Apostila de esgoto

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Apostila de esgoto

  1. 1. Departamento de Engenharia Curso de Engenharia Civil Disciplina de Saneamento Básico NOTAS DE AULA – SANEAMENTO BÁSICO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Autor: Professor João Bosco de Andrade. Colaboração: Acadêmica Fernanda Posch Rios Notas de aula da Disciplina de Saneamento Básico do Curso de Engenharia Civil, ministrada pelo Professor Saulo Bruno Silveira e Souza. 2006
  2. 2. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 2 S U M Á R I O CAPÍTULO I - FOSSAS SÉPTICAS E SUMIDOUROS ____________________ 7 1. INTRODUÇÃO ____________________________________________________________ 7 2. HISTÓRICO ______________________________________________________________ 7 3. CONCEITO _______________________________________________________________ 7 4. DEFINIÇÃO ______________________________________________________________ 8 5. FUNCIONAMENTO ________________________________________________________ 8 6. AFLUENTES A UMA FOSSA SÉPTICA _______________________________________ 9 7. DIMENSIONAMENTO______________________________________________________ 9 8. EFICIÊNCIA DAS FOSSAS SÉPTICAS ______________________________________ 12 9. SUMIDOUROS ___________________________________________________________ 12 9.1. Teste para determinação de absorção de um solo ____________________________ 13 CAPÍTULO II - SISTEMA COLETOR DE ESGOTOS SANITÁRIOS _______ 16 1. INTRODUÇÃO ___________________________________________________________ 16 2. PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA CONVENCIONAL DE ESGOTOS.___ 16 3. LOCALIZAÇÃO DOS COLETORES EM RELAÇÃO AO SISTEMA VIÁRIO. _______ 17 4. LOCALIZAÇÃO DOS INTERCEPTORES _____________________________________ 18 4.1. Vias Sanitárias ou Marginais. ___________________________________________ 18 4.2. Fundos de Vale Tratados. _______________________________________________ 19 5. VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA COLETOR __________________ 19 6. VELOCIDADE NOS COLETORES___________________________________________ 20 7. DECLIVIDADES DOS COLETORES _________________________________________ 20 8. TRAÇADO DOS COLETORES ______________________________________________ 21 9. NUMERAÇÃO DOS COLETORES. __________________________________________ 25 10. POÇO DE VISITA. ________________________________________________________ 26 10.1. Definição____________________________________________________________ 26 10.2. Disposição Construtiva ________________________________________________ 26
  3. 3. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 3 10.3. Situações em que se empregam os poços de visita. __________________________ 27 10.4. Terminal de Limpeza (TL) ______________________________________________ 29 10.5. Características básicas dos poços de visita _________________________________ 29 11. PROFUNDIDADE DOS COLETORES. _______________________________________ 32 12. DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE MÍNIMA DOS COLETORES ____________ 33 CAPÍTULO III - CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS _________________ 35 1. CONCEITO ______________________________________________________________ 35 2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS______________________________________________ 35 2.1. Matéria Sólida _______________________________________________________ 36 3. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS ___________________________________________ 37 3.1. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) __________________________________ 38 4. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS _________________________________________ 38 5. ESGOTOS INDUSTRIAIS - EQUIVALENTE POPULACIONAL DAS INDÚSTRIAS _ 38 CAPÍTULO IV - PROCESSOS E GRAUS DE TRATAMENTO DOS ESGOTOS SANITÁRIOS _____________________________________________________ 39 1. INTRODUÇÃO ___________________________________________________________ 39 2. OPERAÇÕES UNITÁRIAS _________________________________________________ 39 3. PROCESSOS DE TRATAMENTO ___________________________________________ 40 3.1. Processos Físicos _____________________________________________________ 40 3.2. Processos Químicos ___________________________________________________ 41 3.3. Processos Biológicos __________________________________________________ 41 4. CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS ________________________________________ 41 4.1. Em Função da Remoção ________________________________________________ 41 4.2. Em Função da Eficiência das Unidades ____________________________________ 42 4.3. Grau de Tratamento ___________________________________________________ 43 CAPÍTULO V - REMOÇÃO DE SÓLIDOS GROSSEIROS – TRATAMENTO PRELIMINAR _____________________________________________________ 45 1. CONCEITO ______________________________________________________________ 45
