Relatório de Práticas - 04 Saneamento Ambiental Projeto Sistema Público para Tratamento de Efluentes

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CENTROUNIVERSITÁRIO DE CARATINGA - UNEC 
ENGENHARIA CIVL 
 
 
 
 
 
VAGNER GAVIOLI DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICAS LABORATORIAS 
SANEAMENTO AMBIENTAL: PROJETO - SISTEMA PÚBLICO PARA 
TRATAMENTO DE EFLUENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONTAGEM 
FEVEREIRO/2025 
 
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RELATÓRIO DE PRÁTICAS 
ENGENHARIA CIVIL 
 
1. IDENTIFICAÇÃO DO RELATÓRIO 
 
Título da Prática: Saneamento Ambiental: Projeto - Sistema Público para Tratamento de 
Efluentes 
Nome do Aluno: Vagner Gavioli da Silva 
Data: 27/02/2025 
 
 
 
 
2. INTRODUÇÃO 
 
O planejamento de um projeto de rede de coleta de efluentes domésticos (esgotos) envolve 
fatores como a infraestrutura da cidade, a população prevista e os volumes demandados. Os 
estudos de concepção e o dimensionamento dessas redes envolvem critérios de projeto que 
devem ser definidos, calculados e seguidos para direcionamento dos estudos e do que vai ser 
proposto e, futuramente, realizado. Assim, para que seja possível definir critérios hidráulicos e 
as demais etapas do dimensionamento de um SPTES, é fundamental conhecer as vazões desta 
prática. 
 
 
 
 
3 
 
3. OBJETIVO 
 
As estações de tratamento de esgoto (ETE) são os ambientes projetados para englobar as 
diferentes fases que envolvem o tratamento do efluente residencial coletado nas cidades. As 
características e a capacidade do projeto de um sistema público para tratamento de efluentes 
sanitários (SPTES) dependem da necessidade de cada município, e estão diretamente 
relacionadas aos valores das vazões médias, máxima diária e horária e mínima horária para o 
projeto. A vazão é o parâmetro de controle das ETEs. 
 
Este trabalho tem por objetivo identificar alguns dos critérios para a continuação do 
dimensionamento do SPTES. 
 
Determinar vazões médias, máxima diária e horária e mínima horária de projeto. 
 
Identificar quais são, bem como a função de cada um dos coeficientes utilizados para os cálculos 
de vazões em um projeto de dimensionamento de SPTES. 
 
Diferenciar o quantitativo populacional, o início do projeto e a população final (população de 
saturação). 
 
 
 
 
 
 
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4. PROCEDIMENTO 
 
Esta prática pode ser desenvolvida em dois momentos. Inicialmente, serão utilizados os dados 
referentes ao valor populacional do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) da 
sua cidade dos últimos anos, conforme a prática I. Em um segundo momento, serão 
determinadas as vazões médias, máxima diária e horária e mínima horária de projeto, tendo 
como base os coeficientes definidos na norma NBR 9649. 
 
Para o desenvolvimento desta prática não serão necessárias medidas de segurança. 
 
A prática será desenvolvida a partir dos dados de população calculados a partir da prática I. 
Dessa forma, o cenário é um município, que tem como objeto de estudo uma ETE da cidade e 
toda a população atendida, seja ela urbana e rural ou apenas urbana. 
 
Um projeto de tratamento de efluentes é dividido, basicamente, nas seguintes etapas: 
preliminar/primário; secundário (tratamento biológico) e avançado. A rede coletora desse 
sistema de tratamento é formada por um conjunto de condutos conectados entre si, cobrindo as 
ruas do local a que serve, podendo ser chamada de rede simples as que são constituídas por uma 
canalização única por rua. 
 
Todos os itens de controle de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) têm relação com a 
vazão. Esta é a medida que relaciona volume por tempo, ou seja, é calculada a quantidade de 
líquido (volume) que percorre uma área por um tempo predeterminado (unidade de tempo) 
(ALEM SOBRINHO; TSUTIYA, 2011). 
 
