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Curso de Introdução ao Saneamentoç MÓDULO IIMÓDULO II Sistemas de Esgotamento Sanitário – SES Prof. Clifford Ericson Junior Outubro 2008 1 CONCEITOS GERAIS • Afluente – Vazão que chega a uma determinada unidade de um sistema de esgotamento sanitário. Á id P l d t lt t d l d• Águas servidas – Parcela de esgoto resultante da lavagem de roupas/utensílios, banho, preparação de alimentos e outras atividades com exceção da bacia sanitária • Caixas de passagem – Unidades instaladas nos pontos de contribuição, mudança de direção e/ou declividade das ligações domiciliares ou ramais coletores, com a finalidade de permitir a operação e a manutenção do trecho São unidades construídasoperação e a manutenção do trecho. São unidades construídas no interior das residências ou nas calçadas. • Corpo receptor – Corpo d’água — rios, lagos, oceanos — onde são lançados os efluentes dos sistemas de esgotamento sanitário. • Efluente – Vazão que sai do sistema de esgotamento sanitário• Efluente – Vazão que sai do sistema de esgotamento sanitário ou de uma determinada unidade desse sistema. • Emissário – Canalização que conduz os esgotos a um destino projetado sem receber contribuições em marcha. 2 CONCEITOS GERAIS • Esgoto – Massa predominantemente líquida, resultante da utilização de água em atividades domésticas, industriais, comerciais ou públicas, acrescida de carga orgânica, i i t i t t l t í imicroorganismos, nutrientes e outros elementos químicos característicos de cada atividade. • Esgoto doméstico – Esgoto resultante de atividades domésticas composto basicamente de águas servidas e excreta. • Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) – Conjunto de instalações destinadas à depuração adequada dos esgotos antesç p ç q g de seu lançamento num corpo d’água receptor. • Estação Elevatória de Esgoto (EE) – Conjunto de instalações — tubulação, conexões, barriletes, bombas — destinadas a tubulação, conexões, barriletes, bombas destinadas a transferir os esgotos de uma cota mais baixa para outra mais alta. • Excreta – Parcela de esgoto composta basicamente de• Excreta – Parcela de esgoto composta basicamente de fezes/urina e caracterizada pela presença real ou potencial de microorganismos patogênicos. Extravasor Dispositivo instalado em caixas/tanques que• Extravasor – Dispositivo instalado em caixas/tanques que permite descarregar vazões excedentes, evitando que haja transbordamento e danos a equipamentos. 3 CONCEITOS GERAIS • Filtro biológico – Sistema de tratamento que compreende um leito de material grosseiro (pedra, ripas, material plástico) sobre o qual os esgotos são aplicados sob a forma de gotas ou jatos. Na superfície do material é formado um leito de lodo biológico fixo onde através do contato com a matéria orgânica é realizado o tratamento do efluente. • Fossa-filtro – Sistema de tratamento onde na fossa séptica ocorre a remoção da maior parte dos sólidos em suspensão Aocorre a remoção da maior parte dos sólidos em suspensão. A matéria orgânica efluente da fossa segue para o filtro anaeróbio onde ocorre a sua remoção, também em condições anaeróbias, por meio da biomassa aderida em meio suporte fixo estacionário. • Fossa séptica – Unidade de tratamento em que o esgoto é mantido por um tempo calculado em uma ou mais câmaras