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APRESENTAÇÃO I - UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA – CCET CURSO DE ENGENHARIA CIVIL SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO – CET 0284 LORENA DE AGUIAR ANTUNES (2018001914) RAFAELLA FARIAS DE SOUZA (2018001997) ROGÉRIO BARBOSA DA SILVA JÚNIOR (2018002009) DATA DE ENTREGA: 11/07/2022 ISLUSTRAÇÃO DA CAPA: Ligação de esgoto para casas abaixo do nível da rua ou encostas. [s.l.: s.n., s.d.]. Disponível em: <https://www.cesan.com.br/wp- content/uploads/2018/06/ligacao_casa_abaixo_rua_encosta.pdf>. Acesso em: 11 jul. 2022. ÍNDICE I I SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 1 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO E ESGOTO SANITÁRIO PASSO A PASSO PARA O DIMENSIONAMENTO DA REDE COLETORA DEFINIÇÃO 21 TRATAMENTO DE EFLUENTES: PRELIMINAR, PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO 2 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO INDIVIDUAL E COLETIVO PRINCIPAIS OBJETIVOS DISPOSITIVOS UTILIZADOS SISTEMA INDIVIDUAL ALTERNATIVO PERCENTUAL DE REMOÇÃO DE POLUENTES VIA SECA E VIA UMIDA OPÇÕES DE TRATAMENTO SISTEMA UNITARIO SISTEMA ADOTADO NA ETE DE BARREIRAS SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO SISTEMA ADOTADO NA ETE DE (MUNICIPIO) 4 EFLUENTES SANITÁRIOS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS AUTODEPURAÇÃO IMPORTÂNCIA DO TRATAMENTO DE EFLUENTES SANITÁRIOS 8 COMPONENTES DO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO ÓRGÃOS ACESSÓRIOS SIFÃO INVERTIDO ESTAÇÃO ELEVATÓRIA 13 ESTUDOS DE CONCEPÇÃO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO ESTIMATIVA DE VAZÕES TAXA DE CONTRIBUIÇÃO LINEAR CARACTERIZAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETO VARIÁVEIS CONSIDERADAS E CONDIÇÕES TÉCNICAS SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 1 Definição: De acordo com a lei 14.026/2020 o esgotamento sanitário é constituído: “[...] pelas atividades e pela disponibilização e manutenção de infraestruturas e instalações operacionais necessárias à coleta, ao transporte, ao tratamento e à disposição final adequados dos esgotos sanitários, desde as ligações prediais até sua destinação final para produção de água de reúso ou seu lançamento de forma adequada no meio ambiente;” Ou seja, o esgotamento sanitário é a união de serviços, maquinários e infraestrutura que buscam realizar a coleta, transporte, tratamento e destinação final adequada dos esgotos sanitários, evitando assim maiores impactos ambientais e proliferação de doenças. Segundo a NBR 9648/1986, esgoto sanitário se classifica como sendo: “Despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária.” Ou seja, são dejetos provenientes de edifícios residenciais, água utilizada para higiene e necessidades fisiológicas; de industrias, resultantes dos processos industriais; água de infiltração, água advinda do subsolo que penetra nas canalizações; e contribuição das águas das chuvas que são absorvidas pela rede coletora de esgoto (NBR 9648/1986). SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO E ESGOTO SANITÁRIO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 2 O Sistema de esgotamento sanitário é formado pelas unidades coleta, elevação, tratamento e destino final, podendo ser coletivo ou individual, de acordo com as características da comunidade. O sistema individual é caracterizado pela coleta e/ou tratamento de pequena contribuição de esgoto sanitário de imóveis domiciliares, comerciais e públicos em locais desprovidos de rede coletora de esgoto. Normalmente, esse sistema é utilizado como alternativa de afastamento do esgoto do local da geração, tendo menor eficiência de remoção de poluentes e de contaminantes do que a observada nos sistemas coletivos. O sistema coletivo pode ser unitário (junto com as águas pluviais), separador parcial ou separador absoluto, este último pode ser ainda convencional e condominial. No Brasil, as tubulações de esgoto são separadas das tubulações de águas pluviais, ou seja, é um sistema separador absoluto. Como as chuvas não são constantes ou bem distribuídas durante todo o ano, é inviável unir às duas tubulações, pois podem ocorrer problemas como odores na época seca e exceder a capacidade na época chuvosa, por exemplo. Essas tubulações estão instaladas no subterrâneo, assim como a tubulação de abastecimento de água e fiações em algumas localidades. No sistema separador absoluto, a rede é projetada e construída para transportar exclusivamente despejos industriais e esgoto doméstico. As águas pluviais são coletadas e transportadas por outro sistema, totalmente independente. Seus componentes são ilustrados abaixo: Imagem 01: Sistema de esgotamento unitário (ou combinado). SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO INDIVIDUAL E COLETIVO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 3 Fonte: MENDES, Paulo Ricardo Amador. A maior desvantagem, no entanto, reside no fato de que as águas pluviais não podem ser tratadas e as águas provenientes de primeiras chuvas poluem cursos d' água, por vezes, mais que o esgoto doméstico e despejos industriais. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 4 Características físicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Descrição Temperatura - influência na atividade microbiana - influência na solubilidade dos gases - influência na viscosidade do líquido Cor - esgoto fresco: ligeiramente cinza - esgoto séptico: cinza escuro ou preto Odor - esgoto fresco: odor oleoso - esgoto séptico: odor fétido - despejos industriais: odores característicos. Turbidez - grande variedade de sólidos em suspensão - esgotos frescos ou concentrados: maior turbidez Características químicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Descrição Sólidos Totais - suspensão - dissolvidos orgânicos e inorgânicos; suspensos e dissolvidos; sedimentáveis EFLUENTES SANITÁRIOS SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 5 Matéria orgânica * Determinação indireta - DBO - DQO - DBO último * Determinação direta - COT Principais componentes: proteínas, carboidratos e lipídios - Carbono orgânico total - Medida direta da M.O Nitrogênio total - nitrogênio orgânico - amônia - nitrito - nitrato Nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico Fósforo - fósforo orgânico - fósforo inorgânico - Nutriente indispensável para o tratamento biológico - Fósf. Orgânico: combinado à matéria orgânica pH Indicador características ácidas ou básicas Alcalinidade Indicador da capacidade tampão no meio Cloretos - Água abastecimento e dejetos humanos Óleos e graxas - Fração M.O solúvel em hexanos Características biológica dos esgotos domésticos: Parâmetro Descrição Bactérias - protistas unicelulares - estabilização matéria orgânica - algumas são patogênicas, causando doenças SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 6 Fungos - aeróbios, multicelulares, não fotossintéticos, heterotr. - decomposição matéria orgânica - podem crescer em condições de baixo pH Protozoários - unicelulares sem parede celular - aeróbia ou facultativa - manutenção de equilíbrio no tratamento biológico - alguns são patogênicos Vírus parasitas: material genético + carapaça de proteína - causam doenças - difícil remoção no tratamento de água ou de esgoto Helmintos animais superiores - ovos de helmintos, podem causar doenças Podemos definir a autodepuração como um processo natural, no qual cargas poluidoras, de origem orgânica, lançadas em um corpo d’água são neutralizadas. Durante o processo de autodepuração, é possível identificar, ao longo do trecho, 4 zonas no qual as concentrações de DBO e oxigênio dissolvido (OD)variam consideravelmente, além de outras substâncias, como nitrogênio e fósforo. Zona de águas limpas A primeira zona identificada, é a de águas limpas, zona a montante do ponto de lançamento do efluente no corpo receptor. Nesta zona, o efluente irá se misturar com a água do corpo receptor, e com isso teremos uma nova concentração no ponto, denominada: concentração de mistura. Em rios considerados limpos ou relativamente limpos, as concentrações de DBO e OD se aproxima de algo em torno de 3,0 a 4,0 mg/L em termos de DBO, e SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 7 cerca de 7,0 a 9,5 mg/L de oxigênio dissolvido (depende da altitude e temperatura). Zona de degradação Após percorrer um determinado trecho no corpo receptor após o seu lançamento, o efluente passa a se dispersar no meio aquático de forma mais significante, diminuindo o consumo de oxigênio dissolvido e aumentando a concentração de DBO. Embora a diversidade bacteriana se diminua, em função da diminuição do consumo de oxigênio, há resistência de alguns deles aos poluentes. Zona de decomposição ativa Na zona de decomposição ativa, os microrganismos decompositores começam a predominar no ambiente, e o ecossistema começa a se organizar. Nesta zona, a qualidade da água está em seu estado mais deteriorado. Normalmente, as zonas de degradação apresentam alterações nas cores de suas águas (mais escuras). Há também, o depósito de lodo no fundo do corpo receptor, havendo a diminuição de bactérias e aumento de protozoários. Zona de recuperação