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SANEAMENTO BÁSICO – ESGOTO SANITÁRIO Prof. Ms Evaristo Rezende dos Santos SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO A distribuição de água através de rede pública, traz como consequência a necessidade de coletar, afastar e encaminhar até um destino final adequado as águas servidas provenientes de atividades domésticas ou industriais. Nas cidade beneficiadas pelos serviços de água potável e deficiente de sistemas de esgotamento sanitário, as águas servidas acabam poluindo o solo, contaminando as águas superficiais e subterrâneas e frequentemente escoam pelas sarjetas e valas, constituindo perigoso foco de disseminação de doenças. CLASSIFICAÇÃO DOS ESGOTOS SEGUNDO A SUA ORIGEM - ESGOTO DOMÉSTICO – É constituído de fezes e urina em mistura com a água, águas servidas oriundas da limpeza do corpo ou parte dele, lavagem de pisos e utensílios de cozinha, lavagem de roupa e aparelhos sanitários, sendo constituído de aproximadamente 99,9% de água e 0,1% de sólidos. - ESGOTO INDUSTRIAL São águas servidas do próprio processo industrial, águas utilizadas para limpeza dos equipamentos e aparelhos utilizados no processo industrial e águas provenientes da lavagem de pisos das áreas destinadas ao processo industrial. Dependendo da indústria essas águas podem ser tóxicas ou agressivas ao ser humano, ao meio ambiente e animais ou mesmo podem ser inertes. EFEITOS GERADOS PELOS PRINCIPAIS POLUENTES PRESENTES NOS ESGOTOS SITUAÇÃO DO ESGOTAMENTO SANITÁRIO NO BRASIL E POR REGIÕES – Fonte Instituto Trata Brasil - APENAS 51,92% DA POPULAÇÃO BRASILEIRA TEM ACESSO À COLETA DE ESGOTO - + DE 100 MILHÕES DE BRASILEIROS NÃO TEM ACESSO À COLETA DE ESGOTO - + DE 3,5 MILÕES DE BRASILEIROS, NAS 100 MAIORES CIDADES DO PAÍS , DESPEJAM ESGOTO IRREGULARMENTE, MESMO TENDO REDES COLETORAS DISPONÍVEIS - APENAS 44,92% DOS ESGOTOS DO PAÍS SÃO TRATADOS - A MÉDIA DAS 100 MAIORES CIDADES BRASILEIRAS EM TRATAMENTO DE ESGOTO FOI DE 50,26% Situação por regiões: - NORTE – Apenas 18, % é tratado e o índice de coleta é de 10,45% - NORDESTE – Apenas 36,22% do esgoto é tratado e o índice de coleta é de 26,79% - CENTRO-OESTE – Apenas 52,62% do esgoto é tratado e o índice de coleta é de 51,52% - SUDESTE Apenas 48,8% do esgoto é tratado e o índice de coleta é de 78,57 - SUL – Apenas 43,87% do esgoto é tratado e o índice de coleta é de 42,46% - O custo para a universalização da água e do esgoto está estimado em 303 bilhões até 2033. COMPONENTES DOS ESGOTOS As características dos esgotos variam quantitativamente e qualitativamente com a sua origem. CARACTERÍSTICAS DO ESGOTO DOMÉSTICO: FÍSICAS – cor, turbidez, odor, sólidos suspensos e sólidos dissolvidos e sólidos totais (suspensos + dissolvidos) QUANTO A COR E ODOR – FRESCO (produção recente) coloração CINZA e quase sem cheiro pela presença de O2 – VELHO de coloração CINZA ESCURO e há a exalação de odores pela depressão do O2 dissolvido – SÉPTICO de cor PRETA e com exalação intensa de odores ofensivos decorrente da forte ação anaeróbia. QUÍMICAS – Matéria orgânica constituída principalmente de compostos de proteínas, carboidratos, gorduras, óleos, sabão e detergentes – Matéria inorgânica constituída de areia e outros materiais inertes. BIOLÓGICAS - O número de microrganismos presentes no esgoto doméstico é muito grande sendo o ponto de maior preocupação pela possibilidade da transmissividade