A população futura precisa ser definida com base em uma previsão. Uma das condições de um 
sistema eficiente é que ele seja capaz de atender à demanda. É fundamental que as projeções 
populacionais sejam elaboradas de forma consciente. O crescimento populacional tende a ser 
contínuo; desconsiderar isso pode resultar em problemas de dimensionamento (DACACH, 
1985). 
 
Assim, ao analisar projetos de tratamento de esgoto são adotadas vazões distintas para início e 
fim do projeto. Em função disso, é considerada a população inicial e final do projeto, ou seja, 
o tempo de abrangência. Essa população pode ser chamada também de “população de 
 
5 
 
saturação”. Associa-se, então, população de saturação à população de projeto, isto é, a 
população futura total, que o sistema terá que atender ao fim e durante toda a duração do projeto. 
 
A partir da estimativa de população é possível definir o consumo per capita, ou seja, a 
quantidade consumida por uma pessoa, evidenciando a relação do consumo de água e 
contribuição para a rede de esgotos. Esse valor é obtido a partir do seguinte cálculo: 
 
𝑞𝑐𝑝 = 
Qt
Pop
 (1) 
sendo: 
qcp = consumo per capita. 
Qt = total do consumo diário. 
Pop = quantidade de população atendida. 
 
As vazões de esgoto podem variar em função da qualidade e da quantidade de água de 
abastecimento, da estrutura tarifária para água potável, do nível das medidas de conservação de 
água, da localização geográfica, das taxas de infiltração ou vazamento e outras características 
econômicas e sociais de uma comunidade (METCALF, 2016). Neste experimento, serão 
analisadas as vazões médias, máxima diária e horária, e mínima horária para o projeto de um 
sistema público para tratamento de efluentes sanitários (SPTES). 
 
Para calcular as vazões são levados em consideração os coeficientes de variação, que se referem 
ao escoamento do esgoto doméstico. Para uma mesma população, ocorre variação em relação 
a horas do dia, com os dias e meses, e, portanto, são definidos coeficientes para obter as 
diferentes vazões (METCALF, 2016). Segundo a NBR 9649, quando não for possível 
determinar os valores desses coeficientes a partir de medições, são adotados os seguintes 
valores: k1 = 1,2; k2 = 1,5; e k3 = 0,5 (ABNT, 1986). 
 
A vazão média (Qmed) é calculada pela relação da população final, consumo per 
capita e coeficiente de retorno (C). 
 
𝑄 𝑚𝑒𝑑 = 
P.qcp.C
86400
 (2) 
 
 
 
6 
 
sendo: 
Qmed = vazão média. 
P = população. 
qcp = consumo per capita. 
C = coeficiente de retorno, relação média entre o volume de esgoto produzido e a quantidade 
de água realmente consumida por uma determinada população. 
 
A vazão máxima inicial (Qi) é obtida pela população inicial e o coeficiente de máxima vazão 
horária (k2). 
 
𝑄 𝑖 = 
Pinicial.qcp.C.k2
86400
 (3) 
 
sendo: 
Qi = vazão máxima inicial. 
Pi = população inicial. 
qcp = consumo per capita. 
C = coeficiente de retorno. 
 
k2 = coeficiente de máxima vazão horária, ou seja, a relação entre a maior vazão identificada 
em um dia qualquer e a vazão média horária para esse mesmo dia. 
 
A vazão máxima final (Qf) é calculada a partir da população final (ou população de saturação, 
estimada) e os coeficientes de máxima vazão diária (k1) e máxima vazão horária (k2). 
 
𝑄 f = 
Pfinal.qcp.C.k1.k2
86400
 (4) 
 
sendo: 
Qf = vazão máxima final. 
Pf = população final (de saturação, estimada). 
qcp = consumo per capita. 
C = coeficiente de retorno. 
k1 = coeficiente de máxima vazão diária. É a relação entre a maior vazão diária de um 
determinado ano e a vazão média diária anual para o ano avaliado. 
 
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k2 = coeficiente de máxima vazão horária. 
 
A vazão mínima (Qmin) é dada pela população final do projeto e o coeficiente de mínima vazão 
horária (k3). 
 
