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SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS SANITÁRIOS DIMENSIONAMENTO DE TANQUE SÉPTICO E COMPLEMENTARES EXERCÍCIO VII PROFESSOR DANIEL COSTA DOS SANTOS DHS/UFPR 19/05/2017

Enunciado: Dimensionar, com base na NBR 7229, um tanque séptico para tratar o

esgoto de um sistema descentralizado. Este sistema atende região ainda não servida pelo

sistema centralizado de esgotamento sanitário. Na sequência, dimensionar um

dispositivo de tratamento complementar do esgoto para a disposição do efluente do

tanque séptico e, por fim, elaborar um croqui do sistema completo, conforme figuras

dos anexos.

1 Descrição da Área

1.1 Dados:

- Considerar 05 pessoas por residência na área a ser atendida;

- Considerar 40 residências a serem atendidas;

- Contribuição Per Capita de Esgoto (C): apesar da NBR 7229 apresentar este valor,

conforme tabela 01 da mesma, utilizar nesta aplicação seus próprios valores de qe e

C para definir a contribuição per capita.

- Média do mês mais frio na região t=12oC;

- Intervalo entre limpezas do tanque séptico é considerado de 01 ano;

1.2 Condições de Contorno:

- Terreno argiloso com baixa permeabilidade;

- Lençol freático com nível alto;

- Pequena área disponível para a construção do sistema de tratamento.

2 Resolução

2.1 Dimensionamento da Fossa Séptica

2.1.1 Volume: V = 1000 + N (C .T + K . Lf)

V: volume útil, em Litros;

N: número de pessoas ou unidades de contribuição;

C: contribuição per capita de esgoto, em L / pessoa .dia; (tabela 01 ou valor específico;

usar o último)

T: tempo de detenção, em dias; (tabela 02)

K: taxa de acumulação do lodo digerido, em dias, equivalente ao tempo de acumulação

de lodo fresco; (tabela 03)

Lf: contribuição do lodo fresco, em L / pessoa dia; (tabela 01)

C = 100 L/hab.dia -> Tabela 4.1

Td : Observar Tabela 4 ; Td = 12h

Lf = 1 ; Tabela 4.1 ; k = 65 ; Tabela 4.3

Contribuição diária: 200 x 100 = 20.000 L/dia;

V = 24.000 L = 24m³


2.1.2 Altura : A Altura H é função do Volume Útil, conforme tabela 04.

Tabela 4.4 ; Profundidade útil de 1,80 a 2,80 m;

Adota-se 2,80 m e A = V/H ; A = 8,57 m²

2.1.3 Definição da Geometria e Número de Câmaras do Tanque Séptico

(conforme NBR 7229):

Sendo que o tanque cilíndrico ocupa menor área disponível que o tanque retangular e

que este, por sua vez, pode requerer menor profundidade, logo a forma adotada é a

circular dado o fato de ter-se pouca área disponível.

2.1.4 Área e Largura ou Diâmetro ( conforme NBR 7229 ): Área A = V / H (m2)

Largura Mínima: 0,80 m; Compr./Larg.:Máx. 4:1 , Mín. 2:1 ; Diâmetro Mínimo: 1,10 m

Tanque Prismático:

C x L = A = 8,57 ;C/L varia de 2,0 a 4,0 ;

Adota-se C/L = 4,0 ;4L x L = 8,57 ; L = 1,46m ; C = 5,87m

Tanque Circular:

D 2H ;A = 8,57 = x R² ;R = 1,65m ; D = 3,3 < 5,6 (2H) ; confere !

2.2 Dimensionamento do Tratamento Complementar

Definir o tipo de Tratamento Complementar, em função das Condições de Contorno,

para posteriormente dimensioná-lo.

2.2.1 Sumidouro

Área de Absorção do Esgoto (A): A = ПR2 + 2ПR . H = Q / Cinf, sendo R, H e Q o raio,

a altura útil e a vazão afluente do sumidouro, respectivamente.

Volume do Sumidouro (V): V = ПR2 . H

Assumindo Cinf = 40 L/m².dia ; Qdiária = 20.000 L

A = Q/Cf = 500m²

Considerando sumidouros circulares:

D = 3,00m e profundidade h =2,80m

A = área lateral + área do fundo ; A = 2 x x R x H + x R²;

A = 2(1,5) . 2,8 + . (1,5)² ; A = 33,45m² ;

Número de Sumidouros: 500/33,45 = 15 sumidouros

2.2.2 Vala de Infiltração

Considerando o coeficiente de infiltração Cinf, tem-se:


A = Q / Cinf ; A = C . L + 2 (C . H),

sendo C o comprimento, L a largura da vala e H a altura útil da vala. Considerar que a

área A de infiltração consta da área lateral (abaixo da tubulação de entrada) acrescida da

área do fundo da vala.

Portanto, assumindo Cinf = 40 L/m².dia ; Qdiária = 20.000 L, obtém-se:

A = Q/Cinf = 500 m²

Sendo A = C . L + 2 (C . H) e para L = 1,0 m e H = 0,5 m, obtém-se A = 2 . C;

Logo, C = 125 m. Para um comprimento por vala de 10 m, o número de valas é de 13

unidades.