de doenças. A presença de COLIFORMES FECAIS é o principal indicador utilizado na presunção de que havendo bactérias de origem fecal (coliformes) haverá patogênicos eliminados pelo mesmo processo. Efeito da Matéria Orgânica presente no esgoto doméstico em água naturais: Todas as águas naturais contêm microrganismos que precisam de MO para crescerem e O2 para respirarem, havendo um equilíbrio entre a taxa de entrada de MO e o consumo de O2 pelos organismos Quando substâncias orgânicas biodegradáveis são lançadas na água, por exemplo, por uma descarga de esgoto, o número de microrganismos e sua taxa de respiração aumentam, causando o abaixamento da concentração de O2 dissolvido na água trazendo sérios problemas ao meio aquático inclusive com a mortalidade de algumas espécies de peixes mais sensíveis. Se o lançamento de esgoto continua e mesmo aumenta, pode levar o O2 dissolvido no corpo receptor a ZERO o que representa entrar em um processo de ANAEROBIOSE ocorrendo a “MORTE” do rio com águas negras e mau cheirosas., AUTODEPURAÇÃO: Quando cessado ou reduzido o lançamento de MO o corpo receptor pode se recuperar dependendo da disponibilidade de O2 e das possibilidades de sua obtenção ao longo do curso. A figura a seguir, representa uma simulação simplificada do comportamento de um rio após um único lançamento de esgoto doméstico. I – ZONA DE DEGRADAÇÃO – Ocorre o crescimento de microrganismos decompositores da MO trazendo a redução do O2 dissolvido. II – ZONA DE ATIVA DECOMPOSIÇÃO – Ocorre o equilíbrio entre a população de microrganismos decompositores e a oferta de alimentos. É nesta zona que ocorre a menor concentração de O2 dissolvido III – ZONA DE RECUPERAÇÃO – Fase de reação natural do corpo receptor. . DESTINO PARA OS DEJETOS HUMANOS Os dejetos humanos podem ser veículo de numerosos germes patogênicos transmissores de várias doenças. É portanto indispensável afastar as possibilidades de contato como o HOMEM, ÀGUAS DE ABASTECIMENTO E RECREACIONAIS, VETORES ( moscas, baratas, ratos, etc) e ALIMENTOS. IMPORTÂNCIA DO DESTINO ADEQUADO PARA OS DEJETOS HUMANOS: Aspecto Sanitário- proteção do ambiente, controle e prevenção de doenças infecto contagiosas e parasitárias, desenvolvimento hábitos higiênicos e senso estético. Aspecto Econômico – Melhoria da produtividade pela redução da doença – Diminuição de gastos com tratamento de doenças evitáveis – Preservação do meio ambiente em especial da FAUNA e FLORA AQUÁTICA – Aumento do TURISMO e valorização da PROPRIEDADE SISTEMAS DISPONÍVEIS COMO SOLUÇÕES PARA OS DEJETOS HUMANOS: - Sistemas sem água como veículo de transporte - Sistemas com água como veículo de transporte - SISTEMAS SEM ÁGUA COMO VEÍCULO DE TRANSPORTE- Recomendado para moradias que não dispõem de sistemas públicos de água potável e instalações prediais de água potável PRINCIPAIS SOLUÇÕES: Privadas Higiênicas: com fossa seca – com foassa de fermentação – privada química PRIVADA COM FOSSA SECA – É indicada para as seguintes situações: Terrenos secos e livres de enchentes – Afastada da residência e acessíveis aos usuários - Afastada de poços e fontes de água de no mínimo 20,0 m –: - O fundo do buraco deve estar afastado no mínimo 1,50 m do nível de água do lençol freático no período de chuvas – Para evitar constantes troca de lugar devem ser construídas com 2 compartimentos – Cada compartimento deve ser dimensionado para um per capita de 60,0 L/pessoa.ano e para recolher os dejetos por um período de 4 anos. PRIVADA COM FOSSA DE FERMENTAÇÃO – É indicada para as seguintes situações: - Em terrenos duros, de escavação difícil – terrenos inconsistentes e de fácil desmoronamentos. - Quando o LENÇOL FREÁTICO é pouco profundo - São construídas com dois (2) compartimentos com paredes e fundos impermeabilizados- Cada compartimento deve ser dimensionado para um per capita de 200,0 L/pessoa.ano e um período de armazenamento de 1 ano PRIVADA QUÍMICA – Recebe os dejetos durante um certo tempo após o qual, o material liquefeito com todos os microrganismos patogênicos e ovos de parasitas destruídos. Possuem um depósito (normalmente de aço inox) contendo solução cáustica (10 kg/50 L de água) e desinfetante. São utilizadas nos meios de transporte (aviões, ônibus e barcos) com dispositivos de limpeza com caixa de descarga ou sistema de vácuo. SISTEMAS COM ÁGUA COMO VEÍCULO DE TRANS PORTE: Recomendado para edificações que dispõem de instalações prediais de água e esgoto CLASSIFICAÇÃO: Individual – Atende uma unidade habitacional Coletivo – Quando existe uma rede coletora pública que recebe o esgoto gerado por cada unidade habitacional e transporta o esgoto até um adequado (ETE) antes da destinação final. SISTEMA INDIVIDUAL – É utilizado quando a área é desprovida de rede pública coletora de esgoto e neste caso pode ser usado o TANQUE SÉPTICO e o seu efluente, dependendo do tipo de solo, pode ser encaminhado para um SUMIDOURO ou uma VALA DE INFILTRAÇÃO. Outra alternativa é tratar o efluente do TS em FILTRO ANAERÓBIO (FA) e encaminhar o seu efluente para a rede pública de águas pluviais. Tanto o efluente do TS como do FA ainda apresentam alto risco de contaminação. SISTEMAS COLETIVOS – Neste tipo de sistema o esgoto produzido no prédio é coletado por uma rede de esgoto predial e por meio do coletor predial o esgoto produzido é encaminhado até a rede pública convencional ou condominial. Pela rede pública o esgoto é transportado até uma ETE antes do lançamento no CORPO RECEPTOR. POÇOS DE VISITA – PVs Função – Permitir o acesso de pessoas e equipamentos para executar trabalhos de manutenção. ONDE DEVEM SER USADOS PVs: - Início de coletores - Mudanças de direção, de declividade, de diâmetro e de material. - No encontro de coletores - Onde há tubos de queda e comprimento de coletores acima de 100,0 m Quando se dispõe de equipamentos adequados de limpeza das redes de esgoto, os PVs podem ser substituídos por Tubos de Inspeção e Limpeza - TIL, Terminal de Limpeza – TL e Caixas de passagem – CP Quando é obrigatório o uso de PVs: - Na reunião de mais de 3 coletores - Quando há necessidade de tubo de queda - Profundidades maiores que 3,0 m - Diâmetro de coletores com diâmetro igual ou superior a 400 mm MATERIAIS DAS TUBULAÇÕES DE ESGOTO - Tubo Cerâmico (manilha de barro) - Diâmetros- 75 – 100 – 150 -200 – 250 – 300 -350 – 400 – 450 – 500 e 600mm - Comprimentos – 600, 800, 1000, 1250, 1500 e 2000 mm. - Junta – ponta e bolsa conectada por argamassa de cimento e areia fina no traço 1:3 JUNTA com Betume – após colocar um cordão de estopa entre a ponta e a bolsa derrama-se betume quente. - TUBO DE CONCRETO - Simples DN de 200 a 1000mm - Armado – DN de 400 a 2000mm - Junta Elástica com anel de borracha -TUBO DE PVC -DN : 100 -150 – 200 – 250 – 300 – 350 e 400 mm -Comprimento – 6,0 m -Junta elástica com anel de borracha -TUBOS DE POLIÉSTER