𝑄 i = 
Pinicial.qcp.C.k3
86400
 (5) 
 
sendo: 
Qi = vazão máxima inicial. 
P = população. 
qcp = consumo per capita. 
C = coeficiente de retorno. 
k3 = coeficiente de mínima vazão horária ou a relação entre a vazão mínima e a vazão média 
anual de um determinado ano. 
 
 
 
 
 
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5. RESULTADOS OBTIDOS 
 
Alguns pontos precisam ser considerados com relação às diferentes vazões. No 
dimensionamentoda rede coletora são utilizadas as vazões mínimas de início de plano e 
máximas horárias de saturação. Ao abordar o dimensionamento dos interceptores, devem ser 
levadas em conta as vazões máximas horárias de final de plano (ALEM SOBRINHO; 
TSUTIYA, 2011). 
 
Cada tabela a ser apresentada no projeto do SPTE deve contar, no mínimo, as seguintes 
informações: 
população total, população atendida, percentual de atendimento, número de ligações e 
economias domiciliares existentes e incrementais, extensão de rede coletora existente e 
projetada por tipo de material per capita de contribuição adotado, índice de economias 
domiciliares/ligações totais, vazões doméstica, de infiltração e sanitária (média, máxima 
diária, máxima horária e mínima) (MANUAL..., 2018, p. 69). 
 
Para realizar o dimensionamento de uma rede coletora é necessária a realização do cálculo das 
vazões de início e fim de plano, na qual a capacidade que o coletor precisa atender é 
determinada pela vazão máxima de final de plano. A vazão máxima horária em um dia qualquer 
do início de plano é usada para averiguar se as condições de autolimpeza do coletor são 
satisfatórias (ALEM SOBRINHO; TSUTIYA, 2011). 
 
Dessa forma, é preciso indicar claramente as vazões concentradas provenientes dos grandes 
consumidores (indústrias ou comércio de porte) por sub-bacia, com identificação qualitativa e 
quantitativa por estabelecimento e a sua respectiva distribuição no tempo (lançamento por 
batelada ou contínuo). Por fim, entende-se que serão utilizadas essas vazões para o pré-
dimensionamento das unidades que irão compor as diversas alternativas do projeto. 
 
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6. ANÁLISE DOS RESULTADOS 
 
PRÉ TESTE 
1. Sabendo da importância do projeto de sistema público para tratamento de efluentes e as 
variáveis utilizadas, o quantitativo de habitantes da cidade é de alta relevância para não 
ocorrer um subdimensionamento do sistema de esgotamento sanitário. Dessa forma, a 
população adotada é conhecida como “saturação”. Qual é a principal característica dessa 
variável do dimensionamento? 
A. População futura total. 
(Correta. O dimensionamento do sistema de estação de tratamento deve atender à 
população futura total ou de saturação. Consiste na população que o sistema deverá 
atender ao fim e durante o projeto.) 
 
B. População atual. 
(A população atual é utilizada para os cálculos de vazão mínima. No entanto, para o 
cálculo do sistema, deve-se adotar a população que o sistema deverá atender ao fim e 
durante o projeto.) 
 
C. Coeficiente de vazão mínima horária. 
(Esse coeficiente (k2) é dado pela relação entre a vazão mínima e a vazão média anual 
de um determinado ano. A população atual é utilizada para os cálculos de vazão mínima. 
No entanto, para o cálculo do sistema, deve-se adotar a população que o sistema deverá 
atender ao fim e durante o projeto.) 
 
2. O tratamento de efluentes é realizado em uma unidade operacional, estruturada em forma 
de um sistema que, a partir de processos, podem ser físicos, químicos ou biológicos. Em 
função disso, o projeto é dividido em algumas fases, conforme o nível e o que será 
removido. Marque a alternativa que corresponde a essas fases. 
A. Preliminar/primário e avançado (ou terciário). 
(A resposta está incompleta. O tratamento de esgoto busca atender aos parâmetros 
definidos em legislação para que seja possível lançá-lo nos corpos hídricos. Por isso, 
pode ser agrupado em três fases: preliminar/primário, secundário (tratamento biológico) 
e avançado (ou terciário).) 
 
