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11/04/2018 1 Sist. de Abastec. e Água e Coleta de Esgotos Professor: Marcelo Jacomini Moreira da Silva Sistemas de Esgotos Fonte: Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário - Tsutyia, M., Sobrinho, P. A. 2000. PHD/EP/USP NBR 7229/93: Esgoto sanitário vem a ser água residuária composta de esgoto doméstico, despejo industrial admissível ao tratamento conjunto com o esgoto doméstico e a água de infiltração. Esgoto Sanitário Água residuária formada por contribuições de esgoto doméstico, de esgoto industrial e da água do terreno que entra nas tubulações coletoras Esgoto Industrial Esgoto Doméstico Esgoto Sanitário Águas de Infiltração Es go to S an itá ri o Esgoto Doméstico Representa o maior volume do esgoto sanitário. É formado por material fecal e águas servidas provenientes de residências, prédios comerciais, instalações públicas, além de contribuições especiais de estabelecimentos de saúde. Esgoto Industrial É formado por efluentes de processos produtivos e de águas de lavagem de industrias. Apresenta geralmente grande vazão e carga poluidora. Águas de infiltração Infiltradas nos coletores de esgoto, seja por juntas mal executadas ou aberturas nos componentes da rede coletora de esgoto. CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO • Identificação e Quantificação de Fatores Característicos Do Sistema Mais Indicado (Topografia, Cresc. Pop.) • Diagnóstico → Situação Atual e Futura • Parâmetros Básicos de Projeto • Pré-dimensionamento • Melhor Escolha Ambiental, Técnica e Econômica • Estabelecimento de Diretrizes GeraisC rit ér io s a se re m o bs er va do s 11/04/2018 2 • REDE COLETORA - LIGAÇÃO PREDIAL, COLETORES, ÓRGÃOS ACESSÓRIOS • INTERCEPTOR – RECEBE ESGOTO EM PONTOS DETERMINADOS E TEM A FUNÇÃO DE EVITAR O LANÇAMENTO DIRETO • EMISSÁRIO – RECEBE ESGOTO NA EXTREMIDADE DE MONTANTE E LEVA AO DESTINO FINAL • ESTAÇÃO ELEVATÓRIA - SE NECESSÁRIO • ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS - DISPENSA COMENTÁRIOS PARTES CONSTITUINTES DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO Componentes dos Sistemas de Esgotos Sanitários REGIME HIDRÁULICO DO ESCOAMENTO EM SISTEMA DE ESGOTO • Rede Coletora e Interceptor → • Condutos livres • Sifões Invertidos, Linha de Recalque das Elevatórias e Emissários Submarinos → • Condutos forçados • (gravidade ou recalque) NBR 8160/1999 • - Sistemas prediais de esgoto sanitário – Projeto e Execução NBR 9649/1986 • - Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário NBR 7367/1988 • - Projeto e assentamento de tubulações de PVC rígido para sistemas de esgoto sanitário NBR 9648/1986 • - Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário NBR 9814/1987 • - Execução de rede coletora de esgoto sanitário NBR 12207/89 • - Projeto de interceptores para esgoto sanitário NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO 11/04/2018 3 NBR 12208/1987 • - Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário NBR 12266/1992 • - Projeto e execução de valas para assentamento de tubulação de água, esgoto ou drenagem urbana NBR 5645/1989 • - Tubo cerâmico para Canalizações NBR 8890/2003 • - Tubo de concreto armado, de seção circular para esgoto sanitário NBR 10845/1988 • - Tubo de poliéster reforçado com fibras de vidro, com junta elástica, para esgoto sanitário NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO ANÁLISE DO SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO EXISTENTE • ÁREA ATENDIDA • POPULAÇÃO ESGOTÁVEL • CONTRIBUIÇÃO PER CAPITA • NÚMERO DE LIGAÇÕES POR CATEGORIA E SEU CONSUMO CADASTRO EXISTENTE ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO • Consumo Efetivo per Capita • Coeficiente de Contribuição Industrial • Coeficiente de Retorno Esgoto/Água • Taxa de Infiltração • Carga Orgânica dos Despejos Domésticos E Industriais • Níveis de Atendimento no Período no Projeto • Alcance do Estudo Igual A 20 Anos • Coeficiente → Habitante/Ligação C R IT ÉR IO S E PA R ÂM ET R O S D E PR O JE TO ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO Órgãos acessórios da rede Ver definição na norma! PV, TIL, TL, ..... 11/04/2018 4 POÇO DE VISITA EM ALVENARIA (PV) Tubulação Balão D E 150 a 450 mm 1,0 m 1,8 m 2,35 m 500 a 800 mm 1,2 m 2,0 m 2,25 m POÇO DE VISITA EM ADUELAS DE CONCRETO ARMADO PRÉ MOLDADO (PV) NOTAS 1) Executar chaminé somente quando H for maior que 2,50 m 2) Medidas em metros Tubulação B Ø 150 mm a 450 mm 1,0 m Ø 500 mm a 800 mm 1,2 m Fck > 20 MPa ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE TUBO DE INSPEÇÃO E LIMPEZA (TIL) TIL RADIAL 11/04/2018 5 ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE TERMINAL DE LIMPEZA (TL) ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE CAIXA DE PASSAGEM Ø A B C D (mm) (m) (m) (m) (m) 150 0,45 0,23 0,53 0,18 200 0,60 0,30 0,60 0,24 250 0,75 0,38 0,68 0,30 300 0,90 0,45 0,75 0,36 CUSTO DE IMPLANTAÇÃO DAS REDES COLETORAS DE ESGOTO Custo Total (100%) Implantação da Obra (3,8 %) Valas (61,2 %) Assentamento de tubulações (25,1 %) Serviços Complementares (9,9 %) Canteiro e locação Tapumes e sinalização Passadiços Levantamento de pavimento Escavação Escoramento Reaterro Transporte Assentamento Poços de visita Ligações prediais Cadastro Lastros e bases adicionais Reposição do pavimento Recomposição de G.A.P. 0,6 % 2,1 % 1,1 % 0,7 % 9,2 % 0,1 % 1,3 % 10,6 % 38,8 % 10,5 % 0,4 % 4,1 % 15,5 % 4,6 % 0,5 % SISTEMA DE ESGOTO - 100% PLÁSTICO 11/04/2018 6 • PERPENDICULAR • LEQUE • RADIAL OU DISTRITAL TIPOS DE TRAÇADO DE REDE CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS REDE PERPENDICULAR CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS REDE LEQUE CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS REDE RADIAL OU DISTRITAL 11/04/2018 7 CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS INFLUÊNCIA DOS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE NO SEU TRAÇADO Orientação do fluxo dos esgotos nos órgãos acessórios Traçado de rede conforme orientação do fluxo CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS LOCALIZAÇÃO DA TUBULAÇÃO NA VIA PÚBLICA A ESCOLHA DA POSIÇÃO DA REDE EM VIA PÚBLICA DEPENDE DOS SEGUINTES FATORES: CONHECIMENTO PRÉVIO DAS INTERFERÊNCIAS (GALERIAS DE ÁGUAS PLUVIAIS, CABOS TELEFÔNICOS E ELÉTRICOS, ADUTORAS, REDES DE ÁGUA, TUBULAÇÃO DE GÁS); PROFUNDIDADE DOS COLETORES; TRÁFEGO; LARGURA DA RUA; SOLEIRAS DOS PRÉDIOS, ETC. LIGAÇÃO DOMICILIAR CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS REDE DUPLA VIAS COM TRÁFEGO INTENSO: VIAS COM LARGURA ENTRE OS ALINHAMENTOS DOS LOTES IGUAL OU SUPERIOR A 14M PARA RUAS ASFALTADAS, OU 18M PARA RUAS DE TERRAS; VIAS COM INTERFERÊNCIAS QUE IMPOSSIBILITEM O ASSENTAMENTO DO COLETOR NO LEITO CARROÇÁVEL, OU QUE CONSTITUAM EMPECILHO À EXECUÇÃO DAS LIGAÇÕES PREDIAIS. 