Aula 03: Coleta e transporte de esgoto
Dimensionamento de Tanques Sépticos e Sumidouros
Profes Professor sora: a: Msc. Msc. Maria Maria Cleide Cleide R. Lima Lima E-mail:
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Tipos de Sistema de Coleta e Transporte dos esgotos sanitários SISTEMA INDIVIDUAL
A solução do problema de disposição das excretas na zona rural ou áreas urbanas desprovidas de sistema de esgotamento sanitário é feita por meio do sistema individual.
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Tipos de Sistema de Coleta e Transporte dos esgotos sanitários SISTEMA INDIVIDUAL
A solução do problema de disposição das excretas na zona rural ou áreas urbanas desprovidas de sistema de esgotamento sanitário é feita por meio do sistema individual.
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Tipos de Sistema de Coleta e Transporte dos esgotos sanitários SISTEMAS INDIVIDUAIS SISTEMAS ESTÁTICOS- Sem transporte hídrico, quando não se dispõe de abastecimento de água canalizado (locais sem água encanada - VIA SECA).
SISTEMAS DINÂMICOS- Quando se dispõe de abas abaste teci cim ment ento de água água can canali alizad zado (loca locaiis com com água encanada – VIA ÚMIDA OU VIA HÍDRICA).
Sistema Individual- ESTÁTICO
Soluções sanitárias Fossa Seca Fossa Estanque Fossa de Fermentação Privada Química
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Sistema Individual- ESTÁTICO LOCAIS SEM ÁGUA ENCANADA: (VIA SECA)
Privada com fossa seca: Compreende a casinha e a fossa seca escavada no solo, destinada a receber somente os excretas, ou seja, não dispõe de veiculação hídrica. As fezes retida no interior se decompõe ao longo do tempo pelo processo de digestão anaeróbia. Revestimento com manilhões de concreto armado, tijolos, madeira .
Sistema Individual- ESTÁTICO PRIVADA COM FOSSA SECA
Localização:
Período de funcionamento: 4 anos. Manutenção: se ocorrer mau cheiro, empregar pequenas porções de sais alcalinizantes (Na, Ca e K), sendo comum o uso de cal ou cinza. Vantagens:
Lugares livres de enchentes e acessíveis aos usuários; Distantes de poços e fontes e em cota inferior a esses mananciais (depende do tipo de solo).
Baixo custo; Simples operação e manutenção; Não consome água; Risco mínimo à saúde; Aplicável em áreas de baixa e média densidade; Aplicável a vários tipos de terrenos; Permite o uso de diversos materiais de construção.
Desvantagens:
Impróprias para áreas de alta densidade populacional; Podem poluir o subsolo; Requer solução para águas servidas.
Sistema Individual- ESTÁTICO PRIVADA COM FOSSA SECA
Localização da fossa seca 7
Sistema Individual- ESTÁTICO PRIVADA COM FOSSA SECA
Base e piso de madeira para privada 8
Sistema Individual- ESTÁTICO LOCAIS SEM ÁGUA ENCANADA: (VIA SECA)
Privada com fossa Estanque O material, removido geralmente após um ano, deve ser imediatamente enterrado pois não sofre Digestão Anaeróbia pelo período de tempo necessário para eliminação dos patôgenos, como acontece com a Privada Fossa Seca. Concreto ou alvenaria Impermeável (não sofre perda por infiltração no terreno, nem são afetadas pela presença do lençol freático).
Sistema Individual- ESTÁTICO PRIVADA COM FOSSA ESTANQUE
Localização:
Período de funcionamento: geralmente 1 ano para 5 habitantes. Manutenção: remover o material quando tiver esgotado a capacidade de retenção.O material retirado deve ser enterrado. Vantagens:
Zonas de lençol muito superficial; Zonas rochosas ou terrenos muito duros; Terrenos facilmente desmoronáveis;
Baixo custo; Fácil construção; Simples operação e manutenção; Não consome água; Risco mínimo à saúde; Não polui o solo.
Desvantagens:
Impróprias para áreas de alta densidade populacional; Requer solução para as águas servidas.
Sistema Individual- ESTÁTICO LOCAIS SEM ÁGUA ENCANADA: (VIA SECA)
Privada com fossa fermentação enterrada:
de
Material acumulado sofrerá fermentação,sendo mineralizada. Por esta razão, pode ser usado como adubo. Revestimento de argamassa de cimento e areia (impedir a infiltração)
Sistema Individual- ESTÁTICO PRIVADA COM FOSSA DE FERMENTAÇÃO
Localização: Tipos de terrenos desfavoráveis à construção de privadas com fossas secas. Período de funcionamento: geralmente 1 ano (cada câmara). Manutenção: remover o material quando tiver esgotado a capacidade de retenção. Vantagens: em locais de lençol de água mais próximo da Aplicada superfície, por que a profundidade das câmaras é de 1 m. É de custo relativamente baixo (apenas o custo da casinha será um pouco maior); A escavação é mais fácil (câmaras são mais rasas); Utilização como adubo, sem constituir ameaça à saúde. Desvantagens: Impróprias para áreas de alta densidade populacional;
Sistema Individual- ESTÁTICO LOCAIS SEM ÁGUA ENCANADA: (VIA SECA) Privada Química Tanque cilíndrico, removível, de aço inoxidável, revestido internamente com cobre, para resistir a ação corrosiva da soda cáustica. A soda cáustica liquefaz o material sólido, eliminando os microrganismos.
