SANEAMENTO BÁSICO REV 02

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SANEAMENTO BÁSICO
REDE COLETORA DE ESGOTO
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade 
Anhanguera de São Bernardo do Campo.
Orientador: Prof. Dr. Edgar Manuel Miranda Samudio.
REDE COLETORA DE ESGOTO
• ALUNOS:
• Anderson Menezes Lagares
• Emerson Alves dos Santos
• Fernando Vieira Passos
• Renan Ynoue Jordan
INTRODUÇÃO
Esgoto é o termo usado para as águas que, após a utilização humana,
apresentam as suas características naturais alteradas, ou seja, após a
utilização da água (para: Tomar banho, lavar louça, na descarga do vaso
sanitário, lavar roupa, etc.) ela é eliminada e passa a ser denominada
esgoto. O esgoto pode ser transportado por tubulações diretamente
aos rios, lagos, lagunas ou mares ou levado às estações de tratamento
e somente depois de tratado é devolvido aos cursos d'água.
• O esgoto pode ser:
• Doméstico: utilizada nas casas
• Pluvial: águas das chuvas
• Industrial: água utilizada nos processos industriais 
Essas águas se não passarem por tratamento adequado, pode causar
enorme prejuízo a saúde pública, pois pode transmitir doenças, poluir
rios (afetando os recursos hídricos, a vida vegetal e animal). Assim, para
evitar esses e outros problemas foi criada a Rede Coletora Pública de
Esgoto, onde é através dessa rede coletora que envia o esgoto que sai
das residências para a estação de tratamento.
• O que pode ir para rede de esgoto doméstico:
• Água utilizada na cozinha;
• Água utilizada no banheiro;
• Água utilizada na lavanderia;
• Etc.
INTRODUÇÃO
O que não pode ir para a rede de esgoto:
• Água da chuva e água de lavagem das áreas externas.
• Papéis, plásticos, metais, vidros, garrafas e suas tampas.
• Restos de alimentos, óleos e gorduras. Absorventes, preservativos,
fraldas, tecidos, roupas íntimas, cabelos, pontas de cigarros, papel
higiênico, barbantes, algodão, cotonetes, curativos, etc.
O processo de urbanização Brasileira deu-se praticamente no século
XX, as cidades eram vistas como a possibilidade de avanço e
modernidade. Porém, junto com as cidades veio a desigualdade sócio-
espacial, verificada mais nitidamente com a expansão das periferias
urbanas, que por configurar regiões de pobreza expressam
INTRODUÇÃO
a segregação espacial e ambiental (Maricato, 2003). Os governos
brasileiros sempre adotaram um modelo de desenvolvimento
altamente excludente do ponto de vista social, conforme será possível
constatar na espacialização dos serviços de saneamento básico,
referentes ao esgotamento sanitário. Mesmo no Brasil onde a grande
maioria da população vive em centros urbanos, os serviços de
saneamento básico, de responsabilidade pública, não são oferecidos
amplamente nessas localidades, sobretudo nas periferias (Vaz, 2012). A
implantação e operação dos sistemas de saneamento são formas de
assegurar aquilo que está previsto na Constituição do país, que
assegura no artigo 5º que “todos são iguais perante a lei, sem distinção
de qualquer natureza”. O artigo 225º completa:
INTRODUÇÃO
“Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de
uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao
Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preserva-lo para as
presentes e futuras gerações” (BRASIL, 1988).
Logo, é possível afirmar que a interação entre os aspectos do meio físico, do
meio biótico e os elementos socioeconômicos caminha junto com a
qualidade ambiental, que necessita, entre outras coisas, de técnicas e
práticas de saneamento.
Segundo (Netto, 1998) Defini se como sistema de esgoto sanitário o conjunto
de obras e instalações destinadas a propiciar a coleta, afastamento,
condicionamento (tratamento, quando necessário) e disposição final do
esgoto sanitário de uma comunidade, de forma contínua e higienicamente
segura (sem riscos para saúde). A rede coletora de esgoto é o conjunto
constituído por ligações prediais, coletores de esgoto e seus órgãos
acessórios.
INTRODUÇÃO
A rede coletora de esgoto é o conjunto constituído por ligações
prediais, coletores de esgoto e seus órgãos acessórios.
• Ligação predial. Trecho do coletor predial compreendido entre o
limite do terreno e o coletor de esgoto;
• Coletor de esgoto. Canalização de pequeno diâmetro que receber os
efluentes dos coletores prediais em qualquer ponto de sua extensão.
Os de maior extensão numa bacia denomina se principais;
• Coletor tronco. Canalização de maior diâmetro, que recebe apenas as
contribuições de vários coletores de esgoto, conduzindo os a um
interceptor ou emissário;
• Interceptor. Canalização de grande porte que intercepta o fluxo de
coletores tronco;
INTRODUÇÃO – Partes constituinte da rede coletora
• Emissário. Conduto final de um sistema de esgoto sanitário, 
destinado ao afastamento dos efluentes da rede para o ponto de 
lançamento (descarga) ou de tratamento, recebendo contribuições 
apenas na extremidade de montante;
• Estações elevatórias. Instalações eletromecânicas e obras civis 
destinadas ao transporte do esgoto sanitário do poço de sucção das 
bombas ao nível de descarga do recalque;
• Órgãos acessórios. Dispositivos fixos de equipamentos mecânicos, 
construídos em ponto singular da rede de esgoto conforme a norma 
brasileira NBR 09649/1986 (NB 567).
INTRODUÇÃO – Partes constituinte da rede coletora
INTRODUÇÃO – Partes constituinte da rede coletora
Figura 1 - Partes constituintes da rede coletora 
 
