaveta
Válvula de retenção
Bomba
Nível máximo
Nível
Extravasor
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- Poço úmido:
- Conjunto vertical de eixo prolongado – bomba submersa;
- Conjunto motor-bomba submerso.
c) Dimensionamento do poço de sucção (bombas de rotação constantes):
O volume útil mínimo do poço de sucção é determinado por:
V = 0,25 . Q . T; onde T = Tempo de ciclo e Q = capacidade máxima da maior bomba.
Fórmula indicada pela ABNT – NB569/1989
Tabela 15 – Recomendações para escolha do tempo de ciclo
Autor o entidade Potência do motor Tempo de ciclo
< 300cv 10 mimSABESP
>300 cv Consultar fabricantes
Até 15 HP 10 mim
20 a 50 HP 15 min
60 a 200 HP 30 min
Flomatcher
250 a 600 HP 60 min
Até 20 HP 10 min
20 a 100 HP 15 min
100 a 250 HP 25 min
Metcalf & Eddy
> 250 HP Consultar fabricantes
motor
Válvula de gaveta
Válvula de retenção
Bomba
Nível máximo
Nível
Extravasor
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Algumas recomendações da NB 569 / ABNT 1989:
- Não permitir a formação do vórtice;
- Não permitir descarga livre, nem velocidade > 0,60 m/s;- Não permitir depósitos no fundo ou cantos do poço de sucção;
- Não permitir circulação que favoreça a tomada por uma ou mais bombas.
O volume efetivo do poço de sucção é a relação entre o volume compreendido entre o
fundo do poço e o nível médio de operação das bombas:
Ve = Qm x Td; onde Td – Tempo de detenção no poço(min) < 30 min (NB – 569);
 Qm – Vazão média de projeto afluente à elevatória no início de
 operação (m3/min) e é desejável Ve < Qm x 30.
d) Dimensionamento dos condutos:
Recomendações de velocidade da NB-569(1989):
- Na sucção: 0,6 < V < 1,5 m/s;
- No recalque: 0,60 < V < 3 m/s;
e) Dimensionamento do conjunto motor-bomba:
H = Hg + Hs ;
- Potência fornecida pela bomba:
Pl = γ . Q . H;
H ⇒⇒ Altura manométrica total;
Hg ⇒⇒ Altura geométrica Total;
Hs ⇒⇒ Perda de carga Total;
“ As perdas de cargas podem ser calculadas com
um livro de hidráulica, caso seja um pré-
dimensionamento considerar H = 1,4 . Hg”
Pl = Potência líquida fornecida pela bomba, KW;
N.m/s;
γγ = peso específico da água N/m3;
Q = Vazão, m3/s;
H = Altura manométrica total, m.
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- Rendimento da bomba:
η = Pl / Pb ; 
Obs. 1.: Para a escolha do tipo de bomba necessária é ideal consultar os fornecedores de
bombas com seus respectivos catálogos e curvas de rendimento;
Obs. 2.: Deve ser considerado a instalação de pelo menos 2 conjuntos motor-bomba;
f) Sistema de controle e operação das Bombas:
- Sensor tipo bóia;
- Sensores pneumáticos;
- Sensores elétricos;
- Painel de comando elétrico:
- Comando liga-desliga das bombas;
- Chave seletora automático-manual;
- Chave seletora de bombas;
- Alarme e sinalização de defeitos;
- Sinalização de operação;
- Indicador de corrente (amperímetro);
- Indicador de tensão (voltímetro);
- Controle de rotação do motor;
- Supervisão do sistema.
ηη = rendimento ou eficiência da bomba;
Pb = potência consumida pela bomba, KW; N.m/s.
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g) Principais requisitos para o projeto de uma EEE:
- Memorial descritivo da instalação;
- Memória de cálculo hidráulico;
- Especificações dos serviços em materiais;
- Orçamento;
- Desenhos;
- Arquitetura e urbanização, Fundação e estrutura, instalações prediais, tubulações,
eletricidade, perfil hidráulico, esquemas e diagramas complementares;
- Manual de operação.
h) Recomendações de projeto gerais:
- instalações de “by-pass”;
- instalação de “Stop-Log”;
- instalação de equipamentos para remoção de sólidos grosseiros;
- instalação de dispositivos para medição;
- possibilidade de inspeção e manutenção;
Para conseguir um bom projeto é necessário que o projetista conheça muito bem a
operação de uma estação de tratamento de esgoto. Deve-se antes de iniciar um projeto,
visitar pelo menos umas 10 estações elevatórias de esgoto. O conhecimento de problemas
operacionais que ocorrem com o passar do tempo na operação de uma EEE e sua
correção no projeto devem ser parte da rotina de um bom projetista.
É normau a verificação de erros consecutivos de projetistas renomados, devido ao
pouco tempo dos mesmos para realizarem visitas às instalações de seu projeto. Um bom
projeto é feito 70 % fora do escritório e 30% dentro do escritório. Dentro do escritório
somente é elaborado o dimensionamento. Os detalhes devem ser feitos através de visitas
a instalações bem sucedidas.
