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SISTEMAS PREDIAIS DE

ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Professor Daniel Costa dos Santos

SISTEMA PREDIAL DE ESGOTO SANITÁRIO

1 Função

2 Estrutura Básica

3 Dimensionamento

1 Função

Coleta: coleta segura do esgoto;

Transporte: afastamento rápido do esgoto;

Ventilação: evitar maus odores;

Tratamento e Disposição: proteção sanitária e ambiental;

2 Estrutura

Coleta: Aparelhos sanitários, caixas secas, caixas sifonadas; Transporte: Tubulações para esgotamento; Ventilação: Tubulações para proteção dos desconectores e para escoamento dos gases; Tratamento e Disposição: Esgoto bruto ou tratado;

2 Estrutura: Ilustração

2.1 Coleta

Bacias Sanitárias;

Lavatórios;

Banheiras;

Tanques;

Caixas Secas;

Caixas Sifonadas;

Desconectores;

etc.;

Desconectores

Desconectores

Desconector: Bacia Sanitária

2.2 Tubulações de Transporte

2.3 Tubulações de Ventilação

2.3.1 Sistema Totalmente Ventilado

2.3.2 Sistema Parcialmente Ventilado

3.2.1 C/ Colunas de Ventilação

3.2.2 Tubo de Queda Único

2.3.3 Detalhamento dos Ambientes

SPES Totalmente Ventilado (ILHA, 2005)

SPES Totalmente Ventilado (ILHA, 2005)

SPES Parcialmente Ventilado (ILHA, 2005)

SPES Parcialmente Ventilado (ILHA, 2005)

Obs: Detalhes nos Ambientes

Obs: Detalhes nos Ambientes

Obs: Detalhes nos Ambientes

Obs: Detalhes nas Edificações Térreas

Obs: Detalhes nas Edificações Térreas

Fenômenos Ocorrentes

Auto-Sifonagem;

Sifonagem Induzida;

Sobrepressão.

Escoamento no Sifão

Escoamento na Caixa Sifonada

Escoamento na Bacia Sanitária

Escoamento Esgoto/Ar no TQ

Auto-sifonagem

Sifonagem Induzida

Sifonagem Induzida

Zonas de Sobrepressão

Auto-sifonagem, Sifonagem Induzida e Sobrepressão

Conexão do Ramal de Ventilação

Conexão do Ramal de Ventilação

2.4 Tratamento e Disposição

2.4.1 Existência de rede coletora: lançamento na rede coletora, tratamento centralizado e disposição final;

2.4.2 Inexistência de rede coletora: tratamento do esgoto no lote antes da disposição final.

Tratamento do Esgoto no Lote Ex: Tanque Séptico, Filtro Anaeróbio e Sumidouro

3 Dimensionamento

• Vazão de Projeto: Unidades Hunter de Contribuição

• Tubulações de transporte: ramal de descarga, ramal de esgoto, tubo de queda, subcoletor e coletor;

• Tubulações de ventilação: sub-ramais, ramais e colunas;

• Tratamento do esgoto no lote e disposição.

TANQUE SÉPTICOS E COMPLEMENTARES

1. Fossa Séptica

• Câmaras de tratamento de esgoto cujo funcionamento é composto das seguintes fases:

– Retenção do esgoto: 24 a 12 horas;

– Decantação: 60 a 70% dos sólidos em suspensão;

– Digestão anaeróbia do lodo;

– Redução do volume do lodo.

• Eficiência de Remoção:

- DBO: 35 a 55%

- Sólidos Suspensos: 20 a 90%

- Óleos e Graxas: 70 a 90%

1 .1 Funcionamento da Fossa Séptica

1 .2 Tipos e Dimensionamento das Fossas Sépticas

• Câmara Única e Câmara em Série - Segundo a ABNT – NBR 7229/1993:

V = 1000 + N (C.T + K.Lf) - Geometria dos Tanques: Diâmetro mínimo: 1,10 m Largura mínima: 0,80 m 2,0 < C/L < 4,0

1 .2 Tipos e Dimensionamento das Fossas Sépticas

• Câmara Sobreposta V = V1 + V2+ V3+ V4+ V5 - Geometria dos Tanques: Diâmetro mínimo: 1,20 m Altura mínima: 1,20 m

1 .3 Fossa Séptica de Câmara Única

1 .4 Fossa Séptica de Câmara em Série

FONTE: http://www.solomantenimiento.com/m_pozos_septicos.htm

FONTE: http://bsseptictank.com/es/underground-services

1.5 Fossa Séptica de Câmara Sobreposta

1.6 Tratamentos Complementares

• Sumidouro;

• Valas de Infiltração;

• Valas de Filtração;

• Filtro Anaeróbio.