Nesta zona, a concentração de oxigênio dissolvido na água começa a se recuperar, se elevando a níveis próximos a zona de águas limpas, isto porque, o oxigênio utilizado pelas bactérias é recomposto através da reparação. Além disso, há processos físicos que ocorrem ao longo do trecho que pode fazer com que a concentração de OD se eleve ainda mais, como por exemplo, as turbulências e as velocidades causadas pela morfologia do rio ou córrego. Como consequência, há uma diminuição significativa na concentração de DBO na água. Após o lançamento de efluentes orgânicos, notadamente despejos domésticos, profundas alterações físicas ocorrem nos corpos d’água, permitindo inclusive a criação e utilização de modelos matemáticos que podem prever em quais locais os rios possuirão características próprias ou impróprias para uso. O SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 8 processo de autodepuração é muito semelhante aos processos de recuperação florestal, especialmente se analisados os parâmetros de diversidade de organismos nas diferentes fases do processo. Os modelos de autodepuração são fundamentais para a definição dos parâmetros de lançamento do efluente tratado em uma ETE. É a partir deles e dos parâmetros de qualidade de efluente que são determinados os níveis de tratamento e os processos necessários para atingi-los. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 9 O ideal é que as zonas urbanas sejam dotadas de todas as unidades componentes do sistema de esgotamento sanitário, no caso as unidades de coleta, elevação, tratamento e destino final, conforme representado na imagem 02. Imagem 02: Esquema de SES convencional. Fonte: Pereira e Soares (2006). A unidade de coleta recebe e transportar o esgoto sanitário. É formada por ramais prediais, tubos coletores e órgãos acessórios. Sempre que possível, deve ser instalada para possibilitar o escoamento por gravidade, o que evita o bombeamento do esgoto sanitário e, naturalmente, os gastos com obras civis e com energia elétrica. Contudo, existem situações em que a grande profundidade dos coletores requer a utilização de equipamentos eletromecânicos (conjuntos moto-bombas), para transferir o esgoto sanitário de cota baixa para cota mais alta ou para locais mais distantes. Todo esgoto sanitário coletado deve ser encaminhado até a unidade de tratamento, para remoção dos materiais e compostos poluentes/contaminantes. Essa unidade é baseada em operações físicas combinadas com processos químicos e/ou biológicos, sendo o efluente líquido tratado retornado ao meio ambiente, na maioria das vezes é lançado em corpo d’água próximo da estação de tratamento. COMPONENTES DO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 10 Os órgãos acessórios são colocados no início e final de cada trecho do coletor. São dispositivos fixos e não mecanizados destinados facilitar a inspeção e limpeza dos coletores e são colocados nos pontos de mudança de derivação e/ ou mudança de declividade, material e cota. Os principais são: •Poço de Visita (PV): câmara visitável através de abertura existente em sua parte superior, destinada à execução de trabalhos de manutenção; •Terminal de limpeza (TL): dispositivo que permite a introdução de equipamentos de limpeza, localizado na cabeceira de qualquer coletor; •Caixa de passagem (CP): tem como funções receber o lançamento dos efluentes das várias casas ao ramal, permitir o acesso dos agentes de limpeza e desobstrução e tornar viável os ângulos no percurso do ramal, que o flexibiliza para a recepção de contribuições e o desvio de obstáculos; •Tubo de inspeção e limpeza (TIL): dispositivo não visitável que permite inspeção e introdução de equipamentos de limpeza. Os condutores e os órgãos acessórios utilizados nas redes coletoras são produzidos em diversos materiais, sendo os principais: PVC, PEAD, aço, cerâmica, concreto e ferro fundido. A escolha dos materiais a serem utilizados depende do tipo de esgoto, dos métodos utilizados na construção, dos esforços a que estará sujeita a tubulação, dos diâmetros disponíveis no mercado e dos custos de material, transporte e assentamento. Na elaboração de um projeto de esgotamento sanitário para uma bacia, a necessidade de se transpor obstáculos tais como rios, galerias de águas pluviais, adutoras, córregos, linhas de metrô, cabos de comunicação, etc. é frequente. A transposição desses obstáculos pode ser dada por cima, utilizando-se de uma estação elevatória de esgotos, com auxílio de uma bomba centrífuga. Para transpor o obstáculo por baixo, pode-se simplesmente utilizar-se da inclinação das SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 11 tubulações até que a rede fique abaixo do obstáculo, em conduto livre, ou utilizar um sifão invertido. A dinâmica do sifão invertido ou falso sifão consiste em aprofundar a tubulação e, após transpor o obstáculo, a tubulação é elevada até uma cota ligeiramente menor que a da tubulação antes do aprofundamento. Assim, essa tubulação passa a trabalhar em seção cheia (conduto forçado). O sifão invertido é composto por tubulações localizadas entre duas câmaras e, em perfil, apresentam a forma aproximada de um trapézio, com a base menor virada para baixo. Uma câmara, localizada antes do obstáculo, tem a função de encaminhar o fluxo para o sifão e na saída, uma outra câmara tem a função de direcionar o fluxo efluente para a tubulação à jusante. Nas tubulações do sifão o escoamento é dado por conduto forçado, uma vez que a seção do tubo está 100% preenchida por fluido. Para que o sifão funcione é necessário que o nível de fluido na câmara de entrada seja superior ao nível de fluido na câmara de saída. Assim, são aplicados conceitos hidráulicos de condutos forçados ao dimensionamento do sifão. Já as estações elevatórias são destinadas a transferir os esgotos de um ponto (de cota normalmente mais baixa) a outro (de cota normalmente mais elevada), em diversas partes do SES: • Na fase de coleta; • Na fase de transporte; • No processo de tratamento de esgoto; • Na disposição final. Utilizadas sempre que não for possível ou viável, por razões técnicas ou econômicas, o escoamento de esgoto por gravidade. As elevatórias justificam-se, nos seguintescasos: • Terrenos planos e extensos, evitando-se que as canalizações atinjam profundidades excessivas; • Áreas novas situadas em cotas inferiores às existentes; • Reversão de esgotos de uma bacia para a outra; SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 12 Descarga de interceptores ou emissários de ETE ou corpos receptores, quando não for possível fazer por gravidade. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 13 Buscando sempre atender um horizonte de projeto, o sistema de esgotamento sanitário de ser dimensionado prevendo algo entorno de 20 anos. Após ter conhecimento da população, deve-se estimar a vazão per capita (qpc) em função do consumo de água da população, lembrando sempre de considerar as variações, utilizando os respectivos coeficientes, que ocorrem dependendo do dia (k1= 1,2) e do horário (k2= 1,5). Por fim, estima o coeficiente de retorno (c), sendo aproximadamente 80 % águas consumida que se é descartada na rede de esgotamento. A vazão de esgoto é compreendida pela união de três esgotos distintos: o doméstico, industrial e a água de infiltração e contribuição pluvial. Qtotal,média = Qdoméstico + Qindustrial + Qinfiltração Onde: Vasão doméstica; Qd= (c * popul. * qpc)/86.400 Qd,i= Qd * k2 Qd,f= Qd * k1 * k2 Vasão de infiltração; Quando não há valores comprovado, adota-se: ESTUDOS DE CONCEPÇÃO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 14 Txinf= 0,05 a 1 l/s*km Qinf= Txinf * LT Sendo LT a extensão da rede coletora. Vasão industrial; Imagem 03: Vasão industrial. Fonte: Von Sperling (2005). Assim, temos a caracterização da vazão de projeto: Vazão inicial= Qi = Qdi + (Tinf * LT) + Qci Vazão final= Qf = Qdf + (Tinf * LT) + Qcf Taxa de contribuição linear: Txi= (Qdi/LT) + Tinf Txf= (Qdf/LT) + Tinf SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 15 Sendo, LT= li * a li= comprimento médio dos tubos; a= área Caracterização das vazões de projeto Sempre é de fundamental importância reunir diversos estudos antes de se iniciar um projeto, a fim de se determinar parâmetros importantes e suficientes para uma boa caraterização do mesmo. As principais caracterização das vazões de projeto são: • O dimensionamento do SES deve prever um horizonte de 20 anos, recomendação; • Após conhecimento da população, estima-se a qpc; • Após determinar a qpc, determina o coeficiente de retorno, 80% da água consumida que se transforma em esgoto; • Deve se considerar as variações que a vazão de esgoto sofre. Pra isso adota-se constantes para cada variação, diária (k1=1,2) e horaria (k2=1,5). Variáveis para o cálculo da rede coletora As variáveis que devem ser consideradas para o cálculo da rede coletora são as seguintes (NBR 9649/1986): • A cada trecho da rede, necessita de uma definição precisa da vazão de início e de final de plano, a declividade, velocidade crítica e tensão trativa. • A vazão de menor valor, em qualquer trecho, não deve ser inferior a 1,5 l/s; SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 