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P A G E 1 Proposta de um sistema de tratamento de efluentes domésticos para um prédio comercial localizado na cidade de belém/pa. PROPOSAL FOR A DOMESTIC WASTEWATER TREATMENT SYSTEM FOR A COMMERCIAL BUILDING LOCATED IN THE CITY OF BELÉM/PA. Yan Jaime de Souza Sidônio BSc Engª Sanitária e Ambiental Faculdade de Engenharia Sanitária e Ambiental-UFPA Rua Augusto Corrêa Nº. 1, CEP: 66075-970, Belém-Pará-Brazil E-mail: yansidonio@gmail.com Josiane Coutinho Matthews Especialista em Análise Ambiental e Engenharia de Seg. do Trab. Faculdade de Engenharia Sanitária e Ambiental-UFPA Rua Augusto Corrêa Nº. 1, CEP: 66075-970, Belém-Pará-Brazil E-mail: josianecoutinho93@gmail.com Fernanda Paula da Costa Assunção MSc Engª Civil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil-UFPA Rua Augusto Corrêa Nº. 1, CEP: 66075-970, Belém-Pará-Brazil E-mail: fernanda.assuncao.itec@gmail.com Nélio Teixeira Machado Dr. Engª de Processos Químicos Faculdade de Engenharia Sanitária e Ambiental-UFPA Rua Augusto Corrêa Nº. 1, CEP: 66075-900, Belém-Pará-Brazil E-mail: machado@ufpa.br mailto:yansidonio@gmail.com mailto:josianecoutinho93@gmail.com mailto:fernanda.assuncao.itec@gmail.com mailto:machado@ufpa.br P A G E 1 RESUMO O despejo dos efluentes domésticos ou comerciais sem tratamento em um corpo hídrico ou em qualquer lugar desprotegido, causa sua poluição, gerando danos ao ecossistema onde o efluente é despejado, o esgoto doméstico consome oxigênio em seu processo de decomposição, causando a mortalidade de peixes em corpos hídricos, e quando despejados diretamente no solo, sem tratamento adequado pode acarretar a sua contaminação, de cursos hídricos próximos e da água subterrânea. O objetivo geral deste trabalho foi elaborar uma proposta de projeto para tratamento dos efluentes sanitários gerados nos banheiros de um Posto de Combustível, localizado no município de Belém, para diminuir o impacto e mitigar danos ao meio ambiente naquele local. Os resultados obtidos com o projeto foram satisfatórios, pois o sistema conseguiu tratar de forma eficiente o efluente gerado pelo posto de combustível, para ser lançado de forma mais limpa no solo, também demanda baixo custo orçamentário e é de fácil operação. ABSTRACT The dumping of domestic or commercial effluents without treatment into a body of water or in any unprotected place causes pollution, causing damage to the ecosystem where the effluent is dumped. Domestic sewage consumes oxygen in its decomposition process, causing the mortality of fish in water bodies, and when dumped directly into the ground, without adequate treatment, it can lead to contamination of nearby water courses and groundwater. The general objective of this work was to develop a project proposal for the treatment of sanitary effluents generated in the bathrooms of a Gas Station, located in the municipality of Belém, to reduce the impact and mitigate damage to the environment in that location. The results obtained with the project were satisfactory, as the system was able to efficiently treat the effluent generated by the gas station, to be released more cleanly into the ground, it also requires low budgetary costs and is easy to operate. P A G E 1 1. INTRODUÇÃO De acordo com o IPEA (2019), o Brasil enfrenta sérios problemas em relação à coleta e tratamento de esgoto. A falta de investimentos nessa área resulta em diversos efeitos negativos, como a poluição dos rios e o aumento dos custos de captação e tratamento de água. Além disso, essa situação contribui para um aumento significativo no contágio e transmissão de doenças de veiculação hídrica, afetando a saúde pública de forma negativa. Os esgotos são os despejos que se originam dos diversos usos da água, são despejos constituídos de águas residuárias de uso doméstico, industrial e das águas de infiltração. Esgotos domésticos – a parcela mais significativa dos esgotos sanitários – são provenientes principalmente de residências, edificações públicas e comerciais que concentram banheiros, lavanderias e cozinhas (BRAGA; HESPANHOL, et al., 2021). “O seu tratamento gera resíduos líquidos e sólidos que precisam ser coletados, tratados e ter um