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Sistema de Esgotamento Sanitário Capítulo III 1.0 Sistemas Esgotamento Sanitários A principal finalidade, na implantação de sistemas de esgotos sanitários numa cidade relaciona aos aspectos de higiene, social e econômico. Segundo Nuvolari, (2003), o aspecto de higiene é relacionado com a prevenção, controle e erradicação de muitas doenças de veiculação hídrica, sendo responsáveis por elevados índices de mortalidade, principalmente a infantil. Para o aspecto social implica na melhoria da qualidade de vida da população, como exemplo pode-se citar na melhoria e/ou eliminação dos odores desagradáveis, recuperação das coleções de águas e de suas margens. Entretanto, o aspecto econômico, está relacionado com a produtividade geral, principalmente nas indústrias e agropastoril, pelo simples fato que houve melhora no meio ambiente, tanto urbano como rural, assim como a fauna e flora terrestre e aquática. A unidade coletora de esgoto sanitário é formada pelas tubulações que recebem e transportam o esgoto, indo do coletor predial até a unidade de tratamento ou destino final. O coletor predial é o conjunto de tubulações e dispositivos que interligam a instalação predial do imóvel com a rede coletora. Pode ser dividido em duas partes: interna quando coletor leva o esgoto do ponto geração até o limite do terreno do proprietário, e externa quando o coletor alcança a rede pública, neste caso é chamando de ligação predial, deve ser no mínimo de Ǿ = 100mm e apresentar as seguintes características: (PEREIRA E SOARES, 2006) • Ter escoamento rápido; • Não apresentar vazamento de esgoto e saída de gás; • Não acumular e reter sólidos; • Não ter passagem de animais; • Possibilitar a inspeção e desobstrução em toda a instalação; • Não prejudicar a a qualidade da água de abastecimento em nenhuma hipótese. Normalmente dentro dos limites de umas residências deve apresentar, no mínimo, uma caixa de gordura e uma caixa de inspeção, para possibilitar a manutenção na ligação predial. Sistema de Esgotamento Sanitário A coleta é localizada na área pública, sendo constituídos de ligação predial, coletores primários, secundário, interceptores e emissário (Figura 6) Figura 6: Coletores que compõe a rede de esgotos sanitários a) Coletores Secundários – recebem contribuições sanitárias das ligações prediais em qualquer ponto de sua extensão; b) Coletores Primários – recebem contribuições sanitárias tanto das ligações prediais como dos coletores secundários em qualquer ponto de sua extensão, podem ser chamados de coletor principal ou tronco. Se o coletor primário recebe ligação dos coletores secundários é chamado de tronco, já o coletor principal é definido como sendo o de maior extensão na bacia de esgotamento sanitário. Sistema de Esgotamento Sanitário c) Coletores interceptores – recebem e transportam, o esgoto, dos coletores primários da bacia de esgotamento até a estação elevatória ou de tratamento (ETE), apresenta as principais características: • Ter maior diâmetro que a rede coletora; • Receber essas contribuições apenas nos PV; • Amortecer as vazões provenientes dos coletores contribuintes; • Localizam na partes mais baixas da bacia de esgotamento, ao longo de talvegues e as margens de curso de águas, lagos e oceanos, impedindo o lançamento direto nesses corpos de água. d) Coletor Emissário – é o coletor que transporta o esgoto (tratado ou não) até o seu destino final ( ex. corpo receptor). Como uma melhor forma de visualização e compreensão do que foi comentado, a Figura 7 apresenta os diferentes tipos de coletores. Figura 7: Rede coletora ao destino final Sistema de Esgotamento Sanitário 2.1.1 Tipos de rede quanto a coleta de esgoto O sistema de esgotamento sanitário pode ser dividido em dois tipos: individual e coletivo, sendo que estes apresentam subdivisões. O Fluxogrma da Figura 5, apresenta as divisões das redes de esgotamento. Figura 5: Tipos de rede coletora de esgoto I) Sistema de esgotamento Individual É caracterizado pela coleta e/ou tratamento de pequena contribuição de esgotos sanitários proveniente de imóveis domiciliares, comerciais e públicos de locais desprovidos de rede coletora de esgoto. Estes sistemas consistem no lançamento dos esgotos gerados, usualmente em fossa séptica (tanque séptico), também chamada de decanto digestor, sendo seguida por dispositivo que melhore a qualidade do efluente. Tais sistemas podem funcionar satisfatoriamente e economicamente quando: • As habitações forem espaçadas; • Se o solo apresentar boas condições de infiltrações • Se o nível da água subterrânea se encontrar a uma profundidade adequada, de forma evitar riscos de contaminação por microrganismos patogênicos. Esgotamento Sanitário Sistema Individual Sistema Convencional Coletivo Sistema Unitário Sistema Separador Absoluto Parcial Sistema de Esgotamento Sanitário A NBR 7229/1993- destinada a projeto, construção e operação de sistemas de tanque sépticos, indica como alternativa de tratamento complementar o filtro anaeróbio, filtro aeróbio, filtro de areia, vala