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Aula 7 – Sistema de Esgotamento Sanitário Profa. Luísa Magalhães Araújo e-mail: luisamagalhaesaraujo@gmail.com Tudo Certo??? O que se pode fazer nos casos mais simples... Sistema Individual Caracterizado pela coleta e/ou tratamento de pequena contribuição de esgoto sanitário proveniente de imóveis domiciliares, comerciais e públicos de locais normalmente desprovidos de coleta de esgoto. O que se pode fazer nos casos mais simples... Sistemas individuais Residências ou condomínios isolados possuem a opção de utilizar fossa séptica, também chamadas de decanto-digestores O efluente dessa unidade poderá ser lançado em outros dispositivos que fazem um refinamento em seu tratamento (sumidouros, valas de infiltração ou passar por valas de filtração ou por filtros anaeróbios de fluxo ascendente) antes da disposição final. Soluções individuais A disposição de dejetos Soluções por via seca • Fossa seca • Fossa seca revestida • Fossa seca estanque • Fossa seca com câmara de fermentação Soluções por via hídrica • Fossa séptica • Fossa séptica biodigestora Soluções individuais Fossa seca Esquema em corte de uma fossa seca (Filho e Feitosa, 2002) Soluções individuais Fossa seca / “casinha” Quando não existe água encanada na residência (o que é comum na zona rural), as fezes são então lançadas diretamente num buraco escavado no solo. O fundo da fossa seca ou "casinha" como é chamada, deve ficar, pelo menos, 1,5m acima do lençol freático, pois, quando a água o atinge, a fossa seca passa a constituir-se numa fossa negra, o que deve ser evitado sempre que possível. O piso (ou tampa do buraco) deve ser construído em concreto armado, dotado de um orifício que pode conter um assento improvisado de madeira (como na foto da direita) ou não. O tubo preto (como no desenho à esquerda) serve para reduzir o mal cheiro, o que se consegue, também, com o lançamento esporádico de cal e até pó de café. A fossa deve ficar afastada 30 m do poço e num nível abaixo. Fossa seca revestida • É uma modificação do modelo básico da fossa seca para terrenos com risco de desmoronamento. • A fossa é revestida com materiais capazes de conter o solo lateralmente. • Madeira, alvenaria de tijolos ou pedras, anéis pré-fabricados e tonéis, têm sido utilizados nessa função. Soluções individuais Fossa seca estanque • É uma variante da fossa seca, feita para áreas com risco de entrada de água na fossa, ou quando a escavação não é possível. • No fundo da fossa é construída uma laje de concreto simples e sobre esta são erguidas as paredes de alvenaria de tijolos ou com elementos pré-moldados. • Fundo e paredes são revestidos com argamassa de cimento e areia garantindo a não entrada de água na fossa. Soluções individuais Fossa seca com câmara de fermentação (tipo de fossa seca estanque) • Consiste normalmente numa fossa seca estanque normal com uma câmara idêntica ao lado permitindo o seu uso alternado. • As pessoas fazem uso da primeira câmara até que esta esteja cheia (um ano de uso pelo menos) e, então, o buraco é fechado permanecendo aberto apenas o tubo de ventilação. • É iniciado o uso da segunda câmara e quando também estiver cheia, abre-se a primeira câmara remove-se o seu conteúdo, fecha-se a segunda câmara e reinicia-se o uso da primeira. Soluções individuais Fossa seca com câmara de fermentação Fossa seca com câmara de fermentação (Filho e Feitosa, 2002) Uso alternado das câmaras Soluções individuais A disposição de dejetos por via hídrica Fossa séptica • É uma unidade de tratamento destinada a receber esgotos, particularmente aqueles de origem doméstica, e, tratá-los a partir de uma combinação de mecanismos físicos e biológicos. • É um tanque com paredes verticais de alvenaria revestida ou em concreto, apoiadas sobre uma laje de concreto simples, provido de cobertura de lajotas removíveis de concreto armado e tendo uma ou duas câmaras. • As principais funções do tanque séptico são sedimentação de partículas sólidas, digestão de lodo e armazenamento do lodo digerido. Soluções individuais Fossa séptica Estrutura convencional de uma fossa séptica prismática de câmara única (Filho e Feitosa,2002) Soluções individuais Eficiência - DBO: 30 a 55% - Sólidos suspensos: 20 a 90% - Óleos e graxas: 70 a 90% A fossa séptica é um tanque impermeável onde os esgotos brutos (não tratados) permanecem por algumas horas, antes de serem lançados no solo ou numa rede de coleta. Nela, microrganismos existentes naturalmente nos esgotos, mineralizam parte da matéria orgânica, gerando lodo (que deve ser retirado, com frequência), gases, escuma