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EASU Estudos Ambientais e Saneamento Urbano Sistema particular de abastecimento de água e de tratamento dos esgotos UNIP Profª. Márcia Nascimento Importância sanitária • Evitar a contaminação do solo e dos mananciais de águas superficiais e subterrâneas • Controle de doenças de transmissão hídrica e melhoria das condições de saúde pública Objetivos do esgotamento sanitário • Na Idade Média, as pessoas costumavam atirar os excrementos nas ruas, às vezes atingindo os passantes. Buff, Sonia, 2010. • Detalhe de um quadro de Peter Brughel , mostra um homem rico perto de um anexo que despeja os dejetos direto no rio. Objetivos do esgotamento sanitário - Propiciar a promoção de novos hábitos higiênicos na população - Promover o conforto e atender ao senso estético Objetivos do Esgotamento Sanitário Esgotamento Sanitário Áreas urbanas e densamente ocupadas Áreas rurais e de baixa densidade de ocupação Sistema de esgotos público Sistema de esgotos particular Sistema particular de tratamento dos esgotos • Sistema particular de tratamento dos esgotos é aquele executado pelo proprietário do lote ou edificação, sendo de responsabilidade do mesmo sua operação, manutenção e limpeza periódicas, bem como disposição adequada dos lodos gerados pelo sistema. • O sistema pode ser particular e coletivo, sendo operado pela comunidade atendida Principais tipos 1. Tanque ou fossa séptica 2. Filtro anaeróbio 3. Sumidouro Referências bibliográficas: Normas Técnicas Brasileiras para dimensionamento NBR - nº 7229 de 1982/1993 e nº13.969 de 1997 ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas Manual de Saneamento – Normas e Diretrizes Fundação Nacional de Saúde FUNASA Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Localização esquemática dos sistema de tratamento particular dos efluentes domésticos de captação de água Normas Técnicas Brasileiras para dimensionamento NBR - nº 7229 de 1982 NBR - nº 7229 de 1993 - base de cálculo simplificada e tabelas com valores mais detalhados NBR - nº 13.969 de 1997 Específica para unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos - dados separados por regiões do país, entre eles, climatologia, temperatura e precipitações médias anuais, ver anexos da NBR-13.969 ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Cuidados a serem adotados na localização do sistema de tratamento particular de esgotos Segundo a NBR os esgotos domésticos devem ser tratados e dispostos de maneira que as seguintes condições sejam atendidas: sem comprometer ou poluir nenhum manancial destinado ao abastecimento público ou daquelas utilizadas na dessedentação de animais e na produção de hortaliças; Não sejam prejudicadas as condições de balneabilidade de praias e outros locais de recreio e esporte; Não venham a ser observados odores desagradáveis, presença de insetos e outros inconvenientes; Não haja poluição do solo e recursos hídricos capaz de afetar direta ou indiretamente pessoas e animais Cuidados a serem adotados na localização do sistema de tratamento particular de esgotos Tanque Séptico ou fossa séptica Definição: são câmaras fechadas com a finalidade de deter os despejos domésticos, por um período de tempo estabelecido, de modo a permitir a decantação dos sólidos e a retenção do material graxo contido nos esgotos transformando-os bioquimicamente, em substâncias e compostos simples e estáveis(LODO) Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Principais tipos Filtro anaeróbio (FA) Definição é um tanque de forma cilíndrica ou retangular totalmente cheio de britas (nº 04 ou nº 05), com fundo falso, e que permite o escoamento ascendente do efluente proveniente do tanque séptico - o FA é um