1.6.1 . Sumidouro

Poço escavado verticalmente no solo com paredes revestidas de alvenaria ou anéis pré-moldados de concreto furados, com ou sem enchimento de pedra britada utilizado como unidade de depuração e disposição final de efluentes.

1.6.1.1 Vista em Planta do Sumidouro

1.6.1.2 Corte Esquemático do Sumidouro

1.6.1.3 Sumidouro - Dimensionamento

• Dimensões: f(características de absorção do solo)

• A = Q/ C INF.

- Área de infiltração: área vertical (abaixo da tubulação de entrada)

acrescida da superfície do fundo.

- CINF: coeficiente de infiltração do solo.

• Volume útil do sumidouro volume útil da fossa séptica.

• Diâmetro interno mínimo: 0,30 m.

• Distância mínima do fundo do sumidouro ao lençol freático: 1,50 m.

Coeficiente de Infiltração R (L/m2/d) A (m2) = Q (m3/d) / R

1.6.2 Valas de Infiltração

Unidade de disposição de efluentes no solo constituída de

tubos perfurados, envolvidos com pedras britadas, que

distribuem o efluente ao longo da vala promovendo a

infiltração subsuperficial.

1.6.2.1 Valas de Infiltração – Planta e Corte Esquemáticos

1.6.2.2 Valas de Infiltração – Corte Esquemático

VALAS DE INFILTRAÇÃO: FONTE: http://bsseptictank.com/es/underground-services

1.6.2.3 Valas de Infiltração – Dimensionamento e Aspectos Construtivos

• A = Q/ C INF.

• C = A / L

- Largura Mínima: 0,30 m.

- Altura: 0,40 a 0,90 m.

- Comprimento máx. da vala: 30 m.

• Número de valas: 2 a 10.

• Declividade do tubo: 0,003 m/m

• Distância mínima do fundo da vala ao nível do lençol freático: 1,50m.

1.6.3 Valas de Filtração

Valas constituídas por uma tubulação distribuidora de efluentes apoiada sobre um leito de areia seguida de uma tubulação receptora (ambas perfuradas).

1.6.3.1 Vala de Filtração - Planta e Corte Esquemáticos

1.6.3.2 Vala de Filtração – Corte Esquemático

1.6.3.3 Valas de Filtração – Dimensionamento e Aspectos Construtivos

• A = Q/ C inf.

• C = A / L

- Comprimento mín. total: 25 m.

• Número mínimo de valas: 2

• Declividade do tubo: 0,001 a 0,003 m/m

• Distância mínima do fundo da vala ao nível do lençol freático: 1,50m.

2. Filtros Anaeróbios

Caracteriza-se por um reator contendo parte do seu volume preenchido com material inerte sobre o qual ficam aderidos microrganismos . Indicados para tratamento de esgotos pouco solúveis ou como pós-tratamento de unidades anteriores.

2.1 Filtros Anaeróbios - Classificação

• Filtros Anaeróbios de Fluxo Horizontal

• Filtros Anaeróbios de Fluxo Ascendente

• Filtros Anaeróbios de Fluxo Descendente

2.2 Filtros Anaeróbios de Fluxo Ascendente

2.3 Filtro Anaeróbio – Detalhe da Laje de Fundo

Tanque e Filtro FONTE:http://fibromuebles.com/sistemas.html

2.4 Filtro Anaeróbio - Dimensionamento

• Dimensionamento (ABNT):

- Parâmetro de Projeto: tempo de detenção hidráulica

• Cálculo do volume

V = 1,6 . N . C . T

V – volume total do filtro (m3)

N – número de pessoas ou unidades de contribuição (hab. Ou unid.)

C – contribuição de esgotos

TDH – tempo de detenção hidráulica

• Cálculo da seção horizontal

A = V/H

2.5 Filtros Anaeróbios – Eficiência e Concentração do Efluente Final

• Eficiência (relação empírica)

E = 100 x (1-0.87 x TDH-0.50)

E – eficiência do filtro anaeróbio (%)

TDH – tempo de detenção hidráulica (h)

0.87 – cte empírica (coeficiente do sistema)

0.50 – cte empírica (coeficiente do meio suporte)

• Concentração do Efluente Final

S = S0 – E x S0/100

S – concentração de DBO/DQO efluente (mg/l)

S0 - concentração de DBO/DQO afluente (mg/l)

E – eficiência de remoção de DBO/DQO (%)

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA:

ÁGUA CINZA

1 Conceitos

ÁGUA ORIUNDA DO LAVATÓRIO,

CHUVEIRO, BANHEIRA, MÁQUINA

DE LAVAR ROUPA E TANQUE.