de decomposição anaeróbia, resultando, na parte inferior da câmara, em camada de acumulação de lodo digerido que it d d iódinecessita de descarga periódica. • Insalubre – Que não é saudável, doentio. • Instalações sanitárias domiciliares Conjunto de peças• Instalações sanitárias domiciliares – Conjunto de peças sanitárias e tubulações necessárias para coletar o esgoto nas residências. • Levantamento topográfico – Conjunto de medições quep g j ç q resultam em informações sobre o terreno, determinando formato, dimensão, elementos existentes, altitudes e diferenças de altura entre pontos. 4 CONCEITOS GERAIS • Ligação domiciliar – Conjunto de tubulações e caixas de passagem que recebe os esgotos coletados pelas instalações domiciliares e os transporta até os coletores de esgoto. • Poços de visita – Unidades de limpeza e inspeção instaladas nas redes coletoras com a finalidade de permitir a manutenção do trecho. São unidades construídas nas ruas. • Ramais condominiais – Tubulações de pouca profundidade que recebem os efluentes das ligações domiciliares, podendo ser localizadas no fundo ou na frente dos lotes ou nas calçadas das quadras.quadras. • Rede coletora – Conjunto de canalizações localizadas nas ruas e destinadas a receber e transportar os esgotos provenientes dos ramais coletores. • Sistema convencional de esgotamento sanitário – É o sistema que individualiza a coleta (ao nível de cada lote), tendo q ( ), as redes coletoras implantadas em todas as ruas, concentrando o processamento final. A comunidade não é envolvida no processo de implantação e manutenção do sistema. • Sistema condominial – As residências são ligadas a rede coletora através dos ramais condominiais. 5 CONCEITOS GERAIS • Sumidouro – Cavidade destinada a receber o efluente de dispositivo de tratamento e a permitir sua infiltração no solo. • Tratamento anaeróbio – Sistema de tratamento no qual aq depuração dos esgotos sanitários ocorre em meio anaeróbio, através de microorganismos que se desenvolvem na ausência de oxigênio. • Tratamento aeróbio – Sistema de tratamento no qual a depuração dos esgotos sanitários ocorre em meio aeróbio, através de microorganismos que se desenvolvem na presença de oxigênio. • Trecho de coletor – É uma parte da tubulação limitada poços de visita. • Uasb (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactores)• Uasb (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactores) – Nomenclatura utilizada mundialmente para os Reatores Anaeróbicos de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo. No Brasil, têm sido divulgadas novas terminologias para a identificação desse tipo de reator, sendo pelo menos quatro destas de usodesse tipo de reator, sendo pelo menos quatro destas de uso freqüente em nosso meio: Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente – DAFA; Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente – RAFA; Reator Anaeróbio de Leito Fluidificado – RALF; e Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente através de Leito de Lodo – RAFAALL. O reator UASB consiste basicamente de tanque onde um fluxo ascendente de esgotos percorre um leito de lodo biológico denso de elevada atividade metabólica anaeróbia. 