Prévia do material em texto
FICHA TÉCNICA ® 2021. 3JC Engrenharia Todos os direitos reservados A reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em partes, constitui violação dos direitos autorais (Lei nº 9.610) Produto: Estação de Tratamento de Esgoto do Bairro Carité, Juazeiro do Norte - CE Empresa: 3JC Engenharia LTDA/CE CNPJ: 20. 0. 992/0001-13 Informações para contato: JL Tecnologia Ambiental Endereço: Avenida Plácido Aderaldo, 1224. Planalto – Juazeiro do Norte - CE Telefone: (88) 35335-3535 Site: www.3jcengenharia.com.br E-mail: 3jcengenharia@gmail.com Publicação elaborada por: 3JC Engenharia LTDA/CE Engenheiros Responsáveis: Enga°. Ambiental e Sanitário Caio Pereira Rodrigues CREA: 242448350-0 Contato: (88) 9900-0024 Engª. Ambiental e Sanitário Jeane Rufino de Oliveira CREA: 263548992-0 Contato: (88) 9900-0048 Eng. Ambiental e Sanitário Jefferson Davi Silva Lemos CREA: 485723645-0 Contato: (88) 9900-0096 Engª. Ambiental e Sanitário Juliana Batista de Souza Contato: (88) 9900-0189 Engª. Ambiental e Sanitário Raylla Oliveira Contato: (88) 9900-0132 Contratante: Prefeitura Municipal de Juazeiro do Norte CNPJ: 24.424.854/0001-20 Contrato N° 2021-653438836327 EQUIPE TÉCNICA Produto: Projeto Básico de uma Estação de Tratamento de Esgoto Empresa: JL TECNOLOGIA AMBIENTAL Endereço: Avenida Plácido Aderaldo, 1224. Planalto – Juazeiro do Norte – CE. Contatos: (88) 99234-5015 / 3jcengenharia@gmail.com Contrato: 2021-653438836327 Objeto: Implantação da Estação de Tratamento de Esgoto do bairro Carité, Juazeiro do Norte -CE Engenheiros Responsáveis: Enga°. Ambiental e Sanitário Caio Pereira Rodrigues CREA: 242448350-0 Contato: (88) 9900-0024 Engª. Ambiental e Sanitário Jeane Rufino de Oliveira CREA: 263548992-0 Contato: (88) 9900-0048 Eng. Ambiental e Sanitário Jefferson Davi Silva Lemos CREA: 485723645-0 Contato: (88) 9900-0096 Engª. Ambiental e Sanitário Juliana Batista de Souza Contato: (88) 9900-0189 Engª. Ambiental e Sanitário Raylla Oliveira Contato: (88) 9900-0132 Contratante: Prefeitura Municipal de Juazeiro do Norte CNPJ: 24.424.854/0001-20 APRESENTAÇÃO O presente relatório (Volume I/II) consiste na descrição e dimensionamento do projeto básico da Estação de Tratamento de Esgoto do Bairro Carité, localizado no município de Juazeiro do Norte – Ceará, considerando um horizonte de 20 anos. Sua elaboração deu-se a partir da solicitação feita pela Construtora Lerosol e acordado por meio do contrato 2021-653438836327. Constitui-se de dois volumes, assim organizados: · Volume I/II – Relatório Geral Tomo I – Memorial Descritivo e de Cálculo. Tomo II – Especificações Técnicas · Volume II/II – Peças Gráficas Tomo I – Prancha Topográfica Tomo II - Layout da ETE Tomo III - Tratamento Preliminar/Estação elevatória Tomo IV - Estruturas de apoio Tomo V - Reator UASB Tomo VI - Tanque de contato – Desinfecção Tomo VII - Leito de secagem LISTA DE FIGURAS Figura 01 - Fluxograma da ETE Figura 02 - Localização de Juazeiro do Norte. Figura 03 - Bairro Carité, Juazeiro do Norte – CE Figura 04 - Municípios integrantes Sub-bacia do Rio Salgado Figura 05 - Curva de crescimento populacional Figura 06 - Dimensões padronizadas da Calha Parshall Figura 07 - Bomba 50DL61.5 Figura 10 - Níveis de tratamento e valores típicos dos principais parâmetros de qualidade nos efluentes. LISTA DE EQUAÇÕES Equação 01 – População de início de plano Equação 02 – População de fim de plano Equação 03 – Vazão de infiltração (início e fim de plano) Equação 04 – Vazão média de esgoto (início e fim de plano) Equação 05 – Vazão mínima de esgoto (início e fim de plano) Equação 06 – Vazão máxima de esgoto (início e fim de plano) Equação 07 – Declividade mínima de projeto da rede coletora Equação 08 – Declividade do terreno para cada trecho da rede coletora Equação 09 – Declividade de projeto para cada trecho da rede coletora Equação 10 – Altura da lâmina líquida na Calha Parshall (mínima, média e máxima) Equação 11 – Rebaixo hidráulico Equação 12 – Eficiência do gradeamento Equação 13 – Área útil da grade Equação 14 – Área da seção do canal da grade Equação 15 – Largura do canal da grade Equação 16 – Número de barras Equação 17 – Velocidade à montante da grade Equação 18 – Velocidade na passagem da grade Equação 19 – Perda de carga na grade limpa Equação 20 – Perda de carga na grade obstruída Equação 21 – Diâmetro do Emissário de Esgoto Bruto Equação 22 – Igualdade da relação y/d (Tabela 2.13 (NUVOLARI, 2003, p. 30)) Equação 23 – Altura da lâmina líquida no Emissário de Esgoto Bruto sem a perda de carga de jusante Equação 24 – Altura da lâmina líquida no Emissário de Esgoto Bruto com a perda de carga de jusante Equação 25 – Velocidade do líquido na tubulação do Emissário de Esgoto Bruto Equação 26 – Área da seção transversal da caixa de areia Equação 27 – Largura da câmara da caixa de areia Equação 28 – Área da seção transversal da caixa de areia corrigida Equação 29 – Velocidade na caixa de areia (mínima, média e máxima) Equação 30 – Comprimento da caixa de areia Equação 31 – Taxa de escoamento superficial na caia de areia Equação 32 – Volume de areia acumulado diariamente Equação 33 – Altura da areia acumulada diariamente Equação 34 – Limpeza da caixa de areia Equação 35 – Vazão de início de plano para dimensionamento do poço de sucção e estação elevatória Equação 36 – Vazão de fim de plano para dimensionamento do poço de sucção e estação elevatória Equação 37 – Vazão de recalque Equação 38 – Volume efetivo do poço de sucção Equação 39 – Volume útil do poço de sucção Equação 40 – Área do poço de sucção Equação 41 – Altura efetiva do poço de sucção Equação 42 – Dimensões do poço de sucção Equação 43 – Volume remanescente no poço de sucção Equação 44 – Altura do volume renascente no poço de sucção Equação 45 – Profundidade do poço de sucção Equação 46 – Fórmula de Bresse Equação 47 - Equação de Hazen-Willians Equação 48 – Perda de carga na sucção Equação 49 – Perda de carga no recalque Equação 50 – Perda de carga linear Equação 51 – Perda de carga total Equação 52 – Altura manométrica total Equação 53 – Potência da bomba Equação 54 – Concentração inicial de DBO Equação 55 – Relação DQO/DBO Equação 56 – Carga orgânica de DQO (média e máxima) Equação 57 – Volume útil do reator UASB Equação 58 – Área do reator UASB Equação 59 – Correção da área do reator UASB Equação 60 – Correção do volume do reator UASB Equação 61 – Correção do TDH Equação 62 – Carga orgânica volumétrica (média e máxima) Equação 63 – Eficiência de remoção de DBO Equação 64 – Eficiência de remoção de DQO Equação 65 – Concentração remanescente de DBO Equação 66 – Concentração remanescente de DQO Equação 67 – Concentração de sólidos suspensos Equação 68 – Número de bocais de distribuição pela largura Equação 69 – Número de bocais de distribuição pelo comprimento Equação 70 – Número total de bocal de distribuição Equação 71 – Área de influência de cada bocal de destruição Equação 72 – Área do tubo de distribuição Equação 73 – Velocidade do líquido na tubulação de distribuição Equação 74 – Área do bocal de distribuição Equação 75 – Velocidade do líquido na saída do bocal de distribuição Equação 76 – Massa de lodo gerada diariamente Equação 77 – Vazão de lodo diária Equação 78 – Velocidade ascensional do lodo (média e máxima) Equação 79 – Produção de metano Equação 80 – Coeficiente de produção metanogênica Equação 81 – Produção volumétrica de metano Equação 82 – Produção de biogás Equação 83 – Área das aberturas de passagem do compartimento de digestão para o de decantação Equação 84 – Velocidade nas aberturas de passagem (média e máxima) Equação 85 – Área total de decantação Equação 86 – Velocidade no compartimento de decantação Equação 87 – Área do separador de fases Equação 88 – Volume do separador de fases Equação 90 – Volume útil de decantação Equação 91 – Tempo de detenção hidráulica no compartimento de decantação Equação 92 – Volume do tanque de contatopara desinfecção Equação 93 – Modelo de Selleck-Collins para estimativa de CTT efluente na desinfecção Equação 94 – Dosagem de hipoclorito de cálcio Equação 95 – Volume de lodo gerado por ciclo de operação Equação 96 – Área de secagem de lodo do leito de secagem Equação 97 – Área de secagem de lodo corrigida Equação 98 – Altura de carregamento corrigida Equação 99 – Taxa de aplicação resultante no leito de secagem SUMÁRIO CAPÍTULO I: MEMORIAL DE CÁLCULO E DESCRITIVO 15 1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 16 2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE PROJETO 16 2.1. Histórico 16 2.2. Localização e acesso 17 2.3 Aspectos demográficos 19 2.4 Aspectos climáticos 19 2.5 Aspectos ambientais 20 2.6 Aspectos hidrográficos 20 2.7 Aspectos sociais e econômicos 22 2.8 Infra-estrutura existente 22 2.9 Aspectos sanitários 23 2.10 Esgotamento sanitário 23 2.11 Abastecimento de água 23 2.12 Recurso hídrico a ser utilizado como corpo receptor do efluente tratado 23 3. LEVANTAMENTO DOS ESTUDOS E PLANOS EXISTENTES 24 4. ESTUDO POPULACIONAL E DE DEMANDA 24 4.1 Cálculo da População em início de plano 24 4.2 Cálculo da População em final de plano 24 5. ESTUDO DE VAZÃO 26 5.1 Contribuição Per capita 26 5.2 Coeficiente de Variação de Demanda 26 5.3 Coeficiente de Retorno 27 5.4 Taxa de infiltração 27 5.5 Índice de Atendimento 27 5.6 Alcance do projeto 27 5.7 Cálculo das Vazões 27 5.7.1 Início de plano 28 5.7.1.1 Vazão de infiltração de início de plano 28 5.7.1.2 Vazão média de início de plano 29 5.7.1.3 Vazão mínima de início de plano 29 5.7.1.4 Vazão máxima de início de plano 30 5.7.2 Fim de plano 30 5.7.2.1 Vazão de infiltração de final de plano 30 5.7.2.2 Vazão média de final de plano 30 5.7.2.3 Vazão mínima de fim de plano 31 6. COMPATIBILIZAÇÃO DAS COTAS TOPOGRÁFICA DA REDE COLETORA DE ESGOTO 32 7. PROJETO PROPOSTO 37 7.1 Configuração geral 37 7.2 Descrição das unidades do sistema 37 7.2.1 Tratamento Preliminar 38 7.2.2 Poço de sucção e estação elevatória 39 7.2.3 Tratamento secundário 40 7.2.4 Desinfecção 41 7.2.5 Extravasão e destino final 41 8. MEMORIAL DE CÁLCULO DA ETE 42 8.1 Tratamento preliminar 43 8.1.1 Calha parshall 43 8.1.2 Gradeamento 45 8.1.3 Caixa de areia 52 8.2 Poço de sucção e estação elevatória de esgoto bruto 57 8.2.1 Poço de sucção 58 8.2.2 Estação Elevatória de Esgoto Bruto 62 8.3 Tratamento biológico – Reator UASB 68 8.5 Leito de secagem 90 CAPÍTULO II: ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS 93 9. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 94 10. ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DIVERSA 94 10.1 Construção do Canteiro de Obras 94 11. REFERÊNCIAS 107 FICHA TÉCNICA Informações do projeto: Projeto Estação de Tratamento de Esgoto do bairro Carité em Juazeiro do Norte/CE Engenheiros Projetistas Programa Caio Pereira, Jeane Oliveira, Jefferson Davi, Juliana Batista, Raylla Oliveira Saneia + Município / Estado Localidade Data de elaboração do projeto Juazeiro do Norte / Ceará Bairro Carité MARÇO/2021 Valor do orçamento Data do orçamento Responsável pelo orçamento - - - Valor per capita (população início de projeto) Moeda Câmbio Referencial - - - Dados da População: Método de Estimativa Populacional Taxa de Crescimento Anual Alcance do Projeto Ano de Início do Projeto População Inicial de projeto Ano Final de Projeto População Final de projeto Crescimento Geométrico 1,73% 20 anos 2021 1034 2041 1226 População: Etapa Ano População Total (hab) População Atendida (hab) % Atendimento Inicial 2021 1034 1034 100% Final 2041 1226 1226 Vazões de projeto: Ano Vazão (L/s) Vazão (m³/h) Saturação Mínima Média Máxima Mínima Média Máxima 0,79 1,84 3,11 2,84 6,62 11,2 Ligações domiciliares: Discriminação Etapa Quantidade Ligação Predial padrão CAGECE Início de Plano 290 Fim de Plano 344 Rede Coletora: Material Diâmetro (mm) Extensão (m) PVC JE OCRE 150 3364 Emissário de Esgoto Bruto – EEB por gravidade: Material Diâmetro (mm) Extensão (m) PVC DEFoFo PB JE 250 150 Estação de Tratamento de Esgoto – ETE: Unidades Observação 1° Etapa 2° Etapa 3° Etapa Tratamento Preliminar Tratamento biológico – UASB Desinfecção – Hipocloração Atender a Resolução COEMA n° 02/2017 Destino Final Corpo Hídrico Receptor Emissário de Esgoto Tratado – EET por gravidade: Destino Material Diâmetro (mm) Extensão (m) Corpo receptor: Rio Salgado DEFoFo PB JE 250 100 FLUXOGRAMA DA ETE Figura 01. Fluxograma da ETE. Fonte: Autores,2021. CAPÍTULO I: MEMORIAL DE CÁLCULO E DESCRITIVO 1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS O presente projeto técnico tem como objetivo o dimensionamento da Estação de Tratamento de Esgoto do bairro Carité, situado no município de Juazeiro do Norte - Ceará. 