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Problema dos esgotos no meio rural
16 PROBLEMA DOS ESGOTOS NO MEIO RURAL 16.1 Soluções para o problema Para o afastamento dos excretos em zonas rurais, podem ser consideradas duas d uas classes de instalações: sem transporte hídrico e com transporte hídrico. Soluções do primeiro grupo são usadas quando não se dispõe de abastecimento de água canalizada e as do segundo grupo, quando esse melhoramento básico existe.
16.2 Principais tipos de instalações a) Sem transporte hídrico •
Fossa seca ou privada higiênica
Consiste em uma escavação aberta no solo, devidamente protegida, com dimensões variáveis, na qual os excretos humanos secam por ações aeróbias. Deve haver uma distância segura entre o fundo da fossa e o lençol de água. Figura 16.1 – Fossa seca.
•
Fossa negra
É uma variante da fossa seca, na qual a escavação atinge ou muito se aproxima do lençol de água subterrânea. Tem o grande inconveniente da poluição e contaminação do lençol d´água subterrânea. Entretanto, é uma solução bastante empregada, tendo em vista a grande durabilidade. A fossa negra deve se localizar no mínimo a 45 m de distância de eventuais suprimentos de água. Figura 16.2 – Fossa negra. •
Fossa tubular
Consiste, também, em uma variante da fossa seca, da qual difere pela seção transversal do buraco, que é bem menor (diâmetro aproximado de 40 cm). É aberto verticalmente no terreno por meio de um trado ou broca até uma profundidade de cerca de 6 m.
Figura 16.3 – Fossa tubular.
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Privada química
Consiste em um tanque metálico adaptado a um assento sanitário. Contém uma solução de soda cáustica que liquefaz os dejetos. É um processo bastante caro.
Figura 16.4 – Privada química.
b) Com transporte hídrico O curso de água é aproveitado como veículo para o transporte dos dejetos. •
Poço negro
Poço que atinge o lençol freático e recebe diretamente os dejetos. Deve ser instalado a uma distância superior a 45 m de poços de abastecimento. Como há transporte de gorduras, sabões e detergentes, há tendência de colmatação do poço. A sua durabilidade é de 6 meses a 1 ano. •
Tanque ou fossa séptica
Esta solução consiste em reter a parte sólida do esgoto em um tanque (ou fossa), através de decantação, e conduzir o líquido efluente clarificado para destino final. Enquanto os esgotos são retidos no tanque, as partículas mais pesadas sedimentam no fundo e as mais leves flutuam na superfície do líquido. O material depositado chama-selodo e o que flutua é denominado escuma. Uma instalação de tanque séptico completa compreende as seguintes partes: - uma ligação que coleta os esgotos do prédio e conduz ao tanque séptico; - o tanque séptico, propriamente dito; - um sistema de ventilação; - um sistema para a disposição do efluente líquido, geralmente no terreno.
16.3 Processos de disposição O destino final do efluente de um tanque séptico deve ser a infiltração no terreno. Para a disposição do efluente de tanque séptico no solo, por infiltração, os seguintes processos podem ser usados:
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Poços absorventes (sumidouro)
Consistem em um buraco, aberto no solo, com diâmetro entre 1,50 m e 1,80 m e cuja profundidade, variável com o volume do efluente e com a natureza do terreno, não deverá ultrapassar a cota de 1 m acima do nível do lençol de água. O efluente do tanque séptico é conduzido a este poço, onde a infiltração no terreno é feita através de suas paredes. •
Irrigação sub superficial (valas de infiltração)
Consiste em um sistema de canalizações assentadas sob condições que permitam a dispersão do efluente nas camadas sub-superficiais do solo. A infiltração sub-superficial é o processo mais conveniente para a disposição do efluente de um tanque séptico, porém exige áreas grandes e é uma solução dispendiosa. •
Trincheiras filtrantes (valas de filtração)
Este processo é usado, quando as características de permeabilidade do solo não permitirem o emprego do processo de irrigação sub-superficial. O sistema consiste no assentamento de duas linhas de canalizações assentes uma sobre a outra, tendo no meio das duas, um leito de areia fina. A tubulação superior funciona da mesma forma que a da infiltração sub-superficial, enquanto a canalização inferior atua como um sistema de drenagem, que conduz o líquido a um destino conveniente.
Figura 16.5 – Fossa séptica de câmara única (prismática retangular).
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Figura 16.6 – Fossa séptica de câmara única (cilíndrica).
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Figura 16.7 – Disposição do efluente no terreno – sumidouro.
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Figura 16.8 – Disposição do efluente no terreno – valas de infiltração.
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Figura 16.9 – Disposição do efluente em água de superfície – valas de filtração.