11/04/2018 8 CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS REDE SIMPLES UTILIZADA QUANDO NÃO OCORRER NENHUM DOS CASOS CITADOS ANTERIORMENTE. QUANDO O DIÂMETRO FOR SUPERIOR A 400MM, POIS NESTE CASO NÃO PODE RECEBER LIGAÇÕES DOMICILIARES OS COLETORES SERÃO LANÇADOS NO EIXO CARROÇÁVEL, OU NO TERÇO DO LEITO CARROÇÁVEL. CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS OUTROS FATORES QUE INTERFEREM NO TRAÇADO DA REDE DE COLETORES PROFUNDIDADES MÁXIMAS E MÍNIMAS INTERFERÊNCIAS APROVEITAMENTO DE CANALIZAÇÕES EXISTENTES PLANOS DIRETORES DE URBANIZAÇÃO • Passeio → 2,0 a 2,5 m • Eixo ou terço → 3,0 a 4,0 m • Coletores situados abaixo de 4,0 m → projetar coletores auxiliares para receber ligações prediais Máximas • Proteção da tubulação • Permite a ligação predial Mínimas Leito →0,90 m Passeio → 0,65 m Norma PROFUNDIDADES DOS COLETORES CONCEPÇÃO DOS INTERCEPTORES 11/04/2018 9 SISTEMAS ALTERNATIVOS DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTOS SANITÁRIOS SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO REDES DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTO DECANTADO REDES PRESSURIZADAS E A VÁCUO DISPOSITIVO GERADOR DE DESCARGA SISTEMAS ALTERNATIVOS DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTOS SANITÁRIOS SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO • FORMA DE CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DE REDES • FORMAÇÃO DE CONDOMÍNIO • OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO – CONDOMÍNIO • DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO – MÉTODO CONVENCIONAL • DECLIVIDADE MÍNIMA: 0,006 M/M C AR AC TE RÍ ST IC AS SISTEMAS ALTERNATIVOS DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTOS SANITÁRIOS SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTOS SISTEMA CONVENCIONAL SISTEMA CONDOMINIAL SISTEMAS ALTERNATIVOS DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTOS SANITÁRIOS COMPARAÇÃO ENTRE O SISTEMA CONDOMINIAL E O CONVENCIONAL 11/04/2018 10 MENOR EXTENSÃO DAS LIGAÇÕES PREDIAIS E COLETORES PÚBLICOS; BAIXO CUSTO DE CONSTRUÇÃO DOS COLETORES, CERCA DE 57,5% MAIS ECONÔMICOS QUE OS CONVENCIONAIS CUSTO MENOR DA OPERAÇÃO; MAIOR PARTICIPAÇÃO DOS USUÁRIOS SISTEMAS ALTERNATIVOS DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTOS SANITÁRIOS AS PRINCIPAIS VANTAGENS DO SISTEMA CONDOMINIAL USO INDEVIDO DOS COLETORES DE ESGOTO, TAIS COMO, LANÇAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS E RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS; MENOR ATENÇÃO NA OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DOS COLETORES; COLETORES ASSENTADAS EM LOTES PARTICULARES, PODENDO HAVER DIFICULDADES NA INSPEÇÃO, OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO PELAS EMPRESAS QUE OPERAM O SISTEMA; O ÊXITO DESSE SISTEMA DEPENDE FUNDAMENTALMENTE DA ATITUDE DOS USUÁRIOS, SENDO IMPRESCINDÍVEIS UMA BOA COMUNICAÇÃO, EXPLICAÇÃO, PERSUASÃO E TREINAMENTO SISTEMAS ALTERNATIVOS DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTOS SANITÁRIOS DESVANTAGENS DO SISTEMA CONDOMINIAL Sist. de Abastec. e Água e Coleta de Esgotos Vazões de Esgotos Vazões de Esgotos O dimensionamento deve prever 2 situações: Data atual: Inicio de plano Previsão com carga máxima: Fim de Plano Componentes a serem consideradas: 11/04/2018 11 Vazões de Esgotos Previsão de população a ser atendida O levantamento dever ser feito do mesmo modo que o estudo populacional para o dimensionamento da rede de água Deve-se considerar áreas de expansão e o plano diretor do município É necessário