2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE PROJETO 2.1. Histórico Juazeiro do Norte foi fundada pelo Padre Cícero Romão em abril de 1872 quando estava cavalgando pela região e encontrou algumas casas e uma capela rústica e resolveu se tornar sacerdote daquele território. A cidade se tornou um grande centro religioso. Em 1889 quando Padre Cícero distribuía a comunhão aos fiéis a hóstia começava a se transformar em sangue que se repetiu por várias vezes (Prefeitura de Juazeiro do Norte, 2015). A cidade é movimentada pelo legado deixado pelo Padre Cícero, que dizia “fé e trabalho”, portanto a economia da cidade se baseia na produção de artesanato, em sua maioria artigos religiosos. A cidade recebe um número grande de turistas que auxilia no fortalecimento da economia local. (Perfil do município de Juazeiro do Norte, 2016) Juazeiro era inicialmente um distrito da cidade vizinha Crato, até o momento em que Padre Cícero Romão Batista resolveu se fixar como pároco no lugarejo, até então sem capelão e, portanto, sem os serviços religiosos. Padre Cícero foi um dos responsáveis, tempos depois, pela emancipação e independência da cidade. Por conta do chamado “milagre em Juazeiro”, a figura do padre assumiu características místicas e passou a ser venerado pelo povo como um santo. Hoje a cidade é a segunda do estado é referência no Nordeste graças ao padre. Graças a ele, Juazeiro é considerado um dos maiores centros de religiosidade popular da América Latina, atraindo 1,5 milhão de fiéis por ano os quais vêm reverenciar Nossa Senhora das Dores e Padre Cícero que introduziu uma política de fé, amor e trabalho, tornando-se um mito para o povo nordestino. Nas romarias, a cidade se transforma em um centro de devoção com missas, bênçãos, procissões, novenas, peregrinações e visitas, além de extraordinário mercado de artesanato regional e artigos religiosos. Levas de católicos passaram a visitar o povoado em busca dos conselhos e da bênção do “Padim Ciço”. O vilarejo foi crescendo com a abertura de novas ruas e a construção de casas no entorno da fé popular. Surgiam os pequenos negócios com melhores perspectivas e o Padre Cícero sempre aconselhando: “em cada casa um santuário e em cada quintal uma oficina”. Os espaços sagrado e econômico se entrelaçaram com o trabalho e a fé caminhando juntos a ponto de servir como alicerce para o desenvolvimento de Juazeiro. A cidade é a terceira mais populosa do Ceará, a maior do interior cearense e a 104ª do Brasil. É um dos municípios de maior população do interior do Nordeste, ocupando o sétimo lugar. Devido à figura de Padre Cícero, é considerado um dos três maiores centros de religiosidade popular do Brasil, é ainda um grande pólo cultural do Brasil, sendo um dos maiores centros de artesanato e cordel do nordeste do país. A cidade tem ainda um dos maiores polos acadêmicos do interior Nordestino e é considerada como uma "Capital regional" sendo reconhecida como a "Metrópole do Cariri" 2.2. Localização e acesso 2.2.1. Localização do município e acesso O município de Juazeiro do Norte está localizado na região Sul do estado do Ceará, limitando-se ao Norte com os municípios de Caririaçu; ao Sul com Crato, Barbalha e Missão Velha; a Leste com Missão Velha e Caririaçu, e a Oeste com Crato.Sua área absoluta é de 248,8,0 km², apresentando uma altitude de 377,3 m em relação ao nível do mar e coordenadas geográficas de 7º 12' 47" Latitude Sul e 39º 12' 56" de Longitude Oeste. O município se encontra a 491,0 km de distância da capital do estado, Fortaleza (IPECE, 2017). Figura 02. Localização de Juazeiro do Norte. Fonte: Google Imagens, 2021. 2.2.2. Localização e acesso da área em estudo Figura 03. Bairro Carité, Juazeiro do Norte – CE. Fonte: Google Earth, 2021. 1. 2. 2.1 2.2 2.3 Aspectos demográficos O município possuía em 2010 uma população de 249.939 habitantes, alojada em 69.271 domicílios; sendo distribuída em 240.128 habitantes (96,07%) na zona urbana e 9.811 habitantes (3,93%) na zona rural. Além disso, possui uma densidade demográfica de 1.006,91 hab./Km² e taxa de urbanização de 96,07 % (IPECE, 2017). 2.4 Aspectos climáticos O clima da cidade é do tipo Tropical Quente Semiárido e Tropical Quente Semiárido Brando, com temperatura média anual variando de 24°C a 26°C. Apresenta pluviosidade média anual de 925,1 mm, sendo o período chuvoso de janeiro a maio (IPECE, 2017). 2.5 Aspectos ambientais O relevo de Juazeiro do Norte é composto por Chapada do Araripe e Depressões Sertanejas, apresentando solos Aluviais e Podzólico Vermelho-Amarelo. A vegetação é composta por Floresta Caducifólia Espinhosa. (IPECE, 2017). 2.6 Aspectos hidrográficos O município de Juazeiro do Norte localiza-se na Sub-Bacia Hidrográfica do Rio Salgado, posicionada na porção meridional do Estado do Ceará, limita-se a Oeste com a Sub-Bacia do Alto Jaguaribe, ao Sul com o Estado de Pernambuco, ao Leste como o Estado da Paraíba e a Nordeste com a Sub-Bacia do Médio Jaguaribe (CEARÁ, 2009). Conforme o Caderno regional da Sub-Bacia do Salgado (CEARÁ, 2009), o principal rio dessa Sub-Bacia é o Rio Salgado. Seu trajeto dá-se no sentido Sul-Norte, até encontrar o Rio Jaguaribe, próximo à cidade de Icó, logo a jusante da barragem do açude Orós. Possui uma extensão de 308 km e drena uma área de 12.623,89 Km², o equivalente a 9% do território cearense. O Rio Salgado é formado pela confluência dos Riachos dos Porcos e Rio das Batateiras e é o principal afluente da margem direita do Rio Jaguaribe. A Sub-Bacia do Salgado compreende 23 municípios cearenses (CEARÁ, 2009). Figura 04 - Municípios integrantes Sub-bacia do Rio Salgado. Fonte: Googl Imagens, 2021. Esta Sub-Bacia é constituída de rochas de embasamento cristalino pré-cambriano (58,96%), representado por rochas do Arqueano ao Proterozóico Superior. Sobre esse substrato repousam depósitos sedimentares (41,04%) como os da Bacia Sedimentar do Araripe, que apresenta uma diversificação litológica caracterizada por sequências alternadas de arenitos, siltitos, calcários, argilitos e folhelhos, podendo alcançar uma espessura total da ordem de 1.600 m. Possui uma drenagem de caráter intermitente e rica em recursos hídricos subterrâneos (CEARÁ, 2009). A Sub-Bacia do Salgado apresenta dois Sistemas Aquíferos: o das rochas sedimentares (porosos; cársticos e aluviais) e os das rochas cristalinas (fissurais), favorecendo o abastecimento humano através de poços. Os solos predominantes na sub-bacia são os Neossolos Flúvicos, Litossolos, Luvissolos, Argissolos, Planossolos, Nossolos Litólicos e Vertissolos. Usos da água e do solo na Sub Bacia do Salgado: Abastecimento Humano (poços, açudes, fontes e cisternas); Lazer (clubes e bares com bicas – na encosta da Chapada); Industria (alimentos, calçados, ourivesaria, couros, extração mineral, turismo, etc – Vale do Cariri); Recepção de Esgotos (domésticos, industriais e de saúde – carência/insuficiência de tratamento – toda Bacia); Depósito de resíduos sólidos (à céu aberto ou com mínimo controle – toda Bacia); Áreas agrícolas (capim, cana de açúcar, cultura de subsistência, frutíferas, etc – toda Bacia); Fertilizantes e Agrotóxicos (produtos químicos – no Vale); Queimadas e Desmatamentos (erosão e desertificação – todas as áreas da bacia). 2.7 Aspectos sociais e econômicos Segundo o Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE, 2017), o Índice de Desenvolvimento Municipal (IDM) em 2016 era de 35,20. Ainda de acordo com o mesmo instituto, a população extremamente pobre (com rendimento domiciliar per capita mensal de até 70,00 reais) no município correspondia a 9,64 % o equivalente a 24.099 habitantes. As principais atividades geradoras de emprego e renda são: extração mineral, indústria de transformação, Serviços Industriais de Utilidade Pública, Construção Civil, Comércio Serviços, Administração Pública e Agropecuária. O Produto Interno Bruto (PIB - R$ mil) municipal em 2015 foi de 3.921,628 e PIB per capita (R$ 1,00) foi de 14.742 (IPECE, 2017). 2.8 Infra-estrutura existente Segundo o Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará - IPECE, 2017, o município possui 68.809 domicílios (99,51%) com acesso à energia elétrica. Em relação a coleta de lixo, Juazeiro do Norte possui uma taxa de coleta de 94,22%, equivalente a 65.155 domicílios. 2.9 Aspectos sanitários As principais doenças que acometeram a população juazeirense de acordo com o último censo foram a AIDS, Dengue, Chikungunya, Febre Tifóide, Hanseníase, Hepatite Viral, Leishmaniose tegumentar, Leishmaniose Visceral, Leptospirose, Meningite, Raiva, Tétano Acidental, Tuberculose e Zika. O município possui 71 Unidades de saúde ligadas ao SUS e 58 a rede privada; o número de médicos, de leitos e de unidades de saúde por mil habitantes é de 1,63; 2,17 e 0,48 respectivamente. Além disso, Juazeiro do Norte possui uma taxa de mortalidade infantil por mil nascidos vivos de 15,97 (IPECE, 2017). 2.10 Esgotamento sanitário De acordo com o Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE, 2017) o município apresenta uma taxa pequena de cobertura urbana de esgoto (36,42). Ainda segundo o IPECE (2017), no ano de 2010 a discriminação de tipos de ligações de esgotamento sanitário existente em Juazeiro do Norte tendo como referência os domicílios particulares permanentes eram: ligações reais (24.416) e ligações ativas (22.962). 2.11 Abastecimento de água Em relação ao abastecimento de água o município conta com 91.691 ligações reais, 86.260 ligações ativas, volume d’água produzido de 21.618,569 m³ e uma Taxa de cobertura de água urbana de 99,07%, segundo o IPECE (2017). 2.12 Recurso hídrico a ser utilizado como corpo receptor do efluente tratado O corpo hídrico que irá receber o efluente tratado seguindo as recomendações da Legislação Pertinente no Estado do Ceará – Resolução COEMA n° 02, de 02 de fevereiro de 2017 é o Rio Salgado, pois o mesmo se encontra nas proximidades da localidade contemplada com a Estação de Tratamento de Esgoto. 3. LEVANTAMENTO DOS ESTUDOS E PLANOS EXISTENTES Por tratar-se de uma implantação, não há estudos anteriores de mesma natureza no local. 4. ESTUDO POPULACIONAL E DE DEMANDA 4.1 Cálculo da População em início de plano Para determinação da população inicial seguiu-se o que determina o Caderno de Normas Técnicas para Projetos de Sistemas de Abastecimento de Água e Esgotamento Sanitário (CAGECE, 2010), em sua SPO-012 versão 1, capítulo 4, item 4.8.1.4 (p. 08), sendo a quantificação populacional realizada por meio da contagem das casas na localidade e aplicando-se a taxa de ocupação média definida pelo censo demográfico de 2010 do IBGE (tabela 156 - média de moradores por domicílio), que para o município de Juazeiro é de 4 pessoas por residência. Em levantamento de campo realizado no ano 2021, verificou-se que o bairro contemplado com o projeto possui 290 residências, perfazendo, assim, uma população inicial de 1.160 habitantes, conforme demonstrado a seguir:Equação 01 Em que: Pop0 = População de início de plano (hab) Nd = Número de residências (res) To = Taxa de ocupação (hab/res) 1. 2. 3. 4. 4.1 4.2 Cálculo da População em final de plano O estudo de projeção populacional do bairro baseou-se no item 4.8.1.6 (p. 09) da SPO-012, versão 1 (CAGECE, 2010), adotando-se o método de crescimentogeométrico e aplicando-se a taxa geométrica de crescimento anual populacional para o município de Juazeiro do Norte fornecida pelo IPECE (2017) que é de 1,73%. Assim, estimou-se a população final de projeto com um horizonte de 20 anos, obtendo-se um público de 1226 habitantes, através da seguinte equação: Equação 02 A seguir são apresentados os habitantes do bairro até se atingir o horizonte de projeto de 20 anos, bem como, a curva de crescimento populacional obtida com base na equação anterior. Tabela 01. Crescimento populacional. Ano População 2021 1034 2022 1052 2023 1060 2024 1069 2025 1078 2026 1086 2027 1095 2028 1104 2029 1113 2030 1122 2031 1131 2032 1140 2033 1150 2034 1159 2035 1068 2036 1178 2037 1187 2038 1197 2039 1207 2040 1216 2041 1226 Fonte: Autores, 2021. Figura 05 - Curva de crescimento populacional. Fonte: Autores, 2021. 5. ESTUDO DE VAZÃO 5.1 Contribuição Per capita Pelas características urbanas intrínsecas da cidade de Juazeiro do Norte e tendo em vista o consumo de água, adotou-se um consumo de água (contribuição) per capita de 123,1 litros por habitante por dia. 5.2 Coeficiente de Variação de Demanda Adotou-se os seguintes valores de coeficientes de variação de demanda: · Coeficiente de máxima vazão diária K1 = 1,2 · Coeficiente de máxima vazão horaria K2 = 1,5 · Coeficiente de mínima vazão horaria K3 = 0,5 5.3 Coeficiente de Retorno Adotou-se o Coeficiente de retorno R = 80% (0,80) 5.4 Taxa de infiltração A SPO-012, versão 1, item 4.8.5.4 (p. 10) (CAGECE, 2010) recomenda adotar o valor de 0,25 L/s.km como Taxa de infiltração para projeto de esgotamento sanitário no Estado do Ceará. Desse modo, foi adotado a taxa de infiltração de 0,25 L/s.km. 5.5 Índice de Atendimento Será atendido 100% da população prevista em fim de plano. 5.6 Alcance do projeto O período de alcance é o horizonte de 20 anos (ou seja, ano 2041), considerando uma taxa geométrica de crescimento anual de 1,73% conforme dados do IPECE (2017). Após esse período faz-se necessário nova análise e projeto. 5.7 Cálculo das Vazões · Vazão de infiltraçãoEquação 03 Em que: Qinf = Vazão de infiltração em L/s; L = Extensão da rede coletora de esgoto em Km; Tinf = Taxa de infiltração em L/s.Km. Equação 04 · Vazão média Em que: = Vazão média em L/s; Pop = População em hab; QPC = Consumo per capita em L/hab.dia; R = Coeficiente de retorno; Qinf = Vazão de infiltração em L/s. · Vazão mínimaEquação 05 Em que: Qmin = Vazão mínima em L/s; K3 = Coeficiente de mínima vazão horaria. Equação 06 · Vazão máxima Em que: Qmax = Vazão máxima em L/s; K1 = Coeficiente de máxima vazão diária; K2 = Coeficiente de máxima vazão horaria; = Vazão média em L/s sem a vazão de infiltração; Qinf = Vazão de infiltração em L/s. 1. 2. 3. 4. 