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA:

ÁGUA CINZA

2 Disponibilidade e Demanda

2.1 Avaliação Quantitativa

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

2 Disponibilidade e Demanda

2.2 Avaliação Qualitativa (p.33)

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA:

ÁGUA CINZA Tabela 5: Síntese dos Resultados para Água Cinza e Critérios Qualitativos

Características Observadas

Parâmetros

CH4

MLR4

CS1

LV/TQ/CH2

CH/LV3

pH

6.26

9.71

7.2

7.62

4,7 – 7,5

DBO (mg/l)

183.86

101.42

96.53

266.7

25 - 230

Turbidez

(NTU)

201.4

27.60

37.3

154.9

55 - 100

Colif. Totais

(NPM/100 ml)

3.5x103

5.4

9.42x105

7.29x104

104 – 10

7

Colif. Fecal

(NPM/100 ml)

1.1x100

2.1

4x102

2.69x104

102 – 10

6

Cloro

Total

(mg/l)

0.12

< 0.1

0.35

OD (mg/l)

5.73

-

4.62

3.4

0,1 – 4,4

DQO (mg/l)

623.38

389.78

279.6

200 - 360

Temperatura

24.02

23.74

24.1

Cor (UH)

790.9

68.0

52.3

214

Fósforo (mg/l)

6.24

7,70

0,35 – 3,35

Obs: CH: Água do Banho de Chuveiro Coletada na Bacia Esterilizada; MLR: Máquina de Lavar Roupas CS: Caixa

Sifonada para Chuveiro e Lavatório; LV: Lavatório; TQ: Tanque; SST: Sólidos Suspensos Totais;

1 ZABROCKI (2002); 2 PETERS (2006); 3 RAPOPORT (2004); 4 SANTOS et al (2007)

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA: Legislação Internacional

Tabela 6: Critérios Usos Urbanos Não Potáveis Critérios para

Uso Urbano

Parâmetros

SAUTCHUK et al

(2005)

Brasil, ANA

USEPA

2004

(usos urbanos)

Austrália

2001

(irrigação e BS)

Flórida

1994

(usos não

potáveis)

pH

6 - 9

6 – 9

5 - 8

DBO (mg/l)

10,0

10,0

20,0

15,0

SST (mg/l)

5,0

Turbidez(NTU)

2,0

2

2,0

Colif. Totais

(NPM/100 ml)

3,0

Colif. Fecal

(NPM/100 ml)

ND

ND

10,0

2,2

Cloro Total

(mg/l)

Cloro residual

1.0 mgL

Cloro residual

0,5 mgL

Cloro residual

1.0 mgL

Cor (UH)

10

Fósforo (mg/l)

0,1

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

3.2 Legislação e Normas no Brasil

.Conselho Nacional de Recursos Hídricos - CNRH, Resolução Nº 54/2005.

. Curitiba, Lei Nº 10.785/2003, que “Cria no Município de Curitiba o Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações – PURAE”. (p.21)

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

Concepção e Projeto (p.39)

“Referente a configuração básica de um sistema de utilização da água cinza, a mesma consta basicamente do subsistema de coleta da água servida, do subsistema de condução da água (ramais, tubos de queda e coletores), da unidade de tratamento da água (gradeamento, decantação, filtro e desinfecção) e do reservatório de acumulação. Pode ainda ser necessário um sistema de recalque, o reservatório superior e a rede de distribuição.”

EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES

(p.40)

Opções para reuso de águas cinzas

1 KIBERT, 1994

SISTEMAS EM EDIFÍCIOS

• CONDICIONANTES1 PARA TIPO A e B:

– Há risco de uso acidental de AC. Recomenda-se colorir a mesma.

– Deve ser evitada a conexão cruzada.

– Deve ser evitada a retrossifonagem. Para tanto, devem ser garantidas a pressões mínimas nas tubulações.

– Faz-se importante a orientação do usuário quando no uso de AC.

Sistemas em Edifícios

http://www.watercasa.org/

BSCH,LV

SUB-SOLO

PIA

RIACSTAC

TA

CGC

RC

CIG

RV

BSCH,LV

BSCH,LV

CV1

BSCH,LV

TQ1

TQACTVP1

RSAC

PIA

PIA TA

TA

PIA

TQ2

TA

TQ3

TVP2 TVP3

Sistemas em Edifícios

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BOMBA

RESERVATÓRIO DE

ÁGUA POTÁVELRESERVATÓRIO DE

ÁGUA NÃO-POTÁVEL

FORNECIMENTO DE

ÁGUA NÃO POTÁVEL

VÁLVULA DA

BOIA

VÁLVULA DE

INSPEÇÃO

ALTO NÍVEL

DE ÁGUA

BAIXO NÍVEL

DE ÁGUA

CAMADA

ATMOSFÉRICA

DE SEPARAÇÃO

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

5 Dimensionamento (p.45)

“Referente a configuração básica de um sistema de utilização da água cinza, a mesma consta basicamente do subsistema de coleta da água servida, do subsistema de condução da água (ramais, tubos de queda e coletores), da unidade de tratamento da água (gradeamento, decantação, filtro e desinfecção) e do reservatório de acumulação. Pode ainda ser necessário um sistema de recalque, o reservatório superior e a rede de distribuição.”

