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Instalações Hidráulicas Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Profa. Dra. Fabiana Maria Salvador Navarro Revisão Técnica: Prof.ª Dr.ª Marjolly Priscilla Bais Shinzato Prof. Dr. Leandro Guimarães Bais Martins Revisão Textual: Profa. Esp. Márcia Ota Instalações prediais de esgoto 5 • Introdução • Componentes de um Projeto de Esgoto • O processo de tratamento do esgoto doméstico · O principal objetivo desta Unidade é compreender os critérios necessários para o dimensionamento das instalações prediais de esgoto, visando atender às necessidades mínimas de higiene, segurança, conforto e economia dos usuários, além de garantir o cumprimento das Normas vigentes estabelecidas. Para um bom aproveitamento do curso, leia o material teórico atentamente antes de realizar as atividades. É importante também respeitar os prazos estabelecidos no cronograma. Instalações prediais de esgoto 6 Unidade: Instalações prediais de esgoto Contextualização Para iniciar seus estudos nesta Unidade, leia a reportagem no link abaixo: Explore: http://nacoesunidas.org/25-bilhoes-de-pessoas-nao-tem-acesso-a-saneamento-basico-em-todo-o-mundo-alerta-onu/ Além disso, assista ao vídeo referente à mesma em: Vídeo: http://nacoesunidas.org/video-um-terco-da-humanidade-ou-25-bilhoes-de-pessoas-nao-tem-acesso-a-saneamento-basico/ Após, reflita sobre a questão da falta de saneamento básico em muitas partes do mundo. Oriente sua reflexão por meio dos seguintes questionamentos: • O que pode ser feito para minimizar tamanha carência? • Quais os projetos economicamente viáveis que poderiam ser aplicados nessas regiões para que possam melhorar as condições de vida da população em geral? 7 Introdução Você sabe qual norma utilizamos para as instalações de esgoto sanitário em edificações? Vamos conhecê-la? Para instalações de esgoto sanitário em edificações, utiliza-se a Norma NBR 8160/1999 da ABNT. Essa norma estabelece os requisitos mínimos a serem obedecidos na elaboração do projeto, na execução e no recebimento das instalações prediais de esgotos sanitários, para que elas satisfaçam às condições necessárias de higiene, segurança, economia e conforto aos usuários. Atualmente, a Norma NBR-5688 de janeiro de 1999 regula os sistemas prediais de água pluvial, esgoto sanitário, ventilação, tubos e conexões em PVC tipo DN (diâmetro nominal). Campo de Aplicação • Essa Norma de aplica às instalações prediais de esgotos sanitários de qualquer tipo de edifício, seja ele construído em zona urbana ou rural. • Para edifícios situados em zona urbana, essa Norma se aplica indistintamente nos casos de a zona ser servida ou não por sistemas públicos de esgotos sanitários. • Não se enquadram nessa norma aqueles tipos de esgotos que, devido às suas características de qualidade e temperatura, têm sua ligação vedada ao coletor público, conforme disposto na Norma. Agora, vamos conhecer os tipos de esgoto: Esgoto Primário É a parte da instalação predial onde ficam alguns aparelhos e conexões que vem antes dos desconectores ou “sifões” e os gases e animais têm acesso. Esgoto Secundário É a parte da instalação predial que gases e animais não têm acesso. São aparelhos e as canalizações que estão antes dos conectores. 8 Unidade: Instalações prediais de esgoto Componentes de um Projeto de Esgoto Concepção Esta é a parte mais importante quanto a questões de análise geral da situação a resolver e a tomada de decisões de projeto. Nesta etapa, segue-se, geralmente, o seguinte roteiro de projeto: 1. Identificação de todos os pontos na edificação por onde deverão ser eliminados os dejetos sanitários. 2. Definição e posicionamento dos desconectores: sifões, caixas sifonadas, ralos sifonados, caixas de inspeção, caixas retentoras de gordura, etc. 3. Definição do sistema de ventilação. 4. Posicionamento dos tubos de queda: do esgoto primário ou de gordura. 5. Definição do acesso às tubulações: para caixas de inspeção, poços de visita, caixas de gordura, tubulações de inspeção. 6. Definição do destino do esgoto: se para coletor em rede pública ou para tratamento e destino particular.es 7. Desenho físico de toda a rede de coleta e destinação: rede primária e rede secundária. Dimensionamento Critérios para dimensionamento Consiste em dimensionar os diâmetros capazes de proporcionar a vazão necessária. Este dimensionamento das tubulações visa permitir o rápido escoamento do esgoto, o que só pode ser conseguido se a rede tiver bons diâmetros em seus dimensionamentos e, também, adequadas declividades para seu escoamento. Para dimensionamento deste tipo de rede, o método sugerido por norma técnica considera o critério das Unidades Hunter de Contribuição (UHC). Uma Unidade Hunter de Contribuição corresponde a uma vazão de 28 litros por minuto. Dimensionamento dos ramais de descarga Para dimensionamento destes ramais, utilizamos duas tabelas a seguir apresentadas: Unidades Hunter de contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal dos ramais de descarga e Unidade Hunter de Contribuição para diâmetros (capacidade de suporte por diâmetros). 