processo de tratamento apropriado para o efluente do tanque séptico, pois as britas reterão em sua superfície as bactérias anaeróbias, responsáveis pelo processo biológico Tratamento particular dos efluentes domésticos Principais tipos Sumidouro Definição São poços absorventes escavados no terreno para disposição final do efluente do tanque séptico, que se infiltram no solo pelas suas paredes Tratamento particular dos efluentes domésticos DIMENSIONAMENTO com base nas NBR 7229/93 NBR 13.969/97 Tanque Séptico ou fossa séptica Definição: são câmaras fechadas com a finalidade de deter os despejos domésticos, por um período de tempo estabelecido, de modo a permitir a decantação dos sólidos e a retenção do material graxo contido nos esgotos transformando-os bioquimicamente, em substâncias e compostos simples e estáveis - projetado para receber os despejos domésticos (cozinhas, lavanderias domiciliares, lavatórios, vasos sanitários, banheiros, chuveiros, etc) - são acoplados a caixas de gorduras - a parte sólida retida nas fossas, o lodo, deverá ser retirado periodicamente, de acordo com o período de armazenamento estabelecido no cálculo da fossa, evitando-se problemas de odor e extravasamento Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Localização esquemática do sistema de tratamento particular dos efluentes domésticos de captação de água Instalação distante da edificação/residência para evitar mau cheiro Recomenda-se D > ou = 4m Tanque séptico Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Ligado ao Filtro Anaeróbio e/ou Sumidouro Vem da casa ref. Site www.ufrrj.br O que é escuma? É a 1º camada superficial do efluentes, mais sólida e que flutua, constituída de gordura, óleos, ceras, sabões, restos de comidas, cascas de frutas e vegetais, papel, cabelos, algodão, pontas de cigarros, plásticos, partículas de areia e materiais similares, com necessidade de remoção frequente. Problema de odor e manter tampa de inspeção aberta por 05 min antes de qq limpeza, para remoção de gases devido ao risco de explosão Tanque séptico Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Ligado ao Filtro Anaeróbio e/ou Sumidouro Vem da casa Frequência de limpeza/retirada de lodo Correlação com a dimensão da Fossa ref. Site www.ufrrj.br Tanque séptico Dimensionamento o volume útil do Tanque séptico deve ser calculado segundo a fórmula, fornecida pela NBR 7229/93: V = 1000 +N(C x T + K x Lf) onde: V= Volume útil em litros N= nº de pessoas ou contribuintes C= contribuição diária de despejos, em litros x pessoa/dia (tabela 1) T = período de detenção por faixa de contribuição diária (tabela 2) K= faixa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação do lodo fresco (tabela 3) Lf= contribuição de lodo fresco, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (tabela 1) TABELAS 1, 2 e 3 consultar NBR 7229/93 Tratamento particular dos efluentes domésticos Tanque séptico Dimensionamento V = 1000 +N(C x T + K x Lf) onde: V= Volume útil em litros N= nº de pessoas ou contribuintes C= contribuição diária de despejos, em litros x pessoa/dia (tabela 1) Tanque séptico Dimensionamento V = 1000 +N(C x T + K x Lf) onde: T = período de detenção por faixa de contribuição diária (tabela 2) Tanque séptico Dimensionamento V = 1000 +N(C x T + K x Lf) onde: T = período de detenção por faixa de contribuição diária (tabela 3) Tanque séptico Dimensionamento das fossas Cilíndricas Volume do cilindro = 𝜋. R².H onde 𝜋= 3,14 V = (3,14 x R² x H) Retangular V = C (comp.) x B (base) x h (altura) Para determinarmos o volume de um prisma retangular, calculamos a área de sua base para, em seguida, multiplicá-la pela sua altura. Sendo assim: V = (área da base) . Altura A área do prisma de base