de filtração, o escoamento superficial, etc. II) Sistema de Coleta de Esgotamento Convencional A coleta convencional é mais utilizada nos projetos elaborados para os municípios brasileiros, e atende as recomendações da NBR 9648/86 e da NRB 96 49 /86, para a concepção e projeto de rede de esgotamento sanitário. Este tipo de coleta e transporte de esgoto são destinados as grandes populações, e consiste em canalizações que recebem lançamentos de esgotos, transportando-os ao seu destino final, de forma sanitária adequada. Podem ser de dois tipos: 1. Sistema unitário ou Combinado Este sistema é caracterizado como o conjunto de condutos, instalações e equipamentos, destinados a coletar, transportar, condicionar e encaminhar, os esgotos juntamente com as águas de chuvas que incidem nas vias públicas. Portanto, não haverá rede de drenagem, a cidade possuirá apenas uma rede de coleta, onde os esgotos e as águas de chuvas veiculam pela mesma canalização. Figura 6: Coleta individual de esgoto sanitário, levando em consideração o lençol freático. Sistema de Esgotamento Sanitário Figura 7: Rede de coleta unitária 2. Sistema Separador Segundo a NBR-9648 (ABNT, 1986), este sistema é caracterizado como o conjunto de condutos, instalações e equipamentos, destinados a coletar, transportar, condicionar e encaminhar somente os esgotos sanitários, a uma disposição final conveniente, de modo contínuo e higienicamente seguro. Neste tipo de rede, o esgoto e as águas de chuvas são transportados em coletores diferentes, ou seja, haverá dois sistemas de rede coletora: a de esgoto e águas de chuvas (rede de drenagem). As principais partes de um sistema de esgotamento sanitário segundo a norma vigente da ABNT é: � Rede coletora – são os coletores troncos e principais � Interceptores e emissários – os coletores interceptores encaminham aos emissários, sendo que este ultimo leva até a ETE e/ou ao destino final � Sifões invertido e passagens forçadas – quando o trecho a ser coletado deverá escoar sob pressão, cujo a finalidade é transpor obstáculos, de depressões de terrenos ou cursos dágua rebaixados (sifões) ou sem rebaixamento (passagens forçadas). � Estações elevatórias de esgotos- quando há necessidade de recalcar o líquido transportado (esgoto) de uma cota mais baixa a outra mais alta, ou quando na rede há o aprofundamento excessivo e antieconômico do coletor, entre outras. Sistema de Esgotamento Sanitário � Estações de tratamento de esgotos – destinado a remover a carga poluidora do esgoto, de modo que o torne apto a ser lançado no corpo receptor, respeito os padrões de lançamento exigidos pelas Portarias estaduais, municipais e federais. � Corpo receptor- qualquer coleção de água natural ou solo que recebe o lançamento de esgoto em estágio final. O sistema coleta coletivo separador, possui duas subdivisões, tais como: • Sistema de Esgotamento Coletivo Separador Parcial Este tipo de coleta é adotado no Brasil desde o início do século XX, (Novolari, 2003) e é entendido como não admite outras águas senão o esgoto sanitário. O conceito é relativo, pois a própria definição de esgoto sanitário, da mesma norma, já inclui outras águas como esgoto industrial, águas de infiltração e contribuição pluvial parasitária1. A Figura 8, apresenta esse tipo de coleta de esgotos sanitários. Nesse tipo são instaladas duas tubulações coletoras, uma para a coleta do esgoto e outra para o escoamento das águas pluviais (rede de drenagem). Para a rede de esgoto são encaminhados os esgotos gerados e as águas pluviais provenientes dos telhados e pátios das residências, conforme a Figura 8. Figura 8: Rede de coleta separador - Colocar Figura pagina 72 - xerox 1 Podem ser águas subterrâneas, ou outras águas, surgentes no terreno, sendo irregulares e que não tem como quantificá-las. Sistema de Esgotamento Sanitário • Sistema de Esgotamento Coletivo Separador absoluto Assim como, no sistema de esgotamento coletivo parcial, para este tipo a rede de esgotamento também será composta por duas tubulações, uma para os esgotos e outra para as águas pluviais. Porém, a diferença está na captação das águas de chuvas, que no separador absoluto as águas, tanto, de chuvas que caem nas vias públicas, como as dos telhados e pátios das residências são canalizadas para a rede de drenagem. Figura 9: Rede de coleta separador absoluto III) Sistemas Alternativos para coleta e transporte de esgotamento sanitário As redes de esgotos representam um custo elevado de implantação de um sistema de esgoto sanitário. Devido ao alto custo de construção das redes, têm sido apresentadas, por alguns autores, sistmas alternativos para coleta e transporte, visando a diminuição dos custos das redes de esgotos. Os principais sistemas são: rede condominial; redes de coleta e transporte de esgoto decantado; rede pressurizada e a vácuo e rede de coleta de baixa declividade com utilização do dispositivo gerador de descarga. a) Rede condominial É um outro tipo de traçado alternativo visando à economia na implantação de rede coletora (Figura 10). Consiste em se estabelecer um