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Guias e Dicas
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Sistema de Esgoto, Notas de estudo de Engenharia Civil

Conteúdo de Saneamento Básico

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 16/02/2010

denise-guedes-2
denise-guedes-2 🇧🇷

4.6

(12)

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Baixe Sistema de Esgoto e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Sistema de Esgotos Sanitários 12-1 12 SISTEMA DE ESGOTOS SANITÁRIOS 12.1 Introdução Como conseqüência da utilização da água, há geração de esgotos. Estes esgotos vão acabar poluindo o solo, contaminando as águas e disseminando as doenças, caso não seja dada uma adequada destinação aos mesmos. 12.2 Sistema de esgotos sanitários A. Definição Sistema de esgotos sanitários é o conjunto de obras e instalações destinadas a propiciar: • coleta dos esgotos individual ou coletiva; • transporte e afastamento; • tratamento; • disposição final das águas residuárias da comunidade, de uma forma adequada do ponto de vista sanitário. B. Benefícios • melhoria das condições sanitárias locais; • conservação dos recursos naturais; • eliminação de focos de poluição e contaminação; • redução das doenças causadas pelas águas contaminadas por dejetos; • diminuição de custo no tratamento de água para abastecimento (que seriam ocasionadas pela poluição dos mananciais). 12.3 Alguns conceitos básicos São introduzidos, neste item, alguns conceitos de terminologias técnicas empregadas no estudo de esgotos sanitários: • Águas residuárias: esgoto gerado por uma comunidade ou por indústrias; • Esgotos domésticos: despejos líquidos das habitações, estabelecimentos comerciais, instituições e edifícios públicos; • Efluentes industriais: esgotos gerados pelas indústrias; • Esgoto bruto: esgoto não tratado; • Esgoto tratado: esgoto após a etapa de tratamento; Sistema de Esgotos Sanitários 12-2 • Água bruta: água retirada do rio, lago ou lençol subterrâneo, possuindo uma determinada qualidade; • Água de infiltração: parcela das águas do subsolo que penetra nas canalizações de esgotos através das juntas, poços de visitas e defeitos nas estruturas do sistema; • Águas pluviais: parcela das águas das chuvas que escoa superficialmente; • Corpo receptor: corpo d’água que recebe o lançamento de esgotos brutos ou tratados. • Autodepuração: melhora da qualidade do corpo receptor por mecanismos puramente naturais. 12.4 Caracterização dos esgotos A. Relativos à quantidade Os esgotos que são produzidos em uma cidade são basicamente originados de três fontes distintas: • Esgotos domésticos (incluindo residências, instituições e comércio); • Águas de infiltração; • Efluentes industriais. A vazão doméstica engloba usualmente os esgotos produzidos nos domicílios, nas atividades comerciais e institucionais de uma localidade. A infiltração no sistema de esgotamento ocorre através de tubos defeituosos, conexões, juntas ou parede de poço de visita. A vazão de esgotos industriais produzidos depende do tipo, do porte, do processo de industrialização, etc. B. Relativos à qualidade B1. Esgotos domésticos Os esgotos domésticos contêm aproximadamente 99,9% de água e apenas 0,1% de sólidos. Os problemas de poluição das águas ocorrem devido a essa fração de 0,1% de sólidos. B2. Esgotos industriais Os efluentes industriais podem exercer uma grande influência no projeto dos sistemas de esgotos sanitários. Para que o tratamento de esgoto seja eficaz, é necessário que sejam removidos dos dejetos industriais os contaminantes que possam causar problemas de toxidez aos micoorganismos e de riscos à segurança dos trabalhadores. Sistema de Esgotos Sanitários 12-5 Nestes casos, existindo área disponível cujas características do solo e do lençol d’água subterrâneo sejam propícias à infiltração dos esgotos, poder-se-á adotar a solução de atendimento coletivo da comunidade através de uma única fossa séptica de uso coletivo, que também atuará como unidade de tratamento dos esgotos. Figura 12.5 – Fossa séptica como solução coletiva. Em áreas urbanas, a solução coletiva mais indicada para a coleta dos esgotos pode ter as seguintes variantes: Sistema unitário ou combinado e Sistema separador. 