retangular pode ser calculada por: V = ( a . b ). c Tratamento particular dos efluentes domésticos Formas Recomenda-se as formas cilíndricas e prismáticas retangulares. Para as fossas sépticas de forma cilíndrica devem ser observados: a) Diâmetro interno mínimo (d) = 1,10 m; b) Profundidade útil mínima (h) = 1,10 m; c) O diâmetro (d) não deve ser superior a duas vezes a profundidade útil (h). EXEMPLO: D = 2,50m H = 1,10m Para as fossas sépticas de forma prismática retangular, devem ser observados: a) Largura interna mínima (b) = 0,70 m; b) Relação entre comprimento (L) e largura (b) = 2 ≤ L/b ≥ 4; c) Profundidade útil mínima (h) = 1,10 m; d) A largura da fossa (b) não pode ultrapassar duas vezes a sua profundidade útil (h); EXEMPLO: b= 2,80m h = 1,20m Tratamento particular dos efluentes domésticos Tanque séptico Dimensionamento das fossas - NBR 7229/1993 Site consultado em 06/2015 https://www.google.com.br/search?q=fotos+de+fossa+septica&biw=1680&bih=955&tbm=isch&imgil=- 7oL9BVLNQ_RCM%253A%253BlKYOsIeQe4NnBM%253Bhttp%25253A%25252F%25252Fwww.infoescola.com%25252Fecologia%25252Ffossa-septica%25252F&source=iu&pf=m&fir=- 7oL9BVLNQ_RCM%253A%252ClKYOsIeQe4NnBM%252C_&usg=__jdGC9AlvQilgk4EI9JpwOj9c1as%3D&ved=0CDIQyjdqFQoTCJrflJzvhcYCFQvMgAod33gA9w&ei=EJF4VZqXK4uYgwTf8YG4Dw#i mgrc=-7oL9BVLNQ_RCM%253A%3BlKYOsIeQe4NnBM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.infoescola.com%252Fwp-content%252Fuploads%252F2012%252F02%252Ffossa- septica.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.infoescola.com%252Fecologia%252Ffossa-septica%252F%3B550%3B393 Tratamento particular dos efluentes domésticos Filtro anaeróbio (FA) Principais tipos Filtro anaeróbio (FA) Definição é um tanque de forma cilíndrica ou retangular totalmente cheio de britas (nº 04 ou nº 05), com fundo falso, e que permite o escoamento ascendente do efluente proveniente do tanque séptico - o FA é um processo de tratamento apropriado para o efluente do tanque séptico, pois as britas reterão em sua superfície as bactérias anaeróbias, responsáveis pelo processo biológico; - reduz a Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO, melhorando as condições do efluente dos esgotos. Tratamento particular dos efluentes domésticos Principais tipos Filtro anaeróbio (FA) Dimensionamento pela NBR – 7229/93: V = 1,60 x N x C x T onde V= Volume útil do leito filtrante( em litros) N= nº de contribuintes C= contribuição diária de despejos, em litros x pessoa/dia (tabela 1) T = período de detenção por faixa de contribuição diária (tabela 2) Tabelas 1 e 2 na NBR 7229/93 Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Principais tipos Filtro anaeróbio (FA) cilíndrico Dimensionamento V = S x 1,80 onde: H = 1,80m altura máxima do FA S = seção horizontal do cilindro (m²) V= Volume útil do leito filtrante (em m³ ou litros) FA cilíndrico S = seção horizontal do cilindro é igual a área do círculo S = 3,14 x R² Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Site consultado em 06/2015 https://www.google.com.br/search?q=fotos+de+fossa+septica&biw=1680&bih=955&tbm=isch&imgil=- 7oL9BVLNQ_RCM%253A%253BlKYOsIeQe4NnBM%253Bhttp%25253A%25252F%25252Fwww.infoescola.com%25252Fecologia%25252Ffossa-septica%25252F&source=iu&pf=m&fir=- 7oL9BVLNQ_RCM%253A%252ClKYOsIeQe4NnBM%252C_&usg=__jdGC9AlvQilgk4EI9JpwOj9c1as%3D&ved=0CDIQyjdqFQoTCJrflJzvhcYCFQvMgAod33gA9w&ei=EJF4VZqXK4uYgwTf8YG4Dw#i mgrc=-7oL9BVLNQ_RCM%253A%3BlKYOsIeQe4NnBM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.infoescola.com%252Fwp-content%252Fuploads%252F2012%252F02%252Ffossa- septica.