6 CONCEITOS RELACIONADOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Saneamento Ambiental: é o controle de todos os fatores do meio que resultem em um conjunto de condições para uma adequadaque resultem em um conjunto de condições para uma adequada qualidade de vida. O saneamento ambiental está intimamente ligado à qualidade de vida e a saúde publica. Para a proteção da saúde e controle da poluição ambiental é necessário tratar e dar d ti ã d d íd lí id óliduma destinação adequada para os resíduos líquidos, sólidos e gasosos. Esgoto doméstico: foi a água que usamos para lavar prato, para lavar roupa, para tomar banho e para transportar as fezes e a urina utilizada que se transformou em esgoto. Poluição da água pelos esgotos: diminuição na quantidade dePoluição da água pelos esgotos: diminuição na quantidade de oxigênio dissolvido nos rios e lagos. Contaminação da água pelos esgotos: presença de microorganismos patogênicosmicroorganismos patogênicos. Eutrofização da água pelos esgotos: enriquecimento das águas com nutrientes especialmente nitrogênio e fósforo, causando proliferação excessiva da flora aquática (algas em excesso). 7 CONCEITOS RELACIONADOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS AO TRATAMENTO DOSESGOTOS Síntese da matéria orgânica: “formação” da matéria orgânica a partir da água, dos nutrientes, luz solar. Decomposição da matéria orgânica: “inverso” da síntese. Algas: produzem oxigênio. Bactérias: decompõe, estabiliza, “transforma” a matéria orgânica em matéria inorgânica. Estão no ultimo ponto da cadeia atrofila. Fazem simbiose com as algas. Bactérias aeróbicas: respiram oxigênios. Bactérias anaeróbicas: não respiram oxigênio. Bactérias Coliforme Fecais: organismos indicadores da qualidade da água. O único e exclusivo “habitat” dos coliformes fecais são os intestinos do homem e dos animais de sangue quente. A presença de coliformes fecais na água indica que a mesma recebeu uma poluição fecal Um terçofecais na água indica que a mesma recebeu uma poluição fecal. Um terço do bolo fecal é composto por coliformes. Os coliformes ajudam a degradar os alimentos nos organismos. Existem em grande quantidade na matéria fecal dos humanos. O esgoto bruto possui uma concentração de 40 milhões de coliformes em cada 100 mL Não se reproduzem na água ou 8 milhões de coliformes em cada 100 mL. Não se reproduzem na água ou no solo. Apresentam um grau de resistência ao meio (luz, oxigênio, cloro, etc) compatível ao que é apresentado pelos principais patogênicos intestinais. Sua quantificação é feita por método relativamente simples. PRINCIPAIS DOENÇAS ASSOCIADAS COM A ÁGUA DOENÇA AGENTE CAUSAL SINTOMAS Desinteria bacilar Bactéria (Shigella dysenteriae ) Forte diarréia Cólera Bactéria (Vibrio cholerae ) Diarréia extremamente forte, desidratação, alta taxa de mortalidade INGESTÃO DE ÁGUA CONTAMINADA ( ) mortalidade Leptospirose Bactéria (Leptospira ) Icterícia, febre Salmonelose Bactéria (Salmonella ) Febre, náusea, diarréia Febre tifóide Bactéria (Salmonella typhi ) Febre elevada, diarréia, ulceração do intestino delgado, , ç g Desinteria amebiana Protozoário (Entamoeba histolytica ) Diarréia prolongada, com sangramento, abscessos no fígado e intestino fino Giardíase Protozoário (Giardia lamblia ) Diarréia leve a forte, náuseas, indigestão, flatulência H tit i f i Vír s ( ír s da hepatite A ) Icterícia febreHepatite infecciosa Vírus (vírus da hepatite A ) Icterícia, febre Gastroenterite