destino adequado” (ASSUNÇÃO, 2020, p. 05). Na maioria dos casos, os dejetos são lançados in natura no ribeirão mais próximo ou escorrem no próprio arruamento, contribuindo para a deterioração ambiental e o comprometimento da saúde humana (TONETTI et al, 2010). Segundo Mota (2008), as principais medidas preventivas para controlar a poluição da água são estabelecer exigências para o lançamento de efluentes em corpos d’água; implantação de sistema de coleta e tratamento de esgoto; coleta, destinação e tratamento adequado dos resíduos sólidos; controle do uso de fertilizantes e pesticidas; regulação do uso e ocupação do solo; e reutilização adequada da água. Em virtude dos déficits da prestação dos serviços de saneamento se faz necessário o uso de sistemas alternativos para o tratamento dos efluentes e, para que isso ocorra, algumas recomendações para implantação dos sistemas são necessárias tais como: baixo custo de implantação e de operação, tecnologia aplicável em pequena escala, adequada eficiência na remoção de poluentes com simplicidade operacional e elevada vida útil e experiência prática na utilização da tecnologia (FUNASA, 2015). Diante disso, a busca de alternativas de tratamento de esgoto que sejam adequadas à realidade econômica, social, estrutural e ambiental de uma região é essencial para a diminuição de impactos ao meio ambiente e de índices de doenças contraídas pela população, relacionadas a despejo inadequado de esgoto (CRUZ et al, 2010). A tecnologia anaeróbia ocupa posição de destaque nos processos de tratamento de efluentes no mundo, especialmente em países de clima tropical, onde as condições ambientais P A G E 1 são favoráveis para esse tipo de tratamento. No Brasil essa tecnologia é utilizada desde o início dos anos 1980 (BAETTKER, Ellen, 2015) Os processos biológicos anaeróbios com biomassa imobilizada, como por exemplo, filtros anaeróbios, proporcionaram avanço no tratamento das mais diversas substâncias poluentes, pois possibilitam estabilização da matéria orgânica, retenção mais efetiva da biomassa no sistema, aumentando o tempo de retenção celular e desvinculando-o do tempo de detenção hidráulica (FREIRE, 2005). Com base no exposto, este trabalho foi elaborado com o objetivo de propor um Sistema de Tratamento de Esgoto para os efluentes domésticos, oriundos dos vasos sanitários pertencentes a um Posto de Combustível, localizado em uma área sem acesso ao serviço de saneamento de coleta e tratamento de esgoto da cidade de Belém. De modo a atender a legislação vigente deste município que é a Instrução Normativa Nº 11, de 12 de Setembro de 2011, que estabelece as diretrizes para o licenciamento de postos de combustíveis, o projeto elaborado contempla em fossa séptica, filtro anaeróbico e sumidouro, para tratamento e destinação final do efluente. 2. METODOLOGIA 2.1 Fluxograma do Sistema de Tratamento de Efluentes Este é o esquema que representa o layout do projeto, o posto conta com o tratamento anaeróbio, sendo composto por fossa, filtro anaeróbio de fluxo ascendente e sumidouro. P A G E 1 2.2 Localização e Caracterização do Empreendimento O empreendimento está localizado na cidade de Belém, capital do Estado do Pará, na Rodovia Arthur Bernardes, bairro da Sacramenta. O município é formado por duas partes: a área continental e área Insular composta de quarenta e duas ilhas. Belém tem um clima quente úmido, sendo a capital mais chuvosa do Brasil (Inmet, 2023). É o município mais populoso do Pará e o segundo da região Norte com uma populaçãode 1.303.403 habitantes, e com uma densidade demográfica de 1.203,3 hab./km². (IBGE, 2022). Empreendimento este que conta com um quadro de funcionários de 20 pessoas, com revezamento diário de 10, ou seja, o máximo de funcionários por dia que o posto recebe é 10, o posto hoje conta com um sistema de tratamento de efluente já exposto, gerando pouco ou quase nenhum dano por meio do lançamento dele no solo, caso o posto não tivesse tal tratamento, não seria lhe concedido a permissão para operar, pois estaria indo contra a IN Nº 11, além de que o impacto ambiental enorme, pois um efluente sem tratamento sendo lançado diretamente no solo, contaminaria o lençol freático, e o mal odor