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Renato Carlos Zambon Ronan Cleber Contrera Theo Syrto Octavio de Souza Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental PHD2412 - Saneamento II bibliografia 2 3 Latrinas Públicas em Óstia, século II 4 Castelo Olavinlinna , Finlândia, século XV 5 PARTES CONSTITUINTES DE UM SES Rede Coletora Interceptor Emissário de transporte (Ex: Linhas de recalque) Estação Elevatória Sifão Invertido Estação de Tratamento Emissário de Lançamento (Ex: Emissário Submarino, Emissário fluvial, etc.) 6 INDICADORE$ DE CU$TO$ 7 Estação Elevatória 1% Tratamento 15% Coletor-Tronco, Interceptor e Emissário 10% Rede e Ligação 74% TIPOS DE SISTEMAS Sistema Unitário: águas residuárias domésticas e industriais, águas de infiltração e pluviais no mesmo conduto Sistema Separador Parcial: águas residuárias domésticas e apenas parcela das águas pluviais (coletadas nas edificações) Sistema Separador Absoluto: drenagem pluvial totalmente independente 8 chuva $$$ utiliza a Pavimentação, Bueiros e GAP não há diluição deve haver fiscalização Sistema Unitário 9 Para o rio: = Águas de chuva + Esgoto diluído Para a ETE: = Esgoto + Parte da 1ª chuva Paoletti; Orsini, 2006 ETEE E Vazões em um Sistema Unitário 10 V a z ã o Tempo (dia) 10 2 3 4 5 Vazão total (águas pluviais + esgoto) Período com chuva Vazão de esgoto em período seco Pico de vazão Infiltração Exemplos de Sistema Unitário 11 Coletor em Tóquio (1884) Coletor em Osaka (1573) Exemplos de Sistema Unitário 12 Coletor em Paris (foto: Débora dos Santos Carvalho, 2010) Coletor em Londres Exemplos de Sistema Unitário - Paris 13 Fonte: http://www.sewerhistory.org/images/w/wef/wefb2/wefb2po01.jpg Intensidade das Chuvas 14 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 In te n s id a d e d a c h u v a ( m m /h ) Duração da chuva (min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Legenda Inglaterra Alemanha França Brasil Brasil Brasil Brasil - Londres - Berlim - Paris - São Paulo - Rio de Janeiro - Curitiba - Belo Horizonte Sistema Separador Absoluto 15 ETE Para o rio: = Águas pluviais + 100% Carga difusa Para a ETE: = Esgoto Paoletti; Orsini, 2006 Sistema Separador Absoluto com tratamento da carga difusa 16 Para a ETE: = Esgoto Para a ETE AP: = Águas do início da 1ª chuva Paoletti; Orsini, 2006 ETE ETE AP Carga difusa e águas de 1ª chuva 17 Sistema Separador Absoluto 1879: sistema proposto por George Waring (Memphis, EUA) É o sistema adotado pelo Brasil desde 1912 18 Francisco Rodrigues Saturnino de Brito (1864-1929) REGIME HIDRÁULICO DE ESCOAMENTO Rede Coletora, Interceptor e muitos Emissários Condutos Livres Sifões Invertidos, Linhas de Recalque das Elevatórias e Emissários Submarinos Condutos Forçados (gravidade ou recalque) 19 Emissário Submarino 20 NORMAS PARA PROJETOS DE SES NBR 9648 - Estudo de concepção de sistemas de Esgoto Sanitário, promulgada em 1986. NBR 9649 - Projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário, promulgada em 1986. NBR 12207 - Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário, promulgada em 1989. NBR 12208 - Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário, promulgada em 1989. NBR 12209 - Elaboração de Projetos Hidráulico-Sanitários de Estações de Tratamento de Esgotos Sanitários, promulgada em 2011. Além das normas ABNT, algumas companhias de saneamento possuem normas próprias (Ex: SABESP – NTS) 21 REDES COLETORAS DE ESGOTO 22 Custo Total (100%) Implantação da Obra (3,8 %) Valas (61,2 %) Assentamento de tubulações (25,1 %) Serviços