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2 - Sistema de Esgotamento Sanitário COLETA TRATAMENTO DISPOSIÇÃO FINAL Sistema Separador Sistema de Esgotamento Sanitário Esgoto sanitário Esgoto doméstico Esgoto industrial Água de infiltração Contribuição Pluvial Parasitária Definições: NBR 9648/Nov1986

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2 - Sistema de Esgotamento Sanitário

COLETA

TRATAMENTO DISPOSIÇÃO

FINAL

Sistema Separador

Sistema de

Esgotamento

Sanitário

Esgoto sanitário

Esgoto

doméstico

Esgoto

industrial

Água de

infiltração

Contribuição

Pluvial

Parasitária

Definições: NBR 9648/Nov1986

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Sistema

unitário

Sistema

separador

Coletor único

Água pluvial Esgoto sanitário

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2.2 - Caracterização do Esgoto

Qualitativa Quantitativa

Vazão de projeto

Inicial Final

Características

Físicas, Químicas e

Biológicas

O que? Quanto?

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2.2.1 - Caracterização Quantitativa do Esgoto

região

atividades

hábitos

condições sociais e econômicas

disponibilidade de água

Vazão de projeto (Q)

Vazão de esgoto doméstico

(QD)

Vazão de infiltração (QI)

Vazão de contribuição

singular (QS)

Inicial Final

Qi = QDi + QIi + QSi

Qf = QDf + QIf + QSf Inexistindo dados: Q>1,5 L/s

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2.2.1 - Caracterização Quantitativa do Esgoto

a) Vazão de esgoto doméstico (QD)

QDi, med = Pi . qe . Ci QDf, med = Pf . qe . Cf

QDf, max = k1 . k2 Pf . qe . Cf

QDi, max = k2 . Pi . qe . Ci

população

Consumo de água per capita

coeficiente de retorno esgoto/água

coeficiente variação de

vazão (máxima horária)

coeficiente variação de

vazão (máxima diária)

Coeficiente de contribuição linear: TL = QD / L

por área: TA = QD / A

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C = volume de esgoto coletado pela rede

volume de água abastecida

k1= maior vazão diária verificada no ano

vazão média diária anual

k2= maior vazão observada num dia

vazão média horária do mesmo dia

Meses do ano

Co

nsu

mo

(L

/d/h

ab

)

Consumo

médio

Consumo

máximo

Hora do dia

Va

o (

L/s

) Vazão

média

Vazão máxima

A NBR 9649 recomenda os valores k1 = 1,2; k2 = 1,5; C = 0,8

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Curva de variação horária de Qesgoto

Sobrinho & Tsutiya, 1999.

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Água de infiltração

Tinf – Taxa de infiltração

Depende das condições locais,

como:

• NA do lençol freático

• Tipo de solo

• Material da tubulação

• Tipo de junta

• Qualidade de assentamento dos

tubos

http://200.144.189.97/phd/default.aspx?id=28&link_uc=disciplina

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2.2.1 - Caracterização Quantitativa do Esgoto

b) Vazão de água de infiltração (QI)

A NBR 9649 recomenda faixa de 0,05 a 1,0 L/s/km

Taxas de infiltração (TI) acima do lençol freático: TI = 0,02 L/s/km

abaixo do lençol freático: TI = 0,10 L/s/km

QIi = TIi . Li

Comprimento da rede

QIf = TIf . Lf

Início de plano:

Final de plano:

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2.2.1 - Caracterização Quantitativa do Esgoto

c) Resumo: Vazão de projeto

Definir capacidade de auto-limpeza

das tubulações

Início de plano:

Final de plano:

Qi med = Pi . qe . Ci + TIi . Li + CSi

Qi max = k2 Pi . qe . Ci + TIi . Li + CSi

Qf, med = Pf . qe . Cf + TIf . Lf + CSf

Qf, max = k1 . K2 . Pf . qe . Cf + TIf . Lf + CSf

Avaliar a capacidade de auto-

depuração dos corpos receptores

Definir e dimensionar o sistema de

tratamento de esgoto

Definir os diâmetros dos trechos

da rede coletora

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2.2.2 - Caracterização Qualitativa do Esgoto

a) Características físicas

ÁGUA

SÓLIDO

99,92%

0,08%

E

S

G

O

T

O

Em suspensão

Dissolvidos

Temperatura

Cor

Turbidez

Odor

Orgânico

Minerais

Orgânico

Minerais

Parâmetros:

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2.2.2 - Caracterização Qualitativa do Esgoto

b) Características Químicas

ORGÂNICO

INORGÂNICO E

S

G

O

T

O

Areia

Minerais dissolvidos

Compostos de proteínas (40 a 60%): produzem N e contém C, H, N, O, P, S e Fe.

Carboidratos (25 a 50%): contém C, H e O (açúcares, amido, celulose, fibra de madeira).

Gordura e óleos (10%).

Surfactantes

Fenóis

Pesticida

DBO

DQO

Nitrogênio

Fósforo

Parâmetros: pH

Alcalinidade

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Característica química do esgoto doméstico bruto

Parâmetro Contribuição per

capita (g/hab/d)

Concentração

(mg N/l)

Nitrogênio total

Nitrogênio orgânico

Amônia

Nitrito

Nitrato

Faixa

6,0 – 112,0

2,5 – 5,0

3,5 – 7,0

≈0

0,0 – 0,5

Típico

8,0

3,5

4,5

≈0

≈0

Faixa

35 – 70

15 – 30

20 – 40

≈0

0 - 2

Típico

50

20

30

≈0

≈0

Fonte: Von Sperling. 1996. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte.

Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG.

Fósforo

Fósforo orgânico

Fósforo orgânico

1,0 – 4,5

0,3 – 1,5

0,7 – 3,0

2,5

0,8

1,7

5 – 25

2 – 8

4 – 17

14

4

10

MO

DBO5

DBOu

DQO

40 – 60

60 – 90

80 – 130

50

75

100

200 – 500

350 – 600

400 – 800

350

500

700

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2.2.2 - Caracterização Qualitativa do Esgoto

c) Características Biológicas

Bactérias

Fungos

Protozoários

Vírus

Algas

Grupos de

plantas e de

animais

Atuação: Decomposição

Outras: indicadores de poluição

Atuação: Lagoas de estabilização, via oxidação

aeróbia e redução fotossintética

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Concentração no esgoto bruto

Tipo Faixa Média Local

Coliformes totais

1,6 – 47,4

70 – 733

21,9

412

200

180

14 cidades dos EUA

2 ETE – 14 dias – México

Rio de Janeiro – Brasil

Lima - Peru

Coliformes fecais

0,3 - 49 8,3

30

120

21 cidades dos EUA

2 ETE – 14 dias – México

Lima - Peru

Estreptococos fecais

0,064 – 4,5 1,6

1,9

7 cidades dos EUA

2 ETE – 14 dias – México

Valores em 106 org/100mL

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2.2.2 - Caracterização Qualitativa do Esgoto

d) Características Quanti-qualitativas

W = Q x C

Concentração

Vazão

Carga de massa (W): Taxa de massa de poluente num

determinado período t

C = massa

volume

Concentração:

W = massa

tempo

Variáveis Sólidos dissolvidos totais, salinidade: g/l = Kg/m3 = ppt

OD, DBO, nitrogênio mg/l = g/ m3 = ppm

Fósforo, clorofila a, tóxicos g/l = mg/ m3 = ppb

Tóxicos ng/l = g/ m3 = pptr

Densidade da água 1g/cm3

ppmg

g

cm

m

cmgm

g

m

g1

1010)/1( 636

3

333

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População equivalente (PE) PE = Carga total

Carga per capita

População hidráulica equivalente (PHE) PHE = Vazão total

Vazão per capita

Número de habitantes que produz

uma carga igual

Número de habitantes que produz uma vazão

igual

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Efluentes – características qualitativas

Fontes de despejos Equivalente populacional de carga orgânica

Abatedouro bovino 55 hab/boi

Abatedouro avícola 200 hab/1.000 aves

Fabricação de cerveja 175 hab/m3 cerveja

Fabricação de álcool 7 hab/ L álcool sem restilo

Fabricação de lacticínios/queijo 2 hab/kg queijo

Fabricação de lacticínios/leite 20 hab/1.000 L leite

Fabricação de couros 40 hab/pele bovina

Fabricação de papel 460 hab/t papel

Carga per capita: 54g/d

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Efluentes – características quantitativas

Fontes de despejos Vazão específica

Esgoto doméstico 120 a 160 L/hab/dia

Abatedouro bovino 1.500 a 2.000 L/boi

Abatedouro avícola 17 a 20 L/ave

Fabricação de cerveja 8L/L cerveja

Fabricação de refrigerante 2 a 4 L/ L refrigerante

Fabricação de álcool 15 L restilo/L álcool

Fabricação de lacticínios/queijo 20 L/kg queijo

Fabricação de lacticínios/leite 1 L/L leite

Fabricação de couros 800 a 1.000 L/couro

Fabricação de papel 50 a 100 L/kg papel

Fonte: Philippi, Jr. et al. (2004)

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Exercício

Sabendo-se que na localidade em projeto cada indivíduo contribui em média com cerca

de 300 L/d de efluente e 54 g/d de DBO, para uma cidade com 100.000 habitantes,

pergunta-se:

• qual a vazão média do esgoto doméstico gerada?

• qual a carga de DBO gerada?

• Qual a concentração de DBO no esgoto doméstico dessa cidade?

Sabendo-se que na localidade em projeto cada indivíduo consome em média com cerca

de 300 L/d de água e gera uma carga de 54 g/d de DBO, para uma cidade com 100.000

habitantes, pergunta-se:

• qual a vazão média do esgoto doméstico gerada?

• qual a carga de DBO gerada?

• Qual a concentração de DBO no esgoto doméstico dessa cidade?

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Solução

a) Vazão de descarga

Q = 300 L/d/hab x 100.000 hab

Q = 30.000.000 L/d

Q = 0,35 m3/s

b) Carga de DBO

W = 54 g/d/hab x 100.000 hab

W = 5.400.000 g/d

W = 5.400 kg/d

c) Concentração de DBO no efluente

C = W = 5.400.000.000 mg/d = 180 mg/L

30.000.000 L/d Q

W = Q x C

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Normas técnicas

• NBR 9648 - Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário

• NBR 9649 – Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário

• NB 568 – Projeto de interceptores de esgoto sanitário

• NB 569 – Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário

• NB 570 – Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário

• NBR 9800 - Critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público de esgoto sanitário