excessivo nos arredores. Figura 1 – Mapa da Localização do Empreendimento Fonte: Autor, 2024 P A G E 1 O presente projeto foi realizado seguindo as recomendações das normas vigentes da ABNT para edificações em geral. Dentre as mais relevantes e que nortearam o serviço de desenvolvimento deste projeto de instalações hidrossanitárias, destacamos: NBR 8160 (ABNT, 1999) – Sistemas prediais de esgoto sanitário; NBR 7229 (ABNT, 1993) – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos; NBR 13969 (ABNT, 1997) – Tanques Sépticos - Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação. 2.3 O Saneamento Básico em Belém Em grandes metrópoles o lixo torna-se um problema cada vez maior por dois motivos: aumento populacional e avanço técnico-científico, que produz novos tipos de lixo que a natureza não consegue suportar como o plástico e o vidro, por exemplo. (MARLISSON, SILLAS & VIVIAN, 2010, PAG. 2) O lixo doméstico representa a maior parte do problema da limpeza urbana e saneamento de Belém. A forma como as pessoas descartam e armazenam seu lixo interfere na paisagem dos bairros e, consequentemente, da cidade. (PEREIRA e TEOBALDO, 2018, p.3). Segundo a revisão do plano municipal de saneamento básico de 2020, o sistema de esgotamento sanitário de Belém conta com dezesseis estações de tratamento de esgoto, estando apenas nove em operação. O PMSB também fornece os dados do total de esgoto tratado que vai pelo sistema de esgotamento sanitário da cidade, sendo apenas 9%. É informado também que o tamanho da rede coletora da cidade é de aproximadamente 270 km. Os dados de 2021 do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), apenas 56% da população brasileira é atendida com coleta de esgoto, enquanto 52,2% possuíam tratamento de esgoto, já na cidade de Belém, 17,12% da população total é atendida pelo serviço de esgotamento, sendo a média do estado 15,96%. Com tais dados fornecidos pelo SNIS, percebe-se que o sistema de esgotamento sanitário da cidade de Belém está defasado, pois não atende nem 20% da população do município. 2.4 Fossa Séptica A fossa séptica foi projetada para atender a um total de 10 funcionários por dia, segundo recomendações da NBR 7229 (ABNT, 1993) e 13696 (ABNT, 1997), foi pré-moldada, atendendo as dimensões do projeto. Também conhecida como decanto-digestor ou tanque séptico, a fossa séptica é um método de tratamento individual de esgotos, utilizada por comunidades que dispõem de consumo relativamente pequeno de água e empregadas em áreas urbanas carentes de rede coletora pública de esgoto sanitário (ÁVILA, 2005). P A G E 1 Os tanques sépticos são reatores biológicos anaeróbios, onde há reações químicas com a interferência de micro-organismos, os quais participam ativamente no decréscimo da matéria orgânica, nesses tanques, o esgoto é tratado na ausência de oxigênio livre (ambiente anaeróbio), ocorrendo a formação de uma biomassa anaeróbia (lodo anaeróbio) e formação do biogás, que é composto principalmente de metano e gás carbônico (ÁVILA, 2005). Segundo ANDRADE NETO (1997), as fossas sépticas têm eficiência estabelecida entre 40% e 70% na retirada de Demando Bioquímica de Oxigênio (DBO), e 50% a 80% na retirada de Sólidos Suspensos Totais (SST). Essa eficiência depende de diversos aspectos: carga hidráulica, carga orgânica volumétrica, geometria, arranjo das câmaras, temperatura e condições de operação. Esse tipo de fossa séptica consiste em um tanque pré-moldado, que recebe os esgotos dos banheiros do posto de combustível, retem a parte sólida e inicia o processo biológico de purificação da parte líquida (efluente). Durante esse período, ocorre o processo de sedimentação dos sólidos em suspensão e com isso, a formação de lodo. Os sólidos que não decantam são formados por gorduras, óleos e graxas, que ficam retidos na superfície livre do líquido, denominados de escumas. Porém o lodo e a escuma formados são consumidos por bactérias anaeróbias. Após esse processo, passam a adquirir um efluente mais adequado para ser lançado no seu destino final. O projeto e construção dos tanques sépticos são normatizados pela ABNT através da NBR-7229 – “Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques Sépticos”, criada