8 - Drenagem de Aguas Residuais

Conteúdo 0. Introdução 1. Sistemas de abastecimento de água 1.1 Conceitos gerais. Principais componentes 1.2 Estações elevatórias 1.3 Choque hidráulico 2. Sistemas de drenagem de águas residuais 2.1 Conceitos gerais. Principais componentes 2.2 Estações elevatórias 2.3 Órgãos especiais 3. Sistemas de drenagem de águas pluviais 3.1 Conceitos gerais. Principais componentes 3.2 Órgãos especiais 3.2. Soluções técnicas não correntes 4. Conceitos básicos de qualidade qu alidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais. residuais. 1

2 Sistemas de drenagem de águas residuais

Sistemas de drenagem de águas residuais

2


Ciclo urbano da Água

Visita de barco aos tuneis de drenagem de Paris em 1896.

3

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Ciclo Urbano da Água

O Ciclo Urbano da Água envolve:

2.

1.

1. 2.

A captação, o tratamento, o transporte, o armazenamento e a distribuição de água; A recolha, o tratamento e a devolução ao recetor final 4


2.

1.

2.

A recolha, o tratamento e a devolução ao recetor final 5

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas de Drenagem de águas residuais A utilização por parte das comunidades tem como consequência a produção de águas residuais domésticas/ industriais. Estas águas caraterizam-se por conterem: •

Elevadas quantidades de matéria orgânica, facilmente biodegradável;

•

Outras matérias poluentes nocivas à saúde pública.

Sistemas de águas residuais subdividem-se: 1. Sistemas de Drenagem de Águas residuais domésticas:  Transporte das águas residuais domésticas/industriais desde os pontos de recolha até às respetivas Etars 2. Sistemas de Drenagem de Águas Residuais Pluviais:  Transporte das águas residuais pluviais até às linhas de água. 6

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas de Drenagem de águas residuais Classificação das águas residuais segundo a origem: •

Águas residuais domésticas;

•

Águas residuais industriais;

•

Águas residuais pluviais.

Fonte: http://www.projetosengenharia.com

Fonte: http://www.sm-castelobranco.pt

Fonte: http://www.sm-castelobranco.pt

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Percurso das Águas Residuais

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas de Drenagem de águas residuais Águas provenientes da atividade industrial. Caraterizam-se por conterem compostos físicos e químicos diversos, que dependem do tipo de indústria e processos de fabrico, podendo apresentar grande variabilidade das suas caraterísticas ao no tempo.

Domésticas

Águas provenientes de instalações sanitárias, cozinhas e zonas de lavagem de roupas, de instalações familiares ou coletivas (hotéis, salas de espetáculo, quarteis). Caraterizam-se por conterem quantidades muito significativas de matéria orgânica, facilmente biodegradável e manterem relativa constância das suas caraterísticas no tempo

Pluviais Industriais

Águas essencialmente provenientes da precipitação atmosférica, mas também as provenientes da rega de jardins, lavagem de arruamentos e pátios que geralmente são recolhidas por sarjetas e sumidouros. Caraterizam-se por apresentar menores quantidades de matéria poluente, em particular de origem orgânica. 9

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas de Drenagem de águas residuais: Finalidade

Redes de drenagem de águas residuais

Redes de drenagem de águas pluviais

Recolha e transporte a destino adequado deste tipo de águas, em condições de higiene e de modo contínuo, de forma a garantirem a segurança sanitária e de bem estar da comunidade.

Impedir que os escoamentos superficiais causem prejuízos e inconvenientes tais como danos provocados pelo arraste superficial de terrenos e pavimentos, interrupções de trânsito, inundações de pisos térreos…

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Classificação dos sistemas de Drenagem de águas residuais: Sistemas unitários: Constituídos por uma única rede de coletores em que são admitidas conjuntamente as águas residuais domésticas, industriais e pluviais. Sistemas separativos: Constituídos por duas redes de drenagem de diferente natureza: Uma destinada à drenagem de águas residuais domésticas e industriais; Outra destinada à drenagem de águas pluviais, sem ligação entre as duas. • •

De acordo com RGSPPDADAR este é o sistema a implantar em sistemas novos. Sistemas Pseudo-separativos: Sistema Constituídos pelos dois tipos de sistema anterior, expecto nos locais em que não é possível ter duas condutas.. Sistemas mistos: Sistemas em que uma parte da rede é unitária e a outra é separativa. 11

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Classificação dos sistemas de Drenagem de águas residuais: Redes unitárias vs Separativas

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Classificação dos sistemas de Drenagem de águas residuais: Redes unitárias vs Separativas

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Classificação dos sistemas de Drenagem de águas residuais: Sistema Separativo

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Classificação dos sistemas de Drenagem de águas residuais: Sistema Unitário

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Evolução histórica dos sistemas de Drenagem de Águas Residuais Domésticas

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas unitários vs. Separativos: Sistemas Unitários Vantagens e Limitações Vantagens: O sistema unitário mais vantajoso economicamente (menos material e movimento de terras). Mais fácil de construir.

•

•

Limitações:

•

Grandes variações de caudais ( com e sem precipitação) Problemas de sedimentação e septicidade : maior risco de deposição de materiais em tempo seco e maios concentração de H2S Dificuldade / incapacidade de tratamento Coletores de seção e ETAR de maiores dimensões formatos especiais Concentração de caudais pluviais

•

Necessidade de “sifonar” os órgãos de entrada (maus cheiros)

• •

• •

• •

•

Maiores encargos em energia e manutenção Inconvenientes sanitários associados ao transbordo de águas residuais em períodos de elevada precipitação. Poluição do meio recetor (linha de água) por descargas excedentes.

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas unitários vs. Separativos: Sistemas Separativos Vantagens e limitações Vantagens económicas: Redução da dimensão da ETAR Possibilidade de subdivisão da rede de águas pluviais com lançamentos em diferentes locais Permite a utilização de sarjetas não sifonadas Redução da capacidade das estações elevatórias Redes unitárias – materiais resistentes à agressividade do efluente

•

• • • •

Vantagens sanitárias: • • •

Desaparecimento de descarga de caudais em excesso por descarregadores de tempestade. Total incomunicação das águas residuais com o exterior Diminuição do risco de deposição de materiais sólidos em tempo seco ( caudal constante)

Limitações: Duplicação de tubagem Separação das águas residuais e pluviais nos edifícios mais antigos. • •

Investimento dos particulares 18

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Classificação dos sistemas de Drenagem de águas residuais de acordo com a sua constituição: Sistemas em baixa: Apenas pela rede de drenagem Sistemas em alta: Constituídos pelos emissários, estações elevatórias e ETAR Sistemas mistos: Constituídos pela rede de drenagem + emissários, estações elevatórias e ETAR in Hidráulica Urbana 2012/2013, Ana Cláudia David

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais População servida por sistemas públicos de abastecimento de água, sistemas de drenagem de águas residuais e estações de tratamento de águas residuais (ETAR) (%) em Portugal

Fonte: PEAASAR.pdf

Sistemas Antigos: Sistemas Unitários Sistemas mais recentes: Sistemas Separativos

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Sistemas de Unitários de drenagem

São projetados para recolher no mesmo coletor águas pluviais e efluentes domésticos e industriais. Estes sistemas asseguram o transporte de todas as águas residuais recolhidas para uma ETAR, para serem tratadas e posteriormente lançadas no meio recetor aquático. Durante um período de tempestade ou degelo, o volume de água pode exceder a capacidade de todos os elementos do sistema, coletores, caixas de visita, estações elevatórias, Etars, provocando transbordos e descargas residuais em excesso diretamente para rios, ribeiras e outros meios aquáticos. Estas descargas contém para além das águas pluviais, águas residuais e industriais não tratadas, materiais tóxicos, detritos e outros poluentes arrastados dos arruamentos urbanos e zonas de aparcamento.

21


in Hidráulica Urbana 2012/2013, Ana Cláudia David

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Estas descargas acarretam impactos significativos na qualidade da água e nos ecossistemas aquáticos, bem como problemas de saúde pública, devido a exposições através de atividades recreativas, constituindo grande preocupação nos aglomerados urbanos que ainda utilizam estes sistemas.

As soluções adotadas passam pelo armazenamento temporário dos efluentes globais em bacias de retenção ou reservatórios anti inundação (enterrados), desigandos por Stormwater Reservoirs.

Os Stromwater Reservoirs, atenuam o efeito das inundações, ao permitiram a retenção de detritos e uma redução da carga poluidora das águas residuais armazenadas, antes de serem encaminhadas, se necessário para um tratamento complementar na ETAR.

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Impactos significativos na qualidade da água e nos ecossistemas aquáticos

Fonte: Projeto Rios

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Stormwater Reservoirs

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29

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas

Os Sistemas de Drenagem de águas residuais domésticas são constituídos por:

•

Redes de coletores

•

Instalações de tratamento

•

Dispositivos de descarga final 30


1. Redes interiores dos edifícios: Águas residuais domésticas e industriais; Águas pluviais. • •

2. Ramais de ligação às redes de gerais de drenagem pública

3. Redes gerais de saneamento público constituída por coletores e órgãos acessórios ( câmaras de visita, sarjetas e sumidouros)

31

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 4. Instalações elevatórias 5. Interceptores e emissários 6. Estações de tratamento 7. Exutores de lançamento e destino final

8. Órgãos acessórios     

Câmaras de visita; Câmaras de corrente de varrer; Descarregadores de tempestade; Sifões invertidos; Instalações elevatórias. 32


33

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 1. Redes interiores dos edifícios: a) Águas residuais domésticas e industriais b) Águas pluviais.

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 2.

Ramais de ligação

Todos os prédios deverão ser ligados à rede de drenagem por ramais de ligação privativos, um doméstico e um pluvial. Em sistemas unitários poderá admitir-se a existência de um único ramal. •

A inserção dos ramais de ligação na rede pública :     

Por meio de forquilhas simples com ângulo de incidência menor ou igual a 67º30´ sempre no sentido do escoamento, ou Por meio de câmaras de visita; D min = 125 mm; Inclinação > 1% ( desejável entre 2% e 4%) Materiais: grés vidrado, FF, PVC rígido, PP

. 35


Ramais de ligação

Ligação da coletores de média e grande dimensão

Ramais de ligação a coletores pouco enterrados Ramais de ligação a coletores profundos

36


37

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmara de ramal de ligação

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Coletores, interceptores e emissários

Coletores Têm como função a recolha e posterior transporte das águas chegadas a partir dos ramais de ligação. O escoamento deve processar-se com superfície livre. Nas redes separativas, é obrigatório o aumento do diâmetro das tubagem de montante para jusante, isto é, um coletor só pode descarregar num outro de diâmetro igual ou superior. Nas redes unitárias ou separativas pluviais, aceita-se redução de diâmetro para jusante, desde que se mantenha a capacidade de transporte.

39

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Instalação: • • •

• •

•

Instalados entre câmaras de visita sempre com traçado retílíneo; L máx = 60 m ou 100 m quando visitáveis (h interior > 1,60 m); D min = 200 mm; Implantação em arruamentos urbanos e em geral no eixo da via; Profundidades ≥ a 1 m, (quando menor

ter proteção em relação a sobrecargas).

Materiais mais utilizados: grés vidrado, PVC rígido, PP e FFd

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Posição relativa dos coletores pluviais e de águas residuais, perfil transversal

Águas residuais

Águas pluviais

Águas pluviais

Águas residuais Posição relativa dos coletores e caixas de visita, em plant a 41

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 2.

Coleto Coletores res,, inter intercep ceptor tores es e emissá emissário rioss

Interceptores São uma canalização principal periférica periférica , para o qual drenam os coletores. coletores . Encontram- se essencialmente junto a cursos de água, quando um aglomerado populacional se situa numa encosta que drena para curso de água.

Emissários São canalizações de grandes dimensões, que conduzem a água residual drenada até à estação de tratamento . Estas canalizações têm apenas funções de transporte, não fazendo recolha de águas ág uas residuais ao longo do seu traçado.

42

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 3.

Órgã Ór gãos os ac ace ess ssór ório ioss

São por norma executados “in situ”, em alvenaria ou em betão, sendo que nos últimos anos se

tem verificado a sua existência em elementos pré-fabricados em materiais plásticos. Estes órgão representam uma significativa parcela do custo do sistema de drenagem, podendo mesmo chegar aos 50% do custo global do sistema. sistema.