9 Tabela 1 – Unidades de Hunter de contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal dos ramais. (manual da TIGRE) Aparelho sanitário Tipo Número de unidades Hunter de contribuição Diâmetro nominal mínimo do ramal de descarga DN Bacia sanitária 6 100 Banheira de residência 2 40 Bebedouro 0,5 40 Bidê 1 40 Chuveiro De residência Coletivo 2 4 40 40 Lavatório De residência De uso geral 1 2 40 40 Mictório Válvula de descarga Caixa de descarga Descarga automática De calha 6 5 2 2 75 50 40 50 Pia de cozinha residencial 3 50 Pia de cozinha industrial Preparação Lavagem de panelas 3 4 50 50 Tanque de lavar roupas 3 40 Máquina de lavar louças 2 50 Máquina de lavar roupas 3 50 Conforme NBR 8160 (norma ABNT) Tabela 2 - Unidade Hunter de Contribuição para diâmetros. (Manual da TIGRE) Quantidade de aparelhos Diâmetro (DN) Banheiros Com 2 aparelhos sem banheira 40 Com 3 aparelhos sem banheira 50 Com banheira mais aparelhos 75 Cozinha (do sifão até a caixa de gordura) Com pia de 1 cuba 50 Com pia de 2 cubas 50 Lavanderias Com 1 tanque 40 Com tanque e 2 cubas 50 Com máquina de lavar roupas 75 Com máquina de lavar roupas e tanque 75 10 Unidade: Instalações prediais de esgoto Dimensionamento dos ramais de esgoto Para dimensionamento destes ramais, somam-se as Unidades Hunter de Contribuição dos ramais de descarga que contribuem para o ramal de esgoto e recorre-se, então, a tabela a seguir, para dimensionar o ramal de esgoto: Diâmetro nominal do tubo Número de UHC 40 3 50 6 75 20 100 160 150 620 (CREDER, 2012) Dimensionamento dos Tubos de Queda Na medida do possível, devem ser mantidos na mesma linha vertical. Porém, poderão, eventualmente, conter desvios de trajetória (geralmente, se adotam dois desvios de 45˚; o ângulo de desvio deve ser menor que 90˚). Para o dimensionamento, adotamos a seguinte tabela de número máximo de UHC em função do diâmetro do TQ. Atenção Tubos de Queda que escoam esgotos de vasos sanitários NÃO PODEM TER DIAMETRO INFERIOR A 100mm. Diâmetro do TQ Prédios com até 3 pavimentos Prédios com mais de 3 pavimentos 40 2 2 50 10 8 75 30 70 100 240 500 150 960 1900 (CREDER, 2012) Dimensionamento dos Coletores prediais e subcoletores Para o dimensionamento dos coletores e dos subcoletores, utilizamos a seguinte tabela do número máximo de UHC na declividade em função do diâmetro nominal. Diâmetro nominal 0,5% 1% 2% 4% 100 xxx 180 216 250 150 xxx 700 840 1000 200 1400 1600 1920 2300 (CREDER, 2012) Observação: os valores em % são de declividade. 11 Dimensionamento dos ramaisde ventilação Para o dimensionamento dos ramais de ventilação, os diâmetros necessários são obtidos diretamente na tabela seguinte: 1. Grupo de aparelhos sem vaso sanitário Número de UHC Diâmetro Até 2 40 3 a 12 40 13 a 18 50 19 a 36 75 (CREDER, 2012) 2. Grupo de aparelhos com vaso sanitário Número de UHC Diâmetro Até 17 50 18 a 60 75 (CREDER, 2012) Dimensionamento das colunas de ventilação Para o dimensionamento das colunas de ventilação, os diâmetros necessários são obtidos diretamente na tabela a seguir, na qual os valores do comprimento máximo permitido são obtidos em metros. Diâmetro nominal mínimo da coluna de ventilação DN N ú m e r o de UHC 30 40 50 60 75 100 40 10 9 30 50 20 8 15 46 75 102 8 26 64 189 100 530 6 15 46 177 150 2900 6 23 183 200 46 5 43 (CREDER, 2012) Chegou a hora de estudarmos sobre o Destino final do esgoto! Você sabia que quando coletado por rede pública, o esgoto deve ser conduzido para as Estações de Tratamento de Esgotos (ETE)? Além disso, quando isso não for possível e para o caso de edificações que só produzem esgotos do tipo doméstico podem ser feitos projetos, construções e operações de sistemas de tanques sépticos, desde que os efluentes finais tenham tratamento e disposição conforme determinados princípios de atendimento. 