Calculo de Q de esgoto

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CARACTERIZAÇÃO 
QUANTITATIVA DE ESGOTOS E 
CARGAS POLUIDORAS 
 
 
Profa. Margarita Maria Dueñas O. 
CONTEÚDO 
 Introdução e conceitos 
 
 Vazão de esgoto 
 Vazão doméstica 
 Consumo de água 
 Consumo per cápita de água 
 Faixas típicas de consumo de água 
 Vazão média de esgotos 
 Variações de vazão (coeficientes) 
 Vazão de infiltração 
 Vazão industrial 
 
 Cargas poluidoras 
 
 
 
CONCEITOS 
 
 ESGOTO SANITÁRIO - De acordo com a 
ABNT – NBR 7229/93, esgoto sanitário 
vem a ser água residuária composta de 
esgoto doméstico, despejo industrial 
admissível ao tratamento conjunto com o 
esgoto doméstico e a água de infiltração. 
 
CONCEITOS 
 
 ESGOTO SANITÁRIO 
 Água residuária formada pelas 
seguintes contribuições: 
 
ESGOTO 
SANITÁRIO 
ESGOTO 
DOMÉSTICO 
ESGOTO 
INDUSTRIAL 
ÁGUAS DE 
INFITRAÇÃO 
CONCEITOS 
 
 ESGOTO SANITÁRIO 
 
 ESGOTO DOMÉSTICO: Despejos líquidos 
das habitações, estabelecimentos 
comerciais, instituições e edifícios públicos. 
É formado por águas servidas provenientes 
de banheiros, cozinhas e outras instalações 
hidro-sanitárias (fezes, urina, sabão, 
outras). 
Representa o maior volume do esgoto sanitário !!! 
CONCEITOS 
 
 ESGOTO SANITÁRIO 
 
 ESGOTO INDUSTRIAL: Esgotos/efluentes 
de processos produtivos e de águas de 
lavagem de indústrias. 
Grande vazão e carga poluidora !!! 
CONCEITOS 
 
 ESGOTO SANITÁRIO 
 
 ÁGUAS DE INFILTRAÇÃO: Parcelas das 
águas do subsolo que penetram nas 
canalizações de esgotos através das juntas, 
PV e defeitos nas estruturas do sistema. 
VARIANTES DE ESGOTAMENTO 
SANITÁRIO 
Sistema 
individual 
Esgotamento 
Sistema 
coletivo 
Sistema 
separador 
Sistema 
unitário 
Sistema 
condominial 
Sistema 
convencional 
Fonte: BARROS, Raphael T. de V. et al. , 
1995 
SISTEMA UNITÁRIO OU COMBINADO 
SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO 
VAZÃO DO ESGOTO 
 
A vazão ou descarga de esgoto expressa a 
relação entre a quantidade do esgoto 
transportado em um período de tempo. 
VAZÃO DOMÉSTICA 
VAZÃO DOMÉSTICA DOMICÍLIOS 
ATIVIDADES 
COMERCIAIS 
ATIVIDADES 
INSTITUCIONAIS 
Calculada 
VAZÃO DE ÁGUA 
CONSUMO DE ÁGUA 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Consumo agrícola Consumo industrial Abastecimento
doméstico
C
o
n
s
u
m
o
 d
e
 á
g
u
a
 (
%
)
Mundo
Brasil
CONSUMO DE ÁGUA 
VON SPERLING (1995). 
CONSUMO DE ÁGUA 
QPC = quota per capita (L/hab.dia) 
V= média diária do volume anual consumido por uma dada população (m3) 
Pop = população abastecida (hab) 
CONSUMO PER CAPITA DE ÁGUA 
É o consumo médio diário de água de um indivíduo 
VON SPERLING (2005). 
Locais com escassez de água os valores podem ser menores 
FAIXAS TÍPICAS DE CONSUMO DE ÁGUA 
FAIXAS TÍPICAS DE CONSUMO DE ÁGUA 
CIDADES POPULAÇÃO (Hab.) QPC (L/Hab.dia) 
MENORES Até 5.000 100-150 
PEQUENAS 5.000-25.000 150-200 
MÉDIAS 25.000-100.000 200-250 
MAIORES > 100.000 250-300 
Demandas médias de água para cidades brasileiras 
CONSUMO PER CAPITA DE ÁGUA 
Parâmetro extremamente variável entre diferentes localidades, 
depende de diversos fatores: 
 Hábitos higiênicos e culturais da comunidade; 
 A quantidade de micro-medições nos sistemas de abastecimento; 
 As instalações e equipamentos hidráulico-sanitários dos imóveis; 
 Os controles exercidos sobre o consumo; 
 O valor da tarifa; 
 A abundância ou escassez de mananciais; 
 A intermitência ou regularidade de abastecimento; 
 A temperatura média da região 
 A renda familiar 
 A disponibilidade de equipamentos domésticos que 
utilizam água em quantidade apreciável.... 
Uma maneira de conseguir o valor mais real possível do consumo per capita (q) é 
através da verificação real, ou seja, uma pesquisa nas edificações similares: 
 