em 1982 e revisada em 1993. Em setembro de 1997, a ABNT publicou sua complementação, a NBR-13969, com o título “Tanques Sépticos – Unidade de Tratamento Complementar e Disposição Final de Efluentes Líquidos – Projeto e Construção”. a) Em geral, atendidos por construções em alvenaria de tijolo inteiro (espessura de 20 cm a 22 cm, fora revestimento) ou por concreto armado, moldado in loco, com espessura de 08 cm a 10 cm. É admissível também o uso de outros materiais e componentes pré-fabricados, como anéis de concreto armado, componentes de poliéster armado com fibra de vidro e chapas metálicas revestidas. Nesses casos, a resistência especificada pode ser atingida mediante espessuras inferiores às indicadas para construção convencional. b) A laje de fundo deve ser executada antes da construção das paredes, exceto nos casos plenamente justificados. P A G E 1 c) Os tanques devem ser estanques. Os construídos em alvenaria devem ser revestidos, internamente, com material de desempenho equivalente à camada de argamassa de cimento e areia, com espessura de 1,5 cm. Procedimentos para limpeza e manutenção: a) O lodo e a escuma acumulados nos tanques devem ser removidos a intervalos equivalentes ao período de limpeza do projeto, no período de 05 (cinco) anos. b) O intervalo pode ser encurtado ou alongado quanto aos parâmetros de projeto, sempre que se verificarem alterações nas vazões efetivas de trabalho com relação as estimadas. c) Quanto a remoção do lodo digerido, aproximadamente 10% de seu volume deve ser deixado no interior do tanque. d) A remoção periódica de lodo e escuma deve ser feita por profissionais especializados que disponham de equipamentos adequados, para garantir que não haja contato direto entre pessoas e lodo. É obrigatório o uso de botas e luvas de borracha e, em caso de remoção manual, é obrigatório o uso de máscara adequada de proteção. e) Qualquer operação que venha ser realizada no interior dos tanques, as tampas devem ser mantidas abertas por tempo suficiente à remoção de gases tóxicos ou explosivos (mínimo de 5 minutos). 2.5 Filtro Anaeróbio O filtro anaeróbio foi projetado para atender as lançamento de efluente vindo do posto de combustível, segundo recomendações da NBR 13969 (ABNT, 1997), a estrutura foi pré- moldada, atendendo as dimensões do projeto. Como solução para o pós-tratamento do efluente líquido do tanque séptico, foi proposto o processo de tratamento através de filtros biológicos anaeróbios, que foi projetado para atender o efluente do posto, segundo as recomendações da NBR 13969 (ABNT, 1997). Se apresenta como um vantajoso processo utilizado para pós-tratamento da fossa séptica, trabalhando como uma unidade compacta de “polimento” do efluente gerado e de baixo custo (ANDRADENETO, 1997). O filtro anaeróbio é uma unidade de tratamento que opera com fluxo descendente (menos comum) ou ascendente. Nesse último caso o efluente entra na parte inferior do reator, saindo na parte superior. (ANDRÉ GOMES, 2005). Filtros anaeróbios são utilizados para pós-tratamento de outras unidades anaeróbias porque, além de complementar o tratamento, sua capacidade de reter os sólidos e de recuperar- se de sobrecargas qualitativas e quantitativas, confere elevada segurança operacional ao sistema P A G E 1 e maior estabilidade ao efluente, mantendo as vantagens do tratamento anaeróbio – produz pouco lodo, não consome energia, tem operação simples e baixo custo (ANDRADE NETO, 2008). O esgoto ao percolar pelos interstícios do meio suporte é depurado e é responsável pela transformação dos materiais orgânicos solúveis em produtos interpostos e finais (metano e gás carbônico) (ÁVILA, 2005). O filtro anaeróbico se caracteriza por ser uma configuração de reator, preenchendo parte de seu volume com material de enchimento inerte, que permanece estacionário, formando um leito de lodo biológico fixo, uma vez que é desenvolvida uma biomassa aderida. O material de enchimento serve como suporte para os microrganismos, que formam películas ou biofilmes na sua superfície, propiciando alta retenção de biomassa no reator. Portanto, o filtro anaeróbio é tipicamente um reator com imobilização de biomassa por aderência em meio suporte fixo, que