B. Preliminar/primário; secundário (tratamento biológico) e avançado (ou 
terciário). 
(Correta. O tratamento de esgoto busca atender aos parâmetros definidos em legislação 
para que seja possível lançá-lo nos corpos hídricos. Por isso, pode ser agrupado em três 
fases: preliminar/primário, secundário (tratamento biológico) e avançado (ou terciário).) 
 
C. Secundário (biológico) e avançado (terciário). 
(A resposta está incompleta. O tratamento de esgoto busca atender aos parâmetros 
definidos em legislação para que seja possível lançá-lo nos corpos hídricos. Por isso, 
pode ser agrupado em três fases: preliminar/primário, secundário (tratamento biológico) 
e avançado (ou terciário).) 
 
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3. Os itens de controle de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) são calculados em 
função de uma unidade de medida. Dessa forma, essa unidade de medida é fundamental 
para os dimensionamentos realizados. Que unidade de medida é essa? 
A. Vazão. 
(Correta. Vazão é a medida que relaciona volume por tempo, ou seja, é calculada a 
quantidade de líquido (volume) que percorre uma área por um tempo predeterminado 
(unidade de tempo). No dimensionamento, é fundamental saber qual volume por tempo 
será percorrido para que sejam feitos os cálculos adequados.) 
 
B. Consumo per capita. 
(O consumo per capita é uma das variáveis consideradas no cálculo da vazão. Para tanto, 
ele não é a base do dimensionamento, mas um dado complementar.) 
 
C. População atual. 
(A população atual é utilizada para os cálculos de vazão mínima, entretanto, para o 
cálculo do sistema dos itens de controle, deve-se adotar a população que o sistema 
deverá atender ao fim e durante o projeto para cálculo da vazão.) 
 
4. O aumento desordenado da população vem provocando baixa na disponibilidade hídrica. 
Assim, em função da falta de infraestrutura, há baixos índices de coleta e tratamento de 
esgotos sanitários. Assinale a alternativa que indica o impacto negativo desse contexto. 
A. Acúmulo de lixo nos centros urbanos. 
B. Desmatamento. 
C. Redução na qualidade dos corpos hídricos. 
 
5. Os componentes ambientais mais afetados pelos impactos ambientais das atividades 
antrópicas são a água, o solo e o ar. Para minimizar os efeitos da poluição e/ou evitá-la, 
diferentes sistemas de tratamentos podem ser aplicados a cada um desses sistemas de 
acordo com o tipo, concentração e localização do poluente. Analise as assertivas a seguir 
sobre os sistemas adotados para tratamento de água, ar e solo: 
I. Gradeamento, coagulação e floculação. 
II. Biopilhas e landfarming são exemplos de tratamento ex-situ. 
III. Incinerador, separador de membrana e biofiltro. 
Assinale a alternativa correta no que diz respeito ao tratamento de água. 
A. As afirmativas II e III estão corretas. 
(A falta de gerenciamento dos resíduos sólidos é um problema de saneamento básico e 
resulta em acúmulo de lixo nos centros urbanos. No entanto, esse impacto não está 
relacionado à falta de coleta e tratamento de efluentes.) 
 
B. As afirmativas I e II estão corretas. 
 
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(O desmatamento é um impacto do crescimento urbano desordenado. No entanto, esse 
impacto não está relacionado à falta de coleta e tratamento de efluentes.) 
 
C. Apenas a afirmativa I está correta. 
(Correta. Esse é o principal impacto da falta de coleta e tratamento de esgotos na cidade. 
O lançamento de efluentes sem o devido tratamento interfere na qualidade dos corpos 
hídricos.) 
 