ARMADO COM FIOS DE VIDRO -DN – 200 a 1200 mm com variação de 50 mm até 600mm e de 100 mm a partir de 600mm até 1200 mm - FERRO FUNDIDO – Maior aplicação em linhas de recalque de elevatórias de esgoto, travessias aéreas e passagem sob rios. DN – 100 – 150 -200 – 250 – 300 – 350 – 400 – 500 – 600 – 700 – 800 – 900 -1000 e 1200 mm Comprimento – 6,0 Observação: São sensíveis a corrosão pelos esgotos ácidos ou em estado séptico e solos ácidos. Quando ocorrem deve ser previsto revestimentos internos e/ou externos TRATAMENTO DO ESGOTO – Dependendo do volume de esgoto, das características do CORPO RECEPTOR (Classe das águas doces I a V – Resolução CONAMA No.357/2005) e de acordo com a qualidade exigida para o efluente, o tratamento dos esgotos são assim classificados: Tratamento Preliminar, Tratamento Primário, Tratamento Secundário e Tratamento Terciário. PARTES CONSTITUÍNTES DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO - REDE COLETORA – Conjunto de tubulações destinadas a receber e conduzir os esgotos produzidos nos prédios. - COLETOR TRONCO – É o coletor principal que recebe a contribuição de coletores secundários. - INTERCEPTOR – Tubulação que recebe coletores ao longo de seu comprimento, não recebendo ligações prediais diretas. - EMISSÁRIO – Tubulação destinada a conduzir os esgotos a um destino conveniente (ETE ou lançamento) sem receber contribuição em marcha. - ESTAÇÃO ELEVATORIA DE ESGOTO (EEE)- Conjunto de instalações destinadas a transferir os esgotos de uma cota mais baixa para outra mais alta. - ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO (ETE) – Conjunto de instalações destinadas à depuração dos esgotos antes do seu lançamento. CORPO RECEPTOR – Corpo de água onde são lançados os esgotos. NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO: -NBR 9648 – Estudo e concepção de sistemas de esgoto sanitário. -NBR 9649 – Projeto de redes coletoras. -NBR 12207 – Projeto de Interceptores - NBR 12208 – Projeto de EEE - NBR 12209 – Projeto de ETE. PROFUNDIDADE (RECOBRIMENTO) MÍNIMO E MÁXIMO DOS COLETORES: -Rede simples – rede assentada no leito carroçável o recobrimento mínimo não deve ser inferior a 0,90 m. - Rede dupla – Rede assentada no passeio o recobrimento mínimo não deve ser inferior a 0,65 m. A profundidade máxima de coletores de esgoto não devem ultrapassar 3,0 a 4,0 m. TRATAMENTO PRELIMINAR – Visa a remoção de sólidos grosseiros, sobrenadantes e areia (Gradeamento - caixas removedoras de gordura, óleos e graxas – desarenadores (caixas removedoras de areia). TRATAMENTO PRIMÁRIO – Remoção de impureza sedimentáveis – grande parte de sólidos em suspensão e aproximadamente 40% da matéria orgânica (decantadores primários e reatores anaeróbicos). TRATAMENTO SECUNDÁRIO – Após os tratamentos (preliminar e secundário) incluindo um processo biológico e um processo de sedimentação. Geralmente se consegue uma remoção de Matéria Orgânica (MO) da ordem de 70% a 90% (reatores biológicos aeróbios e decantadores secundários). TRATAMENTO TERCIÁRIO – Se destinam a completar o tratamento secundário sempre que é exigido um grau de tratamento mais elevado. É usado também , quando se deseja a remoção de nutrientes dos efluentes finais para efitar a proliferação de ALGAS no CORPO RECEPTOR com o risco de EUTROFIZAÇÃO A remoção de nitrogênio e fósforo podem ser removidos por processo de LODOS ATIVADOS e tratamento químico com uso de COAGULANTES