se mantem estacionário. No entanto, de acordo com Nuvolari (2011) é importante salientar que em locais de clima mais frio, a sua eficiência pode ser reduzida. Segundo a NBR 13969 (ABNT, 1997), os materiais de construção e as especificações técnicas do filtro anaeróbio, são: a) O filtro anaeróbio pode ser construído em concreto armado, plástico de alta resistência ou em fibra de vidro de alta resistência, de modo a não permitir a infiltração da água externa à zona reatora do filtro e vice-versa; b) A carga hidrostática mínima no filtro é de 1 KPa (0,10 m). Portanto, o nível de saída do efluente do filtro deve estar 0,10 m abaixo do nível de saída do tanque séptico; c) A altura do leito filtrante, já incluindo a altura do fundo falso, deve ser limitada a 1,20 m; d) Forma cilíndrica com leito filtrante, composto de britas (nº 4); e) A altura do fundo falso deve ser limitada a 0,60 m, já incluindo a espessura da laje; f) O fundo falso deve ter aberturas de 3 cm, a cada 15 cm. O somatório da área dos furos deve corresponder a 5% da área do fundo falso. g) No caso de filtros abertos sem a cobertura da laje, somente são admitidas águas de chuva sobre a superfície do filtro. Procedimento de limpeza e manutenção: a) O filtro anaeróbio deve ser limpo quando for observada a obstrução do leito filtrante; b) Para a limpeza do filtro deve ser utilizada uma bomba de recalque, introduzindo o mangote de sucção pelo tubo-guia; P A G E 1 c) Se constatado que a operação acima é insuficiente para retirada do lodo, deve ser lançada água sobre a superfície do leito filtrante, drenando-a novamente. Não deve ser feita a “lavagem” completa do filtro, pois retarda a partida da operação após a limpeza. 2.6 Sumidouro Conhecidos como poços absorventes ou fossas absorventes, são escavações feitas no terreno para disposição final do efluente, que se infiltram no solo pela área vertical das paredes e pelo fundo do poço, sendo as paredes vazadas e o fundo permeável. O sumidouro foi projetado para atender a vazão do efluente vinda do filtro anaeróbio e infiltrar no solo, favorável apenas onde tiver a distância mínima de 1,50m do aquífero seguindo as recomendações da NBR 13969 (ABNT, 1997), também pré-moldado. Simplificando, é um tanque cilíndrico ou prismático, sem laje de fundo, que permite a penetração do efluente líquido proveniente do conjunto séptico, para ser absorvido no solo (FUNDAÇÃO NACIONAL DE SAÚDE - FUNASA, 2013). O tamanho do sumidouro vai depender do número de pessoas que utilizam o sistema e da capacidade de infiltração do terreno. Terrenos arenosos têm boa capacidade de infiltração e o sumidouro tende a ser pequeno. Terrenos argilosos, ao contrário, necessitam de sumidouros grandes. Os sumidouros podem ser construídos de alvenaria de tijolo comum, furado ou anéis de concreto. Para o uso do tijolo comum, esses devem ser colocados afastados entre si, com argamassa só na horizontal. 3. RESULTADOS 3.1 Alternativas para o Tratamento de Esgoto Atualmente há diversas alternativas para o tratamento de esgoto, desde as mais avançadas tecnologicamente, automatizadas, até as mais simples, sendo necessário um estudo para identificar qual se ajusta mais na realidade do local que será instalada. Oliveira (2004) cita que, através do princípio da autodepuração natural, inúmeras técnicas surgiram no sentido de aperfeiçoar o processo de tratamento de efluentes. Como por exemplo as Estações de Tratamento de Esgoto (ETE). Há alguns níveis de tratamento, Jordão e Pessôa (2011), classifica-os em etapas de tratamento sendo elas: tratamento preliminar, tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário, todos com suas funções principais resultados. O tratamento preliminar ocorre através de mecanismos físicos, visando apenas a remoção de sólidos grosseiros, tais como areia, papéis, gorduras, papéis, plásticos, cabelos, e P A G E 1 outros resíduos que seguem pelas tubulações devido ao uso incorreto do vaso sanitário e redes coletoras de esgoto, com a finalidade de evitar danificações nos equipamentos e etapas subsequentes (VON SPERLING, 1996). O tratamento primário é composto, predominantemente, por mecanismos físicos que visam a remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica (DBO em suspensão) presente no efluente (VON SPERLING, 1996). O tratamento secundário além da remoção da matéria orgânica, remove também o nitrogênio e o fósforo, através de mecanismos biológicos. São conhecidos diversos métodos de tratamento secundário, como por exemplo, lagoas de estabilização, reatores anaeróbios e aeróbios, lodos ativados e outros; (VON SPERLING, 1996). O tratamento terciário tem como finalidade a remoção de poluentes específicos ou a remoção de poluentes que não foram removidos suficientemente no tratamento secundário (VON SPERLING, 2017). No entanto, ETE se enquadra quando há esgotamento sanitário na região, no local onde o projeto foi realizado, não há um sistema de esgotamento sanitário. Também há o reator UASB, que Segundo Pontes (2003, p.21), tem sido amplamente estudado pela sua vantagem em combinar construção e operação simplificadas e elevada capacidade de acomodar cargas orgânicas hidráulicas. Porém como a vazão de efluente do empreendimento não é tão alta, o sistema mais viável foi o da fossa, filtro e sumidouro. 3.1 Cálculo da Contribuição de Esgoto Considerando que o Posto de Combustível tem 20 contribuintes em seu quadro de funcionários, que trabalham em revezamento. Portanto, o número máximo possível de funcionários simultaneamente é de 10 pessoas por dia, com contribuição de 50 litros por funcionário/dia, tem-se contribuição total diária de 500 litros. 3.2 Dimensionamento da Fossa Séptica Segundo a NBR 7229 (ABNT, 1993), o volume total da fossa séptica é a somatória dos volumes de digestão, sedimentação e de armazenamento de lodo, sendo a fórmula estabelecida pela NBR: V = 1000 + N * [(C * T) + (K * Lf)] (1) Onde: V = Volume útil, em litros; P A G E 1 N = Número de pessoas ou unidades de contribuição; C = Contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (Quadro 1); T = Período de detenção, em dias (Quadro 2); K = Taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco (Quadro 3); Lf = Contribuição de lodo fresco,em litro/pessoa x dia (Quadro 1). Abaixo os quadros necessários para a obter as variáveis. Quadro 1 - Contribuição diária de esgoto (C) e de lodo fresco (Lf) por tipo de prédio e de ocupante Prédio Unidade Contribuição de esgoto (C) Contribuição de lodo fresco (Lf) 1.Ocupantes permanentes Residência: - Padrão Alto; - Padrão médio - Padrão Baixo; - Alojamento Provisório pessoa/litros pessoa/litros pessoa/litros pessoa/litros 160 130 100 80 1 1 1 1 2. Ocupantes temporários Fábrica em geral; - Escritório; - Edifícios públicos ou comerciais - Escolas (externatos) e locais de longa permanência; - Bares; - Restaurantes e similares -Cinema teatros e locais de curta permanência *Sanitários Públicos pessoa/litros pessoa/litros pessoa/litros pessoa/litros pessoa/litros refeições lugar vaso 70 50 50 50 6 25 2 480 0,3 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,02 4 *) Apenas acesso aberto ao público (estação rodoviária, ferroviária, logradouro público, estádio, etc.) Fonte: ABNT-NBR nº 7.229/1993 P A G E 1 O tempo de detenção obtemos do Quadro 2, é fornecido em dias e de acordo com a contribuição diária do local (ABNT, 1993). Quadro 2 - Período de detenção (T) dos despejos, por faixa de contribuição diária Contribuição Diária (L) Tempo de Detenção (T) Dias Horas Até 1.500 1,00 24 De 1.501 a 3.000 0,92 22 De 3.001 a 4.500 0,83 20 De 4.501 a 6.000 0,75 18 De 6.001 a 7.500 0,67 16 De 7.501 a 9.000 0,58 14 Mais que 9.000 0,5 12 Fonte: ABNT – NBR nº 7.229/1993 No quadro 3, têm se as taxas de acumulação de lodo, com períodos inferiores a 5 anos. Para mais de 5 anos deverá ser realizado um estudo para tais condições, levando em conta, a contribuição, acumulação e adensamento para a limpeza do lodo. Quadro 3 - Taxa de acumulação total de lodo (K), em dias, por intervalo entre limpezas e temperaturas do mês mais frio Intervalo entre limpeza (anos) Valores de K por faixa de temperatura ambiente (t), em ºC t ≤ 10 10 ≤ t ≤ 20 t > 20 1 94 65 57 2 134 105 97 3 174 145 137 4 214 185 177 5 254 225 217 Fonte: ABNT – NBR nº 7.229/1993 P A G E 1 Após analisar os dados fornecidos pelos quadros anteriores, é possível fazer o dimensionamento do Sistema de Tratamento de Efluentes. A