considerar a curva de vazão ao longo do dia (k1, k2), bem como situações com população flutuante Vazões de Esgotos Domésticos Coeficiente de retorno de vazão Para finalidade de projeto (e cobrança) é usualmente considerado o consumo de água A relação entre a vazão de esgoto e a vazão de água situa-se entre 0,5 e 0,9 NBR 9649 recomenda: 0,8 Vazões de Esgotos Domésticos Não sendo possível medir: K1 = 1,20 e K2 = 1,5 Vazões de Infiltrações Contribuições indevidas na rede de esgotos: Pelas juntas das tubulações Pelas paredes das tubulações Estruturas dos órgãos acessórios Ligações de águas pluviais. Tinf – Taxa de infiltração depende das condições locais, como: NA do lençol freático, Tipo de solo, Material da tubulação, Tipo de junta, Qualidade de assentamento dos tubos NBR 9649 0,05 a 1 L/s.km 11/04/2018 12 Vazões Singulares – Industria/Comércio Geralmente devido a industrias ou comércio com consumo de água Deve-se observar a quantidade e a qualidade do efluente Necessidade de pré-tratamento Necessidade de tanques de equalização A vazão singular deve ser no máximo: 1,5 x Vazão média diária Vazões Singulares Para previsão de áreas industriais é utilizado: 1,15 a 2,30 L/s.ha (industriais que consomem água) 0,35 L/s.ha (industriais que não consomem água) Vazão a ser considerada Para projeto deve considerar as taxas de contribuição (linear ou por hectares) O valor da vazão calculado se refere ao total de esgoto gerado. Essa vazão irá ocorrer no interceptor e emissário finais do sistema Ao longo da rede a vazão aumenta em cada trecho, conforme recebe as contribuições do usuários Taxas de contribuição (rede simples) Taxa de contribuição linear de inicio de plano: 𝑇𝑥ଵ = 𝐾ଶ𝑄𝑑 𝐿 + 𝑇ூேி Taxa de contribuição linear de final de plano: 𝑇𝑥ଵ = 𝐾ଵ𝐾ଶ𝑄𝑑 𝐿 + 𝑇ூேி Pode-se considerar a taxa de contribuição por hectare 11/04/2018 13 Taxas de contribuição (rede dupla) Taxa de contribuição linear de inicio de plano: 𝑇𝑥 = 𝐾ଶ𝑄𝑑 𝐿, + 𝑇ூேி Taxa de contribuição linear de final de plano: 𝑇𝑥 = 𝐾ଵ𝐾ଶ𝑄𝑑 𝐿, + 𝑇ூேி Pode-se considerar a taxa de contribuição por hectare Taxas de contribuição (rede simples e dupla) Quando tem-se na mesma área regiões com rede dupla e simples deve-se ter atenção a taxa de contribuição, pois alguns coletores terão rede “em dobro) Comprimento Virtual: 𝐿𝑣𝑖𝑟𝑡𝑢𝑎𝑙 ௨ = 𝐿𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒𝑠 ௨ + 𝐿𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎 ௨ 2 Taxas de contribuição (rede simples e dupla) Taxa de contribuição linear para rede simples: 𝑇𝑥 = 𝐾ଶ𝑄𝑑 𝐿𝑣𝑖𝑟𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇ூேி 𝑇𝑥 = 𝐾ଵ𝐾ଶ𝑄𝑑 𝐿𝑣𝑖𝑟𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇ூேி Taxa de contribuição linear para rede dupla: 𝑇𝑥 = 𝐾ଶ𝑄𝑑 2𝑥 𝐿𝑣𝑖𝑟𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇ூேி 𝑇𝑥 = 𝐾ଵ𝐾ଶ𝑄𝑑 2𝑥 𝐿𝑣𝑖𝑟𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇ூேி Exemplo Calcular as taxas de contribuição linear para a redes coletora da figura, considerando os seguintes dados: População de inicio de plano: 3400 hab População de fim de plano: 13000 hab Consumo de água efetivo per capita: 200 L/hab.dia Coeficiente de retorno: 0,8 Coeficiente de máxima vazão diária: K1 = 1,2 Coeficiente de máxima vazão horária: K2 = 1,5 Taxa de contribuição de infiltração: Tinf = 0,1 L/s.km Comprimento da rede simples: Ls = 791m Comprimento da rede dupla: Ld = 692m (avenidas F e G) 11/04/2018 14 Exemplo
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