Fonte: ( Rodnei Corsini, 2011) 
Vimos que, caso não seja dada uma adequada destinação aos esgotos,
estes passam a escoar a céu aberto, poluindo o solo, contaminando as
águas superficiais e subterrâneas e constituindo-se em perigosos focos
de disseminação de doenças. Dessa forma, os dejetos gerados pelas
atividades humanas, comerciais e industriais necessitam ser coletados,
transportados, tratados e dispostos adequadamente, de forma que não
gerem ameaça à saúde e ao meio ambiente.
OBJETIVOS - Objetivo geral ou primário
• Sistema separador absoluto;
• Unidades constitutivas de um sistema de esgoto sanitário;
• Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário;
• Critérios de projetos das canalizações;
• Autolimpeza das canalizações. Tensão trativa;
• Velocidade crítica;
• Grandezas e notações;
• Rede coletora. Traçado.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS
Esta pesquisa sobre rede coletora de esgoto e sua eficiência pressupõe
a identificação de diversos fatores e sistemas previamente
dimensionados e a necessidade de ampliar o conhecimento no setor de
saneamento, visto a demanda crescente de sistemas em fase de
projeto, operação e obras. O saneamento básico é sem dúvida o fator
de maior importância para a preservação da saúde do homem, uma vez
que parte das enfermidades é resultado da escassez de água potável e
de meios apropriados para a eliminação de excretos, já que estes
fatores associados às ocupações irregulares de áreas de mananciais,
sem qualquer infraestrutura, somados ao uso acentuado de
agrotóxicos nas atividades agrícolas e pecuárias, bem como seus
dejetos, contribuem acentuadamente na contaminação e deterioração
dos recursos hídricos.
JUSTIFICATIVA
• Este sistema é concebido para receber exclusivamente, esgotos domésticos
e industriais. As águas pluviais são esgotadas em outro sistema
independente. No Brasil, este sistema é usado desde o início do século, e
apresenta uma série de vantagens:
• As tubulações são menores favorecendo o emprego de tubos pré-
moldados;
• Pode-se fazer a implantação do sistema por partes, construindo-se
inicialmente a rede de maior importância, e ampliando-se posteriormente;
• As condições de operação das elevatórias e estações de tratamento são
melhores, não sofrendo alterações significativa de vazão por ocasião dos
períodos chuvosos;
• Afastamento das águas pluviais é facilitado,admitindo-se lançamentos
múltiplos em locais mais próximos.
• Segue abaixo conforme figura 1:
SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO
Figura 1 - Sistema separador absoluto
Fonte: (Silveira, 2000)
SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO
• Entende-se por sistemas de esgotos sanitários o conjunto de 
canalizações e obras destinadas ao afastamento das águas 
residuárias.
• Entende-se por rede de esgotos o conjunto de canalizações 
constituído por ligações prediais, coletores de esgoto e seus órgãos 
acessórios (PV - poço de visita; TIL - tubo de inspeção e limpeza; TL –
terminal de limpeza; CP – caixa de passagem). 
• Coletor predial: é o coletor de propriedade particular, que conduz os 
esgotos de um ou mais edifícios à rede coletora conforme figura 2, 3 e 
4 abaixo:
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
Figura 2 - Corte esquemático de uma ligação domiciliar ao coletor público.
Fonte: (Norma Técnica SABESP, - NTS 217, 2015)
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
Figura 3 - Detalhe 1
Fonte: (Norma Técnica SABESP, - NTS 217, 2015)
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
Figura 4 - Detalhe opcional
Fonte: (Norma Técnica SABESP, - NTS 217, 2015)
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
• Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – dá instruções
técnicas quanto ao coletor predial, cuja execução é atribuição do proprietário do
imóvel:
• Os tubos e conexões utilizados na execução do ramal predial de esgoto devem
ser:
• Tubos
• - PVC. Deve atender as prescrições da NBR 7362, partes 1,2,3 e 4;
• - Cerâmico. Deve atender as prescrições da NBR 5645 e NBR 14208;
• - PE corrugado. Deve atender as prescrições da NBR 15552.
• Conexões
• - PVC. Deve atender as prescrições da NBR 10569;
• - Cerâmico Deve atender as prescrições da NBR 8409;
• - PE corrugado. Deve atender as prescrições da NBR 15552;
• Juntas de vedação
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
• Junta elástica (anel de borracha). Deve atender as prescrições da NBR 7362 – 1
para tubos em PVC e NBR 15551 para tubos em PE corrugado
• Junta asfáltica (estopa alcatroada + piche) – aplica-se para tubos cerâmicos.
• Coletor de esgoto ou coletor: é a tubulação que, funcionando como conduto
livre, recebe contribuição em qualquer ponto ao longo de seu comprimento.
• Coletor principal: é todo coletor cujo diâmetro é superior ao mínimo estabelecido
para a rede.
• Coletor tronco: canalização de maior diâmetro, que recebe apenas as
contribuições de vários coletores de esgoto, conduzindo-os a um interceptor ou
emissário.
• Interceptor: é a canalização que recebe a contribuição dos coletores tronco e de
alguns emissários.
• Emissário: conduto final de um sistema de esgoto sanitário, destinado ao
afastamento dos efluentes da rede para o ponto de lançamento (descarga) ou de
tratamento, recebendo contribuições apenas na extremidade de montante.
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
• Estação elevatória: é toda instalação construída e equipada de forma
a poder transportar o esgoto do nível de sucção ou de chegada, ao
nível de recalque ou saída, acompanhando aproximadamente as
variações das vazões afluentes.
• Poço de visita: é uma câmara visitável, através de abertura em sua
parte superior, que permite a reunião de duas ou mais canalizações, e
a realização de serviços de manutenção dessas canalizações.
• Tanque fluxível: dispositivos destinados a darem descargas periódicas
de água para limpeza de coletores (atualmente em desuso).
• Sifão invertido: canalizações rebaixadas funcionando sob pressão,
destinadas à travessia de canais, obstáculos, etc.
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
Os dispositivos relacionados na tabela 1, destinados a facilitar os
serviços de manutenção do ramal, podem ser moldados “in loco” ou
pré-moldados. A tampa das caixas deve ser vedada de forma a evitar
odores, devendo ser de fácil abertura e visível após sua instalação. . Os
dispositivos caixas são apresentados conforme figura 6 abaixo:
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE 
ESGOTO SANITÁRIO- DISPOSITIVOS – CAIXAS
Os anexos citados são referências para sua execução:
Figura 1 - Dispositivos caixa 
 