NBR 7229 (ABNT, 1993), estabelece que os parâmetros da norma sejam utilizados, o Quadro 4 fornece a profundidade útil mínima e máxima. Quadro 4 - Profundidade útil mínima e máxima por faixa de volume útil Volume Útil (m³) Profundidade Útil Mínima (m) Profundidade Útil Máxima (m) Até 6,0 1,20 2,20 De 6,0 a 10,0 1,50 2,50 Mais de 10,0 1,80 2,80 Fonte: ABNT – NBR nº 7.229/1993 A fossa tem formato cilíndrico, então será utilizado a fórmula do volume do cilindro para calcular o volume final, após as dimensões adotadas seguindo a NBR 7229 (ABNT, 1993). V = π * r² * h (2) Onde: V= Volume do Cilindro, em metro quadrado; r²= Raio da base, em metro; h= Altura em metro quadrado. De acordo com o quadro 1 e a equação 1, pode-se calcular o volume útil da fossa séptica: V = 1000 + 10 * [(50 * 1) + (217 * 0,2)] (1) V = 1.934 L Logo, o volume útil da fossa séptica será de 1.934 litros, ou 1,9 m³, que será, com esse valor, é possível obter a profundidade mínima útil e máxima, a partir do Quadro 4, visto anteriormente. P A G E 1 3.3 Dimensões da Fossa Séptica A NBR 7229 (ABNT, 1993) define que o diâmetro mínimo para fossas cilíndricas deve ser 1,10 m e que a relação da altura útil com o volume (V) encontrado deve estar de acordo com o quadro 4. Sendo assim, foi adotado um diâmetro de 1,20 m, com altura de 1,8 m para este tanque séptico, que fica dentro da norma estabelecida para fossas com até 6,0 m³ de volume útil. Sabendo a nossa fossa tem formato cilíndrico, a fórmula para calcular o volume dela, após as dimensões adotadas é a Equação 2, substituindo os valores na fórmula, sabendo que o raio da fossa é o 0,6 m, tem-se: V = π * r² * h (2) V = π * (0,6) ² * 1,8 (2) V = 2 m³ Logo, de acordo com a equação 2, utilizando o diâmetro e a altura adotada da NBR 7229 (ABNT, 1993), o volume final do tanque séptico será de 2 mil litros, que será o necessário para atender a vazão de contribuição do empreendimento. 3.4 Dimensionamento do Filtro Anaeróbio A NBR 13969/97 estabelece os critérios para método de dimensionamento, sendo o volume útil determinado pela Equação 3. V = 1,60 * N * C * T (3) Onde: V = Volume útil, em litros; N = Número de pessoas ou unidades de contribuição; C = Contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (Quadro 1); T = Período de detenção, em dias (Quadro 2); De acordo com os quadros 1 e 2, e a equação 3, pode-se calcular o volume útil de contribuição do filtro anaeróbio: V = 1,60 * 10 * 50 * 1 (3) V = 800 L P A G E 1 Logo, o volume útil de contribuição do filtro anaeróbio é de 800 L ou 0,8 m³ 3.5 Dimensões do Filtro Anaeróbio A NBR 13969 (ABNT, 1997) diz que o volume mínimo do leito filtrante deve ser de 1000 L, ou 1 m³, e que a altura, já incluindo a altura do fundo falso (0,60 m), deve ser limitado a 1,20 m. Dessa maneira, pela manipulação da equação 2, é possível obter o diâmetro mínimo para um filtro anaeróbio: 1 = π * r² * 1,20 (2) 𝑟 = √ 1 1,20 ∗ 𝜋 r = 0,52 D = 0,52*2 D= 1,03 m Por conseguinte, com o diâmetro mínimo sendo de 1,03 m, foi adotado um diâmetro de 1,10 m, com altura de 1,20 m para este filtro anaeróbio, sendo seu volume útil calculado pela equação 2: V = π * r² * h (2) V = π * (0,55) ² * 1,20 V = 1,14 m³ Logo, o volume final do filtro anaeróbio será de 1,14 m³ ou 1140 litros, o suficiente para atender o efluente proveniente da fossa séptica e está acima do volume mínimo do leito filtrante estabelecido pela norma. 3.6 Dimensionamento do Sumidouro Segundo Jordão e Pessoa (1995) a área de infiltração deverá ser calculada pela seguinte fórmula: A = Q/Ci (4) Onde: A = área de infiltração, em m², necessária para o sumidouro (superfície lateral e do fundo); Q = vazão de esgoto em litros por dia (L/dia), que resulta da multiplicação do número de contribuintes (N) pela contribuição unitária de esgotos (C); Ci = coeficiente de infiltração em litros por m² x dia (L/m² x dia) (ver Quadro 1). P A G E 1 Quadro 5 – Absorção relativa do solo Tipos de solos Coeficiente de infiltração litros/m² x Dia Absorção relativa Areia bem selecionada e limpa, variando areia grossa com cascalho. Maior que 90 Rápida Areia fina ou silte argiloso ou solo arenoso com humor e turfas variando a solos constituídos predominantemente de areia e silte 60 a 90 Média Argila arenosa e/ou siltosa, variando a areia argilosa ou silte argiloso de cor amarela, vermelha ou marrom. 