Câmaras de visita São os órgãos mais numerosos nas redes de drenagem. A sua função é permitir a inspeção e limpeza dos coletores, a remoção de obstruções e a verificação das caraterísticas de escoamento e da qualidade das águas residuais.

43

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de visita: Localização Localização e regras de implantação, Artigos Artigos 155.º e 159.º RGSPPDADAR: •

Nas confluências dos coletores (2) (2);;

•

Nas cabeceiras das redes, (1) (1);;

•

Nos pontos de mudança de direção ( em planta), (3) (3);;

•

Nos pontos de mudança de inclinação;

•

Nos pontos de mudança de diâmetro;

•

Nas quedas ( desníveis bruscos);

•

Nos alinhamentos retos, com afastamento máximo de 60 metros entre caixas de visita consecutivas, para coletores não visitáveis e máximo de 100 metros no caso de coletores visitáveis ( coletores com alturas superiores a 1.60 m, artº 13 do RGSPPDADAR) (4) (4).. 44

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Câmaras de visita: Localização e regras de implantação, Artigos 156.º e 159.º RGSPPDADAR:

45

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Câmaras de visita: Localização e regras de implantação, Artigos 156.º e 159.º RGSPPDADAR: Câmaras de visita para coletores com D ≥ 600 mm

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de visita : - Tipos Artigo 156.º RGSPPDADAR As câmaras de visita podem ser dos seguintes tipos: •

De planta retangular ou circular;

•

Com cobertura plana ou troncocónica assimétrica;

•

Com geratriz vertical;

Quanto á sua posição em relação ao alinhamento do coletor: •

Centradas

•

Descentradas, permite melhor acesso pelo pessoal de exploração.

47


48

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de visita :Elementos Constituintes Artigo 157.º RGSPPDADAR As câmaras de visita são constituídas por: 

Soleira;



Corpo, formado pelas paredes;



Cobertura ;



Dispositivos de acesso, degraus encastrados ou escada fixa ou amovíveis em casos de profundidades iguais ou superiores a 1,70 m;



Dispositivo de fecho resistente.

49

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Câmaras de visita: Localização e regras de implantação, Artigos 156.º e 159.º RGSPPDADAR: Degraus encastrados normalizados, exemplo:

Fonte: Órgãos Gerais dos sistemas de drenagem, IST

50

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de visita :Dimensão mínima Artigo 158.º RGSPPDADAR:

•

Dimensão mínima em planta: •

•

•

Igual ou superior 1 metro se a profundidade inferior a 2,5 m; Igual ou superior a 1,25, para profundidades superiores a 2,5 metros qualquer que seja a tipologia ( retangular ou circular).

A relação largura/ profundidade deve ter sempre em atenção e consideração os aspetos de operacionalidade e segurança do pessoal da exploração.

51

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de visita: Natureza dos materiais Artigo 160.º RGSPPDADAR: •

Soleira, corpo e cobertura: Betão simples; Betão ou armado consoante os esforços previsíveis; • •

•

Dispositivos de fecho e acesso: Devem ser fixos; Em ferro fundido, Grafite lamelar ou esferoidal ou; Outro tipo de material resistente à corrosão. • • •

•

•

A tampa : Betão armado; Uma combinação com os materiais anteriores, prevendo a aderência entre eles. • •

52

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas •

Dispositivos de fecho e acesso, classificados consoante a carga (carga de ensaio):

(carga de ensaio de 15 kN) - zonas utilizadas exclusivamente por peões e ciclistas e outras comparáveis, tais como espaços verdes; •

•

•

Classe A15

(carga de ensaio de 125 kN) - passeios, áreas e silos de estacionamento reservados a viaturas ligeiras, zonas reservadas a peões e abertas ocasionalmente ao trânsito (para ambulâncias, carros de limpeza pública e similares); Classe B125

Classe C250 (carga de ensaio de 250 kN) - bermas de ruas e estradas e zonas de valeta que, medidas a partir da borda do lancil, se estendam, no máximo, a 0,50 m em direção à via de circulação e de 0,20 m em relação ao passeio; (carga de ensaio de 400 kN) - vias de circulação;

•

Classe D400

•

Classe E600

•

Classe F900

(carga de ensaio de 600 kN) - zonas de circulação privadas submetidas a cargas particularmente elevadas, tais corno recintos industriais e similares; (carga de ensaio de 900 kN) - zonas especiais, tais como pistas de aviação de aeroportos 53

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas •

Zonas de utilização dos dispositivos de fecho de câmaras de visita (classes A15 a D400)


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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de visita: Classificação de acordo com as suas funções: 1. Câmaras de visita de ressalto ou queda guiada (para vencer desníveis de montante para jusante); 2. Câmaras de visita de passagem; 3. Câmaras de visita de mudança de direção; 4. Câmaras de visita de junção. Dado o seu elevado custo a sua substituição por outros dispositivos alternativos pode ser prevista em projeto. Um exemplo é a tubagem de Inspeção e Limpeza – TIL. A TIL é um dispositivo destinado a permitir a inspeção e limpeza, a partir da superfície sem que haja contato físico entre o operador e as canalizações ou escoamento. 55



56

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Câmaras de visita de vários materiais:

57

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de corrente de varrer  •

Função: Promover a remoção de sedimentos depositados nas tubagens em situações em que o escoamento não tenha capacidade de os arrastar para jusante, nomeadamente: •

•

onde os caudais são pouco significativos ( junto das cabeceiras); e/ou quando os declives são pouco acentuados.



Classificação quanto ao processo de utilização:

•

Manuais;

•

Automáticas; 58

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas  •

• •

 •

• •

Câmaras de corrente de varrer manuais: São dotadas de comportas que abrem manualmente; O enchimento da câmara com água é feito por meio de mangueira ou dispositivo semelhante. Uma vez cheia é feita a abertura da comporta, que provoca um escoamento da massa líquida para o coletor de jusante, promovendo a limpeza do mesmo. Câmaras de corrente de varrer automáticas: Possui no fundo da caixa um sifão; O sistema de enchimento é automático ao fim de determinados períodos de tempo ( p ex 24 h). Uma vez cheio o tanque, o sifão entra em funcionamento e descarrega a água para o coletor.