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

• 5.1 Balanço Hídrico (p.45)

A avaliação do Balanço Hídrico possibilita comparar os volumes gerados de água cinza pelas fontes com os volumes demandados de água cinza pelos aparelhos sanitários. Nesse ponto, é fundamental o conhecimento da parametrização do consumo, conforme já abordado no item 2.1, pois será pelo conhecimento das parcelas consumidas por aparelho sanitário é que se poderá vislumbrar a relação demanda x disponibilidade.

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

• 5.2 Caracterização da Água Cinza (p. 48)

Neste caso, é fundamental a caracterização da água cinza a ser utilizada, tanto para o projeto quanto para o monitoramento. No entanto, não havendo a caracterização da água cinza específica que será utilizada, podem ser utilizados dados de bibliografia. No entanto, essa utilização deve ser feita com atenção ao fato que a caracterização adotada da bibliografia deve ser significativamente similar com relação às fontes de água cinza e usos previstos.

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

• 5.3 Dimensionamento das Unidades

• 5.3.1 Tubulações: Coleta, Transporte, Ventilação e Distribuição

• 5.3.2 Tratamento

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: ÁGUA CINZA

• 5.3.2 Tratamento (p.57)

• 5.3.2.1 Tratamento das Águas

• 5.3.2.2 Tratamento das Águas Cinzas

Riscos relativos associados à fonte de água cinza, aos métodos de irrigação, aos

usos e ao acesso ao público. (Fonte: EACT, 2006)

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: TRATAMENTO ÁGUA CINZA

Tabela 16: Síntese dos Resultados para Água Cinza e Critérios Qualitativos

Características Observadas Critérios para

Uso Urbano

Parâmetros

CH

MLR

CS1

LV/TQ/CH2

CH/LV3

SAUTCHUK

et al (2005)

USEPA

2004

pH 6.26 9.71 7.2 7.62 4,7 – 7,5 6 - 9 6 – 9

DBO (mg/l) 183.86 101.42 96.53 266.7 25 - 230 10,0 10,0

SST (mg/l) 5,0

Turbidez

(NTU)

201.4 27.60 37.3 154.9 55 - 100 2,0 2

Colif. Totais

(NPM/100 ml)

3.5x103 5.4 9.42x10

5 7.29x10

4 10

4 – 10

7

Colif. Fecal

(NPM/100 ml)

1.1x100 2.1 4x10

2 2.69x10

4 10

2 – 10

6 ND ND

Cloro

Total

(mg/l)

0.12 < 0.1 0.35 Cloro

residual

1.0 mgL

OD (mg/l) 5.73 - 4.62 3.4 0,1 – 4,4

DQO (mg/l) 623.38 389.78 279.6 200 - 360

Temperatura 24.02 23.74 24.1

Cor (UH) 790.9 68.0 52.3 214 10

Fósforo (mg/l) 6.24 7,70 0,35 –

3,35 0,1

CH: Água do Banho de Chuveiro Coletada na Bacia Esterilizada; MLR: Máquina de Lavar Roupas CS: Caixa

Sifonada para Chuveiro e Lavatório; LV: Lavatório; TQ: Tanque; SST: Sólidos Suspensos Totais;

1 ZABROCKI (2002); 2 PETERS (2006); 3 RAPOPORT (2004)

UTILIZAÇÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA: TRATAMENTO ÁGUA CINZA

Em alguns países são encontradas configurações de tratamento de água cinza, a saber, de acordo com PROSAB 4:

–Austrália: Grade Grossa e Filtro + Lodos Ativados + Cloração;

–Suécia: Filtro de Pedras + Lagoas + Filtro de Areia;

–Alemanha: Decantação + Biodisco + UV;

–Inglaterra: Filtração Simples ou Dupla + Cloração;

–Inglaterra: Grade e Filtro + Membrana;

–Inglaterra: Grade e Biofiltro Aerado Submerso (BAS);

–Brasil (prédio): Peneira + Reator Anaeróbio + BAS + Filtro de Areia + Cloração

–Brasil (residência): Grade Fina + Filtro Aeróbio com Leito de Brita + Cloração

Fluxograma da Estação de Tratamento de Águas Cinzas (ETAC).

Fonte: Gonçalves et al, 2004.

Vista superior da ETAC da UFESVista superior da ETAC da UFES

Esquema ilustrativo do sistema de reúso de água cinza – UFSC.

Wetlands

DESINFECÇÃO COM CLORO

Mais utilizado no mundo inteiro

Brasil: maior domínio tecnológico e economicamente viável.

Alto poder oxidante.

Geração de subprodutos como as cloraminas. Variáveis importantes: tempo de contato e concentração.