16 • As tubulações devem ser comerciais, não inferior a DN 100; • relação máxima relação y/D de 0,75. assim, as lâminas d’água devem ter o valor máximo, para vazão final (Qf), igual ou inferior a 75 % do diâmetro do coletor. • Devem conter poços de visita (PV) em todos os pontos singulares da rede coletora, no início de coletores, nas mudanças de direção, de declividade, de diâmetro e de material, na reunião de coletores e onde há degraus; • Apresentando um bom acesso de equipamento para limpeza do trecho a jusante, pode se preferir uma caixa de passagem (CP) a um poço de visita (PV), nas mudanças de direção, declividade, material e diâmetro, quando possível a supressão de degrau; • Terminal de limpeza (TL) pode substituir poço de visita (PV) no início de coletores; • Tubo de inspeção e limpeza (TIL) pode substituir poço de visita (PV), nas • mudanças de direção, declividade, material e diâmetro, quando possível a supressão de degrau; • A distância entre PV, TIL ou TL deve ser condicionado a depender do alcance dos equipamentos de desobstrução. Condições técnicas a serem satisfeitas pelos coletores Segundo a NBR 9649/1986 “5.1.1 Para todos os trechos da rede devem ser estimadas as vazões inicial e final (Qi e Qf). SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 17 5.1.1.1 Inexistindo dados pesquisados e comprovados, com validade estatística, recomenda-se como o menor valor de vazão 1,5 1/s em qualquer trecho. 5.1.2 Os diâmetros a empregar devem ser os previstos nas normas e especificações brasileiras relativas aos diversos materiais, o menor não sendo inferior a DN 100. 5.1.3 A declividade de cada trecho da rede coletora não deve ser inferior à mínima admissível calculada de acordo com 5.1.4 e nem superior à máxima calculada segundo o critério de 5.1.5. 5.1.4 Cada trecho deve ser verificado pelo critério de tensão trativa média de valor mínimo σt = 1,0 Pa, calcula-da para vazão inicial (Qi), para coeficiente de Manning n = 0,013. A declividade mínima que satisfaz essa condição pode ser determinada pela expressão aproximada: Iomín. = 0,0055 Qi-0,47 sendo Iomín. em m/m e Qi em l/s 5.1.4.1 Para coeficiente de Manning diferente de 0,013, os valores de tensão trativa média e declividade mínima a adotar devem ser justificados. 5.1.5 A máxima declividade admissível é aquela para a qual se tenha vf = 5 m/s. 5.1.5.1 Quando a velocidade final vf SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 18 é superior a velocidade crítica vc, a maior lâmina admissível deve ser 50 % do diâmetro do coletor, assegurando-se a ventilação do trecho; a velocidade crítica é definida por: vc = 6 (g RH)1/2 onde g = aceleração da gravidade 5.1.6 As lâminas d’água devem ser sempre calculadas admitindo o escoamento em regime uniforme e permanente, sendo o seu valor máximo, para vazão final (Qf), igual ou inferior a 75 % do diâmetro do coletor. 5.1.7 Condição de controle de remanso. Sempre que a cota do nível d’água na saída de qualquer PV ou TIL está acima de qualquer das cotas dos níveis d’água de entrada, deve ser verificada a influência do remanso no trecho de montante.” Passo a passo para o dimensionamento da rede coletora Seguindo o formulário desenvolvido pelo professor Renato de Oliveira Fernandes, da Universidade Regional do Cariri – URCA, temos as seguintes etapas para o dimensionamento da rede coletora de esgoto: SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 19 Imagens 04, 05 e 06: Etapas para o dimensionamento da rede coletora de esgoto. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 20 Fonte: FERNANDES, Renato de Oliveira. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 21 Para que o líquido possa ser devolvido à natureza ou reaproveitado para fins menos nobres a partir do reuso, a gestão adequada pode levar até quatro etapas, sendo elas o tratamento preliminar, o tratamento primário, o tratamento secundário e o terciário avançado. O objetivo principal de todas essas etapas da primeira fase é separar o líquido dos materiais que ficam flutuando, uma vez que estes, na maioria das vezes, acabam não sendo passíveis de tratamento biológico devido à sua natureza inerte. O tratamento preliminar deve remover apenas sólidos grosseiros, flutuantes e matéria mineral sedimentável, seguindo os processos de: - Gradeamento: são retirados os sólidos em suspensão que ficam nos efluentes, como detritos e outros objetos, por meio de grades colocadas em locais estratégicos para reter o material que deve ser removido. - Peneiramento: uso de peneiras para remoção dos sólidos muito finos ou