PARÂMETROS DE PROJETO DE ESGOTO SANITÁRIO - ESGOTO SANITÁRIO – Esgoto doméstico + águas de Infiltração + resíduos líquidos industriais. - COEFICIENTE DE RETORNO – Relação Esgoto/água - De modo geral, o coeficiente de retorno situa-se na faixa de 0,5 a 0,9 dependendo das condições locais. A NBR 9649 recomenda o valor de 0,80 para o coeficiente de retorno na falta de valores para o local. - COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DA VAZÃO: K1 – Coeficiente de máxima vazão diária. A NBR 9649 recomenda K1 = 1,20. K2 – Coeficiente de máxima vazão horária. A NBR 9649 recomenda K2 = 1,50. K3 – Coeficiente da mínima vazão horária. A NBR 9649 recomenda K3 = 0,50. VAZÕES DE INFILTRAÇÃO – Qi A origem das águas de infiltração vem do sub-solo que podem penetrar na rede pelas juntas das tubulações e pelas paredes dos PVs, TLs, caixas de passagem, EEE, etc. A NBR 9649 diz;” A Taxa de Infiltração (TI) depende de condiçõeslocais tais como: NA do lençol freático, natureza do sub-solo, qualidade da execução da rede, material da tubulação e tipo de junta utilizado. O valor está entre 0,00005 a 0,00 1L/s.m” DESPEJOS INDUSTRIAIS Ao se projetar um sistema de esgotamento sanitário, é necessário o prévio conhecimento das indústrias contribuintes, o seu número, o seu porte e suas características. NÃO DEVE SER PERMITIDO O LANÇAMENTO “IN NATURA” NO COLETOR PÚBLICO, DE DESPEJOS INDUSTRIAIS. VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO EM UM TRECHO (Q) Q = Qd + Qi + Qc Qd – vazão de esgoto doméstico, L/s Qi – Vazão de Infiltração, L/s Qc – Vazão concentrada ou singular, L/s (Escolas, Hospitais, Clubes, Shopping Centers, estações rodoviárias, grandes edificações e indústrias) Vazão doméstica (Qd): Qd = C.K1.K2.P.q / 86400 (L/s) Qdo. Temos inicio de plano não considerar K1 Taxa de contribuição linear (Tc) Tc = Qd/L (L/s.m) Vazão de jusante no trecho (Qjt) Qjt = (Tc + Tinf). Comprimento do trecho Vazão de Jusante (Qj) Qj = Qmont + Qjt CRITÉRIOS DE PROJETOS: - Diâmetro mínimo dos coletores – É estabelecido de acordo com as exigências da concessionária local. NBR 9649 – ABNT – 100 mm Algumas concessionárias – 150 mm - Declividade mínima – Imin - - 0,47 Imin = 0,0055Qi Imin – declividade mínima que permite a sua autolimpeza, desde o início do plano em m/m (Tensão trativa média igual a 1Pa) Qi – vazão de jusante no trecho no início do plano, L/s - Declividade máxima – Imax -0,67 Imax = 4,65 Qf Imax – Declividade máxima é aquela para a qual se tenha velocidade de 5,0 m/s para a vazão final do plano VAZÃO MÍNIMA PARA DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO: A NBR- 9649/86 – ABNT recomenda a vazão de 1,5 L/s, que corresponde a vazão decorrente da descarga de um vaso sanitário. Sempre que a vazão de jusante for inferior a 1,5 L/s deve-se usar esse valor (vazão mínima) para o dimensionamento. DIÂMETRO DO COLETOR (D) Equação de Manning simplificada para n= 0,013 (Para Metcalf e Eddy deve ser mantido esse valor mesmo quando se utilizam tubos menos rugosos) e Y/D = 0,75 ½ 0,375 D = ( 0,0463 Qf / I ) Velocidade média (V) 2/3 1/2 V = (Y/D). D . I / n NÃO PERCA SEU TEMPO SE DEFENDENDO NEM TENTANDO PROVAR NADA A NINGUÉM . SUA CONSCIÊNCIA É SEU MESTRE E SEU GUIA. SÓ DEUS SABE DE SUAS INTENÇÕES, DE SUA BONDADE E DE SEUS DEFEITOS. O QUE IMPORTA DE VERDADE É O QUE VOCÊ PENSA E SABE DE SI MESMO. Chico Xavier
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