Vírus (enterovírus, parvovírus, rotavírus ) Diarréia leve a forte Paralisia infantil Vírus (Poliomielites vírus ) Paralisia Escabiose Sarna (Sarcoptes scabiei ) Úlceras na pele CONTATO COM ÁGUA CONTAMINADA Escabiose Sarna (Sarcoptes scabiei ) Úlceras na pele Tracoma Clamídea (Chlamydia tracomatis ) Inflamação dos olhos, cegueira completa ou parcial Esquistossomose Helminto (Schistosoma ) Diarréia, aumento do baço e do fígado, hemorragias VERMINOSES, TENDO A ÁGUA COMO UM ESTÁGIO NO CICLO TRANSMISSÃO ATRAVÉS DE INSETOS, TENDO A ÁGUA COMO MEIO DE PROCRIAÇÃO Malária Protozoário (Plasmodium ) Febre, suor, calafrios, gravidade variável com o tipo de Plasmodium Febre amarela Vírus (flavivírus ) Febre, dor de cabeça, prostação, náusea, vômitos Dengue Vírus (flavivírus ) Febre, forte dor de cabeça, dores nas juntas e músculos, , Ç Dengue Vírus (flavivírus ) erupções Filariose Helminto (Wuchereria bancrofti) Obstrução de vasos, deformação de tecidos Fontes: Benenson (1985); Tchobanoglous (1985) 9 CONCEITOS RELACIONADOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): oxigênio consumido pelas b té i t bili té i â ibactérias para estabilizarem a matéria orgânica. Contribuição de DBO por habitante por dia: quantidade de matéria orgânica produzida por pessoa por dia.g p p p p Composição: Valores médios (g/hab x dia)Valores médios (g/hab. x dia) ----------------------------------------- Higiene 5 Lavagem de louça 8 L d R 5Lavagem de Roupa 5 Fezes 11 Urina 10 Papel 1ape ---------------------------------------- Total 40 Fonte:Tratamento Biológico de Águas Residuárias – Salomão Anselmo Silva 10 CONCEITOS RELACIONADOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Os valores da contribuição de DBO por habitante variam de país para país Alguns exemplos: País (g/hab. x dia) --------------------------------------------- Quênia 23 Zâmbia 36 Brasil 50 Reino Unido 50 - 59 Estados Unidos 45 - 78 Fonte:Tratamento Biológico de Águas Residuárias – Salomão Anselmo Silva Consumo per capita de água: quantidade de água consumida por uma pessoa por dia Composição: %Composição: % ------------------------------------- Asseio corporal 30 Bacia sanitária 30 Bebida 1 Cozinha 10 Lavagem de roupa 10 Limpeza domiciliar 10 Outros 9 ------------------------------------ 11 ------------------------------------ Total 100 Valores mais adotados 100 a 300 litros por habitante por dia CONCEITOS RELACIONADOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS AO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Composição dos esgotos: 99,9 % de água e 0,1% sólidos, orgânicos (proteínas, carboidratos e gorduras), inorgânicos (areia, sais e metais). Sistema de micro drenagem de águas pluviais: tem por finalidadeSistema de micro drenagem de águas pluviais: tem por finalidade transportar as águas de chuva até as grandes calhas das cidades. Principais elementos constituintes: linha d`água bocas de lobo, canaletas, galerias e canais.g 12 Sistema CABANGA Em 6 de junho de 1959, foram, inauguradas as instalações da ETE-CABANGA Foi a primeira a entrar em operação, no Recife. Esta instalação inicial, com capacidade correspondente a 130.000 habitantes, funcionou satisfatoriamente até 1965. p , Posteriormente, em 1972 e 1974, para atender o crescimento populacional da cidade, a estação sofreu várias reformas e