Complementares (9,9 %) Canteiro e locação Tapumes e sinalização Passadiços Levantamento de pavimento Escavação Escoramento Reaterro Transporte Assentamento Poços de visita Ligações prediais Cadastro Lastros e bases adicionais Reposição do pavimento Recomposição de G.A.P. 0,6 % 2,1 % 1,1 % 0,7 % 9,2 % 0,1 % 1,3 % 10,6 % 38,8 % 10,5 % 0,4 % 4,1 % 15,5 % 4,6 % 0,5 % CUSTO DE IMPLANTAÇÃO REDES COLETORAS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS Poço de Visita (PV): dispositivo visitável que pode substituir qualquer um dos dispositivos seguintes Terminal de Limpeza (TL): tubo que permite a introdução de equipamentos de limpeza e substitui o PV no início dos coletores (pontos de montante da rede) Caixa de Passagem (CP): câmara sem acesso, utilizadas em mudanças de material, direção ou declividade Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL): dispositivo não visitável, permite a introdução de equipamentos de limpeza. Também conhecido como poço de inspeção (PI) 23 acesso para limpeza REDES COLETORAS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS Início dos coletores Mudanças de direção Mudanças de declividade Mudanças de material Degraus Reunião de até 3 coletores Tubo de queda Reunião com mais de 3 coletores Ø ≥ 400 mm Profundidade ≥ 3,0 m 24 TL CP TIL distância máxima de 100 m entre acessos (TL, TIL ou PV) PV PV em alvenaria 25 Tubulação D H E 150 a 450 mm 1,0 m 1,8 m 2,35 m 500 a 800 mm 1,2 m 2,0 m 2,25 m com tubo de queda (TQ) neste exemplo... Detalhe do Fundo do PV canaletas de argamassa para direcionamento do fluxo D e ta lh e d o F u n d o (c a n a le ta s ) NOTAS: 1) Executa-se chaminé somente quando H > 2,50 m 2) Medidas em metros PV em aduelas de concreto armado pré moldado Tubulação B ø 150 a 450 mm 1,0 m ø 500 a 800 mm 1,2 m 26 Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL) 27 TIL (plástico) TIL (concreto) TIL (alvenaria) Terminal de Limpeza (TL) 28 Caixa de Passagem (CP) ø (mm) A (m) B (m) C (m) D (m) 150 0,45 0,23 0,53 0,18 200 0,60 0,30 0,60 0,24 250 0,75 0,38 0,68 0,30 300 0,90 0,45 0,75 0,36 29 TRAÇADO DA REDE rede tipo perpendicular 30 Topografia e arruamento! TRAÇADO DA REDE: rede em leque 31 Topografia e arruamento! TRAÇADO DA REDE: radial ou distrital 32 Regiões planas. Orientação do fluxo dos esgotos nos órgãos acessórios Traçado de rede conforme orientação do fluxo ACESSÓRIOS x TRAÇADO 33 ACESSÓRIOS x TRAÇADO 34 O traçado sempre se inicia nos pontos de cotas mais elevadas instalando-se um TL; O traçado deve seguir ao máximo as declividades do terreno evitando-se declividades contrárias à da topografia, salvo em trechos curtos onde não houver outra opção; O PV e o TIL podem receber mais de uma ligação afluente, mas devem apresentar uma só saída; Deve-se reduzir ao mínimo possível o número de bacias de drenagem, minimizando-se assim também o número de elevatórias e a extensão de interceptores. Exemplo: Traçado de Rede Simples 35 Depende dos seguintes fatores: interferências (galerias de águas pluviais, cabos telefônicos e elétricos, adutoras, redes de água, tubulação de gás); profundidade dos coletores; tráfego; largura da rua; soleiras dos prédios, etc. Possíveis localizações da tubulação na via pública 36 Localização da rede em planta: interferências 37 A distância vertical entre tubulações que se cruzam deve ser igual ou superior a 0,5 m. REDE DUPLA Vias com tráfego intenso; Vias com largura entre os alinhamentos dos lotes > 14 m para ruas asfaltadas, ou 18 m para ruas de terras; Vias com interferências que impossibilitem o