1.Escolhe-se residências ou indústrias com mesmas características da estudada; 
 
2. Verifica a micromedição (através dos hidrômetros) em 12 meses; 
 
3. Verifica a população do bairro ou unidade de produção da indústria estudada; 
 
4. q = Volume micromedido / (365 dias x população) ou 
 
5. q = volume micromedido / produção; 
 
6. Verifica se população tem mesma característica no caso de residências, e se sistemas 
produtivos são similares no caso de indústria. 
 
obs.: Caso seja inviável o estudo acima deve-se considerar o valor médio das 
tabelas anteriores. 
CONSUMO PER CAPITA DE ÁGUA 
Pop = população abastecida (hab) 
QPC = quota per capita (L/hab.dia) 
R = coeficiente de retorno de esgotos (valor de 0,8 recomendado 
pela ABNT NBR 9649, na ausência de medições em campo) 
VAZÃO MÉDIA DE ESGOTOS 
 
 
 
 depende de fatores como localização e tipo de residência, 
condições de arruamento, tipo de clima ... 
 
 situa-se entre 0,5 e 0,9 
 
 norma brasileira: 0,8 na falta de valores medidos em campo 
COEFICIENTE DE RETORNO (R) 
Relação entre o volume de esgotos recebido na 
rede coletora e o volume de água efetivamente 
fornecido à população 
CONTRIBUIÇÃO PER CAPITA DE ESGOTO 
É o consumo efetivo de água 
per capita multiplicado pelo 
coeficiente de retorno 
VARIAÇÕES DE VAZÃO 
O consumo de água e a geração de esgotos em uma localidade 
 variam: 
 
 Ao longo do dia (variações horárias); 
 Ao longo da semana (variações diárias) e ao 
 Longo do ano (variações sazonais). 
Hidrograma típico da vazão afluente a uma estação de 
tratamento de esgoto 
Qmáx 
Qméd 
Qmín 
Horas 
do dia 
VARIAÇÕES DE VAZÃO 
Hidrogramas de esgotos 
Típico (cidades pequenas à médias) 
Cardoso SP (5.000 Hab.) 
Médias à grandes cidades 
Tatuí SP (20.000 Hab) 
Região metropolitana de SP 
VARIAÇÕES DE VAZÃO 
Observar que quanto 
menor a localidade 
maior a variação 
São necessários os coeficientes: 
 
- K1 coeficiente de máxima vazão diária 
 relação entre a maior vazão diária verificada no ano 
e a vazão média anual (norma: 1,2) 
 
- K2 coeficiente de máxima vazão horária 
 relação entre a maior vazão observada em um dia e 
a vazão média horária no mesmo dia (norma: 1,5) 
 
 - K3 coeficiente de mínima vazão horária 
 relação entre a vazão mínima e a vazão média anual 
(norma: 0,5) 
COEFICIENTES DE VARIAÇÃO DE VAZÃO 
CURVAS DE VARIAÇÃO DE CONSUMO 
K1= 
Qmáx 
Qméd 
K2= 
Qmáx 
Qméd 
Vazão máxima
Horas do dia
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
V
az
ã
o
(
/s
)

Vazão 
média
Consumo máximo
C
on
su
m
o
(
/h
ab
.d
ia
)

Meses do ano
J F M A M J J A S O N D
C
on
su
m
o
(
/h
ab
.d
ia
)