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16.4 Dimensionamento No dimensionamento de uma fossa séptica devem ser considerados os seguintes elementos: a) Contribuição dos esgotos: o volume de esgotos que podem convergir para um tanque séptico depende do número de pessoas contribuintes. Os valores de contribuição de esgotos para diferentes tipos de ocupação estão apresentados na Tabela 16.1. b) Período de detenção: período de permanência dos despejos no tanque séptico. Quanto maior este período, maior será a porcentagem de redução dos sólidos em suspensão. O período de detenção em função do volume de contribuição diária pode ser extraído da Tabela 16.2. c) Volume de lodo: quantidade de lodo acumulada em tanques sépticos, após determinado tempo de funcionamento. Tabela 16.1 – Contribuição de esgotos e lodo fresco por ocupação. Edificações Unidade Contribuição (por dia) Esgoto (C) Lodo fresco (Lf ) Ocupantes permanentes Residências Padrão alto l / pessoa 160 1,00 Padrão médio l / pessoa 130 1,00 Padrão baixo l / pessoa 100 1,00 Alojamentos provisórios l / pessoa 80 1,00 Ocupantes temporários Edifícios públicos l / pessoa 50 0,20 Edifícios comerciais l / pessoa 50 0,20 Fábricas l / pessoa 70 0,30 Escritórios l / pessoa 50 0,20 Restaurantes l / refeição 25 0,10 Tabela 16.2 – Períodos de detenção em função da contribuição diária. Contribuição Período de detenção (T) (l / dia) (dias) Até 1.500 1,00 De 1.501 até 3.000 0,92 De 3.001 até 4.500 0,83 De 4.501 até 6.000 0,75 De 6.001 até 7.500 0,67 De 7.501 até 9.000 0,58 Acima de 9.000 0,50
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16.4.1 Determinação do volume necessário O volume útil de uma fossa séptica pode ser calculado pela seguinte fórmula: V = 1.000 +
Σ
[N x ( C x T + K x L f )]
(16.1)
onde: V – volume útil, em litros (l); N – número de contribuintes; C – contribuição de despejo, em l/ (pessoa.dia); T – período de detenção, em dias; K – taxa de acumulação de lodo digerido, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco, em dias; L f – contribuição de lodo fresco, em l/ (pessoa.dia). Para determinar o volume total da fossa séptica, deve-se considerar um volume de 0,80 m , acima do nível do líquido, destinado à circulação de gases. 3
16.4.2 Escolha do sistema de disposição de efluente Para selecionar o tipo de disposição de efluentes, é necessário conhecer a capacidade de absorção do solo. Essa capacidade é medida pelo tempo que 1 cm de água leva para infiltrar no solo. Conhecido o tempo de infiltração, o sistema de disposição indicado e a capacidade de infiltração podem ser fornecidos pelo gráfico abaixo.
Figura 16.10 – Gráfico para escolha do sistema de disposição do efluente de fossa séptica.
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16.4.3 Área de infiltração do sistema de disposição de efluente da fossa séptica Qualquer que seja o sistema de disposição selecionado, a área de infiltração pode ser calculada pela fórmula da página seguinte: A =
V C C i
onde: 2 A – área de infiltração, em m ; V C = N x C – volume de contribuição diária, em l/ dia; 2 C i – coeficiente de infiltração, em l/ (m .dia).
(16.2)
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EXERCÍCIO PROPOSTOS - Dimensionamento de fossa séptica Exercício 1: Em um alojamento, que vai se instalar próximo ao canteiro de obra de uma barragem, vão se hospedar 60 funcionários. Neste alojamento, vai haver ainda um restaurante que pode servir até 130 refeições por dia. Para solucionar o problema de disposição de esgo tos optou-se pela construção de uma fossa séptica. Diante desta situação, determine: a) o seu volume útil; b) o tipo de disposição de efluente mais adequado para o local, sabendo-se que o teste de infiltração indicou o tempo de 12 minutos; c) a área do sistema de disposição selecionado.
Tabela 1 – Contribuição de esgotos e lodo fresco por ocupação. Edificações Ocupantes permanentes Residências Padrão alto Padrão médio Padrão baixo Alojamentos provisórios Ocupantes temporários Edifícios públicos Edifícios comerciais Fábricas Escritórios Restaurantes
Unidade
Contribuição (por dia) Esgoto (C)
Lodo fresco (Lf )
pessoa pessoa pessoa pessoa
160 130 100 80
1,00 1,00 1,00 1,00
/ pessoa / pessoa / pessoa / pessoa l / refeição
50 50 70 50 25
0,20 0,20 0,30 0,20 0,10
l l l l l l l l
/ / / /
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Problema dos esgotos no meio rural Tabela 2 – Períodos de detenção em função da contribuição diária. Contribuição (l / dia) Até 1.500 de 1.501 até 3.000 de 3.001 até 4.500 de 4.501 até 6.000 de 6.001 até 7.500 de 7.501 até 9.000 Acima de 9.000
Período de detenção (T) (dias) 1,00 0,92 0,83 0,75 0,67 0,58 0,50
Exercício 2: No exercício anterior, admita que o tempo de infiltração de 1 cm da água seja 5 minutos. Determine o tipo de disposição de efluentes e a sua área. Se for vala de infiltração, determine o comprimento adotando a largura de 0,80 m; se for sumidouro, determine o número de fossa, adotando forma cilíndrica com diâmetro de 3,0 m e altura de 4,0 m.