12.5.2.1 Sistema unitário ou combinado Neste sistema, as canalizações são construídas para coletar e conduzir as águas residuárias juntamente com as águas pluviais. Figura 12.6 – Sistema unitário ou combinado. Sistema de Esgotos Sanitários 12-6 Os sistemas unitários não têm sido utilizados no Brasil, devido aos seguintes inconvenientes: • grandes dimensões das canalizações, com capacidade ociosa no período seco; • custos iniciais elevados; • riscos de refluxo do esgoto sanitário para o interior das residências, por ocasião das cheias; • as estações de tratamento não podem ser dimensionadas para tratar toda a vazão que é gerada no período de chuvas. Desta forma, uma parcela de esgotos sanitários não t ratados que se encontram diluídos nas águas pluviais será extravasada para o corpo receptor, sem sofrer tratamento; • ocorrência do mau cheiro proveniente de bocas de lobo e demais pontos do sistema. 12.5.2.2 Sistema separador Neste sistema, os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidos ao seu destino final, em canalizações separadas. Figura 12.7 – Sistema separador. No Brasil, adota-se basicamente o sistema separador absoluto, devido às vantagens relacionadas a seguir: • o afastamento das águas pluviais é facilitado, pois pode-se ter diversos lançamentos ao longo do curso d’água, sem necessidade de seu transporte a longas distâncias; • menores dimensões das canalizações de coleta e afastamento das águas residuárias; • possibilidade do emprego de diversos materiais para as tubulações de esgotos, tais como: tubos cerâmicos, de concreto, PVC ou, em casos especiais, ferro fundido; • redução dos custos e prazos de construção; • possível planejamento de execução das obras por partes, considerando a importância para a comunidade e possibilidades de investimentos; Sistema de Esgotos Sanitários 12-7 • melhoria das condições de tratamento dos esgotos sanitários; • não ocorrência de extravasão dos esgotos nos períodos de chuva intensa, reduzindo-se a possibilidade da poluição dos corpos d’água. 12.5.3 Sistema convencional Concepção A solução de esgotamento sanitário mais freqüentemente usada para o atendimento de um município se faz através dos sistemas denominados convencionais. As unidades que podem compor um sistema convencional de esgotamento sanitário são as seguintes: • canalizações: coletores, interceptores, emissários; • estações elevatórias; • órgãos complementares e acessórios; • estações de tratamento; • disposição final; • obras especiais. Ao se estudar as alternativas de esgotamento sanitário de uma localidade, é usual delimitar-se bacias sanitárias a serem esgotadas. A bacia sanitária é a área a ser esgotada, contribuinte por gravidade num mesmo ponto do interceptor. 12.5.3.1 Partes constitutivas do sistema convencional A Figura 12.8 da página seguinte apresenta uma ampliação de parte do sistema convencional que atende uma área urbana e ilustra as unidades, órgãos e acessórios que compõem o mesmo. Um sistema de esgotos compreende as seguintes partes principais: • Rede coletora Conjunto de canalizações destinadas a receber e conduzir as águas de esgoto dos edifícios. Coletores secundários – recebem diretamente as ligações prediais; Coletores-tronco – coletor principal de uma bacia de drenagem, que recebe a contribuição dos coletores secundários, conduzindo seus efluentes a um interceptor ou emissário. • Interceptor Canalização que recebe coletores ao longo de seu comprimento, não recebendo ligações prediais diretas; em geral os interceptores passam nos fundos de vale. • Emissário Sistema de Esgotos Sanitários 12-10 12.5.3.2 Regime hidráulico do escoamento em sistemas de esgotos As canalizações dos coletores e interceptores devem ser projetadas para funcionarem sempre como condutos livres. Os sifões e linhas de recalque das estações elevatórias funcionam como condutos forçados. Os emissários podem funcionar como condutos livres ou forçados. 