assentamento do coletor no leito carroçável, ou que constituam empecilho à execução das ligações prediais. Nesses casos, a tubulação poderá ser assentada no passeio, desde que a sua largura seja de preferência superior a 2,0 m ou a2,5 m, dependendo do tipo de solo, e que não existam interferências que dificultem a obra. 38 Rede Dupla em paralelo com coletor tronco ou coletor profundo 39 REDE SIMPLES Utilizada quando não ocorrer nenhum dos casos citados anteriormente. Os coletores serão lançados no eixo carroçável, ou no terço do leito carroçável. Caso em um dos lados da rua existam soleiras negativas, o coletor deverá ser lançado no terço correspondente. 40 REDE SIMPLES 41 Posicionada do lado da soleira negativa, a rede fica mais rasa INTERCEPTORES e EMISSÁRIOS (LR) 42 SISTEMAS ALTERNATIVOS Sistema condominial de esgoto Redes de coleta e transporte de esgoto decantado Redes pressurizadas e a vácuo Dispositivo gerador de descarga 43 SISTEMA CONDOMINIAL Origem: Rio Grande do Norte Características: Outra forma de concepção do traçado de redes Formação de condomínio Operação e manutenção: condomínio Dimensionamento hidráulico: método convencional Declividade mínima: 0,006 m/m 44 SISTEMA CONDOMINIAL - TRAÇADO 45 OBS: Analogia com instalação predial domiciliar de esgotamento sanitário, porém no interior de uma quadra. CONDOMINIAL x CONVENCIONAL 46 Sistema convencional Sistema condominial SISTEMA CONDOMINIAL Características: Diâmetro da ligação ao ramal condominial: 100 mm, com declividade mínima de 1%; Diâmetro mínimo do ramal condominial: 100 mm, com declividade mínima de 0,006 m/m; Utilização das caixas de inspeção no interior das quadras, com recobrimento mínimo de 0,30 m. 47 SISTEMA CONDOMINIAL 48 Vantagens: Menor extensão das ligações prediais e coletores públicos; Baixo custo de construção dos coletores, cerca de 57% mais econômicos que os convencionais; Custo menor da operação; Maior participação dos usuários. SISTEMA CONDOMINIAL 49 Desvantagens: Uso indevido dos coletores de esgoto, tais como, lançamento de águas pluviais e resíduos sólidos urbanos pode comprometer seu funcionamento; Menor atenção na operação e manutenção dos coletores por parte das concessionárias; Coletores assentadas em lotes particulares, podendo haver dificuldades na inspeção, operação e manutenção pelas empresas que operam o sistema; O êxito desse sistema depende fundamentalmente da atitude dos usuários, sendo imprescindíveis uma boa comunicação, explicação, persuasão e treinamento. REDES PRESSURIZADAS 50 Parâmetros de projeto para o dimensionamento de redes pressurizadas Parâmetros do Projeto Faixa de Valores Valor Típico Bomba, kW 0,75 – 1,5 1,12 Pressão na bomba, kN/m² 200 – 275 240 Diâmetro de recalque, mm 25 – 50 30 Diâmetro da tubulação principal, mm 50 – 300 * fonte: Metcalf & Eddy (1981) REDES A VÁCUO 51 Parâmetros de projeto para o dimensionamento de redes a vácuo. Parâmetros do Projeto Faixa de Valores Valor Típico Altura do nível de água na válvula de 75 – 1000 750 descarga a vácuo, mm Diâmetro da tubulação a vácuo, mm 75 – 125 100 Vácuo mantido no tanque da elevatória, mm Hg 300 – 500 400 fonte: Metcalf & Eddy (1981) DISPOSITIVO GERADOR DE DESCARGA 52 Concepção básica do funcionamento de redes coletoras de baixa declividade, com o uso do DGD. Detalhe de instalação do DGD na cabeceira da rede. DISPOSITIVO GERADOR DE DESCARGA 53 Sistema de Esgoto Sanitário Guarujá Exercício logo depois do intervalo! 54 55 Lição de casa: ler páginas 01 a 34
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