Fonte: (FazFácil, 2015) 
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE 
ESGOTO SANITÁRIO- DISPOSITIVOS – CAIXAS
Tabela 1 - Definição do dispositivo em função do ramo de atividade
Fonte: (Norma Técnica SABESP, - NTS 217,2015)
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE 
ESGOTO SANITÁRIO- DISPOSITIVOS – CAIXAS
Na execução da caixa de inspeção da ligação deve ser prevista a
instalação de um “rabicho” (tubo conector de PVC ou cerâmico), com
comprimento que faceie a testada do imóvel, sendo de no mínimo 30
cm, para conectar a caixa ao ramal predial de esgoto. O tubo conector
deve ter a extremidade selada provisoriamente, até sua conexão ao
ramal predial, para impedir a entrada de materiais provenientes da
caixa de inspeção da ligação. A caixa deve ter um acabamento interno
(cimento queimado ou similar) prevendo “meia cana” nos cantos vivos
inferiores da caixa.
UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE 
ESGOTO SANITÁRIO- DISPOSITIVOS – CAIXAS
A Associação Brasileira de Normas Técnicas editou em novembro de
1986 a (NBR 9648, 1986) com o objetivo de fixar as condições exigíveis
no estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário do tipo
separador com amplitude suficiente para permitir o desenvolvimento
do projeto de todas ou qualquer das partes que os constituem,
observada a regulamentação específica das entidades responsáveis
pelo planejamento e desenvolvimento do sistema de esgoto sanitário.
Para a concepção são utilizados critérios técnicos, econômicos e
ambientais para definir:
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO
• O corpo receptor;
• Indicar a localização da unidade de tratamento e;
• Sugerir o sentido do escoamento do esgoto sanitário.
• O Estudo de concepção pode ser dividido em 4 etapas:
• Obtenção de dados e informações;
• Definição das premissas básicas;
• Elaboração de alternativas;
• Definição da alternativa.
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO
Etapa 1-Obtenção de dados e informações;
• Planta da área, com curva de nível e indicação dos principais corpos 
d’água;
• Estudo das características do corpo d’água;
• Informações geográficas, geológicas e hidrológicas;
• Dados meteorológicos e de recursos hídricos;
• Cadastro dos sistemas de infraestrutura (água, esgoto, drenagem, 
telefone etc.)
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO
• Análise das principais vias de acesso;
• Estudos demográficos e de uso e ocupação do solo;
• Aspectos sócio econômicos e mão-de-obra disponível;
• Relatório com identificação e caracterização (física, química e
biológica) e de possíveis corpos receptores;
• Diagnóstico das condições hidráulicas e da vida útil das instalações,
tubulações, equipamentos e dispositivos do SES;
• Legislação e normas vigentes;
• Análises do Plano diretor e/ou do Plano Diretor Setorial do SES do
município.
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO
Etapa 2-Definição das premissas básicas;
• Definição do período de alcance do projeto;
• Divisão da área da bacia e sub bacias;
• Projeção do crescimento populacional;
• Cálculo da futura produção de esgoto.
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO
Etapa 3-Elaboração de alternativas;
• Definição do corpo receptor, da localização da(s) ETE(s) e do sentido
de escoamento do esgoto na rede coletora;
• Pré-dimensionamento das unidades de coleta, elevação, tratamento e
destino final para cada alternativa de concepção;
• Estimativa do custo de implantação/operação por alternativa.
• Etapa 4-Definiçãoda alternativa;
• São comparadas as alternativas de concepção, com base em critérios
econômicos, técnicos e ambientais;
• É selecionada a alternativa de concepção mais adequada para o SES a
ser projetado.
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO
O esgoto sanitário além de substâncias orgânicas e minerais
dissolvidas, leva também substâncias coloidais e sólidos de maior
dimensão, em mistura que pode formar depósitos nas paredes e no
fundo dos condutos, o que não é conveniente para o seu
funcionamento hidráulico, ou seja, para o escoamento. Assim, no
dimensionamento hidráulico deve-se prover condições satisfatórias de
fluxo que, simultaneamente, devem atender aos seguintes quesitos:
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
• Transportar as vazões esperadas, máximas (caso das vazões de fim de
plano Qf), e mínimas (que são as de início de plano Qi);
• Promover o arraste de sedimentos, garantindo a autolimpeza dos
condutos;
• Evitar as condições que favorecem a formação de sulfetos
(anaerobiose séptica) e a formação e desprendimento do gás
sulfídrico (condições ácidas). O gás sulfídrico, em meio úmido, origina
o ácido sulfúrico. Esse ácido age destruindo alguns materiais de que
são feitos os condutos (o concreto, por exemplo), além de causar
desconforto em razão de seu cheiro ofensivo.
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
• O dimensionamento hidráulico consiste, pois em se determinar o 
diâmetro e a declividade longitudinal do conduto, tais que satisfaçam 
essas condições. 
• Outras condições que comparecem no dimensionamento 
hidráulico decorrem de vazões instantâneas devidas às descargas de 
bacias sanitárias, muitas vezes simultâneas; são elas:
• Máxima altura da lâmina d’água para garantia do escoamento livre, 
fixada por norma em 75% do diâmetro, para as redes coletoras;
• Mínima vazão a considerar nos cálculos hidráulicos, fixada em 1,5 L/s 
ou 0,0015 m3/s.
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
• Os coletores são projetados para trabalhar, no máximo, com uma
lâmina de água igual a 0,75do, destinando-se a parte superior dos
condutos à ventilação do sistema e às imprevisões e flutuações
excepcionais de nível.
• A equação, de Manning com n=0,013 permite o cálculo do
diâmetro para satisfazer a máxima vazão esperada (Qf) que atende ao
limite y = 0,75do. A expressão para se determinar esse diâmetro é a
seguinte:
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
8/3
2/1
3145,0 