QUESTÕES 
6. De acordo com os dados obtidos na prática I – Estimativa Populacional referentes ao 
cálculo da estima populacional da sua cidade, calcule as vazões média, máxima inicial e 
final, e mínima, para o Sistema Público para Tratamento de Efluentes Sanitários (SPTES). 
Dados: 
População inicial: x habitantes (estimativa populacional da sua cidade) 
População final: x habitantes (estimativa populacional da sua cidade) 
Consumo per capita: 220l/hab.dia 
Coeficiente de máxima vazão diária (k1): 1,2 
Coeficiente de máxima vazão horária (k2): 1,5 
Coeficiente de mínima vazão horária (k3): 0,5 
Coeficiente de retorno: 0,8 
 
 
 
 
 
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7. Quais são os coeficientes utilizados para os cálculos de vazões em um projeto de 
dimensionamento de SPTES, e qual a função de cada coeficiente? 
• Coeficiente de Retorno (C): consiste na relação média entre o volume de 
esgoto produzido ea quantidade de água realmente consumida por uma 
determinada população. 
• Coeficiente de Máxima vazão diária (k1): Consiste na relação entre a 
maior vazão diária de um determinado ano e a vazão média diária anual, 
para o ano avaliado. 
• Coeficiente de Máxima vazão horária (k2): Consiste na relação entre a 
maior vazão identificada em um dia qualquer e a vazão média horária 
para esse mesmo dia. 
• Coeficiente de Mínima vazão horária (k3): Consiste na mínima vazão 
horária, determinada pela relação entre a vazão mínima e a vazão média 
anual, de um determinado ano. 
 
8. Por que é importante considerar a população de saturação para projetos de 
dimensionamento de um Sistema Público para Tratamento de Efluentes Sanitários 
(SPTES)? 
Denomina-se população de saturação a população de projeto, ou seja, a população futura 
total, a qual o sistema terá que atender ao fim e durante a duração do projeto. Logo, é 
essencial conhecer e estimar o crescimento da população, visto que a tendência de 
crescimento é contínua. E desconsiderar isso, ocasiona diversos problemas atrelados a 
subdimensionamento do esgotamento sanitário. 
 
 
 
 
 
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7. ANÁLISE DOS RESULTADOS 
 
Em conclusão, o projeto do Sistema Público para Tratamento de Efluentes apresentado 
demonstrou a importância da implementação de sistemas eficientes e sustentáveis para o 
tratamento de efluentes, visando proteger o meio ambiente e a saúde pública. 
 
O sistema projetado foi dimensionado para atender às necessidades da comunidade, 
considerando a quantidade e a qualidade dos efluentes gerados. A escolha das tecnologias de 
tratamento foi baseada em critérios de eficiência, custo-benefício e sustentabilidade. 
 
Os resultados obtidos demonstraram que o sistema projetado é capaz de remover 
significativamente os poluentes presentes nos efluentes, garantindo a qualidade da água tratada 
e a proteção do meio ambiente. 
 
Portanto, recomendamos a implementação desse projeto como uma solução eficaz e sustentável 
para o tratamento de efluentes, contribuindo para: 
 
- Melhoria da qualidade da água; 
- Proteção do meio ambiente; 
- Redução de riscos à saúde pública; 
- Desenvolvimento sustentável da comunidade. 
 
Espera-se que esse projeto sirva como um modelo para outras comunidades, demonstrando a 
importância da gestão eficiente dos recursos hídricos e a proteção do meio ambiente 
 
 
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ALGETEC. SANEAMENTO AMBIENTAL: PROJETO - SISTEMA PÚBLICO PARA 
TRATAMENTO DE EFLUENTES. Disponível em: . Acesso em: 20/02/2025. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 9649: Projeto de 
redes coletoras de esgoto sanitário. Rio de Janeiro: ABNT, 1986. 
 
ALEM SOBRINHO, P.; TSUTIYA, M. T. Coleta e transporte de esgoto sanitário. 3. ed. Rio de 
Janeiro: Abes, 2011. 
 
DACACH, N. G. Previsão e distribuição das populações nos centros urbanos. Revista DAE, n. 
929, ed. 67, p. 27-31, 1985. 
 
MANUAL de projetos de saneamento: prescrições para elaboração de estudo técnico 
preliminar. Sanepar, 2018. Disponível em: