Aula 6 Dimensionamento de projetos NBR 12209 (1)

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Dimensionamento de projetos - NBR 12209: Projeto de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário
Prof.ª Me. Samara Teixeira Pereira
Disciplina: Projetos de sistemas de tratamento de água e efluentes
E-mail: samaraeng.amb@gmail.com
João Pessoa
23/set/2018
Objetivo de aprendizagem
Reconhecer a NBR 12209 sobre projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário;
Discutir a aplicabilidade dessa norma.
Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário – NBR 12209
Condições exigíveis para a elaboração de projeto hidráulico-sanitário de uma ETE;
Regulamentação específica das entidades responsáveis pelo planejamento e desenvolvimento do sistema de esgoto sanitário;
Se aplica aos seguintes processos de tratamento: 
 separação de sólidos por meios físicos; 
filtração biológica; 
lodos ativados; 
tratamento de lodo. 
Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário – NBR 12209
Documentos complementares: 
NBR 9648 - Estudo de concepção de sistema de esgoto sanitário - Procedimento 
NBR 9649 - Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário - Procedimento 
NBR 9800 - Critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público de esgoto sanitário - Procedimento 
NBR 12207 - Projeto de interceptores de esgoto sanitário - Procedimento 
NBR 12208 - Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário - Procedimento
Requisitos
Relatório do estudo de concepção do sistema de esgoto sanitário (NBR 9648);
População atendida e atendível pela ETE;
Vazões e demais características de esgotos domésticos e industrial afluentes;
Características requeridas para o efluente tratado;
Corpo receptor e ponto de lançamento definidos na concepção básica;
Requisitos
Área selecionada para construção da ETE;
Sondagens preliminares de reconhecimento do subsolo na área selecionada. 
Cota máxima de enchente na área selecionada.
Padrões de lançamento de efluentes industriais na rede coletora (ver NBR 9800).
 Atividades
seleção e interpretação das informações disponíveis para projeto; 
definição das opções de processo para a fase líquida e para a fase sólida; 
seleção dos parâmetros de dimensionamento e fixação de seus valores; 
dimensionamento das unidades de tratamento; 
elaboração dos arranjos em planta das diversas opções definidas; 
elaboração de perfil hidráulico preliminar das diversas opções; 
avaliação de custo das diversas opções; 
comparação técnico-econômica e escolha da solução; 
dimensionamento dos órgãos auxiliares e sistemas de utilidades; 
seleção dos equipamentos e acessórios; 
locação definitiva das unidades, considerando a circulação de pessoas e veículos e o tratamento arquitetônico-paisagístico;
elaboração do perfil hidráulico em função do arranjo definitivo; 
 elaboração de relatório do projeto hidráulicosanitário.
 Atividades
Parâmetros básicos seguintes devem ser obtidos para as diversas etapas do plano:
vazões afluentes máxima e média; 
demanda bioquímica de oxigênio (DBO) ou demanda química de oxigênio (DQO); 
sólidos em suspensão (SS).
 Critérios e disposições
54 g de DBO5 /hab.d 
60 g de SS/hab.d. 
dimensionados para a vazão máxima: 
estações elevatórias de esgoto bruto; 
canalizações; 
medidores; 
dispositivos de entrada e saída; 
 Critérios gerais
b) dimensionados para a vazão média: 
- todas as unidades e canalizações precedidas de tanques de acumulação com descarga em regime de vazão constante;
Prever a canalização de desvio (by-pass) para isolar a ETE. 
dispositivos que permitam o isolamento das unidades de tratamento;
O dispositivo de medição da vazão afluente à ETE. 
As canalizações devem ser dimensionadas de modo a evitar deposição de sólidos, em função das características do líquido transportado. 
No caso de canalização de transporte de lodo, a velocidade de escoamento deve estar compreendida entre 0,5 m/s e 1,8 m/s. 
O acesso às unidades deve ser fácil e adequado às condições de segurança e comodidade da operação. 
 Critérios gerais
Devem ser previstos condições ou dispositivos de segurança de modo a evitar concentração de gases que possam causar explosão, intoxicação ou desconforto;
Projeto hidráulico-sanitário deve incluir o tratamento e destino final do lodo removido.
 Critérios gerais
Gradeamento: remoção de sólidos grosseiros
Devem ser observados os preceitos estipulados na NBR 12208, incluídos os relativos a canais afluentes.