o
f
o
I
Q
d
• Nessa expressão deve-se entrar com a vazão em (m3/s), resultando o
diâmetro em (m), ajustado para o diâmetro comercial (DN) mais próximo
(em geral, adota-se o valor imediatamente acima do calculado).
• O diâmetro mínimo dos coletores sanitários é estabelecido de acordo com
as condições locais. Em São Paulo são utilizados:
• Áreas exclusivamente residenciais................................150 mm (DN 150)
• Áreas de ocupação mista e áreas industriais................200 mm (DN 200)
• A NBR 9649 (NB 567) de 1986 da ABNT admite o diâmetro mínimo DN 100.
• A Tabela 2.
Relaciona os valores de n para diferentes tipos de tubos
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
Tabela 2 - Valores de n para diferentes tipos de tubulações
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
• Profundidade 
Recomenda-se como profundidade mínima 1,5 m (em relação à geratriz
inferior dos tubos), para possibilitar as ligações prediais e proteger os
tubos contra cargas externas. Todavia esse valor deve ser considerado
apenas nos trechos de situação desfavorável. A profundidade ótima,
geralmente, está compreendida entre 1,8 e 2,5 m para facilitar o
esgotamento dos prédios e evitar interferências dos coletores prediais
com outras canalizações. A NBR 09649 (NB 567)/1986 permite, para
situações excepcionais, por exemplo ruas periféricas com baixo trânsito
de veículos, recobrimento mínimo (em relação à geratriz superior dos
tubos) de 0,90m, para assentamento no leito da via e de 0,65m,
quando no passeio.
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
• Velocidade crítica e velocidade máxima 
• A norma brasileira citada acima estabelece que quando a velocidade
final (vf), verificada no alcance do plano, é superior a velocidade
crítica (vc), a lâmina de água máxima deve ser reduzida para 0,5do,
sendo vc = 6(gRH)1/2, onde g = aceleração da gravidade e RH = raio
hidráulico de final do plano. Isso decorre da possibilidade de emulsão
de ar no líquido, aumentando a área molhada no conduto. A norma
estabelece também que a declividade máxima admissível é aquela
que corresponde à velocidade final (vf) de 5 m/s. A razão disso é
evitar a erosão da tubulação, que no entanto não tem sido observada
em instalações em que ocorrem velocidades bem maiores.
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
• Tensão trativa
A disposição normativa é que cada trecho de canalização deve ser
verificado, para que a tensão trativa média seja igual ou superior a
1Pa, para coeficiente de Manning n = 0,013. A declividade mínima que
satisfaz essa condição é expressa por, onde Qi é vazão
de jusante do trecho no início do plano, em L/s e em m/m.
• Vazão mínima 
• A norma recomenda que, em qualquer trecho, o menor valor de 
vazão a ser utilizado nos cálculos é 1,5 L/s.
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
t

