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AEDB – ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO FACULDADE DE ENGENHARIA DE RESENDE 4° ANO DE ENGENHARIA CIVIL SANEAMENTO AMBIENTAL “DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO COM TANQUE SÉPTICO E FILTRO ANAERÓBIO” BÁRBARA DE CARVALHO FELBINGER 13277006 BEATRIZ NEVES ALVES 13277103 DANIELLI CECIM DA SILVA 15277149 JOSÉ ALBERTO DE CARVALHO NETO 12277150 MARIANA JULIO DA SILVA 13277116 RAIANE GISA DINIZ DIAS 13277100 RESENDE-RJ Setembro de 2016 BÁRBARA DE CARVALHO FELBINGER BEATRIZ NEVES ALVES DANIELLI CECIM DA SILVA JOSÉ ALBERTO DE CARVALHO NETO MARIANA JULIO DA SILVA RAIANE GISA DINIZ GIAS DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO COM TANQUE SÉPTICO E FILTRO ANAERÓBIO PROFESSORA JULIANA FERNANDES Relatório do Dimensionamento de um Sistema de Tratamento de Esgoto com Tanque Séptico e Filtro Anaeróbio – Disciplina Saneamento Ambiental do Curso de Engenharia Civil da Associação Educacional Dom Bosco – Faculdade de Engenharia de Resende. RESENDE – RJ Setembro de 2016 INTRODUÇÃO Este trabalho versa sobre o dimensionamento de um sistema de tratamento de esgoto com tanque séptico e filtro anaeróbio para um conjunto de dez escritórios, com dez funcionários cada (100 pessoas), localizados no município de Resende no estado do Rio de Janeiro. Considerações para implantação do Sistema Considerações Para Implantação Do Tanque Séptico Indicações do sistema O uso do sistema de tanque séptico somente é indicado para: área desprovida de rede pública coletora de esgoto; alternativa de tratamento de esgoto em áreas providas de rede coletora local; retenção prévia dos sólidos sedimentáveis, quando da utilização de rede coletora com diâmetro e/ou declividade reduzidos para transporte de efluente livre de sólidos sedimentáveis. Restrições ao uso do sistema O sistema em funcionamento deve preservar a qualidade das águas superficiais e subterrâneas, mediante estrita observância das restrições desta Norma, relativas à estanqueidade e distâncias. É vedado o encaminhamento ao tanque séptico de: águas pluviais; despejos capazes de causar interferência negativa em qualquer fase do processo de tratamento ou a elevação excessiva da vazão do esgoto afluente, como os provenientes de piscinas e de lavagem de reservatórios de água. Abrangência do projeto Os sistemas de tanques sépticos devem ser projetados de forma completa, incluindo disposição final para efluente e lodo, bem como, sempre que necessário tratamento complementar destes conforme a NBR 13969. Os projetos dos sistemas de tratamento complementar e disposição final de efluente e de lodo digerido devem atender ao disposto nas NBR 5626 e NBR 8160 e nas normas a elas relacionadas. Condições específicas Distâncias mínimas: Os tanques sépticos devem observar as seguintes distâncias horizontais mínimas: a) 1,50 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água; b) 3,0 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água; c) 15,0 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza. Nota: As distâncias mínimas são computadas a partir da face externa mais próxima aos elementos considerados. Medidas internas mínimas: As medidas internas dos tanques devem observar o que segue: a) diâmetro interno mínimo: 1,10 m; b) largura interna mínima: 0,80 m; c) relação comprimento/largura (para tanques prismáticos retangulares): mínimo 2:1; máximo 4:1. Considerações Para Implantação Do Filtro Anaeróbio 2.2.1 Sistema de drenagem dos filtros anaeróbios Todos os filtros devem possuir um dispositivo que permita a drenagem dos mesmos pelo fluxo no sentido descendente, conforme os casos a seguir: nos casos de filtros com fundo falso, um tubo-guia (Ø 150 mm em PVC) para cada 3 m² do fundo; nos casos de filtros com distribuição de esgotos através de tubos perfurados instalados no fundo, este deve ter declividade de 1% em direção ao poço de drenagem; Especificações do material filtrante O material filtrante para filtro anaeróbio deve ser especificado como a seguir: brita, peças de plástico (em anéis ou estruturados) ou outros materiais resistentes ao meio agressivo. No caso de brita, utilizar a nº 4 ou nº 5, com as dimensões mais uniformes possíveis. Não deve ser permitida a mistura de pedras com dimensões distintas, a não ser em camadas separadas, para não causar a obstrução precoce do filtro; a área específica do material filtrante não deve ser considerada como parâmetro na escolha do material filtrante. MEMÓRIA DE CÁLCULO PARA DIMENSIONAMENTO Dimensionamento Do Tanque Séptico/Fossa Coeficientes de dimensionamento 10 escritórios com 10 funcionários/escritório; Temperatura média anual de Resende-RJ = 21,8°C, consultada em pt.climate-data-org; Intervalo entre limpeza: dois anos. População = habitantes; N=100 Contribuição diária De acordo com a tabela 1 da NBR 7229/93, a contribuição diária de esgoto para escritórios é de C= 50L/hab.dia, logo: Contribuição diária total: N x C = 100 x 50 = 5000 litros / dia Período de detenção Para a contribuição diária antes calculada, temos segundo a Tabela 2 da NBR 7229/93, o período de detenção de T = 0,75 dia. Taxa de acumulação de lodo Segundo a Tabela 3 da NBR 7229/93, para um intervalo entre limpezas de dois anos e temperatura média anual maior que 20°C, temos a taxa de acumulação de lodo K = 97. Contribuição de lodo fresco Conforme a Tabela 1 da NBR 7229/93 o fator de contribuição de lodo fresco (Lf) é 0,2 L/hab.dia, Cálculo do volume útil do tanque séptico Logo: Volume Útil = 6,69 m³ Detalhes e dimensões do tanque séptico de câmara única Conforme tabela 4 da NBR 7229/93, para tanque com volume útil de 6,0 a 10,0 m³, deve-se considerar profundidades úteis: -Mínima – 1,5 m - Máxima – 2,5 m Adotaremos como profundidade útil h = 2,00 m Sendo: W – Largura interna total; L – Comprimento interno total, a norma estabelece que a relação comprimento/largura (para tanques prismáticos retangulares) deve ser de no mínimo 2:1 e no máximo 4:1. Adotaremos a proporção de 2:1, L = 2x, W = x. O tanque séptico terá as seguintes dimensões: L= 2,60 metros, h = 2,0 metros, W=1,3 metros e volume útil = 6,76m³. O detalhamento das dimensões do tanque pode ser observado nos cortes abaixo. Figura 1 - Detalhes e dimensões de um tanque séptico de câmara única Eficiência do tanque séptico/fossa quanto à remoção de matéria orgânica Onde: E – Eficiência (%) Co – Concentração Afluente (mg/L) Ce – Concentração Efluente (mg/L) Carga per capita = 25 g/hab.dia Quota per capita = 50L/hab.dia Adotando a eficiência de remoção de DBO = 30%, de acordo com o Quadro 14, temos: Dimensionamento Do Filtro Anaeróbio Coeficientes de dimensionamento N=100 habitantes; C= 50L/hab.dia; T= Período de detenção = 0,75dia, conforme tabela 4 da NBR 13969/97. Cálculo do volume útil do filtro anaeróbio Cálculo da seção transversal do filtro anaeróbio Considerando o filtro de formato cilíndrico, temos: Figura 2 - Detalhes e dimensões de um filtro anaeróbio tipo circular com entrada única de esgoto Eficiência do filtro anaeróbio quanto à remoção de matéria orgânica Adotando a eficiência de remoção de DBO = 70%, de acordo com o Quadro 14, temos: Cálculo Da Eficiência Total Do Sistema De Tratamento Onde: Disposição final dos efluentes ANEXOS REFERÊCIAS Dimensionamento para Tanque Séptico - ABNT NBR 7229/1993 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. Dimensionamento para Filtro - ABNT NBR 13969/1997 - Tanques Sépticos – Unidades de tratamento complementare disposição final dos efluentes líquidos - Projeto, construção e operação. Temperatura Média da cidade de Resende – RJ. Disponível em: <http://pt.climatedata.org/location/4050>. Acesso em 22/08/2016.
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