Apostila de Saneamento Ambiental II - Professor Daniel Costa dos Santos
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Apostila de Saneamento Ambiental II - Professor Daniel Costa dos Santos

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mínima na tubulação;

 O atendimento da declividade mínima da tubulação, propiciando assim a
autolimpeza nas tubulações, é importante também para evitar ou minimizar a

geração de sulfeto de hidrogênio (H2S) na mesma. Isso pode ocorrer, pois a

matéria orgânica ao estagnar-se no fundo da tubulação pode entrar em

decomposição anaeróbia, condição essa geradora de H2S.

 Nos trechos da rede coletora onde é previsto o escoamento livre, deve ser
garantido que a lâmina máxima seja atendida de maneira a propiciar um espaço

para o escoamento dos gases e para evitar trechos sob escoamento forçado;

 A velocidade máxima deve ser obedecida a fim de não causar abrasão nos tubos.

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2.2 Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento

2.2.1 Vazões de Projeto para Rede Coletora

É importante definir a vazão de início e de final de plano, conforme equações

apresentadas no Item 1.5. As vazões máximas de início de plano são importantes para

definir a capacidade de autolimpeza das tubulações. As vazões médias de final de plano

são determinantes para avaliar a capacidade de autodepuração do corpo hídrico receptor

e para definir e dimensionar o sistema de tratamento de esgoto. A vazão máxima de

final de plano é importante para definir os diâmetros dos trechos da rede coletora.

2.2.2 Taxas de Contribuição

As equações são as seguintes:

a) Cálculo de Taxa de Contribuição Linear Inicial (TLi): TLi = (QDi / Li) + Ti
b) Cálculo de Taxa de Contribuição Linear Final (TLf): TLf = (QDf / Lf) + Tf

Podem ser estimadas também as Taxas de Contribuição por Área, tanto inicial quanto

final.

2.2.3 Vazões de Projeto para Trechos de Tubulação

Devem ser estimadas as vazões de montante, de jusante e de contribuição, conforme

equações seguintes.

a) Vazão de Montante: QMi = somatório das vazões iniciais de montante

 QMf = somatório das vazões finais de montante

b) Vazão de Contribuição no Trecho: inicial: QTi = TLi . Lt

 final: QTf = TLf . Lt

 onde: Lt é o comprimento do trecho.

c) Vazão de Jusante: inicial: QJi = QMi + QTi

 final: QJf = QMf + QTf

Considerar que, conforme norma, o a vazão mínima deve ser de 1,5 l/s em cada trecho

de tubulação da rede.

2.2.4 Determinação da Declividade I:

Calcular a declividade mínima da tubulação e a declividade do terreno. Para Imin, tem-

se Imin = 0,0055.(Qimax)
-0,47

, onde Qimax é em L/s e I é em m/m. A maior entre as

duas declividades calculadas será a declividade I de projeto. Cabe destacar que tal

equação foi construída em função da equação de Manning, a qual V = (RH
2/3

 . I
1/2

) / n.

2.2.5 Determinação do Diâmetro:

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Determinar o diâmetro para Qfmax , Y/D = 0,75 e n = 0,013 , conforme norma. Logo,

para D tem-se D = [0,0463. (Qfmax/ I
0,5

)]
0,375

, sendo Qf em m
3
/s e D em m. Observar

que a relação (y/D) máximo  0,75 deve ser atendida para garantir o escoamento livre
nos trechos pertinentes. Destaca-se também que o diâmetro mínimo deve ser de 100

mm, conforme norma específica.

2.2.6 Determinação dos Raios Hidráulicos Inicial (RHi) e Final (RHf):

Valores determinados conforme aplicação da equação de Manning. O Rhi é importante

para definir a Tensão Trativa Crítica. Os parâmetros e valores da Eq. de Manning são

apresentados em tabela em anexo. No entanto, a tabela auxiliar para determinação do

raio hidráulico, em função de Y/D, consta a seguir:

 Tabela: Relação entre Raio Hidráulico e Lâmina do Escoamento

Y/D  = RH/D Y/D  = RH/D

0,025 0,016 0,550 0,265

0,050 0,033 0,600 0,278

0,075 0,048 0,650 0,288

0,100 0,064 0,700 0,297

0,125 0,079 0,750 0,302

0,150 0,093 0,775 0,304

0,175 0,107 0,800 0,304

0,200 0,121 0,825 0,304

0,225 0,134 0,850 0,304

0,250 0,147 0,875 0,301

0,300 0,171 0,900 0,299

0,350 0,194 0,925 0,294

0,400 0,215 0,950 0,287

0,450 0,234 0,975 0,277

0,500 0,250 1,000 0,250

2.2.7 Determinação das Velocidades Inicial (Vi) e Final (Vf):

Valores determinados conforme aplicação da equação de Manning. Observar que pelo

Critério da Velocidade para autolimpeza das tubulações, recomenda-se V  0,6 m/s e

(y/D) mínimo  0, 2, valores a serem observados no início do plano. Já a velocidade
máxima, que ocorrerá no final do plano, deve ser inferior a 5,0 m/s para evitar o efeito

de abrasão sobre os tubos.

2.2.8 Determinação da Tensão Trativa:

É dada pela equação i = . RH. I, onde i em kgf / m2,  = 1000 kgf / m3, RH em m e I
em m/m. Conforme já comentado, o raio hidráulico considerado é o raio hidráulico

inicial pois é nas condições de início de plano que interessa avaliar a condição de

autolimpeza. A recomendação é garantir τc 0,10 kgf / m2 para coletores e τc 0,15 kgf
/ m

2
para interceptores.

2.2.9 Velocidade Crítica:

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A equação é Vc = 6 (gRH)
0,5

 , onde se Vf>Vc, logo Yf / D = 0,5. A entrada de ar no

meio líquido tende aumentar a altura da lâmina de água na tubulação. Passa a ocorrer

uma oscilação entre o regime livre e a força de o que pode danificar o tudo. Logo,

quando VfVc, momento a partir de qual há entrada de ar na tubulação, é importante

propiciar (y/D)0,5 de maneira a garantir a ventilação de tudo. Conforme em Sobrinho,
Tsuya, o número de Boussinesq é que melhor representa o fenômeno de entrada de ar no

meio líquido. Sua formulação é a seguinte:

B = Vc / (g . RH )
0,5

Quando B = 6,0 , inicia-se o processo de mistura ar líquido. Logo,

Vc = 6(g . RH )
0,5

onde,Vc: velocidade crítica, m/s;g = 9,81 m/s
2
;RH = m.

Observar que neste caso a velocidade do escoamento V é igual a Vc. No entanto, para

B>6,0 , V > Vc.

3 Diretrizes para Concepção da Rede Coletora de Esgoto

As fases para concepção e projeto de uma rede coletora de esgoto são a caracterização

de fatores intervenientes, o diagnóstico sistema existente, a definição dos parâmetros de

projeto, a definição de alternativas e pré – dimensionamento das mesmas, a definição da
alternativa mais atrativa, considerando custo benefício e impactos e o estabelecimento

das diretrizes gerais do projeto. Não obstante, as seguintes diretrizes podem ser

consideradas para definir o melhor traçado do sistema de esgoto:

- Estudo da população a ser atendida;

- Separar pontos de grandes contribuições singulares (indústrias, hospitais, etc.);

- Prever as vazões;

- Fazer um traçado preliminar, observando a topografia;

- Traçado da rede de coletores de esgoto na via pública:

 Profundidades máximas dos coletores: Passeio: de 2,0 a 2,5 m, dependendo do
tipo de solo; Via de Tráfego e nos terços: de 3,0 a 4,0 m.

 Profundidades mínimas dos coletores de esgoto na via pública: Passeio:
recobrimento superior a 0,90 m; Via de Tráfego: recobrimento superior a 0,65

m.

- Encaminhar a localização da tubulação na via, onde há dois tipos de redes, a Rede

Dupla e a Rede Simples. A rede dupla é ilustrada na figura a seguir.

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Edifício

Edifício Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Edifício

Rede de Esgoto

Alinhamento Predial

Calçada

Rede de Água

TIL (Terminal de Inspeção e Limpeza)

Conexão Cruzeta

Sua utilização é recomendada na ocorrência de pelo menos um dos seguintes casos:

 Vias Públicas com tráfego intenso;

 Vias Públicas com largura entre os alinhamentos dos lotes igual ou superior a 14 m
para ruas asfaltadas, ou 18 m para ruas de terra;

 Vias com interferências