 Tratamento da fase líquida
Desarenador: remoção de partículas com diâmetro igual ou superior a 0,2 mm (densidade de 2,65);
remoção mínima de 95%;
vazão máxima afluente à ETE;
deve ter limpeza mecanizada (vazão ≥ 250 L/s);
uma unidade reserva; 
Taxa de escoamento superficial:
600 a 1.300 m3 /m2 .d. (por gravidade)
 Tratamento da fase líquida
ETE Mangabeira – CAGEPA - João Pessoa
2.1 Desarenador tipo canal
Velocidade de escoamento para a vazão média igual 0,30 m/s;
Para vazão máxima < 0,40 m/s;
Espaço para a acumulação do material sedimentado: 
0,20 m de profundidade e de largura; 
Para limpeza manual, a largura mínima deve ser de 0,30 m.
 Tratamento da fase líquida
ETE Mangabeira – CAGEPA - João Pessoa
2.2 Desarenador aerado
Velocidade de escoamento longitudinal < 0,25 m/s para a vazão máxima; 
Quantidade de ar injetada deve ser regulável; 
Tempo de detenção hidráulica para a vazão máxima ≥ 120 s. 
 Tratamento da fase líquida
3. Decantação primária
A vazão máxima afluente à ETE;
A taxa de escoamento superficial deve ser: igual ou inferior a: 
≤ 60 m3/m2.d quando não precede processo biológico;
≤ 80 m3/m2.d quando precede processo de filtração biológica;
≤ 120 m3/m2.d quando precede processo de lodos ativados.
 Tratamento da fase líquida
3. Decantação primária
Vazão > 250 L/s deve ter mais de um decantador primário. 
O tempo de detenção hidráulica para a vazão média < 6 h;
O tempo de detenção hidráulica para a vazão máxima > 1 h;
Taxa de escoamento através do vertedor de saída ≤ 720 m3/d.m;
A tubulação de remoção de lodo deve ter diâmetro mínimo de 150 mm e para transporte por gravidade declividade mínima de 3%; 
 Tratamento da fase líquida
3. Decantação primária
a remoção de lodo do fundo deve ser feita de modo a permitir a observação e controle do lodo removido. 
O poço de acumulação de lodo no fundo do decantador deve ter paredes com inclinação ≥ 1,5 na vertical para 1,0 na horizontal, terminando em base inferior com dimensão horizontal mínima de 0,60 m.
Remoção mecanizada ou não.
 Tratamento da fase líquida
3. Decantação primária
a remoção de lodo do fundo deve ser feita de modo a permitir a observação e controle do lodo removido. 
O poço de acumulação de lodo no fundo do decantador deve ter paredes com inclinação ≥ 1,5 na vertical para 1,0 na horizontal, terminando em base inferior com dimensão horizontal mínima de 0,60 m.
Remoção mecanizada ou não.
 Tratamento da fase líquida
4. Filtração biológica
vazão média afluente à ETE;
Gradeamento -> caixa de areia -> decantação primária -> filtração biológica;
Meio suporte da biomassa (brita 4, não podendo ser pedras chatas ou com faces planas);
Aplicação uniforme do esgoto (distribuidor rotativo) 
 reação dos jatos: carga hidrostática e até 0,60 m e deve permanecer em movimento com carga mínima de 0,20 m;
 Tratamento da fase líquida
4. Filtração biológica
pedra britada ou seixo rolado
altura do meio suporte < 6,0 m;
4.1 baixa capacidade: carga orgânica ≤ 0,3 kg DBO5/d.m3 do meio suporte; 
taxa de aplicação hidráulica: entre 0,8 e 5,0 m3/d.m2 da superfície livre do meio suporte;
4.2 alta capacidade: carga orgânica ≤ 1,8 kg DBO5/d.m3 do meio suporte; 
taxa de aplicação hidráulica: entre 10,0 e 60,0 m3/d.m2 da superfície livre do meio suporte;
 Tratamento da fase líquida
4. Filtração biológica
Recirculação 
do efluente do filtro biológico para a sua própria entrada; 
do efluente do decantador final para a entrada do filtro biológico;
do efluente do filtro biológicopara a entrada do decantador primário;
em qualquer dos casos a relação de recirculação deve ser igual ou inferior a 5.