5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.7.1 Início de plano 5.7.1.1 Vazão de infiltração de início de plano A infiltração no sistema de esgotamento ocorre através de tubos defeituosos, conexões, juntas ou paredes de poços de visita. A quantidade de água infiltrada depende de diversos fatores, como extensão da rede coletora, diâmetro das tubulações, área servida, tipo de solo, profundidade do lençol freático, topografia e densidade populacional (número de conexões por unidade de área) (von SPERLING, 2005). Em que: Qinf = Vazão de infiltração em L/s; L = Extensão da rede coletora de esgoto em Km; Tinf = Taxa de infiltração de 0,25 L/s.Km (SPO-012, versão 1, item 4.8.5.4, p. 10; CAGECE, 2010). 5.7.1.2 Vazão média de início de plano A vazão média de esgoto para o início do plano foi calculada por meio da seguinte equação: Em que: = Vazão média de início de plano em L/s; Pop = População inicial em hab; QPC = Consumo per capita em L/hab.dia; R = Coeficiente de retorno de 80% (0,80)(ABNT NBR 9649/1986, Anexos, Item A - 8.1, p. 07). Qinf = Vazão de infiltração em L/s. 5.7.1.3 Vazão mínima de início de plano Segundo von Sperling (2005, p. 82), para a vazão mínima, pode-se excluir a vazão de infiltração, caso se deseje ficar a favor da segurança (no caso da vazão mínima, a segurança se posiciona no sentido de se estabelecer a menor vazão). Em que: Qmin i = Vazão mínima de início de plano em L/s; K3 = Coeficiente de mínima vazão horaria; K3 = 0,5 = Vazão média de início de plano em L/s sem a vazão de infiltração. 5.7.1.4 Vazão máxima de início de plano Em que: Qmax i = Vazão máxima de início de plano em L/s; K1 = Coeficiente de máxima vazão diária; K1 = 1,2 K2 = Coeficiente de máxima vazão horaria; K2 = 1,5 = Vazão média de início de plano em L/s sem a vazão de infiltração; 5.7.2 Fim de plano 5.7.2.1 Vazão de infiltração de final de plano Em que: Qinf = Vazão de infiltração de fim de plano em L/s; L = Extensão da rede coletora de esgoto em Km; Tinf = Taxa de infiltração de 0,25 L/s.Km 5.7.2.2 Vazão média de final de plano Em que: = Vazão média de fimde plano em L/s; Pop = População final em hab; QPC = Consumo per capita em L/hab.dia; R = Coeficiente de retorno de 80% (0,80) Qinf = Vazão de infiltração de fim de plano em L/s. 5.7.2.3 Vazão mínima de fim de plano Segundo Von Sperling (2005, p. 82), para a vazão mínima, pode-se excluir a vazão de infiltração, caso se deseje ficar a favor da segurança (no caso da vazão mínima, a segurança se posiciona no sentido de se estabelecer a menor vazão). Em que: Qmin f = Vazão mínima de fim de plano em L/s; K3 = Coeficiente de máxima vazão horaria; K3 = 0,5 = Vazão média de fim de plano em L/s sem a vazão de infiltração. 5.7.2.3.1 Vazão máxima de fim de plano Em que: Qmax f = Vazão máxima de fim de plano em L/s; K1 = Coeficiente de máxima vazão diária; K1 = 1,2 K2 = Coeficiente de máxima vazão horaria; K2 = 1,5 = Vazão média de fim de plano em L/s sem a vazão de infiltração; Qinf = Vazão de infiltração de fim de plano em L/s. 6. COMPATIBILIZAÇÃO DAS COTAS TOPOGRÁFICA DA REDE COLETORA DE ESGOTO Equação 07 6.1 Declividade mínima de projeto Em que: Imín = Declividade mínima para vazão média de início de projeto em m/m; Qmed = Vazão média de início de projeto em L/s. 6.2 Declividade de terreno calculada para cada trecho da rede Equação 08 Onde: Iter = Declividade do terreno no trecho da rede em m/m; CTM = Cota topográfica do Terreno de Montante em m; CTJ = Cota topográfica do Terreno de Jusante em m; L = Extensão do trecho em m. Trechos: 6.3 Declividade de projeto calculada para cada trecho da rede Equação 09 Onde: Iproj = Declividade de projeto no trecho da rede em m/m; CCM = Cota do Coletor de Montante em m; CCJ = Cota do Coletor de Jusante em m; L = Extensão do trecho em m. Trechos: OBSERVAÇÃO: Em alguns trechos não foi possível seguir a declividade de terreno, em virtude do seu valor ser inferior ao mínimo recomendado pela CAGECE (Imín = 0,005m/m) e também inferior à declividade mínima de projeto calculada pela equação 11, seja decorrente de elevações nas cotas topográficas que impossibilitavam o fluxo do esgoto via gravidade, seja por diferenças de cotas de terreno muito pequenas para a extensão do trecho considerado. Ainda, buscava-se sempre uma declividade do coletor que atendesse o valor mínimo recomendado e que possibilitasse que todos os PVs (Poços de Visitas) possuíssem uma profundidade mínima de 1,20 metros. Levando em consideração esses fatos, fica sabido para esse projeto, que as declividades dos coletores devem ser as declividades de projeto (Iproj) calculadas anteriormente; a fim de garantir o perfeito funcionamento do sistema por gravidade, e estando de acordo com as normas da concessionária de referência, CAGECE. 7. PROJETO PROPOSTO 7.1 Configuração geral Através do traçado da rede coletora e da compatibilização topográfica, é possível visualizar que o efluente que adentra a rede é encaminhado até o PV 17 (Localizado na AV. Gabriel Afonso); a partir de então o esgoto segue pelo Emissário de Esgoto Bruto(EEB) com 150 m de extensão até atingir a Estação de Tratamento de Esgoto. Faltando A ETE, do loteamento do bairro Carité será constituída por: tratamento preliminar (gradeamento, caixa de areia e calha Parshall), estação elevatória, reator UASB e desinfecção. Após a etapa do tratamento, o efluente afluirá no Rio Salgado, através do Emissário de Esgoto Tratado (EET). Recomenda-se a supervisão contínua da qualidade do efluente que está sendo lançado no corpo receptor, para garantir que aquele não venha a gerar uma externalidade negativa no meio recebedor. Quanto o tratamento deverá estar em conformidade com os padrões da Resolução COEMA n° 02/2017. Toda essa concepção descrita anteriormente pode ser visualizada no fluxograma da Figura 01, a qual permite uma identificação das unidades e suas inter-relações. Ressalta-se que a operação e manutenção do sistema serão de responsabilidade da Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE, a concessionária responsável pelo saneamento da cidade. 7.2 Descrição das unidades do sistema O tratamento do esgoto coletado será realizado na Estação de Tratamento de Esgoto que será instalada no loteamento Carité, localizado no município de Juazeiro do Norte- CE. A ETE tem como objetivo tratar o esgoto de acordo com as determinações da Resolução COEMA n° 02/2017. A ETE proposta apresenta a seguinte configuração: Tabela 02 – Configuração do sistema. Unidades Obs. 1° Etapa 2° Etapa 3° Etapa Atender a Resolução COEMA n° 02/2017 Tratamento preliminar Tratamento biológico (UASB) Desinfecção (Hipocloração) Fonte: Autores, 2021. 7.2.1 Tratamento Preliminar Segundo von Sperling (2005), o tratamento preliminar destina-se principalmente à remoção de sólidos grosseiros e areia. Os mecanismos básicos de remoção são de ordem física. Além das unidades de eliminação dos sólidos grosseiros, inclui-se também uma unidade para a medição de vazão. Visto que o tratamento preliminar o objetivo é a remoção dos sólidos grosseiros, o tratamento preliminar da ETE proposta para o Loteamento Carité será composto por: gradeamento, caixa de areia e calha Parshall. O primeiro processo unitário geralmente encontrado em estações de tratamento de esgoto é o gradeamento. Uma grade é um equipamento com aberturas de dimensões ,uniformes que é utilizada para reter sólidos grandes contidos no esgoto influente à estação de tratamento. Sua função principal é a remoção de materiais grosseiros do esgoto, que podem: danificar ou obstruir equipamentos de processos subsequentes; reduzir a confiabilidade e a eficiência de todo o processo; e contaminar as tubulações (METCALF e EDDY, 2016). O gradeamento aqui proposto terá limpeza manual, e será do tipo fino com barras em aço inox de espessura de 0,5 cm; espaçadas com 1,2 cm uma da outra segundo as recomendações da ABNT NBR 12.209/2011. A caixa de areia, também denominada desarenador, tem como finalidade básica a remoção de areia para: evitar abrasão nos equipamentos e tubulações; eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações, tanques, orifícios, sifões, etc; e facilitar o transporte do líquido, principalmente a transferência de lodo, em suas diversas fases (von SPERLING, 2005). O desarenador proposto será do tipo câmara dupla com limpeza manual, fluxo horizontal e seção retangular (tipo canal) segundo as orientações da ABNT NBR 12.209/2011. A calha Parshall é um dispositivo com dimensões padronizadas que possui um trecho curto de canal com geometria de fundo e paredes que acelera a velocidade da água e cria uma passagem por escoamento crítico. A medição de nível é feita a montante da passagem pelo regime crítico, e pode ser relacionada diretamente à vazão. Uma grande vantagem é que existe uma relação direta e conhecida, ou facilmente calibrável, entre a vazão e a cota. E desvantagem do custo relativamente alto de instalação. Além disso, durante eventos extremos estas estruturas podem ser danificadas ou, até mesmo, inutilizadas (UTFPR, s.d.). 7.2.2 Poço de sucção e estação elevatória A ETE contará com uma estação elevatória para recalcar o esgoto do poço de sucção para o reator anaeróbio. O conjunto motobomba do poço de sucção deve ser submersível de eixo vertical e em número de dois, sendo um em operação e um de reserva. Recomenda-se poço de sucção da elevatória quadrado em concreto armado e dimensionado de forma que o tempo de detenção do esgoto não ultrapasse 30 minutos conforme normas técnicas. Deve ser instalado na elevatória, um sistema de içamento dos conjuntos motobombas através de monovia com talha para auxiliarem nos serviços de manutenção. Além disso, o conjunto elevatório será de eixo vertical, trabalhando de forma afogada, possuirá rotor aberto que possibilite a passagem de sólidos e terá que vencer um desnível geométrico de 8,85 m. O esgoto acumulado no poço de sucção será bombeado para dentro do reator UASB por meio de uma bomba com potência de 2,0 CV (modelo 50DL61.5 EBARA) e tubulação de recalque de 75 mm. 7.2.3 Tratamento secundário Processa, principalmente, a remoção de sólidos e de matéria orgânica não sedimentável e, eventualmente, nutrientes como nitrogênio e fósforo. Após as fases primária e secundária a eliminação de DBO deve alcançar 90%. É a etapa de remoção biológica dos poluentes e sua eficiência permite produzir um efluente em conformidade com o padrão de lançamento previsto na legislação ambiental. Basicamente, são reproduzidos os fenômenos naturais de estabilização da matéria orgânica que ocorrem no corpo receptor, sendo que a diferença está na maior velocidade do processo, na necessidade de utilização de uma área menor e na evolução do tratamento em condições controladas. O tratamento secundário aqui proposto para a ETE do bairro Carité será realizado por Reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), com o intuito de realizar a estabilização da matéria orgânica de forma anaeróbia. Para o reator em questão seguiu-se as recomendações da ABNT NBR 12.209/2011, item 6.4. Assim, adotou-se um reator do tipo retangular, com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 7 horas em função da temperatura do líquido na região no mês mais frio (22°C) e uma profundidade útil total de 4 metros. O esgoto afluirá a uma caixa de distribuição no topo do reator UASB, local de onde partem os tubos de distribuição com diâmetro de 100 mm e bocal de distribuição de 50 mm, até uma distância de 0,15 m do fundo do reator. As paredes do compartimento de decantação terão inclinação de 52°, e as tubulações de descarga de lodo terão 100 mm de diâmetro; essas tubulações estarão posicionadas rente ao fundo, e a 0,8 m e 1,3 m acima do fundo do reator. O lodo descarregado do reator será encaminhado para um leito de secagem com altura de carregamento de 0,30 m e ciclo de operação resultante de 25 dias. 7.2.4 Desinfecção A desinfecção dos esgotos deve ser considerada quando se pretende reduzir os riscos de transmissão de doenças infecto-contagiosas. Nesse sentido, os requisitos de qualidade de uma água devem ser avaliados em função dos usos previstos para a mesma. O objetivo principal da desinfecção é destruir os microrganismos enteropatogênicos, que podem estar presentes no efluente tratado, para tornar segura a água receptora de uso posterior. O risco de contaminação está relacionado ao fato que os esgotos contêm uma série de organismos patogênicos que são excretados juntamente com as fezes de indivíduos infectados. Nesse projeto, adotou-se o processo de cloração para desinfecção do efluente antes do seu lançamento no corpo hídrico receptor (Rio Salgado). O cloro é largamente o desinfetante mais utilizado nas estações de tratamento, além de ser uma tecnologia mundialmente conhecida. Sua ação desinfetante deve-se principalmente ao mecanismo de oxidação do material celular. O sistema utilizado será do tipo Hipocloração com hipoclorito de cálcio na forma sólida a 65%. A aplicação do mesmo será realizada através de clorador com capacidade para 110 pastilhas. O sistema conta ainda com um tanque de contato para garantia de um residualde cloro. Seguindo as recomendações da ABNT NBR 12.209/2011, item 8.2, o tempo de contato adotado do cloro com o efluente será de 45 minutos e terá relação comprimento:largura de 10:1. 