Sistema Individual- ESTÁTICO PRIVADA QUÍMICA Localização: Devido ao elevado custo, só é aplicável em circunstâncias especiais: ônibus, aviões, acampamentos, etc. É utilizada, sobretudo, por motivos de ordem estética (bacia vitrificada e não exala mau cheiro quando bem operada). Manutenção: Esvaziamento periódico (quando ocupar cerca de 80 % do cilindro) e reabastecimento com NaOH. O esvaziamento deve ser realizado seguindo todos os procedimentos necessários para garantir a saúde coletiva e dos manipuladores. O material extraído, por meio de dispositivos mecânicos, do cilindro pode ser utilizado como adubo. 10kg de soda /50 litros de água.
Sistema Individual- DINÂMICO
Soluções Tanque séptico Sumidouro Valas de infiltração Valas de filtração
Tanque séptico
Sumidouro, Vala de Infiltração ou Vala de Filtração.
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Sistema Individual- DINÂMICO TANQUE SÉPTICO É um tanque de sedimentação e de digestão. Decantação dos sólidos (pela ação da gravidade) ⇒Degradação por bactérias⇒ gases, outra parte em liquido, resultando em uma diminuição das partículas sedimentadas.
Parte dos sólidos não decantados, formados por óleos, graxas, gorduras e outros materiais misturados com gases é retida na superfície livre do líquido, no interior do tanque séptico, denominados de escuma.
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Sistema Individual- DINÂMICO TANQUE SÉPTICO
No interior de um tanque séptico ocorrem os seguintes processos: a)separação dos sólidos em suspensão, por flotação, sedimentação e decantação, b) digestão do lodo e da escuma pelas bactérias anaeróbias, c) estabilização do líquido, d) crescimento de microorganismos.
Sistema Individual- DINÂMICO TANQUE SÉPTICO
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Sistema Individual- DINÂMICO TANQUE SÉPTICO
Localização: m de qualquer corpo d’ água (Lei Federal nº 30 4771/65); 15 m de poços freáticos e do lençol freático; 5 m de reservatórios de água enterrados e de piscinas; 3 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água; m de construções, limites de terreno, 1,0 sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água.
Sistema Individual- DINÂMICO TANQUE SÉPTICO
Operação e manutenção: Detecção de vazamentos (verificação da estanqueidade dos tanques); Remoção de lodo por meio de mangote e sucção por bombas, sendo em seguida encaminhado para leitos de secagem ou outro destino apropriado; Deixar 10 % do lodo (ativado) para facilitar o reinício do processo, após a limpeza; A limpeza deverá ser realizada nos dias em que o tanque não esteja recebendo despejos; Abrir a tampa de inspeção e deixar ventilar bem (gás explosivo: não acender fósforo); Fazer a higienização do local e equipamentos utilizados .
TANQUE SÉPTICO O tanque séptico é projetado para receber todos os despejos domésticos (de cozinhas, lavatórios, vasos sanitários, bidês, banheiros, chuveiros, mictórios, ralos de piso de compartimento interior, etc.). É recomendada a instalação de caixa de gordura na canalização que conduz despejos das cozinhas para o tanque séptico.(ação das bactérias não funciona contra gorduras). e sabão prejudica atuação das Detergentes bactérias→Efluentes de tanques de lavar roupa devem ser encaminhados ao sumidouro�
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Observações quanto ao uso de Tanques Sépticos Os tanques sépticos não podem ser utilizados para receber despejos em volume superior a 75 000 litros/dia. Não será admissível o emprego de tanques sépticos para receber despejos de balneários ou indústrias mesmo com mistura de despejos domésticos. encaminhamento de Não será admissível o águas pluviais aos tanques sépticos.
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Dimensionamento de Tanques Sépticos - ABNT – NBR 7.229/1993
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Dimensionamento de Tanques Sépticos - ABNT – NBR 7.229/1993 Contribuição de despejos: Deve ser considerado o seguinte:
a) número de pessoas a serem atendidas; b) 80% do consumo local de água. Na falta de dados locais, são adotadas as vazões e contribuições constantes na Tabela 1; c) nos prédios em que haja simultaneamente, ocupantes permanentes e temporários, a vazão total de contribuição resulta da soma das vazões correspondentes a cada tipo de ocupante.
