Saneamento Ambiental Parte da Monica Resumo Carol

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Saneamento Ambiental – Parte da Mônica (Slides + Caderno + Livro)
CLASSIFICAÇÃO DOS CONSUMIDORES DE ÁGUA
• Doméstico (89,7%)
• Comercial (9,2%)
• Industrial (0,9%)
• Público (0,2%)
FATORES QUE INFLUEM NO CONSUMO DE ÁGUA (DOMÉSTICO)
• Características físicas 
• Renda familiar 
• Características da habitação 
• Características do abastecimento de água 
• Forma de gerenciamento do sistema de abastecimento 
• Características culturais da comunidade
TIPOS DE LÍQUIDOS RESIDUÁRIOS
• Esgoto doméstico
• Águas de infiltração
• Resíduos líquidos industriais – Vazões concentradas 
 ESGOTO 
 SANITÁRIOQ = Esgoto doméstico + Qinfiltrada + Qconcentrada
Esgoto doméstico
Despejo líquido resultante do uso da água pelo homem em seus hábitos higiênicos e necessidades fisiológicas.
A vazão de esgoto doméstico varia com as horas do dia, com os dias, meses e estações do ano -> temperatura e precipitação.
Qmed = * K1 * K2
Q = vazão (L/s)
P = população da área de projeto (hab) 
qef = taxa de consumo água efetivo per capita (L/hab.dia) 
c = coeficiente de retorno esgoto/água -> aproximadamente 80% da água consumida vira esgoto. 
O coeficiente de retorno depende de fatores locais como a localização e tipo de residência (alto ou baixo padrão), condições de arruamento das ruas (pavimentado ou não), tipo de clima, etc. Valores: 0,5 a 0,9
k1 = coeficiente de variação máxima diária 
k2 = coeficiente de variação máxima horária
D: Densidade populacional (hab./ha) P = A*D
A: Área esgotada (ha) q = qe / 1 – I 
 I= índice de perda
Vazão Concentrada
Grandes escolas, hospitais, clubes, estações rodoviárias, shopping centers, grandes edificações comerciais e residenciais, indústrias, etc.
Águas de Infiltração
Contribuições indevidas provenientes do subsolo (abaixo nível lençol freático), encaminhamento acidental ou clandestino de águas pluviais.
Águas do subsolo: Juntas das tubulações paredes das tubulações através das estruturas dos poços de visita, tubos de inspeção e limpeza, terminal caixas de passagem, estações elevatórias, etc.
Quantidade de infiltração: materiais empregados estado de conservação assentamento das tubulações características do solo - nível do lençol freático tipo de solo permeabilidade, etc.
NBR: 0,05 a 1,0 L.s/km
Qinf. = L * Tinf. 
L = EXTENSÃO DA REDE (km) 
Tinf. = TAXA DE INFILTRAÇÃO (L/s.km)
CONSUMO DE ÁGUA
CRESCIMENTO POPULACIONAL
P = P0 + (Nascidos – Óbitos) + (Imigrantes – Emigrantes) 
I = imigrantes no período 
E = emigrantes no período 
N – M = crescimento vegetativo no período 
I – E = crescimento social no período
ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SES
 DADOS E CARACTERÍSTICAS DA COMUNIDADE 
 ANÁLISE DETALHADA DO SES EXISTENTE 
 ESTUDOS DEMOGRÁFICOS E DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO 
 CRITÉRIOS E PARÂMETROS DE PROJETO 
 CONTRIBUIÇÕES ESCOLHA DA MELHOR 
 OPÇÕES ALTERNATIVAS DE CONCEPÇÃO OPÇÃO
 ESTUDO DE CORPOS RECEPTORES E PROCESSOS ETE 
 PRÉDIMENSIONAMENTO DAS OPÇÕES ALTERNATIVAS 
 ESTIMATIVA DE CUSTO DAS OPÇÕES 
 COMPARAÇÃO TÉCNICA-ECONÔMICA OPÇÕES 
PROJ. DE REDES COLETORAS DE ESGOTO SANITÁRIO
Coletores de esgoto são transportadores de sedimentos INORGÂNICOS / ORGÂNICOS
Composição 99,9% de água 
 0,1% de sólidos 
Total de sólidos 70% matéria orgânica 
 30% de matéria inorgânica, parte é areia (quantidade de areia nos esgotos -> 0,03 g/L)
PARÂMETROS DE CARACTERIZAÇÃO DO ESGOTO DOMÉSTICO
CONSUMO MEDIANO PERCAPTA
PRODUZIDO 
10 - 20 m³/econ.mês: 2,5 - 5,0 m³/hab.mês = 85 – 170 L/hab.d 
30 - 50 m³/econ.mês: 7,5 – 12,5 m³/hab.mês = 255 – 425 L/hab.d
EFETIVAMENTE CONSUMIDO 
8 - 15 m³/econ.mês: 2,0 – 7,3 m³/hab.mês = 66 – 243 L/hab.d
BACIAS E SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO
Sistema Alegria (Um exemplo real)
Alternativa 1: 1 ETE + 3 EE
Alternativa 2: 3 ETE + 1 EE
TIPOS DE SISTEMAS DE ESGOTOS
a) Sistema de esgotamento unitário ou sistema combinado: em que as águas residuárias (domésticas e industriais), águas de infiltração (água de subsolo que penetra no sistema através de tubulações e órgãos acessórios) e água pluviais veiculam por um único sistema.