Os sistemas devem ser dimensionados de forma a que estes dispositivos não sejam necessários, devem preferencialmente os coletores serem dimensionados com capacidade para autolimpeza. Pelo artigo 161 do RGSPPDADAR, os novos sistemas não necessitam deste tipo de instalações. 59

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de corrente de varrer manuais (exemplo 1)

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Câmaras de corrente de varrer automáticas (exemplo 1)

Corte A-A’


Corte B-B’

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Descarregadores de Tempestade  •

 •

•

Função: Descarregar caudais que excedam um determinado valor ( seis x o caudal médio de tempo seco), provenientes de chuvadas, tendo no entanto misturados caudais residuais domésticos e/ou industriais. Localização: Em pontos cuidadosamente selecionados de modo a não sobre dimensionar os coletores de jusante ou mesmo as Etars. Por norma junto a linhas de água ou meios recetores com capacidade de autodepuração adequada às descargas a efetuar;



Funcionamento:

•

Devendo definir-se um critério de diluição a partir do qual se pode efetuar o lançamento. 62

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Descarregadores de tempestade: - Dimensionamento, Artigo 168.º RGSPPDADAR: O caudal do descarregador de tempestade dever ter em conta os seguintes fatores: •

Grau de diluição do efluente descarregado, suscetível de ser aceite pelo meio recetor;

•

Não perturbar o bom funcionamento das instalações a jusante;

•

Assegurar o encaminhamento de sólidos flutuantes para a estação de tratamento;

•

Não afetar a economia do custo global do sistema;

•

Não ultrapassar seis vezes o caudal médio de tempo seco.

63

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Descarregadores de tempestade:

Fonte: Sistemas de drenagem de águas residuais, IST

64

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Sifões Invertidos 

Função:

São canalizações rebaixadas, com escoamento sob pressão, para realizar a travessia de obstáculos nos troços de coletores, por existência cursos de água, linhas de caminho de ferro, ou canal. 

Características:

A sua principal vantagem relativamente às instalações elevatórias é que não necessitam de equipamentos eletromecânicos, tornando-se mais económicos. 

Dimensionamento:

Devem ser projetados para com uma velocidade mínima superior a 1m/s, de forma a garantir o arrastamento das partículas sólidas. 65


 •

•

O caudal é dividido a montante do sifão numa caixa separadora de caudais para dois ou mais sifões de diâmetros inferiores ao da tubagem mas iguais, colocados em paralelo, de modo a que cada um escoa o caudal mínimo, com velocidade igual ou superior a 1m/s. Para grandes variações de caudais ao longo do período de vida da obra da ordem Qmáx/Qmin >5 o sifão deverá ter no mínimo 3 canalizações que deverão funcionar em simultâneo no horizonte de projeto em períodos de caudal máximo. 

•

Funcionamento:

Composição:

As canalizações devem ser em betão armado, aço ou ferro fundido confinado em proteção de betão para garantia de melhor estabilidade estrutural. 66

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas  •

•

Composição:

Devem ser previstas duas câmaras visitáveis, uma na entrada e outra na saída, de forma a possibilitar a visita da canalização e como plataformas subterrâneas de manobras para o encaminhamento dos caudais, evitando refluxos nos diversos ramos através de um sistema de descarregadores e comportas.

Deverão ser dotados de câmaras e limpeza, compartimento visitável, instalado sob a câmara de entrada e ligada em troço reto diretamente ou sifão, controlados por válvulas ou comportas.

67

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 

Sifões invertidos atravessamento de obras especiais: Túneis

.

Fonte: Sistemas de drenagem de águas residuais, IST 68

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Instalações Elevatórias  •

Função: Recolha das águas residuais afluentes, para aplicar-lhe um tratamento preliminar e aumentar a sua energia mecânica total.



Utilização:

•

Vencer perfis ascendentes; Ou

•

Situações em que se preveja que ao manter o escoamento gravítico se possam atingir profundidades excessivas.

69

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Elementos constituintes das redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas: Influência no traçado da rede

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas: Localização das tubagens na via pública Artigo 136.º RGSPPDADAR

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas: Localização das tubagens na via pública

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Conceção e dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais Regulamentos e Normas em vigor: 1. Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR 2. Série de Normas Portuguesas NP EN 752: Sistemas Públicos de Águas Residuais ( 7 partes): Parte 1: Generalidades e definições Parte 2: Requisitos e Desempenho Parte 3: Conceção Parte 4: Dimensionamento hidráulico e considerações ambientais Parte 5: Reabilitação Parte 6: Instalações elevatórias Parte 7: Exploração e manutenção 3. Norma EN 13508-2: Estados dos sistemas públicos de drenagem de águas residuais: Parte 1: Avaliação do estado do sistema Parte 2: Sistema de codificação da inspeção visual

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Conceção e dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Título IV, Artª s 114 a 197 Etapas para a conceção e Dimensionamento do Sistema: 1. Recolha de informações: Área urbanizada abrangida Condicionantes locais do projeto • •

2. Recolha de elementos de base para o dimensionamento: População Consumos Cartografia • • •

3. Análise das eventuais alternativas de traçado e das componentes do sistema: Face às condicionantes topográficas Modo como se irá processar o tratamento das águas residuais e/ou o seu destino final. •

•

74

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Conceção e dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais 4. Escolha , após análise comparativa de soluções alternativas : Técnica e económica: Investimento inicial construção e de exploração do sistema Solução de traçado mais adequada. • •

5. Dimensionamento hidráulico-sanitário: Coletores (diâmetro, inclinação); Componentes do sistema, exigidos pela solução adotada, para os caudais de projeto. • •

6. Preparação de Peças Escritas e Desenhadas que permitam a execução das obras e sirvam de base para a sua conveniente exploração: Memória descritiva Mapas de medições e orçamentos Cláusulas técnicas gerais e especiais e caderno de encargos Ficha características dos equipamentos Programa de concurso e anúncio do concurso Plano de segurança e saúde e Plano de gestão ambiental Peças desenhadas •

• • • •

• •

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Conceção e dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais Etapas de Estudo: 1. Traçado do sistema em planta; 2. Determinação dos caudais de dimensionamento 3. Dimensionamento hidráulico-sanitário e traçado da rede em perfil longitudinal

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2 Sistemas de drenagem de águas residuais Conceção e dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais Traçado do sistema em planta 1. Levantamento topográfico (à escala 1/1000 ou 1/2000), por cartografia adequada da zona já urbanizada e da zona da futura expansão, onde figure toda a informação adequada (linhas de água, vias de comunicação, etc.) 2.