40 a 60 Vagarosa Argila de cor amarela, vermelha ou marrom medianamente compacta, variando argila pouco siltosa e/ou arenosa 20 a 40 Semi-impermeável Rocha, argila compacta de cor branca, cinza ou preta, variando rocha alterada e argila medianamente compacta de cor avermelhada Menor que 20 Impermeável Fonte: NBR 1993 apud FUNASA, 2015 Sabendo que os 10 contribuintes têm um consumo diário de 50 litros/dia, obtém-se o volume de efluente (Ve) igual a 500 litros. Sendo assim, de acordo com quadro 5 e a equação 4, é possível determinar a área de infiltração das paredes e fundo do sumidouro: P A G E 1 A = 500 / 90 (4) A = 5,56 m² Com área de infiltração sendo igual a 5,56m²,, e adotando um diâmetrode 1,20 m, seguindo a NBR 13969, será determinada a altura do sumidouro utilizando a fórmula da área do cilindro, então: 𝐴 = 𝜋 ∗ 𝐷 ∗ ℎ *(5) ℎ = 𝐴 𝜋 ∗ 𝐷 ℎ = 5,56 𝜋 ∗ 1,20 ℎ = 1,47 𝑚 Arredondando o valor de 1,47 m para 1,50 m e utilizando este valor como a altura do sumidouro, o diâmetro será de 1,20 m. Sendo o suficiente para escoar o efluente vindo do sistema de tratamento, sem gerar danos ambientais 3.7 Esquema e detalhes do Projeto 3.7.1 Esquema do Projeto Figura 1 – Corte do Sistema de Tratamento de Efluentes P A G E 1 3.7.2 Detalhe da laje de fundo Figura 2 – Detalhe da laje de fundo da fossa Fonte: Autor, 2023 3.7.3 Detalhes da Calha Vertedora e do Fundo Falso Figura 3 – Detalhe e Corte do fundo falso do filtro Anaeróbio Fonte: Autor, 2023 Figura 4 – Detalhe da calha vertedora Fonte: Autor, 2023 P A G E 1 3.7.4 Detalhes das Alças Figura 5 – Detalhe das alças de todos as etapas de tratamento Fonte: Autor, 2023 4. CONCLUSÃO O sistema de tratamento de esgoto após o dimensionamento seguindo as normas da ABNT, terá uma fossa séptica com volume final de 2.000 litros, um filtro anaeróbio com o volume final de 1140 litros e um sumidouro com 1,20 m de diâmetro e 1,50 m de altura, atendendo a contribuição diária dos 10 funcionários diários do posto, atingido também os parâmetros ideais para o lançamento do efluente. Com base no que foi explanado, e considerando a ausência de rede de coleta e tratamento na área estudada, podemos concluir que a implantação do sistema proposto é mais vantajosa em relação a outros tipos de tratamento de esgoto, como o UASB, por exemplo, pois a vazão que vem do empreendimento é baixa para se utilizar outro tipo de tratamento, então o ideal para se ter um custo baixo e atender a baixa vazão é esse sistema de tratamento de fossa, filtro e sumidouro, o sistema tem: Baixo custo inicial: Isso torna essa opção mais viável em áreas rurais ou em locais onde a infraestrutura de esgoto centralizado não está disponível, visto que outro tipo de sistema de tratamento seria mais caro e precisaria de operadores, para uma vazão baixa, não se faz interessante. Simplicidade: Esses sistemas são relativamente simples e fáceis de serem instalados e mantidos. Eles não requerem equipamentos sofisticados ou tecnologias avançadas, o que simplifica o processo de tratamento. Autossuficiência: Uma vez instalados corretamente, os sistemas de fossa, filtro e sumidouro podem operar de forma autossuficiente, sem a necessidade de fontes externas de energia. Isso P A G E 1 é especialmente vantajoso em áreas rurais ou remotas, onde o acesso à eletricidade pode ser limitado. Uso eficiente de recursos: Esses sistemas aproveitam o princípio da filtragem e da absorção natural do solo. A fossa retém os sólidos e permite a decomposição anaeróbica da matéria orgânica, enquanto o filtro e o sumidouro permitem a filtragem adicional e a absorção dos poluentes pelo solo. Dessa forma, os recursos naturais são utilizados de forma eficiente para o tratamento do efluente. P A G E 1 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDRADE NETO, C. O.; O Uso Do Filtro Anaeróbio Para Tratamento De Esgoto Sanitário. Revista Meio Filtrante, Edição Nº 19, p. 01, Novembro de 2008. Disponível em: (https://tratamentodeagua.com.br/artigo/o-uso-do-filtro-anaerobio-para-tratamento-de-esgoto- sanitario/). 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