ampliações para comportar a rede sanitária do Recife. Recentemente, as instalações da Estação de Tratamento de Esgotos do Cabanga foram recuperadas pela COMPESA, com recursos próprios, e se encontram em regime de operação normal. Administrado pela Gerência Metropolitana de Esgotos/Diretoria de Serviços Operacionais, é o principal responsável pela coleta, transporte, tratamento e disposição final dos esgotos sanitários gerados na cidade do Recife, com capacidade d t t t d 925 lit d li d t t t i á i t é dde tratamento de 925 litros por segundo, realizando o tratamento primário através de decantadores e biodigestores. O Si t d E t t S itá i C b é i d E t d C tO Sistema de Esgotamento Sanitário Cabanga é o maior do Estado. Composto por uma rede coletora com 214 km de extensão, 17 estações elevatórias e uma Estação de Tratamento que abrange uma área de aproximadamente 1.718 hectares. Hoje, a estação atende cerca de 176 670 habitantes e todo efluente tratado da ETE Cabanga 13 estação atende cerca de 176.670 habitantes e todo efluente tratado da ETE Cabanga é lançado no Rio Jiquiá. Sistema PEIXINHOS O Sistema de Esgotamento Sanitário Peixinhos é composto por uma rede coletora de aproximadamente 109 km de extensão, 13 estações elevatórias p , ç de esgotos e uma Estação de Tratamento, localizada na Av. Jardim Brasília, próximo ao antigo Matadouro de Peixinhos. Os esgotos coletados nos bairros de Parnamirim, Casa Forte, Espinheiro, Hipódromo Campo Grande Torreão Beberibe Água Fria e Jardim BrasilHipódromo, Campo Grande, Torreão, Beberibe, Água Fria e Jardim Brasil são conduzidos para a ETE Peixinhos, com capacidade de tratamento de 395 litros por segundo, beneficiando aproximadamente 314.500 habitantes p g , p com o sistema de tratamento. Esta estação iniciou sua operação em 1972. O tratamento é do tipo secundário e utiliza o processo de filtração biológica. O efluente tratado da ETE Peixinhos é lançado no Rio Beberibe. 14 Sistema JANGA Inaugurada em 1981, a ETE Janga foi projetada para atender a uma população de 451.900 habitantes,localizada próximo a PE-22, junto aop p ç , p , j Conjunto Residencial Maranguape II e usando o processo de tratamento de Lodos Ativados, a ETE Janga tem lançado seu efluente tratado no Rio Timbó. iOutros Sistemas Além do Cabanga, Peixinhos e do Janga, Recife conta com mais de 100 pequenos e médios sistemas construídos a partir da década de 80, l P f it COHAB Cpela Prefeitura, COHAB e Compesa. 15 Outros Sistemas Nº NOME DO SISTEMA BAIRRO Nº NOME DO SISTEMA BAIRRO 1 Coelhos Coelhos 2 Conj. Resid. Fernandinho São José 3 Coque 1 Ilha Joana Bezerra 4 Coque 2 Ilha Joana Bezerra 5 C 3 Sã J éA 1 31 Abdias de Oliveira Zumbi 32 Ambolê Várzea 33 Asa Branca Torrões 34 Barbalho Iputinga 5 Coque 3 São José 6 Coque 4 Ilha Joana Bezerra 7 João de Barros Santo Amaro 8 Santa Terezinha Santo Amaro 9 Santo Amaro Santo Amaro R P A 35 Brasilândia Zumbi 36 Brasilit Várzea 37 Cacimbão Cordeiro 38 Caranguejo/Tabaiares Ilha do RetiroSanto Amaro 10 Alderico Pereira Rêgo Campo Grande 11 Cajueiro Cajueiro 12 Chão de Estrelas Peixinhos 13 Chié Campo Grande 39 Conj. Habit. da Várzea Várzea 40 Elpídio Branco Várzea 41 Loteamento Padre Henrique Várzea 42 Odete Monteiro Cordeiro A 4 14 Conj. Habit. Alto da Esperança Dois Unidos 15 Emergencial Dois Unidos Dois Unidos 16 Ilha de Joaneiro