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.infoescola.com%252Fecologia%252Ffossa-septica%252F%3B550%3B393 Tratamento particular dos efluentes domésticos Sumidouro Principais tipos Sumidouro Definição São poços absorventes escavados no terreno para disposição final do efluente do tanque séptico, que se infiltram no solo pelas suas paredes - as dimensões do sumidouro são determinadas pela capacidade de absorção do solo do terreno - deve ser garantida a distância mínima de 1,50m entre o fundo do sumidouro e o lençol freático (nível da água) - distância mínima de 15m do poço de captação de água para abastecimento Tratamento particular dos efluentes domésticos Paredes perfuradas para infiltração do efluente no solo Em toda obra de engenharia civil é de vital importância conhecer a altura do lençol freático, bem como suas variações em decorrência de precipitações e outros agentes climáticos. Existem alguns instrumentos que permitem determinar a posição do lençol freático, com destaque para os piezômetros e para os medidores de nível d’água. A determinação do nível do lençol freático por meio da contratação de empresa especializada Em áreas onde a captação de água é por poço freático, o nível de captação pode servir de indicativo da altura do lençol freático Porém, a confirmação se dá por trabalhos técnicos de sondagem Onde se tem o nível freático elevado não é indicado o uso de fossas sépticas e sumidouros Esgotamento sanitário Tratamento particular dos efluentes domésticos Principais tipos Sumidouro Definição São poços absorventes escavados no terreno para disposição final do efluente do tanque séptico, que se infiltram no solo pelas suas paredes - as dimensões do sumidouro são determinadas pela capacidade de absorção do solo do terreno - deve ser garantida a distância mínima de 1,50m entre o fundo do sumidouro e o lençol freático (nível da água) - distância mínima de 15m do poço de captação de água para abastecimento Tratamento particular dos efluentes domésticos NBR 7229/93 No local do terreno destinado a disposição das fossas sépticas, devem ser abertas 03 valas com secção de 1metro cada. No fundo de cada uma delas devem ser abertas uma cova de secção quadrada de 30cm x 30cm x 30cm. Após totalmente raspadas e limpas deve ser colocada uma camada de brita nº 1 à altura de 5 cm em cada cova. No 1º dia devem ser mantidas cheias de água durante o período de 4 horas. Esgotamento sanitário Testes de infiltração do solo NBR 7229/93 No dia seguinte devem ser novamente enchidas de água e esperar a total infiltração. Novamente cheias, desta vez até a altura de 15cm, são cronometrados os tempos de rebaixamento de 1cm (de 15cm para 14cm) em cada cova, obtendo-se 03 resultados de tempos de infiltração. Tratamento particular dos efluentes Teste de infiltração no terreno OS RESULTADOS SÃO INSERIDOS NO GRÁFICO CONSTANTE DA NBR 7229/93 EXEMPLO: TESTE 1: 5:20 pelo gráfico da NBR 7229 correspondente a 60 l/m²/dia TESTE 2: 5:50 correspondente a 58 l/m²/dia TESTE 3: 6:10 correspondente a 56 l/m²/dia então na taxa a ser adotada como segurança é a mais baixa, ou seja, de 56 l/m²/dia Sumidouro Dimensionamento Cálculo da área mínima necessária de infiltração em m² A= V / Ci onde V = N.C A= área de infiltração em m² V = volume de contribuição diária em litros x dia N= nº de contribuintes C= contribuição diária de despejos, em litro/pessoa x dia (tabela 1) Ci= coeficiente de infiltração no solo (litros/m²x dia) Tabela 1 na NBR 7229/93 Tratamento particular dos efluentes domésticos Cálculo das dimensões do sumidouro cilíndrico Área do cilindro = área da lateral + 2 x (área do círculo)A = 2(𝜋 x R x H) + 2 (𝜋 x R²) onde 𝜋 = 3,14 como apenas o fundo circular será usado no sumidouro como área de infiltração, temos que: A sum = 2 x 3,14 x R x H + 1 X (3,14 x R²) X Sumidouro Dimensionamento Localização esquemática do sistema de tratamento