Estudo do traçado / Definição do primeiro traçado – Base cartografia e consulta de cadastros e escoamento com superfície livre, por gravidade: Função da topografia da zona Natureza do terreno; • •

•

3.

Interferência com outras infraestruturas existentes (águas, gás, eletricidade, …)

Deslocação ao local para recolha de informações mais detalhadas : Melhor localização dos ramais de ligação Natureza do terreno ( areia, terra ou rocha (dura ou branda) • •

77

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Conceção e dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais 3. Deslocação ao local para recolha de informações mais detalhadas : (continuação) •

•

Tipo de acabamentos dos pavimentos Modo de atravessamento de linhas de água: Pontes Viadutos Traçado do emissário/(s), análise de eventuais alternativas Níveis freáticos (execução da obra e avaliação dos caudais de infiltração) Se estiverem previstas estações elevatórias: Analisar terreno no local previsto Condições de alimentação de energia elétrica. Analisar possibilidade instalação de Etars, mesmo que não prevista na etapa de projeto: Analisar terreno no local previsto Condições de alimentação de energia elétrica. • •

• • •

• •

•

•

•

4.

Localização das caixas de visita 78

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Redes de Drenagem de Águas Residuais Domésticas: Traçado em Planta

79


Dimensionamento de Sistemas de drenagem de águas residuais

Representação do sistema de saneamento da Costa de Caparica Ist, Sistemas de drenagem de águas residuais

80

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Caudais de Dimensionamento Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 132 1 - Caudais no horizonte de projeto = Caudais médios anuais (Qma) afetados de um fator de ponta instantâneo, a que se adiciona o caudal de infiltração.

QTotal = Q pop + Q ind. + Q inf sendo: QTotal - caudal total a drenar pelo coletor Q pop - caudal derivado da população Q ind. - caudal devido à atividade industrial Q inf. - caudal de infiltração de aguas subterrâneas e de afluências pluviais

3. Para o ano de inicio da exploração do sistema deve ser feita a verificação das condições hidráulico-sanitárias de escoamento.

81

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Q pop - caudal derivado da população Q pop = Fph x (

Σ

Kr x População x Capitação AR )

Em que : Fph - fator de ponta horário

Kr - coeficiente de afluência que varia entre Resulta do facto de que nem toda a agua consumida é drenada (perdas, regas de zonas verdes ajardinadas ou agrícolas, das lavagens, dos hábitos de vida da população, etc.);

Decreto Regulamentar no 23/95 – Artigo 123°: Fator de afluência a rede Fh 1. Fator de afluência a rede é o valor pelo qual se deve multiplicar a capitação de consumo de agua para se obter a capitação de afluência a rede de aguas residuais domesticas.

82

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Fator de Ponta e de afluência: 1. O caudal instantâneo de água residual afluente a um sistema de drenagem de águas residuais de um determinado aglomerado populacional é, por norma, inferior que o caudal instantâneo obtido do Sistema de abastecimento de água correspondente, uma vez que nem toda a água distribuída chega à rede de drenagem. Existem perdas na própria rede de abastecimento e “perdem-se” as águas utilizadas na rega de jardins e logradouros, agricultura, lavagem de pátios, logradouros e arruamentos.

Fator de afluência à rede varia entre 0,7 a 0,9 Caudal de águas residuais (Q AR) = F af x Caudal de abastecimento de água (Q AA) 2. Por outro lado, como os sistemas de drenagem têm uma maior capacidade de armazenamento que “amortece as pontas”, o tempo de afluência dos volumes de água residual à rede é maior que o tempo de afluência dos volumes de abastecimento de água, pelo que:

Fator de ponta horário de abastecimento de água

Fator de ponta horário de água residual 83

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Q inf. - caudal de infiltração de aguas subterrâneas e de afluências pluviais

0 < Qinf < Qmda

De acordo com o Artº 126

Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR :

D < 300 mm: Qinf = Qmda D > 300 mm: Qinf = Caudal 0.5 a 4 m3/dia/km de rede e por cm de diâmetro ( conforme se trate de redes recentes/a construir, ou redes precárias)

Depende: • • • •

Das características hidrogeológicas do solo; Da posição no nível freático relativamente aos coletores Da qualidade de execução da rede Do tipo e estado de conservação do material dos coletores e das juntas 84

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Estudo da População e Capitação População Capitação

Previsão das evoluções ao longo período do projeto

Critérios de dimensionamento Hidráulico – Sanitário Deverão ser observadas as características dos caudais a escoar , a sua variação, os seus valores extremos e as características dos sólidos transportados;

Características dos caudais de projeto:

Ano 0, Caudal de ponta no inicio de exploração da rede para verificação de autolimpeza; Ano horizonte, Caudal de ponta no ano horizonte de projeto para verificação da capacidade máxima do escoamento

3. Autolimpeza: Condições de escoamento para o caudal de ponta (inicio de exploração da rede), tais que os sólidos depositados nas horas mortas possam ser arrastadas em horas de ponta. 85

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico Sanitário: Disposições regulamentares e construtivas Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 134 e 135 Diâmetro mínimo: D min = 200 mm e para redes separativas a seção nunca pode diminuir para jusante.

Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 133 Altura máxima do escoamento: •

•

D ≤ 500 mm

h /D = 0,50

D > 500 mm

h /D = 0,75

a) coletores domésticos:

b) coletores unitários e separativos pluviais:

h /D = 1

Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 133 Velocidade máxima de escoamento: •

V máx = 3 m/s para coletores domésticos 86

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico Sanitário: Disposições regulamentares e construtivas Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 133 Inclinações mínimas e máximas: •

J min = 0,3 %

Regulamento Nacional (admitem-se inclinações inferiores desde que seja garantido o rigor do nivelamento, o poder de transporte e a estabilidade do assentamento)

•

J máx = 15%

Regulamento Nacional (salvo se previstos dispositivos especiais de ancoragem do coletor)

Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 133 Auto limpeza: (Velocidade do escoamento para o caudal de ponta no início de exploração, •

V min = 0.6 m/s para coletores domésticos

•

V min = 0.9 m/s para coletores unitários ou separativos pluviais

Para coletores de cabeceira AR estabelecer declives que assegurem estes valores limites para Q d seção cheia.