e efluente. Soluções individuais A disposição de dejetos por via hídrica Fossa séptica biodigestora • Evitar a contaminação dos lençóis freáticos e a proliferação de doenças de veiculação hídrica; • Eliminam parasitas e microrganismos causadores de doenças. • Conversão dos dejetos em adubo orgânico Tecnologia desenvolvida pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária de São Carlos/SP (Embrapa Instrumentação Agropecuária) Soluções individuais Fossa séptica biodigestora Esquema da Fossa Digestora (EMBRAPA, 2006). Soluções individuais Fossa séptica biodigestora Última caixa da fossa biodigestora, projetada para a remoção da matéria orgânica (EMBRAPA, 2006) Soluções individuais Fossa de pedra Quando o solo é impermeável ou pouco permeável, uma solução é a construção de uma fossa de pedra que, como o nome diz, é uma cova cheia de pedras de mão tipo seixo rolado. Os esgotos devem, antes, passar por uma fossa séptica. Uma grande limitação dessa solução, é o pouco espaço que é ocupado pelo efluente, que vai se infiltrando aos poucos (muito lentamente) no solo em volta. Microrganismos que se desenvolvem na superfície das pedras (zoogléa, que se alimentam do esgoto) é a justificativa para a sua presença. As pedras funcionam como meio suporte Campo de infiltração O campo de infiltração ou trincheira filtrante é uma solução individual para o lançamento dos esgotos domésticos nos terrenos impermeáveis ou pouco permeáveis. As manilhas utilizadas nos coletores não devem se tocar nas extremidades, devem ficar afastadas uma da outra da ordem de 6 mm, a fim de facilitar a passagem dos esgotos para o solo. Uma alternativa barata, prática e inteligente para esta solução: em vez de se construir uma vala para o distribuidor e outra para o coletor, ambos ficam alinhados, na mesma vala. Entre os dois, uma camada de areia (diâmetro efetivo entre 0,3 e 0,6 mm) de 60 a 70 cm de espessura. Campo de infitração Solução para os solos permeáveis O campo de absorção que pode se constituir num excelente projeto de irrigação sub-superficial. O esgoto deve passar, antes, por uma fossa séptica e por uma caixa de distribuição. Campo de absorção Fossas Sépticas em Polietileno (Hidrolagos fossas) LEVES, TOTALMENTE VEDADAS, ALTA RESISTÊNCIA, NÃO SUJEITAS À CORROSÃO E PRONTAS PARA FUNCIONAR. Conjunto Fossa/Filtro Anaeróbico para residências, pousadas, sítios, fazendas, igrejas, restaurantes, mini estações de tratamento, etc. Ideais para terrenos alagados, preservação ambiental, projetos ecológicos, saneamento. Fabricadas de acordo com as respectivas NBR. São fechadas e à prova de vazamentos e infiltrações. Não sofrem ações corrosivas. Mesmo depois de usadas podem ser retiradas e reutilizadas em outros locais. Fabricamos em vários tamanhos. -Para escolha do processo mais adequado devem ser considerados • Natureza e utilizaçãodo solo; • Profundidade do lençol freático; • Grau de permeabilidade do solo; • Utilização e localização da fonte de água de subsolo, utilizada para consumo humano; • Volume e taxa de renovação das águas de superfície; Sumidouro/Fossa tipo sumidouro - Os sumidouros consistem em escavações, cilíndricas ou prismáticas, tendo as paredes revestidas por tijolos, pedras ou outros materiais. A disposição desses materiais deve ser tal que permita fácil infiltração do líquido no terreno. -Os sumidouros tem a função de poços absorventes, recebendo os efluentes diretamente das fossas sépticas e permitindo sua infiltração no solo. - Possuem vida útil longa, devido à facilidade de infiltração do líquido praticamente isento dos sólidos causadores da colmatação. - O lançamento de esgoto no solo acarretará um transporte (vertical e horizontal) das matérias poluidoras, cuja distância e direção variarão, principalmente, com a porosidade do solo e a localização do lençol freático. - Pesquisas na Califórnia registram a presença de bactérias típicas dos esgotos, depois de 33 horas do lançamento de esgotos no subsolo, a uma distância de 30 m do ponto de disposição dos esgotos - Reduções nas concentrações também são registradas em virtude dos efeitos de filtração e mortalidade das bactérias. - A localização de poço para consumo de água deve considerar o círculo de influência da água consumida e possíveis interferências com a área contaminada pelo lançamento dos esgotos no solo. As dimensões do sumidouros são determinadas em função da capacidade de absorção do terreno, calculada segundo prescritos no B-9-Determinação da capacidade de absorção do solo, da norma NBR-7229/1993. Para determinação da capacidade de absorção do solo é necessário