12.5.3.3 Órgãos acessórios da rede São dispositivos que evitam ou minimizam entupimentos nos pontos singulares das tubulações, como curvas, pontos de afluência de tubulações, etc. • Poço de visita (PV)– é uma câmara que, através de abertura existente em sua parte superior, permite o acesso de pessoas e equipamentos para executar serviços de manutenção; é composta de chaminé e balão. Os poços de visita são colocados nos seguintes casos: - extremidades iniciais de tubulações; - mudanças de direção, declividade e material; - encontros de coletores. A distância entre dois PVs não deve ser superior a 100 m. Ultimamente, os poços de visita são substituídos, em alguns casos, por dispositivos mais simples e baratos: • Terminais de limpeza (TL) - colocado no início dos coletores; permite a introdução de equipamento de limpeza; • Caixa de passagem (CP) - câmaras sem acesso, localizadas em curvas e mudanças de declividades; • Tubo de inspeção e limpeza (TIL) - dispositivo não visitável que permite inspeção e introdução de equipamento de limpeza. Sistema de Esgotos Sanitários 12-11 Figura 12.11 – Poço de visita em aduelas de concreto armado. Sistema de Esgotos Sanitários 12-12 Figura 12.12 – Poço de visita para coletores de esgoto. Sistema de Esgotos Sanitários 12-15 Figura 12.15 – Terminal de limpeza – TL. Sistema de Esgotos Sanitários 12-16 Figura 12.16 – Caixa de passagem sem inspeção (CP). Sistema de Esgotos Sanitários 12-17 Figura 12.17 – Tubo de queda. Sistema de Esgotos Sanitários 12-20 - radial ou distrital: traçado característico de cidades planas. A cidade é dividida em distritos ou setores independentes. Figura 12.21 – Traçado de rede do tipo radial ou distrital. O fluxo de esgotos que uma tubulação lança em um poço de visita corre por canaletas situadas no fundo. Essas canaletas orientam o fluxo, possibilitando ao projetista concentrar mais ou menos vazão em determinados coletores. A Figura 12.22 mostra, esquematicamente, a planta de fundo de diversos tipos possíveis de poços de visita. O início de uma canalização se faz sempre com uma ponta seca no terminal de limpeza. Na Figura 4A, tem-se quatro pontas secas, indicando o início de quatro coletores. É o poço característico dos pontos altos. Na Figura 4C, tem-se o poço de visita característico dos pontos baixos, para onde convergem três coletores e, nas demais, as diversas possibilidades de coletores situados nas encostas. Figura 12.22 – Orientação do fluxo dos esgotos nos órgãos acessórios. De acordo com a disposição das canaletas do fundo do poço de visitas, pode-se ter para uma mesma área soluções diferentes de traçado conforme mostra o exemplo da Figura 12.23. Sistema de Esgotos Sanitários 12-21 23A 23B 23C Figura 12.23 – Traçados de rede conforme orientação do fluxo. Sistema de Esgotos Sanitários 12-22 12.5.3.5 Critérios de projeto A seguir, são relacionados alguns elementos e critérios utilizados para o projeto de uma rede coletora de esgotos. • População da área de projeto Estudo de previsão populacional da área a ser atendida pelo projeto. Há diversos processos utilizados para a previsão da população: - aritmético; - geométrico; - comparação; - extrapolação gráfica; - curva logística; - regressão, etc. • Cálculo das vazões Para o dimensionamento de cada trecho da rede coletora de esgotos, a vazão é calculada da seguinte forma: - Para o início do plano: cicixii QLTQ +×= - Para o final do plano: cfcfxff QLTQ +×= onde: Qi , Qf – vazão no trecho considerado inicial e final, em m; Txi , Txf - coeficiente de contribuição linear inicial e final, em l/s.m; Lci , Lcf – comprimento da rede contribuinte até o trecho considerado (inclusive o trecho), para o início e final do plano, em m; Qci , Qcf – contribuição singular inicial e final, em l/s. • Coeficiente de contribuição linear (Tx) É necessário considerar as seguintes contribuições: esgoto doméstico e águas de infiltração. - Para o início do plano (Txi) TI L Q T i i xi += , em l/s.m
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