87

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Cálculo de caudais por trecho 1.

Distribuição da população por trechos

2.

Cálculo da população acumulada servida por cada trecho

3.

Cálculo do caudal médio:

Qm = (Pop x Cap x F afl)/ 86.400 4.

Cálculo do caudal proveniente das Indústrias

5.

Cálculo do caudal de infiltração (artº 126)

0 < Qinf < Qm D ≤ 300 mm

Qinf = Qm

D > 300 mm

Caudal 0.5 a 4 m3/dia/km de rede e por cm de Ø

6.

Cálculo do caudal de ponta total

Qp = Qm x Fph + Qind + Qinf

88

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Cálculo de caudais por trecho 7.

Dimensionamento:

89

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Cálculo de coletores gravíticos de Águas Residuais

90

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Seleção da Inclinação dos Coletores Objetivo: Minimizar Movimento de Terras Ideal:

Coletores paralelos ao terreno Profundidade mínima regulamentar ( 1,0 m)

Exemplos de Situações Típicas 1.

I Terreno < I min :

2.

I min < I Terreno < I máx

Terreno plano ou com inclinação contrária

91

2 Sistemas de drenagem de águas residuais 3.

I min < I ideal < I máx

4.

I Terreno > I máx

Nota: I ideal: Inclinação que se obtém unindo a cota de soleira da caixa de visita de montante, com a cota da caixa de visita de jusante a que corresponde a profundidade mínima. 92

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Seleção da Inclinação dos Coletores : Resumo

1. Adotar inclinações que minimizem o volume de escavação (chegar a jusante com a profundidade mínima). 2. Respeitar inclinações máximas e mínimas (a discutir no dimensionamento hidráulico). 3. Profundidade de assentamento mínima de 1,00 m , medida sobre o extradorso dos coletores, (poderá ser menor, em casos excecionais). 4. Alinhamento dos coletores em perfil longitudinal: •

•

•

•

Alinhar os coletores pelas geratrizes interiores superiores Cota da linha de energia especifica a montante da caixa de visita igual a cota da linha de energia especifica a jusante, mais uma dada queda em caso de mudança de altura ( queda guiada). Progressão crescente dos diâmetros de montante para jusante da rede ( no caso das redes separativas). Diâmetro mínimo regulamentar de 200 mm, considerado no RGSPPDADAR .

93

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Resumo :Outras regras de implantação dos coletores 1.

A inserção de um coletor noutro deve ser efetuado no sentido do escoamento;

2.

Nas alterações de diâmetro dos coletores deve haver sempre a concordância da geratriz superior interior dos coletores , para evitar regolfos e entupimentos e garantir a continuidade da veia líquida);

3.

Nas variações de altura: quedas simples (se desnível ≤ 0,50 m) ou guiada (se > 0,50 m);

94

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Perfil Longitudinal dos Coletores

95

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico-Sanitário: Caraterísticas Hidráulicas do Escoamento O dimensionamento da secção faz-se para o caudal máximo e para coletores circulares: Expressões das caraterísticas geométricas das seções são:

96

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico-Sanitário: Caraterísticas Hidráulicas do Escoamento Calcular: YeV

Conhecido: Q, Ø e I

Para cada Trecho:

Métodos de Cálculo: Método Gráfico Método Analítico • •

Método Gráfico: 1. 2. 3.

Calcular QSC e VSC Calcular Q/ QSC Ábaco das caraterísticas hidráulicas da seção: 3.1- Q/QSC y/d Y

Curva Q

curva de V

V/VSC

97

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico-Sanitário: Método Gráfico 1. Calcular QSC e VSC •

QSC : Caudal para a seção cheia

•

VSC : Velocidade média de escoamento para a seção cheia

2. Calcular Q/ QSC 3. Ábaco das caraterísticas hidráulicas da seção:

Y/D

Q/QSC

Y

Curva Q

Curva V

V/ VSC

V 98

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico-Sanitário: Método Analítico

1. Manning – Strickler

R – Raio Hidráulico ; Ks – Coeficiente de rugosidade do material 2. Malafaia Proença:

99


100


101

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Hidráulico-Sanitário: Outro Tipo de seções Fonte: A. Lencastre, “ Hidráulica Geral”

102

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Dimensionamento Dimensionament o Hidráulico-Sanitário: Outro Tipo de seções

103

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Intersectores e Emissários 1. Carate Caraterís rístic ticas as gerai geraiss idêntic idênticas as às dos dos coletor coletores; es; 2. De um modo geral geral não não recebem recebem águas águas residua residuais is ao longo longo do seu seu traça traçado do 3. Traçados, Traçados, são são por norma, norma, ao longo longo das das margens margens dos rios rios (em (em vales) vales) ou ao longo longo da costa 4. Prob Proble lema mass espec específ ífic icos os:: 1. Cole Coleto tore ress de mai maior ores es diâ diâme metr tros os;; 2. Impl Implan anta taçã ção o em terr terren enos os difí difíce ceis is;;

104

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Transporte de água residual sobpressão

EEE Bacia da da Tijuca, Tijuca, Brasil

EEE Jardim Esperança, Esperança, Brasil Fonte: Hidrovector Bombas

105

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Transporte de água residual sobrepressão Sistemas de Drenagem Convencionais: •

Troços sob pressão inseridos em sistemas de funcionamento essencialmente gravítico ( com superfície livre)

•

Condutas gravíticas: alimentadas por tanques de sifão automático, ou;

•

Condutas elevatórias: alimentadas por bombas ou ejetores

Sistemas de Drenagem Não Convencionais: •

Sistemas sob pressão

•

Sistemas por vácuo

•

Sistemas de pequeno diâmetro ou de “esgotos decantados”.