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Dimensionamento de Tanques Sépticos - ABNT – NBR 7.229/1993
Período de detenção dos despejos:
Tempo médio de permanência da parcela líquida do esgoto dentro da zona de decantação do tanque séptico.
Contribuição de lodo fresco: Lodo instável, em início de processo de digestão (litro/pessoa.dia). 25
Dimensionamento de Tanques Sépticos - ABNT – NBR 7.229/1993 Taxa de acumulação total de lodo: É obtida em função de:
a) volumes de lodo digerido e em digestão; b)faixas de temperatura ambiente; c) intervalo entre limpezas, em anos.
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Dimensionamento de Tanques Sépticos - ABNT – NBR 7.229/1993
Onde: V = Volume útil, em litros N = Número de pessoas ou unidades de contribuição C = Contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia ( tabela 1) T = Período de detenção, em dias (tabela 2) K = Taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco (tabela 3) Lf = Contribuição de lodo fresco, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (tabela 1) 27
Tabela 1-Contribuição diária de esgoto (C) e de lodo fresco (Lf) por tipo de prédio e de ocupante.
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Tabela 2- Período de detenção (T) despejos, por faixa de contribuição diária
dos
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Tabela 3- Taxa de acumulação total de lodo (K), em dias, por Intervalo entre limpezas e temperatura do mês mais frio
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Geometria dos Tanques Sépticos
Os Tanques sépticos podem ser cilíndricos ou prismáticos retangulares. Os cilíndricos são empregados em situações onde se pretende minimizar a área útil em favor da profundidade; Os prismáticos retangulares, nos casos em que sejam desejáveis maior área horizontal e menor profundidade.
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Geometria dos Tanques Sépticos
A) profundidade útil: varia entre os valores mínimos e máximos recomendados na tabela abaixo, de acordo com o volume útil do tanque séptico;
Diâmetro interno mínimo:1,10m Largura interna mínima: 0,80 m Relação Comprimento /Largura = mínimo 2:1 e 32 máximo 4:1.
Sistema Individual- DINÂMICO SUMIDOURO
Os sumidouros também conhecidos como poços absorventes ou fossas absorventes, são escavações feitas no terreno para disposição final do efluente de tanque séptico, que se infiltram no solo pela área vertical (parede).
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Sistema Individual- DINÂMICO SUMIDOURO Indicação: De acordo com a NBR 13969/97, o uso de sumidouros só é favorável nas áreas onde o aqüífero é profundo, de tal forma que possa garantir a distância mínima de 1,50 m entre o seu fundo e o nível máximo do aqüífero. A distância mínima entre os sumidouros e os poços de água de abastecimento deve ser de 20 m. A questão da distância para os poços de água de abastecimento depende da natureza do solo. Recomenda-se no caso de solos muito arenosos (alta permeabilidade), que a distância mínima seja maior do que 20 m.
Sistema Individual- DINÂMICO SUMIDOURO
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Sistema Individual- DINÂMICO SUMIDOURO
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Dimensionamento Sumidouros As dimensões dos sumidouros são determinadas em função da capacidade de absorção do terreno. Como segurança, a área do fundo não deverá ser considerada, pois o fundo logo se colmata.
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Dimensionamento Sumidouros
A área de infiltração necessária em m2 para o sumidouro é calculada pela fórmula:
onde: A = Área de infiltração em m2 (superfície lateral); V = Volume de contribuição diária em litros/dia, que resulta da multiplicação do número de contribuintes (N) pela contribuição unitária de esgotos (C) 2 x Ci = Coeficiente de infiltração ou percolação (litros/m dia)
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Dimensionamento Sumidouros
Fórmula para calcular a profundidade do sumidouro cilíndrico:
onde:
h = Profundidade necessária em metros; A = Área necessária em m2; D = Diâmetro adotado. 39
Determinação da Capacidade de infiltração do solo
O coeficiente de infiltração varia de acordo com os tipos de solo e representa o número de litros que 1m2 de área de infiltração do solo é capaz de absorver em um dia.
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Sumidouros – Detalhes Construtivos Havendo necessidade de redução da altura útil do sumidouro em função da proximidade do nível do lençol freático, poderá reduzir a altura do mesmo, aumentando o número destes, a fim de atender a área vertical (parede), inicialmente calculada. Os sumidouros devem ficar afastado entre si a uma distância mínima de 1,50m.