condomínio, formal ou informal, entre os moradores de uma mesma quadra, constituindo uma rede de ramais interligados, nos lotes (na frente ou nos fundos), com caixas de inspeção, onde são recebidas as contribuições domiciliares. Essa rede interna é ligada a um coletor de esgoto externo no local mais conveniente da quadra. Sistema de Esgotamento Sanitário Figura 10 a: Rede coletora de esgoto condominal tipo passeio Figura 10 b: Rede coletora de esgoto condominial tipo frente de lote Figura 10 b: Rede coletora de esgoto condominial tipo frente de lote Sistema de Esgotamento Sanitário A execução das obras, sua manutenção e operação é responsabilidade dos próprios condôminos, respondendo cada um pelo trecho situado em seu lote. A concessionária da rede pública externa fornece assistência técnica e social, tanto para a construção, como para o bom entendimento das obrigações condominiais. Construídas em locais protegidos, a rede condominal pode ter recobrimento bastante reduzido, até cerca de 0,30 m, resultando custos de implantação também reduzidos. É uma solução bastante interessante, principalmente para aquelas quadras onde os lotes têm caimento para os fundos, o que resultaria numa rede convencional muito profunda. b) Redes de coleta e transporte de esgoto decantado Este sistema apresenta as seguintes diferenças em relação ao convencional • Utilização de tanques sépticos domiciliares especiais, com dispositivo para secagem do lodo; • Substituição de poços de visitas por tubos de inspeção e limpeza; • Utilização de tubos plásticos com diâmetros mínimo de 40 mm; • Velocidade mínima na rede de 0,05 m/s; • A tubulação pode funcionar a seção plena; • Tratamento utilizando um filtro anaeróbio c) Rede pressurizada e a vácuo Nos casos em que a topografia é adequada, as tubulações de esgotos por gravidade, são e continuarão sendo, as mais utilizadas. Porém, onde a topografia é desfavorável, o lençol freático alto, o solo estruturalmente instável ou rochoso, pode ser necessárias estações elevatórias e linhas de recalque. Para solucionar tais dificuldades, foram desenvolvidas, como alternativas, redes pressurizadas e a vácuo Redes Pressurizadas Os principais componentes do sistema de redes pressurizadas são apresentados na Figura 11. Na maioria desses sistemas, os esgotos dos estabelecimentos são coletados individualmente por tubulações funcionando por gravidade e são lançados em tanques, que servirá como pequeno reservatório. Do tanque, o esgoto é lançado periodicamente a uma tubulação principal, trabalhando sob pressão, por meio de bomba trituradora, capaz de triturar sólidos presente no esgoto. Um tanque e uma bomba são necessários a cada ponto Sistema de Esgotamento Sanitário de lançamento na tubulação sob pressão. Para reduzir custos e investimentos e de operação, um único conjunto, tanque e bomba, poderá servir para vários estabelecimentos. Da tubulação principal, sob pressão, o esgoto pode ser lançado em coletor por gravidade ou em estação de tratamento de esgoto. Figura 11: Rede de coleta de esgoto pressurizada. Redes a Vácuo Nesse sistema, o esgoto de cada residência é encaminhado, por gravidade ao injetor de vácuo (válvula de vácuo especialmente projetado. A válvula sela a linha que se liga a tubulação principal permitindo que se mantenha o nível de vácuo requerido. Quando a quantidade de esgoto se acumula a montante da válvula, a mesma é programada para a abertura e fechamento depois da entrada do líquido acumulado. O vácuo no sistema é mantido através de uma estação de bombeamento a vácuo. Esta estação pode ser localizada próxima a estação de tratamento de esgoto ou em qualquer outro ponto de lançamento. Sistema de Esgotamento Sanitário Figura 12: Rede de coleta de esgoto a vácuo. Redes coletora de baixa declividade com a utilização do Dispositivo Gerador de Descarga (DGD). È destinada a áreas onde a inclinação é drasticamente reduzida, bem menores que as resultantes dos cálculos propostos na normatização com as vazões originais de dimensionamento. O esquema é apresentado na Figura 14, onde uma determinada carga de sólidos está depositada no fundo da tubulação numa seção S situada a jusante do trecho ilustrado na Figura 13. O transporte desta carga para uma posição mais a jusante requer uma certa descarga líquida a movimento. Essa descarga poderia ser representada através de um hidrograma de tensão trativa ao longo do tempo. Sistema de Esgotamento Sanitário Figura 13: Concepção básica do funcionamento de redes coletoras de baixa declividade, com a utilização do DGD. A Figura 14 apresenta um esquema do DGD, onde haverá uma descarga de esgoto de um ou mais ramal predial. Quando o nível do esgoto alcança o fundo do dispositivo móvel (um prisma em forma de um tronco de pirâmide), este se deslocará para baixo, encaixando-se no dispositivo fixo. A partir deste movimento origina-se um escoamento, ou seja, a descarga do esgoto ecoa, de uma seção para outra promovendo o arraste de sólidos depositado. Sistema de Esgotamento Sanitário Tronco de pirâmide
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