106

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Transporte de água residual sobrepressão Controlo do escoamento: Tanques de sifão Automático Tanque Shöne ou Câmaras de Carga

107

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Transporte de água residual sobrepressão

Controlo do escoamento: Bombas

108

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Condutas Gravíticas sob Pressão/ Condutas Elevatórias: 1.

2.

Principais características a considerar no dimensionamento: •

Diâmetros mínimos: Ø min = 100 mm;

•

V min = 0,7 m/s ( excecionalmente V min = 0,6 m/s)

Nos traçados •

•

O perfil longitudinal deve ser preferencialmente ascendente e pouco extenso ( de forma a evitar formação de gás sulfídrico). Evitar ventosas e descargas de fundo: • •

Ventosas são focos de maus cheiros e quando instaladas em câmaras, existe o perigo de acesso . Câmaras de descarga, possibilidade de formação de depósitos que originam maus cheiros e problemas de carácter sanitário. Quando necessárias, salvaguardar condições de salubridade e ambiente.

3.

Ventilação de condutas: Em caso de necessidade utilizar apenas tubos de ventilação.

4.

Choque hidráulico elevatórias - Cria dificuldades de funcionamento dos dispositivos de proteção. 109

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Instalações Elevatórias de Águas Residuais: 1.

Justificam-se:

2.

•

Questões de orografia da zona a drenar: condicionamentos topográficos,

•

Quando se revela a alternativa mais adequada face ao transporte gravítico com superfície livre.

Principais considerações: Decreto Regulamentar nº 23/1995 – RGSPPDADAR – Artº 171 a 175: •

Especificidades mais relevantes: Caudais afluentes Tempo de retenção na câmara de aspiração Caudal de elevação ou bombado. • •

•

•

Principais riscos ou problemas a ter em conta: Septicidade no poço de bombagem e na conduta elevatória Choque hidráulico Problemas ambientais em casos de descarga de emergência para o meio recetor. •

• •

•

Principais cuidados na localização: Proximidade de pontos de energia Disponibilidade de meio recetor Enquadramento urbano • •

•

110

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Instalações Elevatórias de Águas Residuais: Composição: Órgãos Fundamentais: . Câmara de bombagem . Grupos elevatórios e condutas associadas Equipamento de Proteção, comando e controlo . Válvulas (Seccionado – Retenção) . Medidores (caudal, níveis) . Reguladores de nível (bóias ou sensores) Órgãos Complementares . Grades (manuais ou mecânicas)/tamisadores . Desarenador . Ventiladores e filtro para controlo de odores . Equipamento de recolha e empilhamento de resíduos . Equipamentos para controlo de septicidade . Equipamentos para controlo do choque hidráulico (Ex: RAC) IE em corte (Fonte: IST)

111

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Estações Elevatórias de Águas Residuais: 1. Principais tipos de instalações elevatórias:

2.

•

Estações elevatórias (EEAR);

•

Postos de bombagem

Tipos de máquinas elevatórias: •

Grupos submersíveis;

•

Bombas submersas com motos a seco;

•

Grupos não submersíveis;

•

Parafusos de Arquimedes

•

Ejetores 112

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Estações Elevatórias de Águas Residuais: 3. Classificação quanto ao Tipo de Grupo Elevatório •

Bombas submersíveis: •

• •

•

Com motor e bomba monobloco ( grupo submersíveis) Com motor a seco e bomba submersa Em câmara seca ( risco de inundações c/ acesso direto à bomba)

Bombas não submersíveis: • •

Bombas de eixo horizontal Bombas de eixo vertical

113

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Estações Elevatórias de Águas Residuais: 3. Classificação quanto à localização do equipamento em relação à superfície do terreno: 1. Estações semi-enterradas 2. Estações enterradas ou subterrâneas

114

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Bombas Centrífugas para água com carreamento sólido: •

•

•

Bombas com capacidade de transportar sólidos em suspensão no fluído, de forma a evitar /reduzir riscos de obstrução ou bloqueio; São usadas quando se pretende elevar caudais relativamente grandes. Principais caraterísticas deste tipo de bombas, para assegurar maiores seções de escoamento: Roda ou impulsor recuado; Roda de canais, em que as pás apresentam configuração especial e são em número reduzido (pode ser roda aberta, semiaberta ou fechada); Roda monocanal • •

•

•

Tipo de bomba: •

Bombas turbilhonares (vortex ou super vortex)

•

Bombas trituradoras

•

Outras soluções especiais: impulsor auto-limpante.

115


116


117


118

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Ejetores Shöne • •

•

Usados para pequenos caudais e pequenas alturas elevatórias, ( 5 l/s e alturas de 15 a 20 m). Quando a rede doméstica de águas residuais de edificações se situa abaixo do nível da rede coletora externa de esgotos; Quando a quantidade de água residual é pequena e não se justifica a construção de uma estação elevatória.

119

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Parafusos de Arquimédes: • • • •

Funcionamento contínuo, sem tubos ( não entopem); Grandes seções de passagem, permitem o transporte de sólidos em suspensão de dimensões razoáveis; Adaptam-se a qualquer caudal, para alturas de elevação até cerca de 25 m ( são fixas) Rendimentos elevados

120

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Soluções não convencionais de drenagem 1. Sistemas simplificados (ou sistemas de coletores gravíticos de pequeno diâmetro ou de esgotos decantados) 2. Sistemas sob vácuo 3. Sistemas sobrepressão

Apropriados para: 1.

Servir aglomerados de pequena dimensão, em regra, com populações inferiores a 5000 habitantes 2. Caso das condições topográficas, geológicas e de ocupação urbana dispersa 3. Tornarem a solução gravítica convencional especialmente dispendiosa, em termos de custo por habitante. 121

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Soluções não convencionais de drenagem 1. Sistemas simplificados ou de esgotos decantados Sistemas constituídos por coletores gravíticos, diâmetro inferior a 200 mm (geralmente 150 mm) e com menores exigências, em termos de critérios de localização de câmaras de visita em planta e perfil. Incluem trechos gravíticos com escoamento com superfície livre ou sob pressão, que transportam o efluente previamente sujeito a operação de decantação em fossas ou câmaras intercetoras construídas para o efeito.