7.2.5 Extravasão e destino final Os extravasores de esgoto sanitário devem ser concebidos nos projetos de sistemas de esgotos para escoar eventuais excessos de esgoto ou de água. Estas canalizações ou estruturas são projetadas nas tubulações, canais, órgãos acessórios, elevatórias e nas Estações de Tratamento de Esgotos (ETE´s), uma vez que o escoamento dos sistemas por gravidade é contínuo e eventualmente necessitam desviar o fluxo, por questões de manutenção, manobras ou para desviar excedentes de água para controle de inundações, no caso do sistema de drenagem pluvial. Após o tratamento na ETE, o efluente deverá está enquadrado nas condições estabelecias pela Legislação Pertinente no Estado do Ceará –Resolução COEMA n° 02, de 02 de fevereiro de 2017 que dispõe sobre padrões e condições para lançamento de efluentes líquidos gerados por fontes poluidoras, no estado do Ceará. Tendo o efluente apto para lançamento no corpo receptor (Rio Salgado), o lançamento será feito pelo Emissário de Esgoto Tratado por gravidade com diâmetro de 250 mm, saindo do Tanque de contato e direcionado até a cota de cheia do corpo receptor (Rio Salgado) para evitar afogamento das estruturas de montante. 8. MEMORIAL DE CÁLCULO DA ETE Tabela 03 – Dados utilizados para o dimensionamento do sistema. Parâmetros Quantidade Unidade N° de residências (início de plano) 290 Residências Taxa de ocupação residencial 4 Habitantes/Residências Taxa geométrica de crescimento anual 0,81 % Horizonte de projeto 20 Anos População inicial 1034 Habitantes População final 1226 Habitantes Carga per capita 54,00 gDBO/hab.dia Consumo per capita de água 123,1 L/hab.dia Coeficiente de retorno 80 % Extensão da rede 3364,44 m Taxa de infiltração 0,25 L/s.Km Vazão mínima (início de plano) 0,59 L/s Vazão média (final de plano) 1,65 L/s Vazão máxima (final de plano) 2,77 L/s Fonte: Autores, 2021. 8.1 Tratamento preliminar 8.1.1 Calha parshall As dimensões da Calha Parshall são padronizadas de acordo com o tamanho da garganta, e essa é determinada através de uma faixa de vazão conforme a figura a seguir: Figura 06 - Dimensões padronizadas da Calha Parshall Fonte: DOMOGLASS, s.d. De acordo com as vazões calculadas para o presente projeto, fez-se necessário uma Calha Parshall com garganta (W) de 3 polegadas, sendo suas dimensões mostradas na figura 06. A) Altura da lâmina líquida – HEquação 10 Em que: H = Altura da lâmina líquida em m; Q = Vazão em m³/s; k = Coeficiente para Calha Parshall de 3” (adimensional); n = Coeficiente para Calha Parshall de 3” (adimensional). Altura mínima - Hmin · Altura média - Hmed · Altura máxima - Hmax Em que: Hmin = Altura da lâmina mínima em m; Hmed = Altura da lâmina média em m; Hmax = Altura da lâmina máxima em m; Qmin = Vazão mínima em m³/s; Qmed = Vazão média em m³/s; Qmax = Vazão máxima em m³/s; k = Coeficiente para Calha Parshall de 3” (adimensional); n = Coeficiente para Calha Parshall de 3” (adimensional). A) Rebaixo hidráulico - ZEquação 11 Em que: Z = Rebaixo hidráulico em m; Qmáx = Vazão máxima em m³/s; Qmín = Vazão mínima em m³/s; Hmáx = Altura da lâmina máxima em m; Hmín = Altura da lâmina mínima em m. 8.1.2 Gradeamento Para o dimensionamento do gradeamento de limpeza manual com barras inclinadas a 45°, seguiu-se as recomendações da NBR 12.209 (ABNT, 2011), item 6.1 (p. 11). A) Eficiência da grade – E Adotado barras em aço inox de espessura (t) de 5mm, com espaçamento (a) fino de 12 mm (NBR 12.209/2011, subitem 6.1.3, alínea c).Equação 12 Em que: E = Eficiência da grade em %; a = Espaçamento entre as barras em mm (adotado); t = Espessura das barras em mm (adotado). B) Área útil – Au Adotado a velocidade de passagem na grade (Vb) de 0,6 m/s (NBR 12.209/2011, subitem 6.1.7, alínea a)Equação 13 Em que: Au = Área útil em m²; Qmáx = Vazão máxima em m³/s; Vb = Velocidade através da grade em m/s. C) Área da seção do canal - SEquação 14 Em que: S = Área da seção do canal em m²; Au = Área útil em m²; E = Eficiência da grade. D) Largura do canal - BEquação 15 Em que: B = Largura da base do canal em; S =Área da seção do canal em m²; Hmáx = Altura da lâmina máxima em m; Z = Rebaixo hidráulico em m. E) Número de barras - NbEquação 16 Em que: Nb = Número de barras; B = Largura da base do canal em m; t = Espessura da barra em m; a = Espaçamento entre as barras em m. F) Velocidade à montante da grade – V0Equação 17 Em que: V0 = Velocidade à montante da grade em m/s; Qmáx = Vazão máxima em m³/s; S =Área da seção do canal em m². G) Velocidade de passagem na grade - VEquação 18 Em que: V = Velocidade de passagem na grade em m/s; Qmáx = Vazão máxima em m³/s; Au = Área útil em m². H) Perda de carga na grade limpa - hfLEquação 19 Em que: hfL = Perda de carga na grade limpa em m; V = Velocidade de passagem na grade em m/s; V0 = Velocidade à montante da grade em m/s; g = Gravidade (adotado 9,81 m/s²). OBSERVAÇÃO: Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.1.7, alínea c, a perda de carga mínima a ser considerada no cálculo para estuda das condições de escoamento de montante para grades de limpeza manual é de 0,15 m, assim, fica sabido que esse será o valor adotado no presente projeto. I) Perda de carga na grade obstruída - hfO Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.1.7, alínea d, para grades de limpeza manual, a perda de carga deve ser calculada para 50% de obstrução, ou seja, com o dobro da velocidade de passagem em decorrência da redução da área útil pela metade.Equação 20 Em que: hfO = Perda de carga na grade obstruída em m; V = Velocidade de passagem na grade em m/s; V0 = Velocidade à montante da grade em m/s; g = Gravidade (adotado 9,81 m/s²). OBSERVAÇÃO: Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.1.7, alínea c, a perda de carga mínima a ser considerada no cálculo para estuda das condições de escoamento de montante para grades de limpeza manual é de 0,15 m, assim, fica sabido que esse será o valor adotado no presente projeto. J) Emissário de esgoto afluente O diâmetro do emissário de esgoto afluente à ETE deve atender a relação , onde y é a altura da lâmina de água na tubulação, e d é o diâmetro da tubulação. Com base na relação , obteve-se a igualdade da seguinte equação, que está contida na tabela 2.13 (NUVOLARI, 2003, p. 30), gerando uma igualdade de 0,3046, podendo assim determinar o diâmetro da tubulação que chega ao canal de entrada do gradeamento.Equação 21 Em que: Q = Vazão máxima em m³/s; d = Diâmetro da tubulação em m; n = Coeficiente de rugosidade (adotado 0,013); i = Declividade do trecho em m/m (ver compatibilização). Observa-se que o diâmetro calculado não existe comercialmente e mesmo o ligeiramente superior (75 mm) não atendeu ao requisito citado anteriormente de relação. Dessa forma, prosseguiu-se os cálculos até verificar que o diâmetro capaz de atender ao requisito anteriormente mencionado é o de 250 mm. A seguir estão dispostos os cálculos que justificam essa escolha. Primeiramente, obteve-se a igualdade da seguinte equação contida na tabela 2.13 (NUVOLARI, 2003, p. 30):Equação 22 Em que: Q = Vazão máxima em m³/s; d = Diâmetro da tubulação em m (adotado 250 mm); n = Coeficiente de rugosidade (adotado 0,013); i = Declividade do trecho em m/m (ver compatibilização, item 5.3). Com o valor obtido através da equação anterior, identificou-se na tabela 2.13 (NUVOLARI, 2003, p. 30) que a relação é igual 0,13. Com isso, determinou-se a altura da lâmina de água na tubulação:Equação 23 Em que: y = Altura da lâmina de água em m; d = Diâmetro da tubulação em m. Porém, levando-se em consideração um acréscimo “virtual” de 0,15 m em decorrência da perda de carga mínima a jusante do emissário recomendada pela NBR 12.209/2011, a altura da lâmina de água na tubulação será:Equação24 Em que: y = Altura da lâmina de água em m; Assim, a relação será: Com base no resultado da relação y/d, identificou-se na tabela 2.16 (NUVOLARI, 2003, p. 31) que a equação abaixo apresenta uma igualdade de 0,5525. Logo, determinou-se a velocidade da lâmina de água na tubulação do EEB.Equação 25 Em que: V = Velocidade da água na tubulação do EEB em m/s; n = Coeficiente de rugosidade (adotado 0,013); y = Altura da lâmina de água em m; i = Declividade do trecho em m/m (ver compatibilização, item 5.3). Portanto, o diâmetro do emissário de esgoto bruto deve ser de 250 mm, pois satisfaz a relação y/d ≤ 0,80, e a velocidade da lâmina de água na tubulação será abaixo da máxima recomendada de 5,0 m/s. De acordo com o resultado refazer o texto. Daqui pra frente todos os cálculos já estão prontos. 8.1.3 Caixa de areia A caixa de areia será em câmara dupla do tipo canal, dimensionada conforme as recomendações da NBR 12.209 (ABNT, 2011), item 6.2 (p.13). A) Área da seção transversal – A Conforme a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.2.7, alínea a, a seção transversal deve ser tal que a velocidade de escoamento esteja na faixa de 0,25 a 0,40 m/s, assim, para o presente projeto adotou-se uma velocidade de 0,30 m/s.Equação 26 Em que: A = Área da seção transversal em m² Qmáx = Vazão máxima em m³/s; V = Velocidade em m/s (adotado). B) Largura da câmara da caixa de areia - BEquação 27 Em que: B = Largura da câmara da caixa de areia em m; A = Área da seção transversal em m²; Hmáx = Altura da lâmina máxima em m; Z = Rebaixo hidráulico em m. C) Área da seção transversal corrigida - AEquação 28 Em que: A = Área da seção transversal em m²; B = Largura da câmara da caixa de areia em m; Hmáx = Altura da lâmina máxima em m; Z = Rebaixo hidráulico em m. D) Verificação das velocidades – V Em que: Equação 29 V = Velocidade em m/s; Q = Vazão em m³/s; B = Largura da câmara da caixa de areia em m; H = Altura da lâmina máxima em m; Z = Rebaixo hidráulico em m. · Velocidade mínima - Vmin · Velocidade média - Vmed · Velocidade máxima - Vmax Em que: Vmín = Velocidade mínima em m/s; Vméd = Velocidade média em m/s; Vmáx = Velocidade máxima em m/s; Qmín = Vazão mínima em m³/s; Qméd = Vazão média em m³/s; Qmáx = Vazão máxima em m³/s; B = Largura da câmara da caixa de areia em m; Hmín = Altura da lâmina mínima em m; Hméd = Altura lâmina média em m; Hmáx = Altura da lâmina máxima em m; Z = Rebaixo hidráulico em m. Assim, verifica-se que as velocidades estão de acordo com a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.2.7, alínea a, a seção transversal deve ser tal que a velocidade de escoamento esteja na faixa de 0,25 a 0,40 m/s. E) Comprimento da caixa de areia - LEquação 30 Em que: L = Comprimento da caixa de areia em m; Hmáx = Altura da lâmina máxima em m; Z = Rebaixo hidráulico em m. F) Taxa de Escoamento Superficial – TESEquação 31 Em que: TES = Taxa de escoamento superficial em m³/m².d; B = Largura da câmara da caixa de areia em m; L = Comprimento da caixa de areia em m. Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.2.10, para todos os tipos de desarenador, exceto desarenador aerado e de fluxo em vórtice, a taxa de escoamento superficial deve estar compreendida entre 600 a 1300 m³/m².d, assim, verifica-se que a taxa calculada está de acordo com a norma. G) Acúmulo de areia Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.2.7, alínea b, no fundo e ao longo do canal deve ser previsto espaço para a acumulação do material sedimentado, com profundidade mínima de 0,20 m. Assim, adotou-se uma profundidade (d) de 0,25 m. Adotou-se também uma Taxa de Acúmulo de Areia (TAA) de 0,040 litros de areia por metro cúbico de esgoto (NUVOLARI, 2003, item 9.3.2.5, p. 242). · Volume de Areia Acumulado por dia - VAAEquação 32 Em que: VAA = Volume de areia acumulado por dia em m³/dia; Qméd = Vazão média em m³/s; TAA = Taxa de acúmulo de areia em L/m³. · Altura diária de Areia Acumulada - HAAEquação 33 Em que: HAA = Altura diária de Areia Acumulada em m/d; VAA = Volume de areia acumulado por dia em m³/dia; B = Largura da câmara da caixa de areia em m; L = Comprimento da caixa de areia em m. H) Limpeza da caixa de areia - NdEquação 34 Em que: Nd = Número de dias; d = Profundidade da caixa de areia em m (adotado); HAA = Altura diária de Areia Acumulada em m/d. Conforme cálculo anterior, em aproximadamente 8 dias haverá o enchimento da caixa de areia, sendo indispensável a sua limpeza. 8.2 Poço de sucção e estação elevatória de esgoto bruto · Vazão Inicio de plano:Equação 35 Em que: Qi = Vazão de início de plano em L/s; K2 = Coeficiente de máxima vazão horaria; K2 = 1,5 (ABNT NBR 9649/1986, Anexos, item A - 8.3, p. 07). = Vazão média inicial (L/s). Qinf = Vazão de infiltração (L/s); QCi = Vazões concentradas iniciais em L/s; · Vazão Final de plano:Equação 36 Em que: Qf = Vazão de final de plano em L/s; K1 = Coeficiente de máxima vazão diária; K1 = 1,2 (ABNT NBR 9649/1986, Anexos, item A - 8.2, p. 07); K2 = Coeficiente de máxima vazão horaria; K2 = 1,5 (ABNT NBR 9649/1986, Anexos, item A - 8.3, p. 07); = Vazão média final (L/s); Qinf = Vazão de infiltração (L/s); QCi = Vazões concentradas finais em L/s; · Vazão de recalque Em que:Equação 37 Qr = Vazão de recalque em L/s; Qf = Vazão de final de plano em L/s; Ainda conforme o autor anterior, das vazões inicias dependem as dimensões máximas do poço de sucção que evitem a septicidade do esgoto retido. E das vazões finais dependem a capacidade de recalque das bombas e as dimensões mínimas do poço de sucção, que permitam intervalos de operação e paralisação dos motores, de acordo com as prescrições do fabricante. 