Consumo 
médio
Variação do consumo do ano 
Variação do consumo diária 
Vazão mínimas e máximas de esgotos 
VAZÃO DE EFLUENTES 
Coeficientes de Variação 
K1=1,2 (dia de maior consumo) 
K2=1,5 (hora de maior consumo) 
K3=0,5 (hora de menor consumo) 
Vazão máxima 
Vazão mínima 
VARIAÇÃO DA VAZÃO 
Independente dos aspectos inerentes ao consumo de água, a vazão afluente 
a uma ETE é afetada pelos fatores: 
 
 
 Tipo de esgoto coletado (doméstico ou misto); 
 Sistema de coleta (unitário ou separador); 
 Condições climáticas (temperaturas e condições do ano); 
 Regime de escoamento (por gravidade ou sob pressão); 
 Tipo e material das canalizações; 
 Qualidade de execução das obras; 
 Quantidade de poços de visitas; 
 Concepção e quantidade de elevatórias; 
 Concepção e quantidade de extravasores; e 
 Qualidade dos serviços de conservação, manutenção e 
reparos 
da rede coletora. 
Considerar também a profundidade do lençol freático, principalmente 
nas redes assentadas em grandes profundidades. 
VARIAÇÃO DA VAZÃO 
33 
Vazões 
contribuintes 
de esgotos 
 
Contribuição 
diária de 
despejos e de 
carga 
orgânica por 
tipo de 
prédio e de 
ocupantes 
 
ABNT NBR 
13969/1997 
A quantidade de água infiltrada, depende de diversos fatores, como: 
 
 Extensão de rede coletora; 
 Área servida; 
 Tipo de solo; 
 Profundidade do lençolfreático; 
 Topografia e densidade populacional. 
VAZÃO DE INFILTRAÇÃO 
A taxa de infiltração é normalmente expressa em termos de vazão 
por extensão de rede coletora ou área servida 
: 
 
VAZÃO DE INFILTRAÇÃO 
Qinf = TI x Extensão de rede (Km) 
NBR 9649 → Taxa de infiltração: TI = 0,05 a 1,0 l/s x km 
Vazão de infiltração não considera 
ligações clandestinas 
VAZÃO DE INFILTRAÇÃO 
CRESPO (1997) 
NBR 9649: 0,05 a 1 L/s.km (4 a 86 m3/d.km). 
Metcalf & Eddy: 0,01 a 1 m3/d.km por mm de diâmetro. 
A vazão dos despejos industriais depende de diversos fatores, como: 
 
 Tipo e porte de indústria; 
 Processo; 
 Grau de reciclagem; 
 Existência de pre-tratamento. 
VAZÃO INDUSTRIAL 
VAZÃO INDUSTRIAL 
CONSUMO DE ÁGUA 
 Volume consumido total 
(dia – mês) 
 Volume consumido nas dif. 
etapas 
 Recirculações internas 
 Origem da água 
 Eventuais sist. de tto. água 
internos 
PRODUÇÃO DE DESPEJOS 
 Vazão total 
 Nro. de pontos de 
lançamento (etapa 
associada) 
 Regime de lançamento 
(contínuo – intermitente, 
duração e freqüência) 
 Ponto (s) de lançamento 
 Eventual mistura dos e.i 
com esg. doméstico e água 
pluvial 
 
 
39 
Vazões 
industriais 
Faixas de 
consumo de água 
para algumas 
tipologias 
industriais 
VON SPERLING (2005) 
Sem informações: 
 
 Admite-se que vazão de esgotos igual ao consumo de água 
 Consultar referências bibliográficas relativas a processo 
industrial. 
VAZÃO INDUSTRIAL 
Padrão de lançamento de ef. industriais, 
ao longo do dia, não segue hidrograma de 
da vazão doméstica 
 
 
 É a soma das frações contribuintes: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 41 
VAZÃO TOTAL MÉDIA DOS ESGOTOS 
SANITÁRIOS 
1. Vazões de esgoto sanitário. 
 
a. Determine o consumo médio per capita de água, 
sabendo-se que a população atual de uma cidade é 
de 20.000 hab, e o volume de água distribuído é de 
3300 m3/dia. 
 
 
b. Calcule as vazões de esgotos mínima, média e 
máxima para a situação atual, considerando que o 
índice de coleta de esgoto seja 100%. 
 