122

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Soluções não convencionais de drenagem 1. Sistemas simplificados ou de esgotos decantados: constituição

ou Fossa séptica

123

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Soluções não convencionais de drenagem 1. Si Sist stem emaas sob sob vá váccuo •

•

•

•

Sistema baixo custo mas pouco frequente; Utilizado, essencialmente para o transporte de águas residuais domésticas e para populações de pequena dimensão O transporte bifásico (ar e água) resultado da criação de condições de subpressão nas condutas, através de uma pressão diferencial entre a pressão atmosférica e o vácuo. Modo de funcionamento:

O esgoto doméstico flui de forma gravítica até ao poço recetor das caixas de válvulas de vácuo. vácuo. Quando se acumulam cerca de 40 litros no poço recetor, a válvula de vácuo interface localizada no interior da caixa abre automaticamente e a diferença de pressão do ar aspira o esgoto através da válvula, sendo transportado através das linhas de vácuo até ao depósito de recolha instalado na estação de vácuo. De seguida as bombas elevatórias de esgoto bombeiam o efluente do depósito de recolha para a instalação de tratamento de águas residuais ou para a rede de esgotos mais próxima. 124

2 Sistemas de drenagem de águas residuais 1. Sis iste tema mass so sob b vác vácuo uo

Válvulas de vácuo 125

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens e acessórios: Principais Requisitos: 1.

Resistência a um número elevado de agentes agentes químicos químicos ( ácidos, ácidos, bases bases e produtos resultantes da biodegradaçã biodegradação); o);

2.

Estanqu Estanquidad idadee perfeita, perfeita, especialm especialmente ente nas juntas juntas e pontos pontos de ligaçã ligação: o: Evitar as infiltrações nas condutas; Evitar fugas ( perigo de contaminação de águas subterrâneas, pelos poluentes das águas residuais). • •

3.

Superfíci Superfícies es hidraul hidraulicam icamente ente lisas, lisas, de de forma a impedir impedir incrus incrustaçõ tações es e simplifi simplificar car a limpez limpeza; a;

4.

Bom compo comportam rtamento ento face face a movimen movimentos tos do terre terreno, no, vibraçõ vibrações es e cargas cargas exteriore exteriores, s, de forma forma a diminuir diminuir o risco risco de roturas;

5.

Grandes Grandes capacid capacidades ades de escoam escoamento ento,, de forma a asseg assegura urarr o transporte transporte contínu contínuo o dos fluídos, fluídos, mesmo mesmo no no caso de inclinações reduzidas.

6.

Colocação Colocação e montagem montagem simples simples e rápida rápida ( minimiza minimização ção de de custos custos de mão mão de de obra e instalaçã instalação) o)

126


127

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens e acessórios de grés vidrado: Modo de fabrico: Cozedura de uma massa de argila rica em sílica, vitrificável entre os 1200 e 1350ºC. Norma de referência : EN 295 Diâmetros nominais (interiores, mm): • •

100 a 1400 mm - instalação em vala; 150 a 1400 mm – Com junta incorporada, de aço inoxidável, para cravação teledirigida por microtuneladora.

Vantagens: elevada resistência a ataques químicos e abrasão boa resistência mecânica e flexibilidade das juntas baixo coeficiente de rugosidade e longevidade acessórios disponíveis em grés • • •

•

Desvantagens: elevado peso relativo fragilidade custo pouco competitivo Alguns fabricantes não apresentam tubos de qualidade •

• • •

128

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens e acessórios de Ferro fundido Dúctil: •

Escoamento sob pressão ou com superfície livre: VonRoll – Geopur Saint –Gobain: Gama integral • •

Norma de referência : EN 598 Diâmetros nominais (interiores, mm): 80 a 2000 mm •

Redes separativas gravíticas: •

Saint –Gobain: Gama TAG 32

Caraterísticas Técnicas: DN 150 a 300 mm SN 32 ( 32 KN/m2) L= 6 m Rv int: Resina 250 microns Rv ext: Zinco metálico+ pintura epoxy vermelha. • • • •

•

129

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens e acessórios de Ferro fundido Dúctil: Vantagens: boa resistência mecânica resistência a elevadas pressões internas Muito boa estanqueidade possibilidade de utilização de juntas travadas (evitando ancoragens) simplicidade do equipamento de instalação disponibilidade de acessórios • • • •

• •

Desvantagens: peso elevado corrosão por ácido sulfúrico e outros ácidos (o que exige proteção) custo relativamente elevado • • •

130

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens de betão: Modo de fabrico: •

•

Fabricado com cimento pozolânico ou com mistura de cimento Portland norma e pozolana natural( Vidro compactação ou vibrocentrigugação). Opção de proteção especial contra a corrosão : indutos betuminosos, asfálticos ou produtos à base de resina sintéticas)

Diâmetros nominais (interiores, mm): 200 a 2000 mm - instalação em vala; Tubos e manilhas: de betão simples ou armado Vantagens tubagem em betão simples: experiência de utilização vasta gama de resistências mecânicas preços competitivos - reduzida flexibilidade das juntas e garantia

Fonte: http://www.cimentoitambe.com.br

• •

•

Desvantagens tubagem em betão simples: fragilidade ao choque sensibilidade a águas e terrenos agressivos reduzida flexibilidade das juntas e garantia reduzida de estanquicidade hidráulica ataque pelo ácido sulfídrico • •

• •

Barragem do Alqueva - Canais Álamos Fonte: Secil Prébetão 131

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens de betão: Vantagens tubagem em betão armado: existência de acessórios possibilidade de elevada resistência flexibilidade de adaptação aos traçados facilidade de ligação a tubagens de outros materiais procedimentos de reabilitação bem estabelecidos competitividade económica para grandes diâmetros • • • •

• •

Desvantagens tubagem em betão armado: pouca flexibilidade das juntas elevado peso vulnerabilidade ao ataque de gás sulfídrico e outros ácidos dificuldade de garantia de estanquicidade • • • •

132

2 Sistemas de drenagem de águas residuais Tubagens de Materiais Plásticos: Tipos: PVC, PE e PP

O PP é o mais utilizado atualmente, devido às suas capacidades de adaptação às crescentes necessidades do mercado Diâmetros nominais (exteriores, mm): 125 a 1200 mm

133

8 - Drenagem de Aguas Residuais

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