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1.11 Exercícios:
1. Quais são os principais tipos de sistemas de esgotamento sanitário? Qual é o
sistema utilizado no Brasil?
2. Qual é a situação do esgotamento sanitário no Brasil? E do tratamento?
3. O que é sistema Local de tratamento?
4. Na seguinte indústria foi monitorado o despejo de esgoto no rio:
T(s) ∞∞ ∞∞ ∞∞ ∞∞ ∞∞ ∞∞ ∞∞ 50 50 50 50 50
Horas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
T(s) 50 25 25 25 25 25 25 ∞∞ ∞∞ ∞∞ ∞∞ ∞∞
Horas 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Obs: ∞∞ significa que não está saindo água da tubulação.
a) Qual é a vazão média entre as 7 e 12 horas?
b) Qual é a vazão média entre 13 e 18 horas?
c) Qual a vazão média entre 7 e 18 horas?
d) Qual a vazão média diária?
5. Na mesma indústria do exercício 4 foi micromedido o seguinte volume:
7:00 horas do dia 12 de janeiro: 1083457 Litros;
7:00 horas do dia 13 de janeiro: 1150957 Litros;
a) Qual a vazão média diária de água?
b) Calcular o coeficiente de retorno desta a indústria usando os valores do exercício
04?
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6. Estimar a população para o ano de 2020?
Censo:
1970 - 250000 habitantes; 1980 – 350000 habitantes; 1990 – 425000 habitantes;
1998 – 475000 habitantes.
a) pelo método aritmético;
b) pelo método do prolongamento manual;
c) pelo método geométrico;
d) pelo método da curva logística;
e) Qual as 2 melhores alternativas? Justificar?
7. Determine usando os dados da alternativa e) da questão 6:
a) Vazão média do consumo de água?
b) Vazão máxima horária de água?
c) Vazão máxima diária de água?
d) Vazão média de esgoto?
e) Vazão mínima de água?
8. Calcular a vazão de esgoto?
a) população : 4000 hab.;
b) população: 10000 hab.;
c) população: 30000 hab.;
d) população: 100000 hab.;
e) população 300000 hab.;
f) Bar com 100 fregueses por dia;
g) Hotel com 50 hóspedes por dia e 5 funcionários;
h) Escola particular com 15 funcionários;
i) Restaurante com 200 refeições por dia;
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9. Calcular a vazão da indústria?
a) Cervejaria que produz 1000000 de litros por mês;
b) Curtume que produz 10 toneladas por mês;
c) Fábrica de papel que produz 1000 toneladas por ano;
10. No item d) da questão 7 não foi considerado a taxa de infiltração de água na rede
de esgoto. Para projetar a estação de tratamento de esgoto é necessário este valor.
Sabe-se que existem 100 km de rede de esgoto. Calcular a vazão média de projeto
(vazão média + vazão devido a infiltração)?
11. Rascunhar no papel uma curva de demanda de água típica? Explicá-la?
12. Quais as metodologias para determinação da vazão instantânea de um rio?
13. Para medir a vazão de um rio uma equipe de Saneamento fez algumas medidas
no rio:
Área da Seção (
m2)
10 11 12 15 14 14 8 9 9 8 8
Distância (metros) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
T(s) 700 650 750 700 700 700 675 680 690 685 703 715 680 675 676 665 660 675 673 675
Qual é a vazão instantânea do rio (usar item 1.3 a)?
14. Qual a vazão instantânea do rio?
Qrio = ?; SDFrio = 10 mg/l; SDFmistura = 100 mg/l; SDFsal = 1000 mg/l;
Qsal = 1 l/s; Qmistura = Qrio + Qsal;
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15. Calcular o Q7,10 do Rio Corumbataí ( rio afluente ao rio Piracicaba)?
Área de influencia anterior a estação de tratamento de esgoto: 10000 há;
1 há = 10000 m2;
Índice pluviométrico= 1300 mm / ano;
16. O que é poluição de um rio?
17. O que é autodepuração de um rio?
18. Dados:
Qrio = 5000 l/s; DBOrio = 10 mg/l; Qe = 10 l/s; DBOe = 1500 mg/l;
Calcular a concentração do rio após a mistura?
19. Dados:
Qrio = 5000 l/s; ODrio = 7 mg/l; Qe = 10 l/s; ODe = 1 mg/l; ODsaturação = 8 mg/l;
Calcular o déficit inicial de OD no rio?
20. Com os dados das questões 18 e 19. Calcular a DBOu na mistura?
21. Usando os dados das questões anteriores, traçar o perfil de oxigênio dissolvido
em função do tempo e da distância?
22. Qual o OD crítico? Qual o tempo e a distância que ocorrerá o ODcritíco?
Obs.: Usar dados das questões acima.