8.2.1 Poço de sucção Para o dimensionamento do poço de sucção, deve-se compreender os seguintes parâmetros: · Volume útil (VU): é a diferença entre o volume máximo e mínimo de operação das bombas; · Volume efetivo (VE): é o volume do fundo do poço e o nível médio de operação; · Tempo de detenção média (TD): é a relação entre o volume efetivo e a vazão de início de plano. A) Volume efetivo (VE)Equação 38 Em que: VE = Volume efetivo em m³; TD = Tempo de detenção média em min (adotado 30 minutos conforme NBR 12.208 (ABNT, 1992), subitem 4.2.1.3); Qi = Vazão de início de plano em m³/min. B) Volume útil (VU) Em que:Equação 39 VU = Volume útil em m³; Qr = Vazão de recalque em m³/min; TC = Tempo de ciclo da bomba em min (intervalo de tempo entre ligações de uma mesma bomba; adotou-se 20 min o equivalente a 3 partidas por hora); C) Área (A)Equação 40 Em que: A = Área do poço de sucção em m²; VU = Volume útil em m³; ∆hop = Faixa de operação da bomba em m (adotado 1,0 m conforme Nuvolari (2003), que recomenda ser superior a 0,60 m). D) Altura efetiva (hE)Equação 41 Em que: hE = Altura efetiva em m; VE = Volume efetivo em m³; A = Área do poço de sucção em m²; E) Dimensões do poço Poço quadrado, logo L = B.Equação 42 Em que: L = Comprimento do poço de sucção em m; B = Largura do poço de sucção em m; A = Área do poço de sucção em m²; F) Volume remanescente (Vrem)Equação 43 Em que: Vrem = Volume remanescente em m³; VE = Volume efetivo em m³; VU = Volume útil em m³. G) Altura do volume remanescente (hrem)Equação 44 Em que: hrem = altura do volume remanescente em m; Vrem = Volume remanescente em m³; A = Área do poço de sucção em m². H) Profundidade do poço de sucçãoEquação 45 Em que: HPS = Profundidade do poço de sucção em m; hE = Altura efetiva em m; ∆hop = Faixa de operação da bomba em m; bL = Borda livre em m (adotado 0,50 m); h = Diferença de nível até a abertura de entrada de esgoto no poço de sucção em m. 8.2.2 Estação Elevatória de Esgoto Bruto Para dimensionamento da estação elevatória de esgoto sanitário, utilizou-se a NBR 12.208 (ABNT, 1992). A referida norma em seu subitem 4.2.2 recomenda os seguintes limites de velocidades: · Sucção: entre 0,60 e 1,50 m/s; · Recalque: entre 0,60 e 3,00 m/s. A) Diâmetro de recalque Para determinação do diâmetro da tubulação de recalque, utilizou-se afórmula de Bresse, adotando-se um valor de K igual a 1,3, resultando numa velocidade de 0,75 m/s.Equação 46 Em que: Dr = Diâmetro da tubulação de recalque em mm; K = Coeficiente da fórmula de Bresse (adotado 1,3); Qf = Vazão final em m³/s. B) Perda de carga unitária Para determinação da perda de carga unitária empregou-se a equação de Hazen-Willians, com coeficiente C igual a 130.Equação 47 Em que: J = Perda de carga unitária em m/m; Q = Vazão final em m³/s. C = Coeficiente de rugosidade (adotado 130); D = Diâmetro da tubulação de recalque em m. C) Perda de carga localizada Para determinação da perda de carga localizada utilizou-se o método proposto por Azevedo Netto (1998), tabela 7.7, p. 129; onde a perda de carga localizada é expressa em função do diâmetro da canalização. · Sucção · Entrada Normal: 17D Assim,Equação 48 Em que: JS = Perda de carga real na sucção em m; hLS = Perda de carga localizada na sucção em m; J = Perda de carga unitária em m/m. · Recalque No recalque será utilizado os seguintes acessórios: · 1 ampliação: 12D · 5 curvas de 90°: 30D cada curva · 1 válvula de retenção: 100D · 1 registro de gaveta: 8D · 1 tê 90° (saída de lado): 50D · Saída da tubulação: 35D Logo,Equação 49 Em que: JR = Perda de carga real no recalque em m; hLR = Perda de carga localizada no recalque em m; J = Perda de carga unitária em m/m. D) Perda de carga linearEquação 50 Em que: LV = Perda de carga linear em m; LR = Comprimento da tubulação de recalque em m; J = Perda de carga unitária em m/m. E) Perda de carga totalEquação 51 Em que: hT = Perda de carga total em m; JS = Perda de carga real na sucção em m; JR = Perda de carga real no recalque em m; LV = Perda de carga linear em m; F) Altura manométrica totalEquação 52 Em que: HMT = Altura manométrica total em m; DG = Desnível geométrico em m; hT = Perda de carga total em m; CS = Coeficiente de segurança em m (adotado 1,0 m). G) Potência da bomba Para o cálculo da potência da bomba, adotou-se um rendimento de 55% conforme recomendações de Azevedo Netto (1998).Equação 53 Em que: P = Potência da bomba em CV; ɣ = Peso específico do líquido em N/m³; Qr = Vazão de recalque em m³/s; HMT = Altura manométrica total em m; η = Rendimento da bomba (adotado). Verifica-se que o sistema precisa de um conjunto elevatório com potência mínima de 1,7 CV. Desta forma sugere-se o uso de uma bomba com rotor “semi-aberto”, de fluxo radial, simples ou com multipalhetas. Esses modelos são comercializados para equipamentos de 2 a 7,5 cv, desta forma, sendo a potência de 1,7 cv não comercial, fica a escolha do modelo 50DL61.5, da empresa EBARA. Figura 07 – Bomba 50DL61.5 Fonte: EBARA, s.d. Quadro 01 - Especificações bombas submersíveis EBARA Modelo DL Fonte: EBARA, s.d. 8.3 Tratamento biológico – Reator UASB Para o dimensionamento do reator UASB, seguiu-se as recomendações da NBR 12.209 (ABNT, 2011), item 6.4 (p. 16). Tabela 04 – Vazões de projeto. Vazões (Q) Unidades População final L/s m³/s m³/min m³/h m³/d Habitantes Média final de plano 2,24 0,00224 0,1344 8,064 193,53 1226 Máxima final de plano 3,357 0,003357 0,201 12,084 290,012 Fonte: Autores, 2021. · Concentrações de DBO e DQO As concentrações de DBO e DQO indicam o grau de poluição do efluente, portanto, é importante conhecer seus valores para saber qual tratamento utilizar e determinar a eficiência do sistema. Segundo Von Sperling (2005, p. 110), a Carga per capita (CPC) representa a contribuição de cada indivíduo (expressa em termos de massa do poluente) por unidade de tempo. Para esgotos sanitários, o CPC se encontra numa faixa de 40 a 60 g/hab.d (Von Sperling, 2005; quadro 2.24, p. 112), sendo geralmente utilizado o valor de 54 g/hab.d. Assim, para o presente projeto adotou-se uma Carga per capita de 54 g/hab.d ou 0,054 Kg/hab.d.Equação 54 ou Em que: S0DBO = Concentração inicial de DBO em mgDBO/L; Popf = População final de projeto em hab; CPC = Carga per capita em Kg/hab.d; Qmed = Vazão média em m³/d. Ainda conforme Von Sperling (2005, p.94), para esgotos domésticos brutos, a relação DQO/DBO varia em torno de 1,7 a 2,4, sendo que essa relação aumenta à medida que a fração inerte (não biodegradável) é elevada, portanto, adotou-se uma relação DQO/DBO igual a 2. Equação 55 · Carga orgânica de DQO A carga orgânica de DQO aplicada foi estimada considerando as vazões média e máxima.Equação 56 Em que: L0 = Carga orgânica de DQO em KgDQO/d; S0 DQO = Concentração inicial de DQO em KgDQO/m³; Q = Vazão em m³/d. Em que: L0 med = Carga orgânica média de DQO em KgDQO/d; L0 max = Carga orgânica máxima de DQO em KgDQO/d; S0 DQO = Concentração inicial de DQO em KgDQO/m³; Qmed = Vazão média em m³/d. Qmax = Vazão máxima em m³/d. · Tempo de Detenção Hidráulica - TDH Adotou-se o TDH considerando o subitem 6.4.3, alínea b, da NBR 12209 (ABNT, 2011), a qual recomenda o valor de 7 horas para locais que apresentem temperatura média do esgoto no mês mais frio entre 22 e 25ºC. · Volume útil do reator Em que:Equação 57 V = Volume útil do reator em m³; Qmed = Vazão média em m³/h; TDH = Tempo de detenção hidráulica em h. · Número de células adotado Jordão e Pessoa (2005) cita uma faixa de até 2000m³ por célula. Sendo assim, como o volume calculado é inferior ao máximo por unidade, apenas uma é suficiente. Portanto, o volume unitário é igual ao volume total. · Forma do reator Reator do tipo retangular. · Área do reator Adotou-se uma profundidade útil total do reator igual a 4 m considerando o subitem 6.4.5 da NBR 12209 (ABNT, 2011), que recomenda a utilização de uma profundidade entre 4 e 6 m.Equação 58 Em que: A = Área do reator em m²; Vol = Volume útil do reator em m³; H = Profundidade do reator em m (adotada). · Dimensões do reator Considerando o atendimento ao volume de entrada com os critérios construtivos, estabeleceram-se seguintes dimensões para o reator: 3,60 m de comprimento e 4 m de largura. · Área do reator - CorrigidaEquação 59 Em que: Ac = Área do reator corrigida em m²; L = Comprimento do reator em m; B = Largura do reator em m. · Volume do reator corrigidoEquação 60 Em que: Volc = Volume do reator corrigido em m³; Ac = Área do reator corrigida em m²; H = Profundidade do reator em m (adotada). · TDH corrigido Em que:Equação 61 TDHc = Tempo de detenção hidráulica corrigido em h; Volc = Volume do reator corrigido em m³; Qmed = Vazão média em m³/h. Observa-se que o TDH continua de acordo com a NBR 12.209/2011, visto que para a temperatura mais fria do efluente local no mês mais frio entre 22 e 25°C admite-se um TDH ≥ 7 h. · Carga orgânica volumétrica Refere-se à quantidade de matéria orgânica aplicada diariamente ao reator, por unidade de volume do mesmo.Equação 62 Em que: COV = Carga orgânica volumétrica em KgDQO/m³.d; L0 = Carga orgânica de DQO em KgDQO/d; V = Volume do reator em m³. Em que: COVmed = Carga orgânica volumétrica média em KgDQO/m³.d; COVmax = Carga orgânica volumétrica máxima em KgDQO/m³.d; L0 med = Carga orgânica média de DQO em KgDQO/d; L0 max = Carga orgânica máxima de DQO em KgDQO/d; Vc = Volume do reator corrigido em m³. Em estudos, Chernicharo (1997) verificou que as COVs ideais para vazões média e máxima seriam respectivamente: <4 e <6. Logo, para os valores obtidos nesse projeto estão em acordo com a literatura. · Eficiência de remoção de DBO e DQOEquação 63 Em que:Equação 64 EDBO = Eficiência de remoção de DBO em %; EDQO = Eficiência de remoção de DQO em %; THD = Tempo de detenção hidráulica corrigido em h. · Concentração remanescente de DBO e DQOEquação 65 Equação 66 Em que: SDBO = Concentração remanescente de DBO em mg/L; SDQO = Concentração remanescente de DQO em mg/L; S0DBO = Concentração inicial de DBO em mgDBO/L; S0DQO = Concentração inicial de DQO em mgDQO/L; EDBO = Eficiência de remoção de DBO em %; EDQO = Eficiência de remoção de DQO em %. Segundo a Resolução COEMA N° 2 de 02/02/2017, artigo 12, poderão ser lançados efluentessanitários em corpos hídricos, desde que a concentração de DBO remanescente seja de até 120 mg/L. · Concentração de Sólidos Suspensos Em que:Equação 67 SS = Concentração de sólidos suspensos no efluente do reator UASB em mg/L; TDHc = Tempo de detenção hidráulica corrigido em h. Conforme a Resolução COEMA N° 2 de 02/02/2017, artigo 12, poderão ser lançados efluentes sanitários em corpos hídricos, desde que a concentração de sólidos suspensos totais remanescente seja de até 100 mg/L. · Sistema de distribuição do esgoto afluente O esgoto afluirá a uma caixa de distribuição no topo do reator, local onde partem os tubos de distribuição, até uma distância de 0,15m do fundo do tanque (NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.4.7, alínea c, recomenda que a entrada de esgoto no reator deve se dar entre 0,10 a 0,20m do fundo). Ainda segundo a Norma citada anteriormente, cada ponto de descarga de esgoto no reator deve estar restrito a uma área máxima de 3m², assim, adotou-se uma área de influência de 1,75 x 1,75 m para cada bocal de distribuição. Logo, determina-se o número de bocais por largura e o número de bocais por comprimento do reator.Equação 68 Em que: NbB = Número de bocais de distribuição pela largura; B = Largura do reator em m. Ai = Área de influência de cada bocal de destruição em m². Em que:Equação 69 NbL = Número de bocais de distribuição pelo comprimento; L = Comprimento do reator em m. Ai = Área de influência de cada bocal de destruição em m². Portanto, o número de bocais de distribuição será:Equação 70 Em que: Nbocais = Número total de bocais de distribuição; NbB = Número de boais de distribuição pela largura; NbL = Número de boais de distribuição pelo comprimento. A área de influência será:Equação 71 Em que: Ai = Área de influência de cada bocal de destruição em m². Ac = Área do reator corrigida em m²; Nbocais = Número total de bocais de distribuição; · Tubos de distribuição Segundo Campos et al (1999), o diâmetro da tubulação de distribuição deve ser grande o suficiente para proporcionar uma velocidade descendente do esgoto inferior a 0,20 m/s, de forma a propiciar que as bolhas de ar eventualmente arrastadas para dentro do tubo possam fazer o percurso ascensional (contrário ao do esgoto). Os autores citam que diâmetros 75 a 100 mm atendem satisfatoriamente esse requisito. Portanto, para o presente projeto adotou-se um diâmetro de 100 mm para a tubulação de distribuição. Com isso, verificou-se a velocidade na tubulação:Equação 72 Em que: S = Área do tubo de distribuição em m²; D = Diâmetro da tubulação de distribuição em m.Equação 73 Em que: V = Velocidade na tubulação de distribuição em m/s; Qmed = Vazão média em m³/s; S = Área do tubo de distribuição em m². Ainda conforme Campos et al (1999), o diâmetro deve ser suficiente para propiciar uma maior velocidade de fluxo junto à sua extremidade inferior (fundo do reator), favorecendo a boa mistura e uma maior contato com o leito de lodo. Uma solução adotada é a redução da secção do tubo apenas junto à sua extremidade inferior, mantendo-se, no entanto, uma área suficiente para evitar o entupimento. Para o