particular dos efluentes domésticos de captação de água Evitar próximo à residência para evitar mau cheiro Recomenda-se D > ou = 4m Exercício Dimensionamento de Fossa séptica e Sumidouro para uma residência de 1.000m² em Barueri - SP de padrão médio para uma família com 05 pessoas e de acordo com os dados abaixo: 1. Nível do lençol freático: 15m 2. Distância média entre poço freático e sumidouro: 20m 3. Coeficiente de infiltração do solo Ci= 80 litros / m² x dia 4. Período de limpeza da fossa de 1(um) ano. Tratamento particular dos efluentes domésticos Exercício 1º) Cálculo do número de contribuintes (N) 1. Área de terreno de 1.000m² para uma residência padrão médio, 03 quartos, sala, cozinha, banheiro e área de serviço 2.Número de ocupantes 05 pessoas 1) N = 5 ocupantes permanentes Tratamento particular dos efluentes domésticos Exercício 2º) Cálculo das contribuições diária de esgoto por pessoa (C) e de lodo fresco(Lf) – TABELA 1 da NBR 7229/93 1) N = 5 pessoas com ocupação permanente de padrão médio C = 130 litros/pessoa/dia e Lf = 1 C total = N x C C total = 5 x 130 = 650 l/dia V = 1000 + 5 ( 130.T + K. Lf) 3º Determinação do período de detenção (T) – TABELA 2 Exercício V = 1000 + 85 ( 130.T + K. Lf) 3º) Determinação do período de detenção (T) – TABELA 2 C total = 650 l/dia tempo de detenção T = 1,0 dia ou 24 horas 4º) determinação da taxa de acumulação total de lodo (K), por intervalo entre limpeza e temperatura de mês mais frio. Local Barueri – SP temperatura entre 10ºC < t < 20ºC Intervalo de limpeza de 01 ano K = 65 dias Exercício 5º) Cálculo do volume útil (V) V = 1.000 + 5 (130.T + K. Lf) V = 1.000 + 5(130 x 1,0 + 65 x 1,0) V= 1.000 + 5 (130 + 65) V= 1.000 + (5 x 195) V = 1.000 + 975 V= 1.975 l ou 1,98m³ Exercício 6º) Cálculo das dimensões da fossa séptica cilíndrica Adotando uma fossa cilíndrica pré-moldada com diâmetro de 1,50m R = 0,75m Volume do cilindro = 𝜋. R².H onde 𝜋=3,14 V necessário = 1.975 litros ou 1,98m³ V= 3,14 x (0,75)² x H 1,98 = 3,14 x 0,562 x H H = 1,98 /1,76 = 1,25m podendo ser arredondado para 1,50m, considerando que é uma fossa pré-moldada. Para a residência projetada a fossa séptica deverá ter as seguintes medidas: D= 1,50m H = 1,50m Sumidouro Cálculo da área mínima necessária de infiltração em m² A= V / Ci onde V = N.C A= área de infiltração em m² V = volume de contribuição diária em litros x dia N= nº de contribuintes C= contribuição diária de despejos, em (tabela 1) Ci= coeficiente de infiltração no solo (litros/m²x dia) A = N . C / Ci onde Coeficiente de infiltração do solo Ci =80 litros / m².dia. Área= 5x130/Ci em unidades Área(m²) = l/dia / l/m².dia A = 650/80 = 8,12m² ou 8,5m² será a ÁREA NECESSÁRIA de infiltração dos efluentes da Fossa Séptica Exercício 9º) Cálculo das dimensões do sumidouro cilíndrico Adotando o sumidouro cilíndrico pré-moldado com diâmetro de 1,50m Área do cilindro = área da lateral + 2 x (área do círculo) A = (2 x 3,14 x R x H) + 2 (3,14 x R²) como apenas o fundo circular será usado no sumidouro como área de infiltração, temos que: A sum = 2 x 3,14 x R x H + 1(3,14 x R²) onde D= 1,50m R= 0,75m X Exercício 9º) Cálculo das dimensões do sumidouro A sum = 2 x 3,14 x 0,75 x H + 1 [3,14 x (0,75)²] 8,5 = 6,28 x 0,75 x H + [3,14 x (0,75)²] 8,5 = (4,71 x H) + 1,76 8,5 – 1,76 = 4,71 x H H = 6,74/4,71 = 2,03m ou 2,0m portanto, será necessário 01 sumidouro com as seguintes dimensões: D = 1,50m H = 2,00m para infiltrar no solo o efluente de esgotos gerados por uma família de padrão médio com 05 pessoas em Barueri - SP Localização esquemática do sistema de tratamento particular dos efluentes domésticos de captação de água D = 1,50m H = 2,00m D= 1,50m H = 1,50m
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