b) Sistema de esgotamento separador parcial: em que uma parcela das águas de chuva, provenientes de telhados e pátios das economias são encaminhadas juntamente com as águas residuárias e águas de infiltração do subsolo para um único sistema de coleta e transporte dos esgotos.
c) Sistema separador absoluto: em que as águas residuárias (domésticas e industriais) e as águas de infiltração (água do subsolo que penetra através das tubulações e órgãos acessórios), que constituem o esgoto sanitário, veiculam em um sistema independente, denominado sistema de esgoto sanitário. As águas pluviais são coletadas e transportadas em um sistema de drenagem pluvial totalmente independente. Basicamente no Brasil, se utiliza esse sistema.
VANTAGENS DO SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO
Custa menos, pelo fato de empregar tubos mais baratos, de fabricação industrial (manilhas, tubos de PVC etc.); 
Oferece mais flexibilidade para a execução por etapas, de acordo com as prioridades (prioridade maior para a rede sanitária)
Reduz consideravelmente o custo do afastamento das águas pluviais, pelo fato de permitir o seu lançamento no curso de água mais próximo, sem a necessidade de tratamento; 
Não se condiciona e nem obriga a pavimentação das vias públicas;
Reduz muito a extensão das canalizações de grande diâmetro em uma cidade, pelo fato de não exigir a construção de galerias em todas as ruas; 
Não prejudica a depuração dos esgotos sanitários.
PARTES DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
• Rede coletora: conjunto de canalizações destinadas a receber e conduzir os esgotos dos edifícios; o sistema de esgotos predial se liga diretamente à rede coletora por uma tubulação chamada coletor predial, A rede coletora é composta de coletores secundários, que recebem diretamente as ligações prediais, e, coletores tronco. O coletor tronco é o coletor principal de uma bacia de drenagem, que recebe a contribuição dos coletores secundários, conduzindo seus efluentes a um interceptor ou emissário. 
• Interceptor: canalização que recebe coletores ao longo de seu comprimento, não recebendo ligações prediais diretas; 
• Emissário: canalização destinada a conduzir os esgotos a um destino conveniente (estação de tratamento e/ou lançamento) sem receber contribuições em marcha; 
• Sifão invertido: obra destinada à transposição de obstáculo pela tubulação de esgoto, funcionando sob pressão; 
• Corpo de água receptor: corpo de água onde são lançados os esgotos; 
• Estação elevatória: conjunto de instalações destinadas a transferir os esgotos de uma cota mais baixa para outra mais alta; 
• Estação de tratamento: conjunto de instalações destinadas à depuração dos esgotos, antes de seu lançamento.
ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE
Devido à presença nos esgotos de grande quantidade de sólidos orgânicos e minerais e ainda pelo fato de ser necessário à rede coletora funcionar como conduto livre, é preciso que as canalizações tenham dispositivos que evitem ou minimizem entupimentos nos pontos singulares das tubulações, como curvas, pontos de afluência de tubulações, possibilitando ainda o acesso de pessoas ou equipamentos nesses pontos.
Até alguns anosatrás, o dispositivo mais empregado era o poço de visita, constituído por uma construção composta de chaminé de acesso na parte superior e uma parte mais ampla chamada balão. O esgoto corre na parte inferior, em canaletas que orientam os fluxos conforme a conveniência. Assim sendo, a sua definição é essencial para o traçado da rede coletara. Entretanto, devido ao alto custo dos poços de visita, e à evolução dos processos de limpeza das tubulações que, atualmente, é feita por equipamentos mecânicos sofisticados, os poços de visitas têm sido substituídos, na maioria dos casos, por dispositivos mais simples e econômicos que são:
• Terminal de Limpeza (TL): tubo que permite a introdução de equipamento de limpeza e substitui o poço de visita no início dos coletores;
• Caixa de Passagem (CP): câmara sem acesso localizadas em curvas e mudanças de declividade;
• Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL): dispositivo não visitável que permite inspeção e introdução de equipamentos de limpeza.