Campo Grande 17 Jardim Beberibe Dois Unidos 18 Á F i R P A 2 43 Roda de Fogo Torrões 44 Rua Rio Jiquiá Cordeiro 45 Ruth Moura Engenho do Meio 46 Skylab Iputinga R P 18 João Xavier Pedrosa Água Fria 19 Nova Trento Hipódromo 20 São José Água Fria 21 Alto Santa Isabel Casa Amarela 22 Caetés/Laura Gondim Apipucos 47 Skylab I Iputinga 48 Santa Luzia Torre 49 Sítio do Berardo Prado 50 Vietnã Torrões 22 Caetés/Laura Gondim Apipucos 23 Canaã/Bela Vista Passarinho 24 Conj. Habit. Josué Pinto Brejo de Beberibe 25 Passarinho Passarinho 26 Poço da Panela Poço R P A 3 51 Vila Arraes Várzea 52 Vila Felicidade Caxangá 53 Vila São João Iputinga 54 Vila União Iputinga 16 27 Vila Burity Macaxeira 28 Vila do Tetra Passarinho 29 Vila do Vintém Parnamirim 30 Vila Tamarineira Tamarineira R Outros Sistemas Nº NOME DO SISTEMA BAIRRO55 Avaré Jardim São Paulo 56 Beirinha Areias 57 C j t 27 d N b B57 Conjunto 27 de Novembro Barro 58 Industrial José Paulo Alimonda San Martin 59 Jardim São Paulo Jardim São Paulo 60 José da Bomba Afogados 61 Mangueira Mangueira 62 Marrom Glacê Afogados 63 Mustardinha Mustardinha 64 Olegário Mariano AfogadosR P A 5 65 Parque dos Milagres Barro 66 Planeta dos Macacos Curado 67 Rua do Rio Jiquiá 68 Tupinaré Jardim São Paulo 69 Vila Antártica Afogados 70 Vila Cardeal Silva Areias 71 Vila São Miguel Afogados 72 Aritana Imbiribeira 73 Brasília Teimosa Brasília Teimosa 74 Cafesópolis Imbiribeira 75 Conj. Habit. 8 de Março I Ibura 76 Conj. Habit. 8 de Março II Ibura 6 j ç 77 Conj. Habit. da Imbiribeira Imbiribeira 78 Coronel Fabriciano Imbiribeira 79 Entra Apulso Boa Viagem 80 Pina/Encanta Moça Pina R P A 6 17 80 Pina/Encanta Moça Pina 81 Tancredo Neves Cohab 82 Vila dos Milagres Cohab 83 Vila Nossa Sra. de Fátima Imbiribeira EXERCÍCIO 1 Verificação da capacidade máxima de um coletor: • Lâmina máxima = 75% • Raio hidráulico para lâmina de 75% RH = 0 603 x r• Raio hidráulico para lâmina de 75% RH 0,603 x r • r = raio do tubo • Área molhada para lâmina de 75% Æ A = 2,53 x r2p , • Equação da continuidade Æ Q = v x A Q = vazão (m3/s) 2A = área (m2) v = velocidade (m/s) • Fórmula de Manning Æ v = 1/n x RH2/3 x I1/2• Fórmula de Manning Æ v = 1/n x RH x I n = coeficiente de rugosidade I = declividade (m/m) 18 EXERCÍCIO 1 Qual a capacidade máxima de um coletor construído com as seguintes características:características: D = 300 mm I = 0,005 m/m n = 0,0013 12 AIR n Q H ×××= 2 1 3 21 RH = 0,0603 x r = 0,603 x 0,15 = 0,09045 A = 2,53 x r2 = 2,53 x 0,152 = 0,05693 05693,0)005,0()09045,0( 013,0 1 2 1 3 2 ×××=Q = 0,06239 m3/s = 62,39 L/s , 19 EXERCÍCIO 2 Qual o diâmetro necessário para que um coletor possa receber uma vazão de 100 L/s. Considerar: I = 0,003 m/m n = 0,01 h/d = 75%% AIR n Q H ×××= 2 1 3 21 n )53,2()003,0()603,0(1100,0 22 1 3 2 rr ×××××= )53,()003,0()603,0( 01,0 00,0 3 8 23 2 01011,053,27137,001825,0 rrr ==×××= 01011,053,27137,001825,0 rrr 8 3 )01011,0(=r = 0,178 m d = 2 x r = 0,356 m = 350 mm 20 EXERCÍCIO 3 Quantas casas podem ser atendidas por um coletor de calçada com Ø=100 mm funcionando a 50% da seção com I = 0,005 m/m e n = 0,01? Considerar o consumo per capita de água = 150 L/habxdia e 4,2 habitantes/casa. Para: γ=50%, RH = 0,5 x r A = 1,57 x r2 12 )05,057,1()005,0()05,05,0( 01,0 1 22 1 3 2 ×××××=Q = 0,00237 m3/s = 2,37 L/s 86400 5,12,18,0150 ××××= PQ 86400 P = 948 