12 Unidade: Instalações prediais de esgoto Já estudamos bastante sobre esgotos, mas você deve estar se perguntando: E o esgoto doméstico? Compreende a reunião dos despejos provenientes do uso da água para fins higiênicos. Vale salientar que os esgotos domésticos contêm enorme quantidade de bactérias. Algumas são patogênicas, causando doenças. No esgoto, há ainda bactérias que propiciam a transformação do esgoto. Sem oxigênio não há condições para a estabilização da matéria orgânica existente no esgoto. Essa avidez de oxigênio, para atender ao metabolismo das bactérias e a transformação da matéria orgânica, chama-se Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). Você sabe o que significa DBO? A DBO é, assim, um índice de concentração de matéria orgânica presente num volume de água e, por consequência, um indicativo dos seus efeitos de poluição. Portanto, quanto maior a poluição por esgoto, maior a quantidade de matéria orgânica presente e maior será a demanda de oxigênio para estabilizar essa matéria orgânica. E o processo de tratamento do esgoto doméstico? Como será que ocorre? Que tal conhecermos? 13 O processo de tratamento do esgoto doméstico Como já ficou estabelecido no início, pretendemos dar um destino ao esgoto doméstico de pequenos grupos habitacionais, residências, prédios comerciais, hotéis, quartéis, escolas, etc. Nesse caso, o destino ocorrerá segundo o esquema seguinte: Edificação → Tanque Séptico → Filtro anaeróbico → Vala de drenagem Vala de filtração → Vala de drenagem Sumidouro Despejos em regiões não servidas por redes de esgoto Em áreas não favorecidas por redes de esgoto públicos, torna-se obrigatório o uso de instalações necessárias para a depuração biológica e bacteriana das águas residuais. Os despejos lançados sem tratamento propiciam a proliferação de inúmeras doenças como tifo, disenterias etc. Fossas Sépticas As fossas sépticas são instalações que atenuam a agressividade das águas servidas, destina- se a separar e transformar a matéria sólida contida nas águas de esgoto e descarregar no terreno, onde se completa o tratamento. Para dificultar a contaminação da superfície do solo por bactérias, a altura mínima do líquido é de 1,20 m nessas fossas. Funcionamento Nessas fossas, as águas servidas sofrem ação de bactérias anaeróbicas – microrganismos que só atuam onde não circula o ar. Sob a ação dessas bactérias, parte da matéria orgânica sólida é convertida em gases ou substâncias solúveis que, dissolvidas no líquido contido na fossa, são esgotadas e lançadas no terreno, conforme apresentado na Figura 1. Durante o processo, depositam-se, no fundo da fossa, as partículas minerais sólidas (lodo) e forma-se, na superfície do líquido, uma camada de espuma ou crosta constituída de substâncias insolúveis mais leves que contribui para evitar a circulação do ar, facilitando a ação das bactérias. Figura 1 – Seção transversal de uma fossa séptica em funcionamento. (CREDER, 2012) 14 Unidade: Instalações prediais de esgoto Localização Devem ser localizadas perto da casa, o mais próximo do banheiro, com tubulação mais reta possível e distanciadas no mínimo 15 m e em um nível do terreno inferior a qualquer manancial de água (poço, cisterna, entre outros). Dimensões Torna-se como base a capacidade de 175 a 265 litros por pessoa e uma capacidade mínima de 1.200 litros por fossa. A Tabela 3 cita as dimensões usuais das fossas sépticas. Tabela 3 – Dimensões das fossas sépticas. Número de pessoas Comprimento (m) Largura (m) Altura (m) Capacidade (litros) Até 7 1,60 0,80 1,50 1.535 Até 9 1,80 0,90 1,50 1.945 Até 12 2,10 1,05 1,50 2.645 Até 15 2,35 1,15 1,50 3.240 Até 20 3,00 1,20 1,50 4.320 (CREDER, 2012) 15 Material Complementar Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta Unidade e perceber a complexidade do mesmo, pesquise as seguintes sugestões: • Manual da Tigre para instalações prediais de esgoto; • Boletim n˚: 23/1953 da Associação Brasileira de Cimento Portland, para construção de uma fossa séptica. Ambas enriquecerão sua compreensão a respeito do dimensionamento das instalações prediais estudadas. 16 Unidade: Instalações prediais de esgoto Referências AZEVEDO NETTO, J.M. et al. Manual de Hidráulica. 8.ed., São Paulo: Edgard Blucher, 1998. BAPTISTA, M.B.; LARA, M. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. Belo Horizonte, Editora UFMG e Escola de Engenharia da UFMG, 2a. Edição - Revisada, 2003. Borges, R.S.; Borges, W.L. Manual de Instalações Hidráulico-Sanitárias e de Gás 4.ed., São Paulo, Pini, 1992. Carvalho JR., R. Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura 3. ed. São Paulo, Blucher, 2010. Creder, H. Instalações Hidráulicas e Sanitárias 6.ed. São Paulo, LTC, 2012. Macintyre, A. J. Instalações Hidráulicas - Prediais e Industriais 4 ed. São Paulo, Ltc, 2012. MELO, V.O. & NETTO, J.M.A. Instalações Prediais Hidráulico-sanitárias. 4.ed. São Paulo: Blucher, 1988. 185p. Santos, S. L. Bombas e Instalações Hidráulicas São Paulo, Lcte, 2007. Sites www.abnt.org.br www.tigre.com.br 17 Anotações
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