caso de tratamento de esgoto domésticos, a experiência prática tem indicado que bocais com diâmetro de 40 a 50 mm podem ser utilizados com o propósito de aumentar a velocidade na saída da tubulação. Para esses diâmetros, as velocidades de saída são usualmente superiores a 0,40 m/s, o suficiente para evitar a deposição de areia junto às extremidades dos tubos. Assim, adotou-se no presente projeto o diâmetro de 50 mm para os bocais de distribuição. Com isso, verificou-se a velocidade de saída da tubulação: Em que:Equação 74 Sb = Área do bocal de distribuição em m²; Db = Diâmetro do bocal de distribuição em m.Equação 75 Em que: Vs = Velocidade na saída do bocal de distribuição em m/s; Qmed = Vazão média em m³/s; Sb = Área do bocal de distribuição em m². Verifica-se, portanto, que ambas as velocidades estão de acordo com as recomendações da literatura. · Massa de lodo geradaEquação 76 Em que: M = Massa de lodo em KgSST/d; y = Coeficiente de produção de sólidos em kgSST/kgDQOapl (Segundo Chernicharo (1997), o valor de y varia de 0,10 a 0,20 kgSST/kgDQOapl.Portanto, adotou-se y= 0,18 kgSST/kgDQOapl); L0 med = Carga orgânica média de DQO em KgDQO/d. · Vazão de lodo Em que:Equação 77 Qlodo = Vazão de lodo em m³/d; M = Massa de lodo gerada por dia em KgSST/d; ρ = Densidade do lodo em KgSST/m³ ≅ 1020 (CHERNICHARO, 1997); 𝑒 = Concentração de sólidos no lodo, a literatura recomenda utilizar 4% (CHERNICHARO, 1997). Faz-se necessário descargas periódicas para evitar que o lodo em excesso saia no efluente final, prejudicando a unidade seguinte e a qualidade do efluente final. Essas descargas devem ser realizadas mensalmente, e o lodo deve ser secado no leito de secagem, não necessitando de digestão, pois este já sai estabilizado do reator, após sua secagem deve ser destinado a um aterro sanitário. · Verificação das velocidades ascensionais do lodo na câmara de digestão Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.4.8, a velocidade ascensional no compartimento de digestão do reator deve ser igual ou inferior a 0,70 m/h para a vazão média e inferior a 1,20 m/h para a vazão máxima.Equação 78 Em que: V = Velocidade ascensional do lodo em m/h; Q = Vazão em m³/h; Ac = Área do reator corrigida em m². Em que: Vmed = Velocidade ascensional média do lodo em m/h; Qmed = Vazão média em m³/h; Ac = Área do reator corrigida em m². Vmax = Velocidade ascensional máxima do lodo em m/h; Qmax = Vazão máxima em m³/h; Observa-se que ambas as velocidades estão em conformidade com as recomendações da NBR 12.209 (ABNT, 2011). · Produção de metano A produção de metano irá depender diretamente da vazão e da concentração de DQO, sendo expressa pela equação:Equação 79 Em que: DQOCH4 = Produção de metano em KgDQOCH4/d; Qmed = Vazão média em m³/d; S0 DQO = Concentração inicial de DQO em KgDQO/m³; SDQO = Concentração remanescente de DQO em KgDQO/m³; Yabs = Coeficiente de produção de sólidos, em termos de DQO em KgDQOlodo/KgDQOapl(Segundo Chernicharo (1997), o valor de Yabsvaria de 0,11 a 0,23 KgDQOlodo/KgDQOapl. Portanto, adotou-se Yabs = 0,21 KgDQOlodo/KgDQOapl) · Produção volumétrica A correção da massa de metano (kgDQOCH4/d) em produção volumétrica (m³CH4/d) pode ser feita utilizando-se as equações, seguintes: Logo,Equação 81 Equação 80 Em que: KT = Coeficiente de produção metanogênica em KgDQO/m³; P = Pressão atmosférica em atm; K = Coeficiente do metano em gDQO/molCH4 R = Constante universal dos gases em atm.L/mol.K T = Temperatura do esgoto em °C; QCH4 = Produção volumétrica de metano em m³/d; DQOCH4 = Produção de metano em KgDQOCH4/d; · Produção de biogás Segundo Chernicharo (1997), o teor de metano no biogás varia de 70 a 80%. Adotando-se um teor de 75% de CH4 no biogás, estima-se a produção total de biogás:Equação 82 Em que: Qbiogás = Produção de biogás em m³/d; QCH4 = Vazão de metano em m³/d; CCH4 = Teor de CH4 no metano em % (adotado 75%). · Coletores de gás Os coletores de gás são dimensionados para garantir a separação de fases apropriada entre o gás gerado na degradação anaeróbia e o efluente líquido livre de sólidos na saída do reator. A NBR 12.209 (ABNT, 2011) recomenda que o traspasse do defletor de fases em relação à borda inferior extrema do separador de fases superior a 0,15 m, sendo estes os valores adotados para fins deste projeto. Para o reator UASB aqui projetado adotou-se 1 coletor de gás, com as seguintes informações: · 2 aberturas simples; · Zero abertura dupla; · Comprimento de cada abertura (CA) igual à largura do reator UASB (CA = 4,0 m); · Largura para cada abertura simples (LA) igual a 0,50 m; · Comprimento equivalente a abertura simples igual a 8,0 m. Essas aberturas são as passagens do compartimento de digestão para o de decantação. Nessas condições, a área de passagem da interface para o decantador será:Equação 83 Em que: Apassagem = Área total de passagem em m²; CEAS= Comprimento equivalente a abertura simples em m; LA = Largura para cada abertura simples em m. Para esta configuração verifica-se as velocidades nas passagens para as vazões média e máxima:Equação 84 Em que: V = Velocidade na passagem em m/h; Q= Vazão em m³/h; Apassagem = Área total de passagem em m². Em que: Vmed = Velocidade na passagem para vazão média em m/h; Qmed = Vazão média em m³/h; Apassagem = Área total de passagem em m²; Vmax = Velocidade na passagem para vazão máxima em m/h; Qmax = Vazão máxima em m³/h. Verifica-se que ambas atendem a recomendação da NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 6.4.9, que estabelece uma velocidade de passagem do compartimento de digestão para o de decantação igual ou inferior 2,5 m/h para vazão média e a 4 m/h para a vazão máxima. Ressalta-se que se adotou a abertura do separador de fases de 2,60 m, largura do coletor de gás de 0,4 m, altura da parede inclinada do separador de fases de 1,4 m e altura da parede vertical do separador de fases de 0,3 m conforme recomendações da NBR 12.209 (ABNT 2011). Dessa forma, a inclinação da parede do separador de fases resultou em 52°, estando de acordo com a NBR 12.209 (ABNT 2011) que recomenda inclinação superior a 50°. · Sistema de decantação O reator UASB aqui proposto possui 1 compartimento de decantação (ou duas metades de um decantador) com as seguintes características: · Comprimento de decantação igual à largura do reator – CD (CD = 4,0 m); · Comprimento total de decantação - CDT igual a 4,0 m (N° de compartimentos de decantação x CD); · Largura do coletor de gás igual a 0,40 m; · Largura do compartimento de decantação igual a 3,60 m (Comprimento do reator UASB/N° de compartimentos de decantação); · Largura útil de decantação igual a 3,20 m (Largura do compartimento de decantação – Largura do coletor de gás). Nessas condições a área útil total de decantação será:Equação 85 Em que: ATD = Área total de decantação em m²; CDT = Comprimento total de decantação em m; LUD = Largura útil de decantação em m. Verificação das taxas de aplicação superficial no decantador para as vazões média e máxima:Equação 86 Em que: V = Velocidade no compartimento de decantação em m/h; Q = Vazão em m³/h; ATD = Área total de decantação em m²; Em que: VmedD = Velocidade no compartimento de decantação para vazão média em m/h; Qmed = Vazão média em m³/h; ATD = Área total de decantação em m²; VmaxD = Velocidade no compartimento de decantação para vazão máxima em m/h; Qmax = Vazão máxima em m³/h. A velocidade no compartimento de decantação de deve estar compreendida entre 0,60 e 0,80 m/h para a vazão média (CHERNICHARO, 1997) e ser inferior a 1,20 m/h para a vazão máxima afluente (NBR 12.209, 2011). Para verificação do TDH no compartimento de decantação faz-se necessário a determinação das seguintes variáveis: · Área do separador de fasesEquação 87 Em que: ASF = Área do separador de fases em m²; hPVSF = Altura da parede vertical do separador de fases em m (adotado); LCG = Largura do coletor de gás em m (adotado); AbSF = Abertura do separador de fases em m (adotado); hPISF = Altura da parede inclinada do separador de fases em m. · Volume do separador de fasesEquação 88 Em que: VolSF = Volume do separador de fases em m³; CD = Comprimento de decantação em m (igual à largura do reator); ASF = Área do separador de fases em m². · Volume total de decantaçãoEquação 89 Em que: VolTD = Volume total de decantação em m³; hD = Altura do compartimento de decantação em m; L = Comprimento do reator UASB em m; B = Largura do reator UASB em m. · Volume útil de decantaçãoEquação 90 Em que: VolUD = Volume útil de decantação em m³; VolTD = Volume total de decantação em m³; VolSF = Volume do separador de fases em m³. Nessas condições o TDH de decantação para as vazões média e máxima será: Em que:Equação 91 TDH= Tempo de detenção hidráulica no decantador em h; VolUD = Volume útil de decantação em m³; Q = Vazão em m³/h; Em que: TDHD med = Tempo de detenção hidráulica de decantação para a vazão média em h; VolUD = Volume útil de decantação em m³; Qmed = Vazão média em m³/h; TDHD max = Tempo de detenção hidráulica de decantação para a vazão máxima em h; Qmax = Vazão máxima em m³/h. Segundo a NBR 12.209 (ABNT, 2011), o TDH no compartimento de decantação deve ser igual ou superior a 1,5 h para vazão média e superior a 1 h para vazão máxima. Verifica-se, portanto, que ambos atenderam à norma. 8.4 Desinfecção Segundo Gonçalves (2003), quase todos os processos de tratamento de esgotos sanitários existentes foram inicialmente concebidos para realizar a remoção de matéria orgânica, com possibilidade de adaptação para remoção de nutrientes como nitrogênio e fósforo. Os processos de tratamento anaeróbio, apresentam, via de regra, eficiências elevadas, porém insuficientes na inativação de organismos patogênicos e seus indicadores. Os valores médios das densidades de coliformes termotolerantes no esgoto sanitário de características médias, submetido a diferentes níveis de tratamento, são apresentados na figura a seguir. Figura 08 - Níveis de tratamento e valores típicos dos principais parâmetros de qualidade nos efluentes. Fonte: Gonçalves, 2003. Dessa forma, adotou-se que a concentração de microrganismos indicadores no efluente do reator UASB é de 1,0 x 105 NMP/100 mL. Considerando o tempo de residência no tanque de contato de 45 minutos (NBR 12.209/2011), calculou-se o volume útil do tanque de contato em função da vazão média afluente:Equação 92 Em que: VTC = Volume do tanque de contato em m³; Qmed = Vazão média em m³/min; TDHTC = Tempo de detenção hidráulica no tanque de contato em min. As dimensões do tanque de contato possuem relação L/B de 10:1 conforme recomendação da NBR 12.209 (ABNT, 2011), assim, adotou-se 0,70 m de largura e 7,0 m de comprimento, resultando numa área de 4,90 m². A profundidade útil do tanque de contato será de 0,80 m. O tanque terá uma borda livre de 0,50 m, assim sua profundidade total será de 1,30 m. A Resolução COEMA 02/2017 recomenda uma concentração de coliformes termotolerantes de até 5000 NMP/100 mL para o lançamento em corpo hídrico, assim, adotou-se nos cálculos a valor de 3000 NMP/100 mL para ficar a favor da segurança. A partir do modelo proposto por Selleck-Collins (1970) e amplamente difundido (GONÇALVES, 2003), pode-se estimar, com base na concentração afluente e efluente de microrganismos indicadores, e no TDH do tanque de contato, a concentração de cloro residual requerido no efluente:Equação 93 Em que: Nef = Concentração efluente de microrganismos indicadores em NMP/100 mL (3x10³ NMP/100 mL); Naf = Concentração afluente de microrganismos indicadores em NMP/100 mL (1x105 NMP/100 mL); C = Concentração de cloro residual requerido no efluente em mg/L; T = Tempo de contato do cloro com o efluente em min (adotado 45 min). Assim, tem-se C igual a 0,21 mg/L. Conforme recomendações de Gonçalves (2003) devem-se garantir a demanda imediata (entre 3 a 5 minutos) de 5,0 mg/L e a necessidade de 1,50 mg/L de residual para garantir o decaimento ao longo do tanque. Será adotada cloração por hipoclorito de cálcio a 65% na forma sólida em formato de pastilhas, por se constituir em solução de baixo custo e de controle efetivo.Dessa forma, a dosagem necessária será:Equação 94 Adotar-se-á, então, uma dosagem de 11,0 mg/L a favor da segurança. Propõe-se a adoção de modelo de clorador com capacidade para 110 pastilhas. 