INTERLIGAÇÃO
DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE MÍNIMA DO COLETOR PÚBLICO P/ ATENDER A LIGAÇÃO PREDIAL
 
p = a + iL + h + hc
p = profundidade mínima do coletor público (m) 
a = distância entre a geratriz inferior interna do coletor público até a geratriz inferior interna do ramal predial (m)
i = declividade do ramal predial (m/m) 
L = distância entre o coletor público e a caixa de inspeção (m) 
h = desnível entre a via pública e o aparelho sanitário mais desfavorável (m) 
hc = altura da caixa de inspeção
OBS: 
PROFUNDIDADE MÁXIMA: 3,0 – 4,0 m
Custos da construção: escoramento !!! = 30-40% custo total
TIPOS DE TRAÇADOS DE REDE
O traçado da rede de esgotos está estreitamente relacionado à topografia da cidade, uma vez que o escoamento se processa segundo o caimento do terreno.
Assim, pode-se ter os seguintes tipos de rede: 
• perpendicular: em cidades atravessadas ou circundadas por cursos de água. A rede de esgotos compõe-se de vários coletores tronco independentes; com traçado mais ou menos perpendicular ao curso de água.
• leque: é o traçado próprio a terrenos acidentados. Os coletores troncos correm pelos fundos dos vales ou pela parte baixa das bacias e nele incidem os coletores secundários, com um traçado em forma de leque ou fazendo lembrar uma espinha de peixe. A cidade de São Paulo é um exemplo característico desse tipo de rede.
• radial ou distrital: é o sistema característico de cidades planas. A cidade é dividida em distritos ou setores independentes; em cada um criam-se pontos baixos, para onde são dirigidos os esgotos. Dos pontos baixos, o esgoto é recalcado, ou para o distrito vizinho, ou para o destino final. Exemplos de cidades que possuem esse tipo de rede são: Santos, Guarujá e Rio de Janeiro.
REDES SIMPLES OU DUPLAS
Dependendo das condições da via pública, pode-se assentar uma tubulação (rede simples), ou até duas tubulações (rede dupla). As condições em que é recomendável um ou outro caso são descritas a seguir.
Redes duplas: 
• Largura da via > 14 m 
• Imposição de profundidade pelo coletor predial 
• Soleiras negativas
Redes simples:
Utilizada quando não ocorrer nenhum dos casos citados anteriormente. Os coletores serão lançados no eixo carroçável, ou no terço do leito carroçável. Caso em um dos lados da rua existam soleiras negativas, o coletor deverá ser lançado no terço correspondente.
INTERFERÊNCIAS
Dentre as principais interferências que devem ser consideradas colocam-se as canalizações de drenagem urbana, os cursos de água que atravessam a área urbana e as grandes tubulações de água potável; Águas pluviais, Telefonia, Elétrica, Água e Gás. Também o trânsito pode ser considerado como interferência importante, devendo a concepção da rede ser feita de maneira a causar o mínimo de problemas possível nesse aspecto.
HIDRÁULICA DOS COLETORES
ESCOAMENTO PERMANENTE E UNIFORME 
• geometria, rugosidade, declividade constantes 
• vazão, velocidade, seção de escoamento constantes
EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE 
• Conservação de Massa 
• Q = v1.A1 = v2.A 2
EM CONDUTOS LIVRES: 
 Perda de Carga unitária será igual à declividade!
EQUAÇÕES GERAIS DOS CONDUTOS LIVRES: Manning 
• v = ( 1 / n ) . Rh 2/3 . I1/2 
• v / √ I = (1 / n) . Rh 2/3 
• Q / √ I = ( 1 / n ) . A . Rh 2/3 
v: velocidade média na seção de escoamento (m/s) 
Rh : raio hidráulico, A/Pm (m) 
I: declividade da linha de energia (m/m) 
n: coeficiente de Manning
• Q / √ I = ( 1 / n ) . A . Rh2/3
y : tirante absoluto = N.A. 
y/D : tirante relativo 
A = D2 (θ - SENθ) / 8 
Pm = θ.D/2 
Rh = D (θ - SENθ) / (4θ)
• Q / √ I = ( 1 / n ) . (D2 ( θ - SENθ) / 8) . (D (θ - SENθ) / (4θ)) 2/3 
• ábacos e tabelas
• σ = γ . Rh. IMomento de transição de padrão de declividade: coloca um poço de visita
Se a declividade do terreno não se altera de forma significativa, adotar 80m.
σ = tensão trativa
γ = 1000 kgf/m³
Rh = Raio hidráulico(m) 
I = declividade (m/m)