47,0
0055,0


imín
QIo
mín
Io
• Materiais
As manilhas cerâmicas podem ser consideradas o material usual para
redes de esgoto sanitário. Outros materiais comumente empregados
são: tubo de concreto, de cimento amianto, de ferro fundido, de PVC,
de fibra de vidro, etc. Os materiais à base de cimento são menos
resistentes aos despejos agressivos (resíduos industriais e líquidos em
estado séptico). Os tubos de ferro fundido somente são aplicados em
situações especiais (trechos de pequeno recobrimento, trechos de
velocidade excessiva, travessias, etc.). Os tubos de PVC são os mais
recomendáveis quando o nível de lençol freático é alto (beira-mar).
CRITÉRIOS DE PROJETOS DAS CANALIZAÇÕES
O CÁLCULO DO DIÂMETRO
Tradicionalmente utiliza-se a associação de uma velocidade mínima com a
mínima relação de enchimento da seção do tubo (y/do), para assegurar a
capacidade do fluxo de transportar material sedimentável nas horas de
menor contribuição, ou seja, a garantia de autolimpeza das tubulações.
Por exemplo, a normalização brasileira de várias entidades previa limites
mínimos, tais como y/do = 0,2 e vmin = 0,5m/s. Na realidade, tratava-se de um
controle indireto, pois a grandeza física que promove o arraste da matéria
sedimentável é a tensão trativa que atua junto à parede da tubulação na
parede da tubulação na parcela correspondente ao perímetro molhado. A
tensão trativa, ou tensão de arraste, nada mais é do que a componente
tangencial do peso do líquido sobre a unidade de área da parede do coletor
e que atua portanto sobre o material aí sedimentado, promovendo o seu
arraste, vide figura 5.
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
Figura 5 - Desenho esquemático para cálculo da tensão trativa
Fonte: (Leite, 2013)
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
 
)..( LApesoF  
 

 = peso específico (N/m3) 
 T = componente tangencial 
 senFT . 
 A = área molhada 

t

 tensão trativa 
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
 senR
LP
senLA
LP
Fsen
LP
T
Ht ..
.
..
..