realizar um ensaio de infiltração do solo. -Ensaio de infiltração do solo: A norma NBR-7229/1993 prevê duas alternativas para o ensaio. Uma em cova prismática e outra em cova cilíndrica. Dimensionamento do tanque séptico (NBR7229) Dimensionamento do tanque séptico Dimensionamento do tanque séptico Dimensionamento do tanque séptico EXEMPLOS DE CÁLCULOS PARA DIMENSIONAMENTO DE FOSSA SUMIDOURO: a. O teste de percolação de um terreno indicou o tempo (t) igual a 4 minutos para abaixamento de 1cm na escala graduada. Qual o coeficiente de percolação do terreno? b. Uma casa com 8 pessoas contribui com 1200 litros de efluente por dia. Calcular a área necessária das paredes da fossa absorvente, sabendo-se que o coeficiente de percolação C do terreno é de 75,4 litros/m².dia. c. Calcular a quantidade necessária de fossa sumidouro de forma cilíndrica com 1,00m de diâmetro, obedecendo a profundidade máxima de 1,50m. EXEMPLOS DE CÁLCULOS PARA DIMENSIONAMENTO DE FOSSA SUMIDOURO: a. O teste de percolação de um terreno indicou o tempo (t) igual a 4 minutos para abaixamento de 1cm na escala graduada. Qual o coeficiente de percolação do terreno? C = 490/t + 2,5 = 490/6,5 = 75,4 litros/m².dia b. Uma casa com 8 pessoas contribui com 1200 litros de efluente por dia. Calcular a área necessária das paredes da fossa absorvente, sabendo-se que o coeficiente de percolação C do terreno é de 75,4 litros/m²/dia. Af = V/c = 1200/75,4 = 15,9m² c. Calcular a quantidade necessária de fossa sumidouro de forma cilíndrica com 1,00m de diâmetro, obedecendo a profundidade máxima de 1,50m. Af = .D.h sendo h = Af/ .D = 15,90/3,14 x 1,00m = 3,84m 3,84m/1,50m = 2,56 fossas . Serão necessários a construção de 3 fossas sumidouros com profundidade de 1,50m. (cálculos arredondados de 2,56 para 3) Exemplo: Dimensionar um sumidouro para uma residência cuja a fossa séptica apresenta um volume útil já determinado de 2,1 m³ Solução: 1º Passo: Determinação do Volume de Contribuição Diária (V) O volume de contribuição diária (V) adotado será o equivalente ao volume útil da fossa séptica, já fornecido pelo problema de 2,1 m³. 2ºPasso: Determinação do coeficiente de infiltração (C1) Para determinação do coeficiente de infiltração C1 é necessário realizar o ensaio de infiltração conforme descrito no item B-9 da norma NBR 7229/1993. -Para solução do problema será considerado que o ensaio realizado para infiltração foi o ensaio de infiltração através de cova cilíndrica com emprego de trado. O maior tempo de infiltração para rebaixamento do nível d’água de 1,3 cm foi de 10 min. -Entrando na curva da figura: Gráfico para determinação do coeficiente de infiltração, têm-se: C1=39 Litros /m² x dia 3ºPasso: Cálculo da área de infiltração do solo Para o cálculo da área de infiltração do solo utiliza-se fórmula apresentada no item B-10 na norma NBR 7229/1993: A= V/C1 Substituindo os dados obtidos nos passos anteriores: V= 2,1 m³=2.100 litros C1=39 litros/m².dia A= 2.100/ 39 A= 53,8 m² 4ºPasso: Determinação das dimensões do sumidouro Obs: Para o dimensionamento, podem ser consideradas as áreas laterais do sumidouro bem como a de fundo como superfícies de infiltração, pois a norma NBR 7229/1993 permite que se considere a área do fundo do sumidouro como permeável. - O sumidouro adotado terá formato cilíndrico e o diâmetro será inicialmente pré-estabelecido como D= 3,00 m. - Com o diâmetro e a forma cilíndrica já estabelecidos, pode-se calcular a profundidade h do sumidouro para que a área da superfície lateral seja de 53,85 m². Assim: A = 2 x 3,14 x R x h Em que: A= 53,85 m² ; área de infiltração necessária, já calculada R= 1,50 m ; Raio do cilindro com diâmetro D= 3,00 m h= profundidade do sumidouro, equivalente a altura do cilindro Assim: 53,85 = 2 x 3,14 x 1,50 x h h= 5,713 m Para fins práticos adota-se h= 6,00m. Logo, as dimensões do sumidouro serão: Diâmetro (D): 3,00 m Profundidade (h): 6,00 m Caso se considere a área da base como permeável, h=5m seria suficiente. Pois, A = 3,14.R²+2.R.h, assim: h=4,964m ~5m Obs: -As dimensões do sumidouro poderiam ser reduzidas se fossem adotados dois sumidouros. -A distância da superfície inferior do sumidouro ao lençol freático deve ser de no mínimo 1,50 m. -Caso a distância mínima não seja cumprida pode-se tentar reduzir a dimensão vertical do sumidouro aumentado as suas dimensões laterais ou o número de sumidouros. -Caso as alternativas acima não sejam viáveis deverão ser empregadas valas de infiltração 5º Passo: Detalhamento sumidouro-Vista Superior 5º Passo: Detalhamento sumidouro-Corte
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