23. Calcule a eficiência da ETE?
a) DBO5afluente = 450 mg/l; DBO5efluente = 90 mg/l;
b) DBO5afluente = 800 mg/l; DBO5efluente = 87 mg/l;
c) DBO5afluente = 350 mg/l; DBO5efluente = 40 mg/l;
d) DBO5afluente = 4500 mg/l; DBO5efluente = 500 mg/l;
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24) Calcule a carga orgânica?
a) DQO = 300 mg/l, Q = 100 l/s;
b) Com os valores da alternativa a) estimar a população;
c) População de 10000 habitantes e carga per capta 54 g DBO / hab. Dia;
25) Como podem ser classificados os sólidos presentes no esgoto?
26) O que é matéria orgânica?
27) Qual é a carga orgânica?
a) 3 toneladas de açúcar;
b) 1 tonelada de papel;
c) 10000 litros de vinho;
d) 3000 porcos;
e) 10000 galinhas;
f) 100 vacas;
28) Quais os principais tipos de EEE (estações elevatórias de esgoto)?
29) Quais classificações podem ser dadas as estações elevatórias de esgoto?
30) Quais as principais funções de uma EEE?
31)Dimensionar um poço de sucção de uma EEE que tenha uma vazão de 1 l/s e H =
10 metros;
Adotar: bomba;
32) Qual o conjunto motor – bomba poderia ser utilizado na questão anterior?
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33. Qual o tipo de tratamento que você escolheria para este tipo de efluente?
 Características dos esgotos sanitários antes do sistema de tratamento e concentrações máximas
admitidas do efluente tratado.
Constituinte Esgoto Bruto
(mg/l)
Efluente Tratado
(mg/l)
Sólidos Totais 800 200
 Dissolvidos Totais 550 190
 Dissolvidos Fixos 330 185
 Dissolvidos Voláteis 220 5
 Suspensos Totais 250 10
 Suspensos Fixos 60 3
 Suspensos Voláteis 190 7
Sólidos Sedimentáveis 10 0
 DBO5 250 10
 COT 150 3
 DQO 450 45
Nitrogênio (Total) 45 < 5
 Orgânico 20 < 1
 Amoniacal 25 0
34. Uma descarga em um pequeno córrego possui as seguintes características:
Esgoto Inverno Verão
Q (m3/s) 0,1 0,1
T(º C) 21 21
DBO5 (g/m3) 100 100
OD (g/m3) 0 0,0
K20 ºC ( d-1) 0,2 0,2
Córrego Inverno Verão
Q (m3/s) 3 1,5
T(º C) 12 25
DBO5 (g/m3) Zero Zero
Déficit de OD (g/m3) Zero Zero
Kt ( d-1) 0,08 0,26
K2t ( d-1) 0,55 0,40
Determine o maior déficit de OD e a concentração de OD mínimo a jusante
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35) Qual é a eficiência necessária da ETE A e da ETE B para remoção de
DBO5?
Distância entre o lançamento da cidade A e o rio principal = 5000 metros.
Distância entre a cidade B e a interseção dos dois rios = 15000 metros.
Esgoto:
DBO5 = 300 mg / l
OD = zero mg/l
Q = 120 l/s
Rio classe 4
Rio classe 3 a
b
Esgoto:
DBO5 = 300 mg / l
OD = zero mg/l
Q = 100 l/s
Rio:
Qr = 100700 l/s
Qr = 30000 l/s
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1.11) Bibliografias Consultadas:
01. NB-570/ABNT(1990). Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário.
Associação Brasileira de Normas Técnicas.
02. CAMPOS, J.R.(1990). Alternativas para Tratamento de Esgotos Sanitários.
Consórcio Intermunicipal das bacias dos rios Piracicaba e Capivari. 03
03. NB-7229/ABNT(1993). Projeto, construções e operação de sistemas de tanques
sépticos. Associação Brasileira de Normas Técnicas
04. FORESTI, E.(1998) – “Notas da aula de Processos e Operações em Tratamento
de Resíduos SHS-705”, Pós Graduação em Hidráulica e Saneamento na Escola
de Engenharia de São Carlos.
05. IMHOFF, K. R.(1986) – Manual de Tratamento de Águas Residuárias. São
Paulo.
06. METCALF & EDDY(1979) – “Wastewater engineering – treatment, disposal,
reuse”2nd ed.. New York. McGraw-Hill, p. 920.
07. NUNES, J.A.(1996) - Tratamento Físico Químico de Águas Residuárias
Industriais. 2ª edição Editora J. Andrade.
08. TSUTIYA, M. J.& SOBRINHO, P. A.(1999) – Coleta e transporte de esgoto
sanitário. 1ª Edição :Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
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09. SPERLING, M. V. (1996) – Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de
esgotos. 1ª edição: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental;
Universidade Federal de Minas Gerais.
10. MARÇAL, E. J (1997) – Estudo de Autodepuração de esgotos sanitários:
Relatório realizado na Sanasa – Campinas como parte do trabalho de
despoluição de córregos urbanos.
11. NB-569/ABNT (1989) – Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário:
Associação Brasileira de Normas Técnicas.
12. FORTES, J., CUNHA, C. (1994). Influência das águas continentais sobre as regiões
costeiras: Enfoque da legislação atual. Qualidade de águas continentais no
Mercosul. ABRH publicação n º 2, dez. 1994. 420p.