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Sumidouros
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Sumidouros – Detalhes Construtivos Os sumidouros devem ser construídos com paredes de alvenaria de tijolos, assentes com juntas livres, ou de anéis (ou placas) pré-moldados de concreto, convenientemente furados. Devem ter no fundo, enchimento de cascalho, coque ou brita no 3 ou 4, com altura igual ou maior que 0,50m. As lajes de cobertura dos sumidouros devem ficar ao nível do terreno, construídas em concreto armado e dotados de abertura de inspeção de fechamento hermético, cuja menor dimensão será de 0,60m.
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Sumidouros
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE INFILTRAÇÃO
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE INFILTRAÇÃO Valas destinadas a receber o efluente do tanque séptico, através de tubulação convenientemente instalada, e a permitir sua infiltração em camadas subsuperficiais do terreno. São aplicadas quando o aqüífero encontra-se em pequena profundidade. O efluente do T.S é conduzido para uma caixa de distribuição cuja função é distribuí-lo pelas valas.
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE INFILTRAÇÃO
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE INFILTRAÇÃO
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE INFILTRAÇÃO
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE FILTRAÇÃO Valas providas de material filtrante e tubulações convenientemente instaladas e destinadas a filtrar o efluente do tanque séptico, antes do seu lançamento em águas de superfície. O sistema deve ser empregado quando o tempo de infiltração do solo não permite adotar outro sistema mais econômico (vala de infiltração) e/ou quando a poluição do lençol freático deve ser evitada.
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE FILTRAÇÃO
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE FILTRAÇÃO
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Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE FILTRAÇÃO Seu
funcionamento baseia-se na aplicação de efluentes em um leito de areia, onde ocorrem, naturalmente, processos físicos, químicos e biológicos, que realizam a depuração dos esgotos. Os sistemas de valas de filtrações são constituídos de duas canalizações superpostas, com a camada entre as mesmas ocupada com areia. 53
VALAS DE FILTRAÇÃO
VALA DE FILTRAÇÃO Funções das partes componentes do sistema Canalização superior Funciona como sistema de subsuperficial (valas de infiltração)
irrigação
Camada de areia Realiza efetivamente o tratamento, tem a finalidade de “filtrar” física e biológicamente o líquido percolado.
Canalização superior Funciona dren em
como
sistema
VALA DE FILTRAÇÃO Em geral deve-se adotar as mesmas recomendações sugeridas para vala de infiltração, a não ser aquelas específicas ao caso presente, tais como: A
profundidade da vala é de 1,20m e 1,50m e a largura na soleira é de 0,50m; Efluente
do tanque séptico é conduzido a vala de filtração de tubulação, com o diâmetro mínimo DN 100mm;
VALA DE FILTRAÇÃO As
camadas de pedras deverão ser constituídas de pedregulho ou cascalho (diâmetro médio de 0,4 a 0,6 mm, no mínimo 0,25); A
largura do fundo das valas deverá ser de 0,50 m;
As
valas deverão ter extensão mínima de 6,0 m por pessoa, sendo pelo menos duas valas por fossa.
Sistema Individual- DINÂMICO VALA DE FILTRAÇÃO
Dentro de cada vala, são instaladas, ao longo do eixo longitudinal e em níveis distintos, uma tubulação distribuidora e uma receptora. O líquido que sai pelas juntas livres da tubulação distribuidora atravessa o leito de areia para, em seguida penetrar na tubulação receptora, que também é constituída de tubos que deixam entre si juntas livres ou possuem a superfície perfurada.
VALA DE FILTRAÇÃO Taxa da aplicação
Efluentes de fossa séptica Limitada a 100 L/m2.d Efluentes de tratamento aeróbio
Se desejar um efluentes final de alta qualidade
Limitada a 200 L/m2.d
Limitada a 38 L/m2.d
SISTEMA INDIVIDUAL VIA HÍDRICA
VIA SECA Privada com fossa seca
Privada com vaso sanitário Consta de uma bacia especialmente construída para recolher os dejetos e permitir seu afastamento por um sistema de transporte hídrico
Privada com fossa estanque Privada com fossa de fermentação
Tanque séptico
Privada química Sumidouro
Vala de filtração
Vala de infiltração
Exemplo de Dimensionamento de valas Exemplo: Dimensionar um sistema de valas de
filtração para uma residência cuja a fossa séptica apresenta um volume útil já determinado de 3.380L/d. O coeficiente adotado é de 50 L/m 2.d, largura da vala adotado= 0,50 m. Contribuintes 26 pessoas. Solução: 1º Passo: Determinação do Volume de Contribuição Diária (Q)
O volume de contribuição diária (Q) adotado será o equivalente ao volume útil da fossa séptica, já fornecido pelo problema de 3.380L/d.
2ºPasso: Cálculo da área de infiltração do solo
Para o cálculo da área de infiltração do solo utiliza-se fórmula apresentada A
=
Q / Ci
Substituindo os dados obtidos nos passos anteriores: V= 3.380 litros C1=50 litros/m² x dia A= 3.380/ 50 A= 67,2 m²