2.2.3 Vala de Filtração

A Taxa de Aplicação TA é obtida pela seguinte equação:

A = Q / TA ; C = A / L ,

sendo TA a taxa de aplicação, C o comprimento e L a largura útil da vala. Considerar

que a área de filtração é a área do fundo da vala. O parâmetro TA será de 100 L/m².dia

conforme a NBR 13969. Dados de TA são apresentados na tabela a seguir:

Tabela: Valores de Taxas de Aplicação

TA ( l/m2. dia ) Condições Fonte

< 100 Oriundo do TS NBR 13969 / 1997

de 82 a 200 Oriundo do TS FILHO, et al, 2001,apud EPA

40 Oriundo do TS FILHO, et al, 2001,apud EPA

200 Oriundo de SA FILHO, et al, 2001,apud EPA

< 50 Oriundo do TS para T <10oC FILHO, et al, 2001,apud EPA

< 100 Oriundo de SA para T <10oC FILHO, et al, 2001,apud EPA

6,00 m / pessoa Oriundo do TS ou RA. FILHO, et al, 2001,apud EPA

Portanto, assumindo TA = 100 L/m².dia (NBR 13969) e para Qdiária = 20.000 L,

obtém-se:

A = Q/TA = 200 m²

Sendo A = C . L e para L = 1,0 m obtém-se C = 200 m. Para um comprimento por vala

de 10 m, o número de valas é de 20 unidades.

2.2.4 Filtro Anaeróbio

Volume: V = 1,6 . N .C . T Área: A = V/H

V: volume útil, em Litros;

N: número de pessoas ou unidades de contribuição;

C: contribuição per capita de esgoto, em L / pessoa .dia; (tabela 01 ou valor específico;

usar o último)

T: tempo de detenção, em dias; (tabela 02)


Td = 0,5d ; C = 100 L/hab.dia ; N = 200 pessoas

V = 1,6 x N x C x Td ; V = 1,6x200x100x0,5 ; V = 16.000L = 16m³

A = 16/1,8 = 8,9m² ; 8,9 m²= x R² ;

D = 3,37m

3 Apresentar o croqui da Fossa e do Tratamento Complementar, conforme figuras

a seguir.

3.1 Dimensões de uma Fossa Séptica de câmara única:

Onde: a 5 cm; b 5 cm ; c = 1/3 h; h = profundidade útil; H = altura interna útil

L = comprimento interno total; W = largura interna total ( 80 cm)

Relação L/W: entre 2:1 e 4:1


3.2 Tratamentos Complementares

3.2.1 Sumidouro

3.2.2 Vala de Infiltração


3.2.3 Vala de Filtração

3.2.4 Filtro Anaeróbio


4 Condicionantes para Dimensionamento

Tabelas da Norma (NBR – 7229/93)

Tabela 1: Contribuição Diária de Esgoto (C) e de Lodo Fresco (Lf) por Tipo de

Prédio e de Ocupante

Prédio Unidade Contribuição, de esgotos (C) e

lodo fresco (Lf)

Ocupantes Permanentes:

- Residência

Padrão alto

Padrão médio

Padrão baixo

- Hotel

- Alojamento provisório

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

160

130

100

100

80

1

1

1

1

1

Ocupantes temporários

Fábrica em geral

Escritório

Edifícios públicos ou comerciais

Escolas e locais de longa permanência

Bares

Restaurantes e similares

Cinemas, teatros e locais de curta permanência

Sanitários públicos

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

pessoa

70

50

50

50

6

25

2

480

0,30

0,20

0,20

0,20

0,10

0,10

0,02

4,0


TABELA 2: PERÍODO DE DETENÇÃO DOS DESPEJOS, POR FAIXA DE

CONTRIBUIÇÃO DIÁRIA

Contribuição diária (L) Tempo de detenção

Dias Horas

Até 1500 1,00 24

1501 - 3000 0,92 22

3001 – 4500 0,83 20

4501 – 6000 0,75 18

6001 – 7500 0,67 16

7501 – 9000 0,58 14

Mais que 9000 0,50 12

TABELA 3: TAXA DE ACUMULAÇÃO TOTAL DE LODO (K), EM DIAS, POR

INTERVALO ENTRE LIMPEZAS E TEMPERATURA DO MÊS MAIS FRIO

Intervalo entre limpezas (anos) Valores de K por faixa de temperatura ambiente (t), em °C

t 10 10 t 20 t > 20

1 94 65 57

2 134 105 97

3 174 145 137

4 214 185 177

5 254 225 217

TABELA 4: PROFUNDIDADE ÚTIL MÍNIMA E MÁXIMA, POR FAIXA DE VOLUME ÚTIL

Volume útil

(m³) Profundidade útil mínima (m) Profundidade útil máxima (m)

Até 6,0 1,20 2,20

6,0 – 10,0 1,50 2,50

Mais que 10,0 1,80 2,80

TABELA 5: POSSÍVEIS FAIXAS DE VARIAÇÃO DO COEFICIENTE DE INFILTRAÇÃO

Faixa Constituição provável dos solos Coeficiente de

Infiltração (l/m² dia)

1

Rochas, argilas compactas de cor branca, cinza ou preta, variando a

rochas alteradas e argilas medianamente compactas de cor

avermelhada.

Menor que 20

2 Argilas de cor amarela, vermelha ou marrom medianamente

compactas, variando a argilas pouco siltosas e/ou arenosas.

20 a 40

3 Argilas arenosas e/ou siltosas, variando a areia argilosa ou silte

argiloso de cor amarela, vermelha ou marrom.

40 a 60

4

Areia ou silte argiloso, ou solo arenoso com húmus e turfas,

variando a solos constituídos predominantemente de areia e siltes.

60 a 90

5

Areia bem selecionada e limpa, variando até areia grossa com

cascalhos. Maior que 90

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