fibrososque não foram retidos na fase anterior. Dependendo da natureza do resíduo, essa etapa pode substituir o sistema de gradeamento. Ou seja, em casos onde o efluente possui sólidos pequenos, o gradeamento não se faz necessário, podendo já iniciar o processo com o peneiramento. - Desarenadores: etapa onde ocorre a remoção de misturas formadas por sólidos em líquidos. Trata-se de uma técnica física de separação por sedimentação do material, que pode ser areia, pedrisco, cascalho ou outros do tipo, os quais vão para o fundo do recipiente por conta da diferença de densidade e da ação da gravidade. Enquanto a parte líquida permanece em cima, os sólidos são acumulados na parte inferior, facilitando sua remoção. - Separação de óleo: efluentes e águas contaminadas com óleos e graxas de áreas de manutenção, lavagem de veículos ou máquinas em oficinas mecânicas, devem TRATAMENTO DE EFLUENTES: PRELIMINAR, PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 22 passar por esse processo de separação onde são utilizados dispositivos com a função de empregar métodos físicos e atuar também por densidade, mas nesse caso fazendo com que o óleo flutue sobre a água. No tratamento primário remove-se outros sólidos inorgânicos e a matéria orgânica em suspensão. Nesse caso, a DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) também é removida parcialmente e os sólidos suspensos são quase que completamente eliminados. Esse nível de tratamento pode envolver os seguintes processos: - Decantação primária ou simples: por meio de decantadores implantados em tanques, os sólidos em suspensão de maior densidade contidos nos efluentes, sedimentam-se e depositam-se ao fundo constituindo o lodo primário que posteriormente é removido para outro tipo de tratamento. - Flotação: fase de separação de líquidos dos sólidos ainda restantes. No entanto, a flotação acontece através de nuvens de microbolhas de ar que tem o objetivo de arrastar as impurezas para a superfície, facilitando a remoção. - Neutralização: regularização do pH dos resíduos ácidos e resíduos básicos (ou alcalinos) quando houver necessidade. Se o resíduo apresentar pH entre 6 e 9 será caracterizado como neutro, não sendo necessário modificações; porém se o percentual for menor que 5 ou maior que 10, aplica-se essa fase de neutralização. - Precipitação química: também não sendo necessária a todos os tipos de resíduos, a precipitação costuma ser aplicada no tratamento de águas residuais que contenham altas concentrações de metais ou sulfatos. Quando aplicado, o processo ocorre a partir de um determinado produto químico reagindo com íons de metal pesado, formando um sólido denominado “precipitado” que também é removido posteriormente. Para o Tratamento Secundário há a intensificação do processo natural de biodegradação e na retirada desses materiais biodegradáveis. As principais fases costumam ser: - Processos de lodos ativados: como o nome já diz, esse é um processo biológico que consiste na formação do lodo. Através de um tanque de aeração que tem por SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 23 finalidade proporcionar oxigênio aos microrganismos e evitar a deposição dos flocos bacterianos, também se mistura homogeneamente o lodo e o efluente. - Lagoas de estabilização: essa fase objetiva estabilizar a matéria orgânica pela oxidação bacteriológica e/ou redução fotossintética das algas, proporcionando uma alta eficiência de remoção de DBO e coliformes. - Lagoas aeradas: essas são bem similares às lagoas de estabilização, tendo como principal diferença o fato de que o oxigênio, ao invés de ser produzido por fotossíntese ou oxidação, é fornecido por aeradores mecânicos. - Filtros biológicos: os filtros são utilizados para remover a matéria orgânica do líquido onde o processo ocorre através do crescimento microbiano na superfície do local sobre o qual o esgoto é despejado e percolando a matéria até a parte mais baixa do filtro. Reatores anaeróbios e a precipitação química através da elevação do pH de metais como cobre, níquel, zinco entre outros, também podem ser considerados como processos secundários. No Tratamento Terciário avançado é utilizado para obter um efluente de alta qualidade com a remoção de outras substâncias contidas nas águas residuárias. Ou seja, nesta etapa remove-se do material em solução tudo que não foi tratado nos tratamentos anteriores, como metais pesados, compostos orgânicos, entre outras substâncias. Podem fazer parte do tratamento terciário: - Osmose reversa: essa é uma alternativa que tem como finalidade remover as demais impurezas da água por meio da retenção de moléculas. A presença de membranas semipermeáveis garante que as partículas menores que foram perdidas em estágios anteriores sejam retidas, especialmente os sólidos totais dissolvidos (TDS). A osmose reversa faz com que a água passe por uma pressão maior, de modo com que a membrana retenha o soluto e permita a passagem da água pura. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 24 - Filtros de areia: assim como na osmose reversa, os filtros de areia também têm o objetivo de reter os sólidos, no entanto, eles têm potencial para filtrar apenas sólidos em suspensão de 5 até 25 micra. - Remoção de nutrientes: caso o efluente tratado ainda apresente alto teor de nutrientes em sua composição é necessário fazer a remoção dos mesmos para descarte. Isso porque esses nutrientes tendem a consumir mais oxigênio do corpo hídrico e podem tornar o ambiente impróprio para sobrevivência de peixes. Esses nutrientes podem ser removidos através de algumas técnicas, sendo uma das principais a adsorção, onde ocorre a transferência da água em fase líquida para um adsorvente sólido, como materiais com alto teor de carbono (plantas, animais, resíduos de frutas, casca de arroz, algas e outros) que absorvem esses nutrientes. Essas etapas do tratamento de efluentes são fundamentais para que poluentes específicos sejam removidos de maneira adequada, deixando assim os resíduos de acordo com os parâmetros exigidos pelos órgãos ambientais antes de serem devolvidos ao meio ambiente ou reaproveitados de outro modo. A depender do efluente, nem todas as etapas serão necessárias até atingir o parâmetro adequado para descarte. Por isso, é de suma importância realizar uma análise especializada para tal definição. O croqui do sistema adotado das ETEs em Barreiras Bahia está representado no anexo I. Em relação a descrição dos sistemas, temos que: Imagens 07, 08 e 09: População atendida e carga de esgoto SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 25 Fonte: SNIRH, 2013 Já o croqui do sistema adotado de ETEs em Santa Maria da Vitória – Bahia está representado no anexo II. Em relação a descrição dos sistemas, temos que: Imagens 10, 11 e 12: População atendida e carga de esgoto. SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 26 Fonte: SNIRH, 2013 ATLAS ESGOTOS : DESPOLUIÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS – SISTEMA EXISTENTE SEM COLETA E SEM TRATAMENTO SES 1 SES 3 SES 2 Município: Barreiras Estado: Bahia Operador: EMBASA Data: Maio/2015 Bairro/Distrito/ Povoado Até 5.000 De 5.000 a 50.000 De 50.000 a 250.000 De 250.000 a 1.000.000 Mais de 1.000.000 % Esgoto Remanescente Sistema Existente Sistema Planejado ETE / Sistema Desativado Reator Aeróbio Terras Úmidas Fluxo Subsuperficial ETEs de Pequeno Porte Valo de Oxidação Lagoas de Estabilização Fossa-Filtro MBBR Físico-Químico Leito de Secagem de Lodo Decantador Secundário Reator Anaeróbio / UASB Fossa Séptica Decantador Primário Estação de Bombeamento de Esgoto Emissário Submarino Corpo Receptor (Lago) Corpo Receptor (Rio) Córrego Desaguamento (filtro-prensa/ centrífuga) Qaf = vazão afluente Qef = vazão efluente Qproj = vazão de projeto Qeb = vazão de esgoto bruto Qref = vazãode referência Efad = eficiência adotada (projeto, operação ou literatura) = parcela do esgoto total produzido ETE = estação de tratamento de esgoto DBO = demanda bioquímica de oxigênio População urbana: fonte SNIS 2013 Sol. individual: remoção adotada = 60% SISTEMA BARREIRASSITUAÇÃONOTASSISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIOPOPULAÇÃO URBANA (hab) Filtro Aeróbio Filtro Anaeróbio Filtro Aerado Submerso Obs.: Tratamento preliminar já considerado nas ETE´s RIO GRANDE Qaf = 20,6 L/s Carga DBO = 943,3 kg/dia Qef = 20,6 L/s Carga DBO = 160,4 kg/dia ETE 1 EFad = 83% Qproj = S/I ETE 2 EFad = 83% Qproj = S/I ETE 3 EFad = 83% Qproj = S/I Qef = 5,2 L/s Carga DBO = 40,2 kg/dia Qaf = 1,9 L/s Carga DBO = 85,8 kg/dia Qaf = 5,2 L/s Carga DBO = 236,6 kg/diaQef = 34,0 L/s Carga DBO = 620,7 kg/dia SOLUÇÃO INDIVIDUAL 3,2% 61,6% 21,2% 1,2% 12,9 Barreiras 135,869 hab (População Urbana) Carga Total DBO = 7.336,9 Kg/dia RIO DA BOA SORTE RIO DE ONDAS Qref = 5.206,6 L/s Qref = 11.456,6 L/s Qref = 50.596,3 L/s Lagoa Anaeróbia Lagoa Aeróbia Lagoa Facultativa Lagoa Anaeróbia Lagoa Aeróbia Lagoa Facultativa Lagoa Anaeróbia Lagoa Aeróbia Lagoa Facultativa Qef = 1,9 L/s Carga DBO = 14,6 kg/dia Qeb = 73,8 L/s Carga DBO = 3.368,5 kg/dia Qeb = 18,5 L/s Carga DBO = 844,7 kg/dia Qeb = 6,7 L/s Carga DBO = 306,2 kg/dia ATLAS ESGOTOS : DESPOLUIÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS – SISTEMA EXISTENTE Santa Maria da Vitória 24.711 hab (População Urbana) Carga Total DBO = 1.334,4 kg/dia SE M C O LE TA E SE M T R A TA M EN TO SE S M O R R O D O C H AP ÉU ETE SANTA MARIA DA VITÓRIA Efad= 80 % Qproj = S/I Lagoa Facultativa Lagoa de Maturação SOLUÇÃO INDIVIDUAL Município: Santa Maria da Vitória Estado: Bahia Operador: SAAE Bairro/Distrito/ Povoado Até 5.000 De 5.000 a 50.000 De 50.000 a 250.000 De 250.000 a 1.000.000 Mais de 1.000.000 % Esgoto Remanescente Sistema Existente Sistema Planejado ETE / Sistema Desativado Reator Aeróbio Terras Úmidas Fluxo Subsuperficial ETEs de Pequeno Porte Valo de Oxidação Lagoas de Estabilização Fossa-Filtro MBBR Físico-Químico Leito de Secagem de Lodo Decantador Secundário Reator Anaeróbio / UASB Fossa Séptica Decantador Primário Estação de Bombeamento de Esgoto Emissário Submarino Corpo Receptor (Lago) Corpo Receptor (Rio) Córrego Desaguamento (filtro-prensa/ centrífuga) Qaf = vazão afluente Qef = vazão efluente Qproj = vazão de projeto Qeb = vazão de esgoto bruto Qref = vazão de referência Efad = eficiência adotada (projeto, operação ou literatura) = parcela do esgoto total produzido ETE = estação de tratamento de esgoto DBO = demanda bioquímica de oxigênio População urbana: fonte SNIS 2013 Sol. individual: remoção adotada = 60% SISTEMA SANTA MARIA DA VITÓRIASITUAÇÃONOTASSISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIOPOPULAÇÃO URBANA (hab) Filtro Aeróbio Filtro Anaeróbio Filtro Aerado Submerso Obs.: Tratamento preliminar já considerado nas ETE´s Data: Junho/2016 83,6% 10,4% Qeb = 27,7 L/s Carga DBO = 1.117,8 kg/dia Qeb = 3,5 L/s Carga DBO = 55,7 kg/dia Qaf = 3,3 L/s* Carga DBO = 77,4 kg/dia 6,0% Lagoa Anaeróbia Qef = 3,3 L/s Carga DBO = 15,5 kg/dia RIO CORRENTE Qref = 71.249,0 L/s * Valor Estimado SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 27 Água e Esgoto. Snirh.gov.br. Disponível em: <https://www.snirh.gov.br/agua- esgoto/esgoto-visao-municipio?codigo_ibge=2903201&sigla=BA>. Acesso em: 11 jul. 2022. ANNE, Lucy; JOSÉ, Gutierrez ; PEREIRA, Almir. SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO. [s.l.: s.n., s.d.]. Disponível em: <https://aedmoodle.ufpa.br/pluginfile.php/367249/mod_resource/content/1/ES GOTAMENTO%20SANIT.pdf>. Acesso em: 10 jul. 2022. FERNANDES, Renato de Oliveira; FORMULÁRIO, Para; DIMENSIONAMENTO, D; et al. Universidade Regional do Cariri -URCA Disciplina: Saneamento Básico Professor: Renato de. [s.l.: s.n., s.d.]. Disponível em: <http://wiki.urca.br/dcc/lib/exe/fetch.php?media=formulario_dimensionamento _rede_esgoto.pdf>. Acesso em: 10 jul. 2022. L14026. Planalto.gov.br. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2020/lei/l14026.htm>. Acesso em: 9 jul. 2022. NBR 9648 - Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário. StuDocu. Disponível em: <https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade- federal-de-santa-catarina/hidraulica/nbr-9648-estudo-de-concepcao-de- sistemas-de-esgoto-sanitario/17149466>. Acesso em: 9 jul. 2022. NBR 9649 - Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário. Disponível em: <http://licenciadorambiental.com.br/wp-content/uploads/2015/01/NBR-9.649- Projeto-de-Redes-de-Esgoto.pdf>. Acesso em: 9 jul. 2022. REFERÊNCIAS SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 28 MENDES, Paulo Ricardo Amador. Moodle USP: e-Disciplinas. edisciplinas.usp.br. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4103430/mod_resource/content/0/A ula%203%20-%20Sistemas%20de%20Esgotamento%20Sanit%C3%A1rio%20- %20Parte%201.pdf>. Redes de esgotamento sanitário. Canteiro de Engenharia. Disponível em: <https://canteirodeengenharia.com.br/2020/12/16/redes-de-esgotamento- sanitario/>. Acesso em: 10 jul. 2022. RELATÓRIO DE FISCALIZAÇÃO EMBASA BARREIRAS. AGERSA. Disponível em: <http://www.agersa.ba.gov.br/wp-content/uploads/2012/11/relatorio- barreiras.pdf>. Acesso em: 10 jul. 2022. Tratamento de esgoto | SAAE - Cerquilho. Saaec.com.br. Disponível em: <https://www.saaec.com.br/esgoto/tratamento-de-esogoto/>. Acesso em: 11 jul. 2022. ZAMBOM, R. C.; CONTRERA, R. C.; SOUZA, T. S. O. Estações Elevatórias de Esgoto. PHA3412 – Saneamento, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 2017. ZAMBOM, R. C.; CONTRERA, R. C.; SOUZA, T. S. O. Sifões invertidos. PHA3412 – Saneamento, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 2017. c7ca994197dfab2bb16fde568f5cfc3d011ca995afbf411084c3cd8ec820f17c.pdf Página-1� Página-1� c7ca994197dfab2bb16fde568f5cfc3d011ca995afbf411084c3cd8ec820f17c.pdf
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