8.5 Leito de secagem Para o dimensionamento do leito de secagem faz-se necessário o conhecimento das seguintes informações: · Período estimado de secagem: 20 dias; · Período estimado para limpeza do leito: 5 dias; · Ciclo de operação resultante: 25 dias. · Volume de lodo gerado por cicloEquação 95 Em que: VLC = Volume de lodo por ciclo de operação em m³; Qlodo = Vazão de lodo em m³/d (ver equação 77); CO = Ciclo de operação resultante em d. · Área de secagem A área de secagem foi calculada adotando-se uma altura de carregamento de 0,30 m, estando de acordo com a recomendaçãoda NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 7.7.1.8, onde diz que a altura do lodo não pode exceder 0,35 m. Em que:Equação 96 AS = Área de secagem em m²; VLC = Volume de lodo por ciclo de operação em m³; Hc = Altura de carregamento em m (adotado). · Dimensões do leito de secagem Adotou-se um leito de secagem do tipo quadrado, com dimensão comprimento e largura de 6,15 m. · Área de secagem corrigidaEquação 97 Em que: ASC = Área de secagem corrigida em m²; L = Comprimento do leito de secagem em m; B = Largura do leito de secagem em m. · Altura de carregamento corrigidaEquação 98 Em que: HCC = Altura de carregamento corrigida em m; VLC = Volume de lodo por ciclo de operação em m³; ASC = Área de secagem corrigida em m². 9 · Taxa de aplicação resultanteEquação 99 Em que: TX = Taxa de aplicação resultante em KgSST/m²; M = Massa de lodo em KgSST/d (ver equação 76); CO = Ciclo de operação resultante em d. ASC = Área de secagem corrigida em m². Observa-se que o valor da taxa de aplicação foi compatível com o recomendado pela NBR 12.209 (ABNT, 2011), pois a mesma sugere uma taxa de 15,0 KgSST/m². A NBR 12.209 (ABNT, 2011), subitem 7.7.1.5, diz que o fundo do leito de secagem deve promover a remoção do líquido intersticial, através de material drenante constituído por: · Tijolos recozidos com juntas de 3 cm, tomadas de areia de mesma granulometria da usada na camada de areia. · Uma camada de areia com espessura de 10 cm, com diâmetro efetivo de 0,3 a 1,2 mm; · Uma camada de brita 1 e 2 com espessura de 15 cm; · Uma camada de brita 3 e 4 com espessura de 15 cm; O fundo do leito de secagem deve ter inclinação mínima de 1% (adotado nesse projeto 2%) no sentido de um tubo de dreno com diâmetro de 100 mm. 50 CAPÍTULO II: ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS 9. CONSIDERAÇÕES INICIAIS Os serviços e obras serão orientados rigorosamente pelos desenhos de projeto e respectivos detalhes, assim como em estrita observância às determinações e exigências contidas nestas especificações retiradas do Manual de Encargos de Obras de Saneamento da Cagece (CAGECE, 2004). Todas elas autenticadas por ambas as partes como elementos integrantes de contrato e valendo como se, no mesmo contrato, efetivamente transcritos fossem. Finalizadas as obras, o construtor deverá fornecer ao proprietário os desenhos atualizados ou cadastro de qualquer elemento ou instalação da obra que, por motivos diversos, tenha sofrido alguma modificação no transcorrer dos trabalhos. Ditos desenhos, devidamente autenticados, serão executados com auxílio do software Auto CAD. 10. ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DIVERSA 10.1 Construção do Canteiro de Obras As providências para obtenção do terreno para o canteiro da obra, inclusive despesas de qualquer natureza que venham a ocorrer, são de responsabilidade exclusiva da contratada. Quando do encerramento da obra, o local do canteiro deverá ser completamente limpo, inclusive com serviços de fechamento de poços e fossas, retirada de entulhos, baldrames, fundações, postes, redes, etc. · Os escritórios e barracões Deverão ser construídos em chapas de madeira compensada, podendo, a critério da contratada e mediante a aprovação da fiscalização, serem construídos em outro tipo de material, sem ônus adicional para a CAGECE. Deverão ser observadas as condições de higiene e segurança do trabalho. A CAGECE poderá aceitar o aluguel de unidade predial para servir como canteiro, sem, entretanto, considerar a área total alugada como unidade de medição. Se aceitar esta situação ela terá equivalência máxima ao valor constante no orçamento da CAGECE. Ficará a critério da FISCALIZAÇÃO a concordância com o aluguel. Nos casos em que não houver projeto especial definido ou determinado, serão padronizadas as condições mínimas aceitas para instalação de canteiro. Serão: · Proteção da área A proteção da área do canteiro tem por finalidade assegurar o isolamento do local, a fim de evitar eventuais acidentes causados por acesso indevido de animais e/ou pessoas estranhas. · Cerca provisória de arame farpado Será executada de acordo com o desenho fornecido pela CAGECE, apresentado neste manual (Grupo 16 – Urbanização), considerando-se todas as dimensões e detalhes. Os mourões serão de madeira roliça com diâmetro de 10,0cm, ou em concreto, e o arame farpado será com bitola de 16 BWG, fixado com grampos galvanizados 1x9. Os mourões deverão ser pintados com uma demão de tinta à base de cal, branca. · Placas de obra As placas relativas às obras serão fornecidas pela contratada de acordo com modelos definidos pela CAGECE, devendo ser colocadas e mantidas durante a execução da obra em locais indicados pela fiscalização. As placas de obra serão confeccionadas em chapas metálicas. A escolha de um ou de outro material será feita pela fiscalização, em função do tempo de execução da obra. Concluída a obra, a fiscalização decidirá o destino das placas, podendo exigir a permanência delas fixadas ou o seu recolhimento, pela contratada, ao escritório local da CAGECE. As placas relativas às responsabilidades técnicas pelas obras ou serviços, exigidas pelos órgãos competentes, serão confeccionadas e colocadas pela contratada, sem ônus para a CAGECE e de acordo com as normas do CREA. Outros tipos de placas da contratada, subcontratada, fornecedores de materiais e/ou equipamentos, prestadores de serviços, etc, poderão ser colocados com a prévia autorização da fiscalização, observando-se o disposto nas Disposições Gerais. · Trânsito e Segurança Nas áreas públicas afetadas pela construção das obras, como nas áreas privadas, tanto em relação à tráfego de veículo ou de pessoas, deverá ser providenciado junto aos órgãos competentes as respectivas liberação e aprovação necessárias, seja para as sinalizações e/ou para o tráfego, sem ônus para a contratada. Em locais necessários, deverão ser providenciados passadiços, passarelas, cercas de proteção e tapumes ou outros sistemas de segurança, desde que seja necessário, e de acordo com a FISCALIZAÇÃO e as especificações da obra, ficando a CONTRATADA com a responsabilidade exclusiva do fornecimento e dos serviços de transporte, construção, montagem, desmontagem e remoção. A CONTRATADA deverá tomar as providências necessárias para prevenir possíveis acidentes, assumindo total responsabilidade nessas ocorrências. A CONTRATANTE se eximirá de toda e qualquer responsabilidade sobre eventuais acidentes. · Sinalização de trânsito Quando houver necessidade de desvio de tráfego para execução das obras, a CONTRATADA fará os contatos necessários com o órgão responsável, sob aprovação e assistência da CONTRATANTE, com a antecedência necessária. Qualquer obra que implique em desvio do trânsito ou redução da área de circulação deverá ser executada após prévia aprovação do órgão competente, que deverá ser consultado através de carta acompanhada da planta propondo as alterações necessárias, onde serão indicadas todas as informações julgadas imprescindíveis ao estudo e à implantação de sinalização preventiva e complementar, necessárias ao impedimento ou à circulação no local da obra e nas zonas atingidas por seus efeitos. A CONTRATADA tomará todas as providências que julgar necessárias para prevenir possíveis acidentes que possam ocorrer por falta ou deficiência de sinalização e/ou proteção das valas, assumindo total responsabilidade nessas ocorrências. A CONTRATANTE se exime de toda e qualquer responsabilidade sobre eventuais acidentes. A sinalização dos obstáculos será feita em atendimento às normas, especificações e simbologias do Conselho Nacional de Trânsito e do órgão municipal competente. A Fiscalização poderá solicitar a ampliação da sinalização já instalada, se for julgada que está deficiente para o volume dos serviços em execução e que possa comprometer a qualidade e segurança dos serviços ora em execução. Principalmente à noite, os dispositivos de iluminação e alerta, devem apresentar visivelmente à distância, a indicação de bloqueios. A sinalização, portanto, deve estar associada adispositivos visuais e sonoros nos padrões ideais e legais. A quantidade de equipamentos para sinalização será em função da intensidade e direção do tráfego · Placas de advertência Todas as obras previstas ou projetadas em vias públicas e que representem obstáculo à livre circulação e à segurança de veículos e pedestres no leito da via devem ser precedidas de sinalização preventiva de advertência. Os bloqueios são classificados conforme a área que impedem e sua posição na via. Esse bloqueio é feito por meio de placas de advertência, em condições que permitam o fluxo de trânsito sem risco de acidentes para veículos e pedestres. · Passarela de Serviços É uma estrutura de madeira com 1,20 m de largura que será utilizada para circulação de pessoas e equipamentos na execução de fôrmas e na concretagem de reservatórios, ETAs, ETEs, etc. Deve ser executada em pranchas de madeira colocadas lado a lado, sem intervalo entre si, de modo a cobrir a largura de 1,20 m, ou então, em chapas de madeira compensada devidamente reforçadas. As pranchas serão fixadas sobre a estrutura de escoramento das paredes ou lajes, de forma a não se romperem ou deslizarem com o tráfego. No caso de se colocarem as passarelas sobre ferragem de lajes, devem-se tomar os cuidados necessários para que não se danifique a armadura. · Rampa de Acesso Trata-se de uma estrutura em madeira, com 1,20 m de largura, que será utilizada para acesso de pessoal e equipamentos à passarela de serviços. A estrutura deverá ser composta por escoras de madeira, travadas entre si, com suportes para recebimento de pranchas de madeira, ou chapas compensadas, que servirão de passadiços. Toda a estrutura deverá ser dimensionada para suportar o trânsito de pessoas e equipamentos, bem como deverá ter sua inclinação determinada de forma a atingir a altura de passarela. Em função do grau de inclinação deverão ser colocados, sobre passadiço, travas de madeira, para dar segurança ao trânsito de pessoas, a fim de evitar acidentes por escorregamento. Conforme a necessidade de alteração das passarelas para posições superiores, a rampa poderá ser prolongada de forma a permitir o acesso até o nível mais alto. · Armadura A contratada deverá fornecer o aço destinado às armaduras, inclusive todos os suportes, cavaletes de montagem, arames para amarração, etc., bem como deverá estocar, cortar, dobrar, transportar e colocar as armaduras. As armaduras a serem utilizadas deverão obedecer às prescrições na NBR 7480 e NBR 7481. Todo aço deverá ser estocado em área previamente aprovada pela fiscalização. Os depósitos deverão ser feitos sobre estrados de madeira ou similar, de modo a permitir a arrumação das diversas partidas, segundo a categoria, classe e bitola. Segundo a tabela a seguir, a massa real das barras tem de ser igual à sua massa nominal, com tolerância de ± 6% para diâmetros iguais ou superiores a 10 mm e de ± 10% para diâmetros inferiores a 10 mm. Os fios precisam ter tolerância compreendida no intervalo ± 6%. A ocorrência de desperdícios na utilização de aço para concreto estrutural decorre das variações de bitola e massa das barras, ou ainda devido a incompatibilidades entre os comprimentos fornecidos e aqueles necessários ao projeto. Os recobrimentos de armaduras serão aqueles indicados no projeto, ou em caso de omissão, os valores mínimos recomendados pela NBR 6118 que seguem na tabela a seguir. O espaçamento deverá ser controlado pela contratada de modo a atender aos cobrimentos especificados, durante os serviços de concretagem. Especial atenção deverá ser dada às armaduras de concreto aparente, onde o afastamento entre a face externa da armadura e as faces acabadas do concreto, deverá ser, no mínimo, de 0,025m. As armaduras deverão ser colocadas nas formas de modo a permitir o seu recobrimento pelo concreto. Para tanto, deverão ser utilizados calços de concreto pré-moldado (“cocadinhas”) ou de plástico, que deverão ser fixadas à armadura, a espaços convenientes. As armações que sobressaírem da superfície de concreto (esperas) deverão ser fixadas em sua posição através de meios adequados. O dobramento das barras, eventualmente necessário aos trabalhos de impermeabilização e outros, deverá ser feito apenas com uma dobra. As emendas das barras deverão ser executadas de acordo com o especificado pela NBR 6118. Qualquer outro tipo de emenda só poderá ser utilizado mediante a aprovação prévia da fiscalização. No caso de emenda por solda, a contratada se obriga a apresentar, através de laboratório idôneo, o laudo de ensaio do tipo de solda a ser empregado, para aprovação da fiscalização. Observar-se-á, na execução das armaduras, se o dobramento das barras confere com o projeto das armaduras. O número de barras e suas bitolas, a posição correta das mesmas, amarração e recobrimento. A armadura será cortada a frio e dobrada com equipamento adequado, de acordo com a melhor prática usual e NBR 6118 da ABNT. Sob circunstância alguma será permitido o aquecimento do aço da armadura para facilitar o dobramento. A armadura, antes de ser colocada em sua posição definitiva, será totalmente limpa, ficando isenta de terra, graxa, tinta, ferrugem e substâncias estranhas que possam reduzir a aderência, e será mantida assim até que esteja completamente embutida no concreto. Os métodos empregados para a remoção destes materiais estarão sujeitos à aprovação da fiscalização. A armadura será apoiada na posição definitiva, como indicado no projeto e de tal maneira que suporte os esforços provenientes do lançamento e adensamento do concreto. Isto poderá ser obtido com o emprego de barras de aço, blocos pré-moldados de argamassa, ganchos em geral ou outros dispositivos aprovados pela fiscalização. Após o término dos serviços