 
 
Exercícios 
CARGAS POLUIDORAS 
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS 
 
Adição de substâncias ou formas de energia 
que, direta ou indiretamente, alterem a 
natureza do corpo d’água de uma maneira tal 
que prejudique os legítimos usos que dele 
são feitos. 
44 
CARGAS POLUIDORAS 
Para avaliação do impacto da poluição e da eficácia das 
medidas de controle. 
Quantificação das cargas poluidoras 
afluentes ao corpo d’água. 
A quantificação dos poluentes deve ser apresentada 
em forma de “carga” 
CARGAS POLUIDORAS 
A carga per capita 
Unidade: g/hab.d. ou kg/hab.d 
Representa a contribuição de cada indivíduo por unidade de tempo. 
A carga per capita 
54g DBO/hab.d. ou 0,054kg DBO/hab.d 
Carga 
Quantidade de poluentes (massa) por unidade de tempo (kg/dia) 
Relação entre quantidade (vazão) e qualidade (concentração) 
 
Carga per capita 
Contribuição de cada individuo por unidade de tempo (g/hab.dia) 
 
Principais cargas poluidoras para os corpos receptores 
Esgotos domésticos 
Efluentes industriais 
46 
CARGAS POLUIDORAS 
 Determinação da carga poluidora (ABNT NBR 13402) 
1. Definição do ponto de coleta 
2. Planejamento da amostragem: ciclo completo do processo 
(continuo; batelada; intermitente) 
3. Coleta e preservação das amostras 
4. Definição dos métodos analíticos (análises dos parâmetros) 
5. Determinação da carga 
6. Tratamento estatístico dos resultados 
47 
CARGAS POLUIDORAS 
Relação entre carga e concentração 
 
 
 
 
 
 
48 
CARGAS POLUIDORAS 
Relação entre concentração, vazão e carga 
 
 
 
 
 
49 
CARGAS POLUIDORAS 
Exemplo 1 
Os habitantes de uma comunidade geram uma contribuição 
per capita de DBO de 54g/hab.d, e uma contribuição per 
capita de esgotos de 180l/hab.d 
 
Calcular a contribuição de DBO nos esgotos 
capitaper vazão
capitaper carga
 ãoconcentraç 
Exemplo 2 
a)Calcular a carga de nitrogênio total afluente a uma ETE, 
sendo dados: 
concentração = 45mgN/l 
vazão = 50l/s 
b)Nesta mesma estação, calcular a concentração de fósforo 
total afluente, sabendo-se que a carga afluente é de 60kgP/d. 
Expressar o resultado em KgN/d 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 O conhecimento das características quantitativas e 
qualitativas dos esgotos é de suma importância para uma 
adequado planejamento, projeto, execução e controle de 
obras que visem o tratamento das águas residuárias de 
uma comunidade. 
 
 Para projeto de uma ETE não basta considerar apenas a 
vazão média, é também necessária a quantificação das 
vazões mínima e máxima, por razões hidráulicas e de 
processo. 
 
EXERCÍCIO PARA CASA 
Calcule a vazão de esgotos total média para os seguintes períodos de projeto. 
A projeção populacional prevê os seguintes valores para a população a ser 
atendida pela futura estação de tratamento de esgotos (ETE). Utilize a 
Projeção Aritmética para calcular a população no ano 2020. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A extensão da rede no ano 1990 é de 15 km e nos anos seguintes, será de 19 e 
21 km respectivamente. No ano 1980 e 1990, não há contribuição industrial, 
e, nos anos 2000 e 2020, há a contribuição de um matadouro, que abate 20 
bois/dia no ano 2000, com projeção de triplicar a produção no ano 2020. 
 
 
Ano População (hab.) 
1980 10.585 
1990 23.150 
2000 40.000 
2020 X 
EXERCÍCIO PARA CASA 
 
Do exercício anterior, faça uma análise do percentual de 
contribuição de cada fração (doméstico, infiltração e 
industrial). 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Aula baseada em: 
 
 Von SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao 
tratamento de esgotos – Vol. 01. DESA/UFMG. 2009. 
 
 BARROS, R.T de V et al. Manual de saneamento e proteção 
ambiental para os municípios, Vol. II. Escola de engenharia 
da UFMG, 1995. 221 p. 
 
 ABNT – NBR 7229/93. Projeto, construção e operação de 
sistemas de tanques sépticos. 1993. 
 
 
 
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