 
 
Para 

 pequeno, 
o
Itgsen   (declividade). Então: 
 
oHoHt
IRIR ..10..
4
  em N/m2 ou Pa (pascal). 
Essa tensão é um valor médio das tensões trativas no perímetro
molhado da seção transversal considerada.
O estudo e a conceituação da tensão trativavem se desenvolvendo
desde o século XIX, para a solução de problemas de hidráulica fluvial e
de canais sem revestimento. Muitos pesquisadores se aprofundaram
na quantificação de valores levando em conta as muitas variáveis
envolvidas, apoiando-se em numerosos resultados experimentais,
buscando definir as fronteiras entre as regiões de repouso e de
movimento das partículas. As pesquisas realizadas indicam em sua
maioria que, no caso de coletores de esgoto, os valores da tensão
trativa crítica para promover a autolimpeza, se situam entre 1Pa e 2Pa.
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
 Em São Paulo, a Sabesp, responsável estadual pelo saneamento básico, 
desenvolveu estudos e experiências desde 1980 e, através de norma interna de 1983, 
passou a utilizar o critério da tração trativa para a determinação da declividade 
mínima, adotando o valor de 
Pa
t
1
. Estudos posteriores constataram que esse 
limite é desfavorável à formação de sulfetos em canalizações com diâmetros maiores 
que DN 300, sulfetos esses responsáveis pela formação de ácido sulfúrico junto à 
geratriz superior dos tubos, causando a deterioração de materiais não imunes à ação 
desse ácido. 
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
O eng. Miguel Zwi traçou em papel bi-logarítmico as curvas “lugar geométrico” 
de 
Pa
t
1 no plano vazão X declividade, a partir de relações geométricas e 
trigonométricas simples, associadas às fórmulas de Manning e da continuidade. O 
resultado foi um feixe de curvas de fraca curvatura, relativas aos diâmetros usuais, 
que substituídas por uma única reta, resultou na seguinte equação, para n = 0,013; 
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
47,0
.0055,0

 QI
o
 com Q em L/s e Io em m/m 
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
Fonte: (Leite, 2013)
Os pontos correspondentes aos diâmetros DN 100 a DN 400 e a reta 
resultante onde 
t

> 1Pa na região acima da reta conforme mostra a Figura 6 
abaixo: 
Declividade mínima Iomín em função da vazão para tensão trativa =1,0 Pa. 
Observa-se que a declividade que promove a autolimpeza é
inversamente proporcional à vazão e consequentemente ao diâmetro,
o que possibilita maiores valores da tensão trativa para os grandes
condutos, com resultados favoráveis para evitar a formação de sulfetos
(vide “Tensão trativa: critério econômico para dimensionamento”
Tsutiya e Machado Neto – Revista DAE 140, março 1985).
Posteriormente a norma brasileira NBR 09649/1986 adotou esse
procedimento no dimensionamento de redes coletoras de esgoto
sanitário.
A AUTOLIMPEZA DOS CONDUTOS. TENSÃO TRATIVA
A norma NBR 09649 (NB 567) da ABNT traz a seguinte disposição: 
“5.1.5.1 – Quando a velocidade final vf é superior à velocidade crítica, a maior 
lâmina admissível deve ser 50% do diâmetro do coletor, assegurando-se a ventilação 
do trecho; a velocidade crítica é definida por 
2/1
)(6
Hc
gRv 
, onde g = aceleração da 
gravidade”. A preocupação é devida ao fato de que escoamentos muito turbulentos 
propiciam a entrada de bolhas de ar na superfície do líquido, resultando numa mistura 
ar-água (não é ar dissolvido), que ocasiona um aumento da altura da lâmina líquida. 
Caso o conduto venha a funcionar como conduto forçado em razão desse gerar 
pressões que levam à destruição da tubulação (cavitação). 
VELOCIDADE CRÍTICA
Para condutos de elevada declividade e maior essa possibilidade se torna
certeza de ser evitada. Duas medidas são necessárias:
• Garantir o escoamento em conduto livre;
• Estabelecer a fronteira da entrada de ar no escoamento.
• Para a primeira, estudou-se a grandeza do acréscimo de altura da lâmina
no escoamento aerado. Considerando a situação mais desfavorável da
lâmina máxima admissível, no caso de esgoto sanitário 75% do diâmetro
para lâmina sem mistura, conclui-se ser inviável a manutenção desse
limite, reduzindo-o portanto para 50% do diâmetro quando a fronteira
fosse atingida. Isso permite um acréscimo de até metade da lâmina para
atingir o limite anterior (condição segura de operação), restando ainda 25%
de altura livre. Não resolve todos os casos, mas é suficiente para as
situações mais comuns. Nos casos extremos, os acréscimos de lâmina
devem ser calculados e adotados dutos de ventilação para evitar os
transientes hidráulicos.
VELOCIDADE CRÍTICA
Quanto à segunda medida, a análise dimensional, pesquisas e medições 
concluíram que entre os adimensionais relacionados ao escoamento, números de 
Reynolds, Weber, Froude e Boussinesq, este último, 
2/1
)(