de armação e até a fase de lançamento do concreto, a contratada deverá evitar ao máximo o trânsito de pessoas sobre as ferragens colocadas. Caso seja necessário, a contratada executará uma passarela de tábuas que oriente a passagem e distribua o peso sobre o fundo das fôrmas, e não diretamente sobre as ferragens. No prosseguimento dos serviços de armação decorrentes das etapas construtivas da obra, obrigasse a contratada a limpar a ferragem de espera com escovas de aço, retirando excessos de concreto e de nata de cimento. Nos casos em que a exposição das armaduras às intempéries for longa e previsível, as mesmas deverão ser devidamente protegidas. Não será permitido alterar o número de barras, diâmetros, bitolas e tipos de aço, a não ser com autorização por escrito do autor do projeto estrutural. · Concreto CONCRETO PARA VIBRAÇÃO – FKC 20Mpa Será composto de cimento, água, agregado miúdo e agregado graúdo. Quando necessário, poderão ser adicionados aditivos redutores de água, retardadores ou aceleradores de pega, plastificantes, incorporadores de ar e outros, desde que proporcionem no concreto efeitos benéficos, conforme comprovação em ensaios de laboratório. O fornecimento, montagem, operação e manutenção de todos os equipamentos necessários à preparação, lançamento e adensamento do concreto serão feitos pela contratada. Dadas as características peculiares de comportamento dos cimentos, eventuais misturas de diferentes marcas poderão implicar em inconvenientes, tais como trincas, fissuras e mudança de coloração, no caso de se usar concreto aparente, etc. Desta forma, o emprego de misturas de cimento ficará na dependência de uma aprovação pela fiscalização. O armazenamento do cimento deverá ser feito com proteção total contra intempéries, umidade do solo e outros agentes nocivos às suas qualidades. A disposição dos lotes deverá ser feita sob controle de empilhamento e idade. A pilha de sacos de cimento não deverá ser superior a 10 sacos e não deverão ser misturados lotes de recebimento de épocas diferentes, de modo a facilitar sua inspeção, controle e cronologia de utilização. Todo cimento com sinais de hidratação será rejeitado. O agregado miúdo a ser utilizado para o preparo do concreto poderá ser natural, isto é, areia quartzos a, de grãosangulosos, e áspera, ou artificial, proveniente da britagem de rochas estáveis, não devendo, em ambos os casos, conter quantidades nocivas de impurezas orgânicas ou terrosas, ou de material pulverulento. Deverá sempre ser evitada a predominância de uma ou duas dimensões (formas achatadas ou alongadas) e a ocorrência de mais de 4% de mica. O armazenamento de areia deverá oferecer condições que não permitam a mistura de materiais estranhos, tais como outros agregados graúdos, madeiras, óleos, etc. Como agregado graúdo poderá ser utilizado o seixo rolado do leito de rios ou pedra britada, com arestas vivas, isento de pó-de-pedra ou materiais orgânicos ou terrosos. Os materiais deverão ser duros, resistentes e duráveis. Os grãos dos agregados deverão apresentar uma conformação uniforme. A resistência própria de ruptura dos agregados deverá ser superior à resistência do concreto. O armazenamento do agregado graúdo deverá obedecer às mesmas recomendações relativas ao armazenamento da areia. Poderão ser utilizados, a depender da classe do concreto, três tipos de agregados graúdos: a) brita nº 1, diâmetro máximo de 19 mm; b) fck = 15,0 MPa; c) fck = 20,0 MPa; d) fck = 25,0 MPa; e) fck = 30,0 MPa; f) fck = 35,0 MPa; g) fck = 40,0 MPa; h) concreto não estrutural; i) concreto Ciclópico com 30% de pedra-de-mão. A medida dos materiais deve ser feita de preferência em peso, podendo, entretanto, os agregados serem medidos em volume, desde que seja feita a correção do volume do agregado miúdo por ocasião da dosagem. O cimento não deverá, em nenhuma hipótese, ser medido em volume, como também será vedada a mistura de materiais relacionados a sacos fracionados de cimento. A quantidade de água será determinada por pesagem ou por medição volumétrica. O concreto será misturado completamente, até ficar com aparência uniforme. Não será permitido um misturamento excessivo, que necessite de adição de água para preservar a consistência necessária do concreto. Será preparado somente nas quantidades destinadas ao uso imediato. Quando estiver parcialmente endurecido não deverá ser remisturado nem dosado. A betoneira não deverá ser sobrecarregada além da capacidade recomendada pelo fabricante e será operada na velocidade indicada na placa que fornece as características da máquina. O transporte entre a central de concreto e os locais de lançamento deverá ser tão rápido quanto possível, evitando-se a segregação do concreto. O concreto será descarregado o mais próximo possível do local de lançamento, não devendo ser obrigado a fluir de modo que o movimento lateral permita ou cause segregação. Por ocasião do lançamento do concreto, as fôrmas deverão estar isentas de incrustações de argamassa ou materiais estranhos. Previamente ao lançamento do concreto em qualquer estrutura, a contratada deverá submeter à aprovação da fiscalização o plano de trabalho, mostrando e descrevendo os métodos de lançamento que pretende usar. Nenhum concreto poderá ser lançado na estrutura sem que os métodos de lançamento tenham sido aprovados pela fiscalização. A aprovação do método de lançamento proposto não isentará a contratada da responsabilidade de sua execução, que permanecerá como única responsável pela construção satisfatória de toda a obra. Nenhum concreto será lançado até que todo o trabalho de fôrmas, instalação de peças embutidas, preparação das superfícies das fôrmas e armação tenham sido liberados pela fiscalização. Antes do lançamento do concreto, todas as superfícies de fundação, sobre as quais ou de encontro as quais o concreto deva ser lançado, estarão livres de água, lodo ou detritos, limpas e isentas de óleo, aderências indesejáveis, fragmentos soltos, semi-soltos e alterados. As superfícies porosas nas fundações, de encontro às quais o concreto deva ser lançado, serão completamente umedecidas, de modo que a água do concreto fresco recém lançado não seja absorvida. Todas as infiltrações de água serão eliminadas por meio de drenos de brita ou cascalho, ou outros métodos aprovados pela fiscalização. As superfícies de concreto, sobre as quais ou de encontro as quais o concreto novo será lançado, devendo a elas aderir, mas que tenham se tornado tão rígidas que o concreto novo não possa ser incorporado ao concreto antigo, são definidas como juntas. Essas superfícies deverão apresentar-se limpas, saturadas e livres de excessos de água, antes de serem cobertas com o concreto fresco. A limpeza consistirá na remoção de nata, concreto defeituoso, areia e outros materiais estranhos. As superfícies das juntas de construção serão limpas com escovas de aço ou qualquer outro método aprovado pela fiscalização, antes do início do lançamento do concreto. Nesta operação de limpeza será tomado cuidado para evitar excesso de desbastamento. A contratada manterá a fiscalização informada a respeito das datas de lançamento do concreto, que só será efetuado na presença da fiscalização. Será lançado somente com tempo seco, a não ser que seja autorizado de outra forma pela fiscalização. Todo o concreto será colocado em subcamadas contínuas aproximadamente horizontais. As espessuras das subcamadas não excederão 50 cm ou ¾ do comprimento da agulha do vibrador de imersão. A altura de lançamento do concreto não deve ser superior a 2 m, devendo-se, no caso do lançamento de alturas maiores, serem previstas aberturas nas fôrmas para o lançamento e adensamento do concreto. Pode-se, entretanto, adotar dispositivos de lançamento tais como trompas ou similares, que, introduzidas na fôrma, permitam o lançamento de alturas maiores sem segregação. Todo e qualquer reparo que se faça necessário executar, para corrigir defeitos na superfície do concreto e/ou falhas de concretagem, deverão ser feitos pela contratada, sem ônus para a CAGECE e executados após a desforma ou teste de operação da estrutura, a critério da fiscalização. Após a desmoldagem e antes de qualquer reparo, a fiscalização inspecionará a superfície do concreto e indicará os reparos a serem executados, podendo mesmo ordenar a demolição imediata das partes defeituosas para garantir a qualidade estrutural, a impermeabilização e o bom acabamento do concreto. · Vedação e proteção de áreas Cerca de arrame farpado com 7 fios com mureta Serão utilizados mourões de concreto ponta virada, com altura útil de 1,80m até a deflexão de 30º, enterrados 0,70 m e espaçados no máximo 2,50 m, fixados através de enchimento compactado de concreto não estrutural. A vedação deve ser através de 7 fios de arame farpado 16 BWG, convenientemente fixados nos mourões e mureta de 70cm de altura útil, com alicerce, baldrame e reboco. Nos pontos de mudança de direção, interrupção e intermediários de trechos longos, os mourões deverão ser firmados com escoras de concreto colocadas com inclinação de 45º. Devem ser fixados esticadores para posterior regulagem dos fios. A pintura de acabamento deve ser com tinta à base de cal. · Portão Deve ser executado com tubos de ferro galvanizado de 2" e tela prensada de arame 2,8 mm, em malha de 5 cm x 5 cm, soldada em quadros de ferro cantoneira de ¾" x ¾" x 1/8". Sobre cada uma das folhas do portão deve ser aplicado o símbolo da CAGECE, em chapa de ferro n.º 14, fixado no cruzamento da tubulação de contraventamento, com largura igual a 1/3 da largura da folha. Para fixação e suporte deve ser executado um pilar de concreto armado com seção mínima de 20 cm x 30 cm, apoiado sobre blocos, com dimensões tais que permitam a sustentação adequada do portão. Os pilares que sustentam o portão de duas folhas (veículo), serão unidos por viga de baldrame com dimensões de 20 cm x 30 cm. Os pilares devem ser pintados com tinta à base de cal para exteriores cor branca. As peças metálicas devem ser preparadas e pintadas de acordo com o especificado no Grupo 12. A pintura de acabamento deverá ser com duas demãos de esmalte sintético, cor azul. A contratada deve fornecer cadeado com no mínimo 45 mm. · Serviço Final Limpeza final da obra Os serviços de limpeza geral deverão satisfazer os seguintesrequisitos: · Será removido todo o entulho do terreno, sendo cuidadosamente limpos varridos os acessos; · Todas as cantarias, alvenarias de pedra, pavimentações, revestimentos, cimentados, ladrilhos, pedras, azulejos, vidros, aparelhos sanitários etc., serão limpos abundante e cuidadosamente lavados, de modo a não serem danificadas outras partes da obra por estes serviços de limpeza; · A lavagem de granitos será procedida com sabão neutro, perfeitamente isento de álcalis cáusticos; · As pavimentações ou revestimentos de pedra, destinados a polimento e lustração, serão polidos em definitivo. As superfícies de madeira serão, quando for o caso, lustradas, envernizadas ou enceradas em definitivo; · Haverá particular cuidado em se remover quaisquer detritos ou salpicos de argamassa endurecida nas superfícies das cantarias, das alvenarias de pedra, dos azulejos e de outros materiais; · Todas as manchas e salpicos de tinta serão cuidadosamente removidos, dando - se especial atenção à perfeita execução dessa limpeza nos vidros e ferragens das esquadrias; · Manter limpeza permanente da obra, com caçamba estacionária; · A obra deverá ser entregue limpa em perfeito estado de conservação e limpeza; · Deverão apresentar perfeito funcionamento, todas as instalações elétricas, etc. Todo o entulho deverá ser removido do terreno. Deverão ser lavados, convenientemente, todos os pisos, devendo ser removido qualquer vestígio de tintas, manchas e argamassa. 105 11. REFERÊNCIAS ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12.209. Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários. 2 ed; Rio de Janeiro – RJ: 2011. CAGECE. COMPANHIA DE ÁGUA E ESGOTO DO CEARÁ (CAGECE). Manual de Encargas de Obras de Saneamento. Fortaleza – CE: 2004. CEARÁ. Assembleia Legislativa do Estado do Ceará. Caderno Regional da Sub-bacia do Salgado. Conselho de Altos Estudos e Assuntos Estratégicos. Fortaleza - CE: INESP, 2009. Disponível em: <https://pt.calameo.com/read/00022735695070980334c>. Acesso em 28 de fev. de 2021. CHERNICHARO, C. A. L. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias – volume 5: Reatores anaeróbios. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG. Belo Horizonte, 1997. PERFIL do município de Juazeiro do Norte. [S. l.: s. n.], 2016. Disponível em: https://www.nesp.unb.br/saudelgbt/images/arquivos/Perfil_JuazeirodoNorte.pdf. Acesso em: 27 fev. 2021. Prefeitura de Juazeiro do Norte. A cidade. História de Juazeiro do Norte. Disponível em: < http://www.juazeiro.ce.gov.br/Cidade/Historia/>. Acesso em: 01 de março de 2021. RESOLUÇÃO COEMA N° 02, 02 de fevereiro de 2017. Dispõe sobre padrões e condições para lançamento de efluentes líquidos gerados por fontes poluidoras. Diário Oficial do Estado do Ceará. Fortaleza – CE; 2017. Disponível em: <https://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=337973>. Acesso em 30 de março. de 2021 VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 3 ed. - Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais; 2005. .