 Tratamento da fase líquida
4. Filtração biológica
Para garantir a circulação de ar, através do meio suporte do filtro biológico, é necessário: 
que as aberturas para drenagem do efluente do filtro tenham área total igual ou superior a 15% da área horizontal do fundo do filtro; 
que as extremidades dos drenos que se comunicam com a atmosfera tenham área total igual ou superior a 1% da área horizontal do fundo do filtro.
 Tratamento da fase líquida
4. Filtração biológica
Na drenagem do líquido percolado, através do meio suporte, deve ser observado o seguinte: 
a área do fundo do filtro deve ser inteiramente drenada; 
a declividade mínima dos drenos deve ser 1%, e a velocidade mínima nas canaletas efluentes deve ser de 0,60 m/s; 
os drenos e as canaletas efluentes devem ser dimensionados com seção molhada igual ou inferior a 50% da seção transversal, para a vazão máxima acrescida da vazão de recirculação.
 Tratamento da fase líquida
4. Filtração biológica
Decantação final:
 vazão média;
taxa de escoamento superficial ≤ 36 m3/m2.d. 
taxa de escoamento, através do vertedor de saída do decantador final ≤ 380 m3/d.m;
A tubulação de remoção do lodo do decantador final: d = 150 mm;
Tubulação de transporte de lodo por gravidade: I = 2%; 
As paredes do decantador final com poço de lodo: I ≥ a 1,5 na vertical, 1,0 na horizontal e com base inferior com dimensão horizontal mínima de 0,60m.
 Tratamento da fase líquida
Lodos Ativados
Lodos Ativados
O processo de tratamento por Lodos Ativados é estritamente biológico e aeróbio, no qual o esgoto bruto do afluente e o lodo ativado são misturados intimamente, agitados e aerados. 
Após este procedimento, o lodo formado é enviado para o decantador secundário, onde a parte sólida é separada do esgoto tratado, sendo este último descartado.
Lodos Ativados
Lodos Ativados
Para a ocorrência de flocos densos é necessário que as principais condições ambientais dentro dos reatores estejam controladas. 
meio neutro em termos de pH;
presença dos principais nutrientes, nitrogênio e fósforo;
oxigênio deve ser adicionado em quantidade suficiente;
Controlar a presença de substâncias tóxicas ou potencialmente inibidoras. 
Lodos Ativados
Lodos Ativados
Variantes do processo de lodos ativados 
a) Divisão do lodo quanto a idade:
Lodos ativados convencionais;
Aeração prolongada.
b) Divisão quanto ao fluxo:
Fluxo contínuo;
Fluxo intermitente
c) Divisão quanto ao afluente à etapa biológica do sistema de lodos ativados
Esgoto bruto;
Efluente de decantador primário;
Efluente de reator anaeróbio;
Efluente de outro processo de tratamento de esgoto.
Lodos Ativados
Processo/Parâmetro
DBO
Carbonácea (%)
DBO
Nitrogenada (%)
Sólidos em Suspensão (%)
Lodos Ativados Convencionais
90
40
87
Lodos Ativados com Aeração Prolongada
95
85
94
Eficiências típicas do processo de lodos ativados 
Lodos Ativados
Parâmetros de projeto – Decantador Primário
Tipo de decantação
Taxa de aplicação superficial (m3/m2.d)a
Decantação Primária
precedendo filtração biológica
<60
precedendo lodosativados
com recirculação do lodo para odecantador
< 60
sem recirculação do lodo para odecantador
< 90
comprocesso quimicamente assistido
< 90
a com base na vazão máxima
Fonte: Jordão e Pessoa (2009)
Lodos Ativados
Parâmetros de projeto – Decantador Primário
Fonte: Jordão e Pessoa (2009)
Decantadorretangular
Decantadorcircular
Relação comprimento/profundidade: maior ou igual a 4:1
Profundidade lateral mínima: de 3,5 m
Relação comprimento/largura: maior ou igual a 2:1,;preferencialmente igual a 4:1
Relação largura/profundidade: maior ou igual a 2:1
Inclinação de fundo: 1 a 2%
Largura: 3 a 25 m
Comprimento: 10 a 40 m
Diâmetro: de 3 a 40 m
Profundidade lateral mínima: de 3,5 m
Inclinação do fundo mínima: de 1:12
Lodos Ativados
Lodos Ativados
Lodos Ativados
Lodos Ativados
Lodos Ativados