H
gRvB
, é o mais 
importante para retratar o fenômeno da entrada de ar no escoamento. Pesquisas 
efetuadas por Volkart (1980) concluíram que a mistura ar-água se inicia quando o 
número de Boussinesq é igual a 6, definindo-se assim uma velocidade crítica (vc) para 
o início do fenômeno: 
VELOCIDADE CRÍTICA
VELOCIDADE CRÍTICA 6)( 2/1  Hc gRvB 
 2/1)(6 Hc gRv  
 cv = velocidade crítica em m/s 
 HR = raio hidráulico em m 
 g = aceleração da gravidade (9,8 m/s2) 
• Conforme NBR 09649/1986 da ABNT, as grandezas se encontram 
relacionadas na Tabela 3 abaixo:
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
1. População e correlatos Notação Unidade 
 
1.1 Densidade populacional inicial 
i
d
 
hahab /
 
1.2 Densidade populacional final 
f
d
 
hahab /
 
1.3 População inicial Pi 
hab
 
1.4 População final Pf 
hab
 
 
2. Coeficientes ligados à determinação de vazões Notação Unidade 
2.1 Coeficiente de retorno C - 
2.2 Coeficiente de máxima vazão diária 
1
k
 - 
2.3 Coeficiente de máxima vazão horária 
2
k
 - 
2.4 Coeficiente de mínima vazão horária 
3
k
 - 
2.5 Consumo de água efetivo per-capita (não inclui perdas do 
sistema de abastecimento): 
 
2.5.1 Consumo efetivo inicial 
i
q
 
diahabL ./
 
2.5.2 Consumo efetivo final 
f
q
 
diahabL ./
 
 
 
GRANDEZAS E NOTAÇÕES3. Áreas e comprimentos Notação Unidade 
3.1 Área esgotada inicial para um trecho da rede 
i
a
 
ha
 
3.2 Área esgotada final para um trecho da rede 
f
a
 
ha
 
3.3 Comprimento de ruas L Km 
3.4 Área edificada inicial Aei 
2
m
 
3.5 Área edificada final Aef 
2
m
 
 
 
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
4. Contribuições e vazões Notação Unidade 
4.1 Contribuição de infiltração I L/s 
4.2 Contribuição média inicial de esgoto doméstico 
i
Q
 
L/s 
4.3 Contribuição média final de esgoto doméstico 
f
Q
 
L/s 
4.4 Contribuição singular inicial 
ci
Q
 
L/s 
4.5 Contribuição singular final 
cf
Q
 
L/s 
4.6 Vazão inicial de um trecho de rede: 
4.6.1 Inexistindo medições de vazão utilizáveis no projeto, Qi = 


cif
QIQk ).(
2
 (não inclui 
1
k
) 
Qi L/s 
4.6.2 Existindo hidrogramas utilizáveis no projeto, Qi=
 cimáx QQi
 (
máx
Qi
= vazão máxima do hidrograma, 
composto com ordenadas proporcionais às do hidrograma 
medido) 
Qi L/s 
4.7 Vazão final de um trecho de rede: 
 
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
4.7.1 Inexistindo medições de vazão utilizáveis no projeto, 


cfff
QIQkkQ )..(
21
 
Qf L/s 
4.7.2 
 
Existindo hidrogramas utilizáveis no projeto, 
 cfmáxf QQfQ
. (
máx
Qf
= vazão máxima do 
hidrograma, composto com ordenadas proporcionais ao 
hidrograma medido) 
Qf L/s 
 
 


cfff
QIQkkQ )..(
21  cfmáxf QQfQmáxQf
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
5. Taxas de cálculo Notação Unidade 
5.1 Taxa de contribuição inicial de superfície esgotada 
a
QQi
T
ci
ai


 
Tai L/s.ha 
5.2 Taxa de contribuição final por superfícieesgotada 
f
cf
af
a
QQf
T


 
Taf L/s.ha 
5.3 Taxa de contribuição linear inicial para uma área esgotada 
de ocupação homogênea 
L
QQi
T
ci
xi


 
Txi L/s.km 
5.4 Taxa de contribuição linear final para uma área esgotada de 
ocupação homogênea 
L
QQf
T
cf
xf


 
Txf L/s.km 
5.5 Taxa de contribuição de infiltração TI L/s.km 
 
 
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
6. Grandezas geométricas da seção Notação Unidade 
6.1 Diâmetro do 
m
 
6.2 Área molhada de escoamento, inicial Ai 
2
m
 
6.3 Área molhada de escoamento, final Af 
2
m
 
6.4 Perímetro molhado P 
m
 
 
 