habitantes Æ 225 casasP = 948 habitantes Æ 225 casas 21 EXERCÍCIO 4 Dois conjuntos habitacionais cada um com 600 moradores estão lançando seus esgotos sem tratamento em um rio. O consumo per capita de água do Conjunto A é de 200 L/habxdia e o do Conjunto B é de, 120 L/habxdia. Qual o conjunto que lança a maior quantidade de esgotos no rio? Qual o conjunto queconjunto que lança a maior quantidade de esgotos no rio? Qual o conjunto que está poluindo mais o rio? Cálculo da vazão de esgoto do Conjunto A: QE = 600 x 200 x 0,8 = 96.000 L/diaQE 600 x 200 x 0,8 96.000 L/dia Cálculo da vazão de esgoto do Conjunto B: QE = 600 x 120 x 0,8 = 57.600 L/dia 22 EXERCÍCIO 4 (continuação) Cálculo da carga orgânica lançada no rio pelo Conjunto A: Carga orgânica = 600 x 50 = 30 000 g/DBOxdiaCarga orgânica 600 x 50 30.000 g/DBOxdia Cálculo da carga orgânica lançada no rio pelo Conjunto B: Carga orgânica = 600 x 50 = 30.000 g/DBOxdia Cálculo da concentração dos esgotos do Conjunto A: 3.000 gDBO --------- 96.000 L de esgoto X --------- 1 L de esgoto X = 0,312 gDBO/L = 312 mgDBO/L Cálculo da concentração dos esgotos do conjunto BCálculo da concentração dos esgotos do conjunto - B 3.000 gDBO --------- 57.600 L de esgoto X --------- 1 L de esgotode esgo o X = 0,520 gDBO/L = 520 mgDBO/L 23 EXERCÍCIO 5 Uma cidade e uma indústria estão lançando seus esgotos sem tratamento em um rio. A cidade possui 6.000 habitantes. O esgoto da indústria possui as seguintes características: vazão de 246 m3/dia e uma concentração de 1 400seguintes características: vazão de 246 m /dia e uma concentração de 1.400 mgDBO/L. Quem estará poluindo mais, o rio a cidade ou a indústria? Cidade:Cidade: População = 6.000 hab. Contribuição per capita de esgoto = 50 g/hab.xdia Carga poluidora = 6.000 hab. x 50 g/hab.xdia = 300.000 g/dia = 300 kg/dia Indústria: Vazão de esgoto = 246 m3/dia = 246.000 L/dia Concentração de DBO = 1.400 mgDBO/L Carga poluidora:Carga poluidora: 1 L --------- 1.400 mgDBO 246.000 L --------- X X = 344.400.000 mgDBO Carga poluidora = 344.000 gDBO/dia = 344 kgDBO/dia 24 EXERCÍCIO 6 Verificação das limitações das soluções individuais para o destino dos esgotos domésticos através da infiltração no solo. Calcular as dimensões de um sumidouro para infiltrar os esgotos de uma residência com as seguintes características: 5 habitantes, consumo per capita de água de 200 L/hab.xdia e terreno com capacidade de infiltrar 50 litros por metro quadrado por dia. Vazão de esgoto produzida = 5 x 200 x 0,8 = 800 L/diaÁrea necessária no sumidouro para infiltrar os esgotos:Área necessária no sumidouro para infiltrar os esgotos: 50 L/dia --------- 1 m2 800 L/dia --------- X X = 16 m2 25 EXERCÍCIO 6 (continuação) Adotando-se um sumidouro de forma prismática: Altura = 1,00 m Largura = 1,50 m Comprimento = 6 5 mComprimento 6,5 m Adotando-se um sumidouro de forma cilíndrica: Diâmetro = 2,00 m Profundidade = 2,54 m Principais limitações: •Disponibilidade de área no terreno;•Disponibilidade de área no terreno; • Nível do lençol freático; •Colmatação dos vazios do solo pelos sólidos dissolvidos nos esgotosColmatação dos vazios do solo pelos sólidos dissolvidos nos esgotos 26 EXERCÍCIO 7 Calcular a declividade mínima para os coletores com as vazões indicadas: IMIN = 0,0035 x Q-0,47 VAZÃO (L/s) DECLIVIDADE MÍNIMA (m/m) 1,5 0,00289 3,0 