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
7. Grandezas utilizadas no dimensionamento hidráulico Notação Unidade 
7.1 Raio hidráulico 
HR
 M 
7.2 Declividade 
o
I
 m/m 
7.3 Altura da lâmina de água inicial yi m 
7.4 Altura da lâmina de água final yf M 
7.5 Declividade mínima admissível 
min
Io
 m/m 
7.6 Declividade máxima admissível 
máx
Io
 m/m 
7.7 
Velocidade inicial 
i
i
i
A
Q
v 
 
vi m/s 
7.8 
Velocidade final 
f
f
f
A
Q
v 
 
vf m/s 
7.9 Tensão trativa média 
oHt
IR .. 
, sendo 

 = peso 
específico da água = 104 N/m3 
t

 Pa 
 
 
GRANDEZAS E NOTAÇÕES
Valores de coeficientes e grandezas Notação Unidade 
Inexistindo dados locais comprovados oriundos de 
pesquisas, podem ser adotados os seguintes: 
 
C, coeficiente de retorno 0,8 
1
k
, coeficiente de máxima vazão diária 1,2 
2
k
, coeficiente de máxima vazão horária 1,5 
3
k
, coeficiente de mínima vazão horária 0,5 
TI, taxa de contribuição de infiltração; depende de 
condições locais tais como: NA do lençol freático, natureza 
do subsolo, qualidade da execução da rede, material da 
tubulação e tipo de junta utilizada. O valor adotado deve ser 
justificado 
0,05 a 1,0 L/s.km 
 
 
• A planta topográfica em escala convencional (1:2000, por exemplo) deve
indicar ao menos o arruamento, as curvas de nível, as cotas de pontos
característicos (cruzamento de ruas), os talvegues, a rede existente
eventual, os cursos d’água ou outros locais de descarga do esgoto coletado
e as interferências ao caminhamento dos coletores, porventura existentes
(adutoras, galerias, etc.).
• Sobre essa planta devem ser indicadas a área a ser esgotada e as áreas de
expansão futura, identificando os pontos dessas futuras contribuições, bem
como os pontos de contribuições singulares significativas (indústrias ou
hospitais).
• Seguindo o traçado das ruas e as declividades naturais do terreno, indicam-
se os trechos de coletores e seu sentido de escoamento, limitando-os com
os órgãos acessórios (PV’s PI’s ou Tl’s) adequados a cada situação,
respeitando a distância máxima entre eles (100 m, por exemplo).
REDE COLETORA. TRAÇADO
• Em cada PV ou PI representado, indicam-se as canaletas de fundo
necessárias para o escoamento, podendo ter várias entradas, mas uma
única saída. Essa indicação das canaletas é que define o traçado decidido
do projeto.
• Em seguida devem ser identificados os coletores e seus respectivos
trechos, recebendo o número 1 o coletor principal, o de maior extensão da
bacia. Os outros coletores recebem números sequenciais na mesma ordem
em que chegam ao coletor principal. Dessa forma ter-se-á sempre números
maiores contribuindo para números menores. Os trechos dos coletores
também recebem numeração sequencial crescente de montante para
jusante.
• Entre os tipos de traçados, releva-se o tipo distrital ou radial, específico
para regiões planas (litorâneas), que divide a área em distritos de coleta
onde, para evitar aprofundamento, se concentra o esgoto em um único
ponto e daí afastasse-o por uma elevatória.
REDE COLETORA. TRAÇADO
• Conclui-se que a rede coletora é de fundamental importância para as
cidades em constante crescimento de sua população e
consequentemente sua dimensão.
• Saúde, qualidade de vida, meio ambiente saudável para as gerações
de hoje e de amanhã e vantagens financeiras em uma conta simples e
já conhecida de muita gente: para cada um real investido em
saneamento, o poder público economiza quatro reais em saúde.
(Assessoria de Comunicação Social da Caern, 2013)
• Nota-se que a evolução de novas tecnologias e processos vem sendo
constantemente estudados e avaliados assim como Leis, Decretos,
Portarias, Resoluções e normas vigentes a cada Estado ou Município.
CONCLUSÃO
• Segundo (SNIS, 2014) 48,6% da população têm acesso à coleta de
esgoto. Mais de 100 Milhões de brasileiros não tem acesso a este
serviço. Mais de 3,5 milhões de brasileiros, nas 100 maiores cidades
do país, despejam esgoto irregularmente, mesmo tendo redes
coletoras disponíveis. Mais da metade das escolas brasileiras não tem
acesso à coleta de esgotos. 47% das obras de esgoto do PAC,
monitoradas há 6 anos, estão em situação inadequada. Apenas 39%
de lá para cá foram concluídas e, hoje, 12% se encontram em situação
normal.
• Cerca de 450 mil pessoas nos 15 municípios paulistas têm disponíveis
os serviços de coleta dos esgotos, porém não estão ligados às redes,
e, portanto, despejam seus esgotos de forma inadequada no meio
ambiente.
CONCLUSÃO