0,00209 5,0 0,00164 10,0 0,00119 15,0 0,00098 20,0 0,00086 25,0 0,00077, , OBS: Na prática para efeitos construtivos não se deve projetar coletores com declividades menores que I = 0,001 m/m 27 EXERCÍCIO 8 Custos para execução das redes de esgoto, segundo Tomoyuki. Canteiro e locação 0,6 Tapume e sinalização 2,1 Instalação da Obra p ç , Passadiços 1,1 Levantamento e pavimento 1,3 Escavação 10,6 Escoramento 38,8 Reaterro 10,5 3,8% Valas 61,2% , Transporte 0,4 Assentamento 4,1 Poços de visita 15,5 Ligações prediais 4,6 Cadastro 0,5 Assentamento de tubulações 25,1% Cadas o 0,5 Lastro e bases adicionais 0,7 Reposição de pavimento 9,1 Reposição de galerias pluviais 0,1 Serviços complementares 9,9% Os coletores de esgoto funcionam como condutos livres, precisando, portanto de declividade. Os altos custos com a execução das valas apontam para a importância deç p p p buscar nos projetos, menores profundidades para as tubulações na fase de concepção do sistema e no momento do cálculo da declividade dos coletores. Calcular a declividade dos coletores indicados no desenho adotando a vazão 28 Calcular a declividade dos coletores indicados no desenho, adotando a vazão de 4,0 L/s, diâmetro de 150 mm e recobrimento mínimo de 1,0 m. EXERCÍCIO 8 (continuação) 29 EXERCÍCIO 8 (continuação) • Cálculo da declividade mínima IMIN = 0,0035 x Q-0,47 = 0,0035 x 4-0,47 = 0,00182 ≈ 0,002 m/m • Cota do coletor no Ponto-1 CC1 = cota do terreno – recobrimento mínimo – diâmetro CC1 = 10,000 – 1,00 – 0,15 = 8,850 • Declividade do trecho (1Æ2) IT > IMINÆ IC = IT = 0,008 m/m • Cota do coletor no Ponto-2 CC CC (d li id d t ã )CC2 = CC1 – (declividade x extensão) CC2 = 8,850 – (0,008 x 70) = 8,850 – 0,56 = 8,290 • Declividade do trecho (2Æ3) IT < IMIN Æ IC = IMIN = 0,002 m/m • Cota do coletor no Ponto-3 30 CC3 = CC2 – (0,002 x 60) = 8,290 – 0,12 = 8,170 EXERCÍCIO 8 (continuação) • Declividade do trecho (3Æ4) IT < IMIN Æ IC = IMIN = 0,002 m/m • Cota do coletor no Ponto-4 CC4 = CC3 – (0,002 x 60) = 8,170 – 0,12 = 8,050 • Declividade do trecho (4Æ5) 1a tentativa: IC = IMIN = 0,002 m/m CC5 = CC4 – (0,002 x 80) = 8,050 – 0,16 = 7,890 P5’ = 8,720 – 7,890 = 0,83 R = P5 – diâmetro = 0,83 – 0,15 = 0,68 2a tentativa: IC = ITERRENO CC5 = CC4 – (0,015 x 80) = 8,050 – 1,20 = 6,850 P ” 8 720 6 850 1 87P5” = 8,720 – 6,850 = 1,87 3a tentativa: CC5 = cota do terreno – recobrimento mínimo - diâmetro CC5 = 8 720 – 1 00 – 0 15 = 7 570 31 CC5 = 8,720 – 1,00 – 0,15 = 7,570 I = (8,050 – 7,570) / 80 = 0,006 m/m BIBLIOGRAFIA Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário, Milton Tomoyuki Tsutiya e Pedro Alem Sobrinho, Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Manual de Saneamento Orientações Técnicas FUNASAManual de Saneamento - Orientações Técnicas, FUNASA Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento dos Esgotos, Marcos Von Sperling, Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de MinasDepartamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Minas Gerais Tratamento Biológico de Águas Residuárias - Lagoas de Estabilização, Salomão Anselmo Silva e David Ducan Mara, ABES Tratamento de Esgotos Sanitários por Processo Anaeróbio e Disposição Controlada S l PROSAB P d P i S t Bá ino Solo, PROSAB – Programa de Pesquisa em Saneamento Básico 32
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