  4. 4. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 4 2. FINALIDADES ___________________________________________________________ 45 3. CARACTERÍSTICAS DAS GRADES DE BARRAS _____________________________ 46 3.1. Dispositivos de Retenção _______________________________________________ 46 3.2. Dispositivos de Remoção _______________________________________________ 46 3.3. Destino do Material Removido __________________________________________ 47 4. FUNCIONAMENTO DAS GRADES __________________________________________ 47 4.1. Velocidade de Passagem dos Esgotos Entre as Barras ________________________ 47 4.2. Perdas de Carga ______________________________________________________ 47 4.3. Dimensionamento _____________________________________________________ 47 CAPÍTULO VI – REMOÇÃO DE AREIA ______________________________ 48 1. CONCEITO ______________________________________________________________ 48 2. FINALIDADES DA REMOÇÃO DAS AREIAS _________________________________ 48 3. CARACTERÍSTICAS ______________________________________________________ 48 4. DIMENSIONAMENTO_____________________________________________________ 49 5. DETALHES EXECUTIVOS _________________________________________________ 50 CAPÍTULO VII – LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO______________________ 51 1. HISTÓRICO _____________________________________________________________ 51 2. CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO ____________________________________________ 51 3. EFICIÊNCIA E APICABILIDADE DAS LAGOAS ______________________________ 52 4. FATORES QUE INTERFEREM NO PROCESSO _______________________________ 52 4.1. Fatores Incontroláveis _________________________________________________ 52 4.2. Fatores Parcialmente Controláveis _______________________________________ 53 5. PARÂMETROS DE INTERESSE ____________________________________________ 53 6. PRINCÍPIOS DE DIMENSIONAMENTO E FUNCIONAMENTO __________________ 54 6.1. LAGOAS ANAERÓBIAS _______________________________________________ 55 6.1.1. Princípios de Funcionamento ___________________________________________ 55 6.1.2. Parâmetros de Dimensionamento _________________________________________ 55 6.2. LAGOAS FACULTATIVAS _____________________________________________ 56
  5. 5. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 5 6.2.1. Princípios de Funcionamento ___________________________________________ 56 6.2.2. Parâmetros de Dimensionamento _________________________________________ 56 CAPÍTULO VIII - LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO – ASPECTOS CONSTRUTIVOS __________________________________________________ 57 1. INTRODUÇÃO ___________________________________________________________ 57 2. FASES DE IMPLANTAÇÃO ________________________________________________ 58 2.1. Locação _____________________________________________________________ 59 2.2. Desmatamento ________________________________________________________ 59 2.3. Raspagem ___________________________________________________________ 59 2.4. Escavação ___________________________________________________________ 59 2.5. Escarificação_________________________________________________________ 60 2.6. Terraplenagem _______________________________________________________ 60 2.7. Construção dos Diques _________________________________________________ 60 3. DISPOSITIVOS DE ENTRADA _____________________________________________ 66 4. DISPOSITIVOS DE SAÍDA _________________________________________________ 68 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________ 69 Í N D I C E D E T A B E L A S Tabela 1 - Período de detenção ( T ) em função da vazão afluente ( NC ) ------------------------- 8 Tabela 2 - Contribuições unitárias de esgotos ( C ) e de lodo fresco ( Lf ) por tipo de prédios e de ocupantes ------------------------------------------------------------------------------------- 10 Tabela 3 - Tempo de Penetração em Função do Tipo de Solo -------------------------------------- 13 Tabela 4 - Declividades mínimas, conforme os diâmetros: ----------------------------------------- 21 Tabela 5 - Dimensões Mínimas para Chaminé e Balão de Poço de Visita. ------------------------ 27 Tabela 6 - Tipos de grade e espaçamento entre as barras ------------------------------------------- 46 Tabela 7 - Dimensões das Barras --------------------------------------------------------------------- 46 Tabela 8 – Tempo de detenção e eficiência de remoção de DBO em função da temperatura média ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 55 Tabela 9 - Taxas de aplicação, População Equivalente e Tempos de Detenção em Lagoas Facultativas -------------------------------------------------------------------------------------- 56
  6. 6. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 6 Í N D I C E D E F I G U R A S Figura 1 - Detalhes executivos de uma fossa séptica prismática retangular de câmara única --- 11 Figura 2 - Curva da capacidade de absorção de um solo -------------------------------------------- 13 Figura 3 - Detalhes construtivos do sumidouro------------------------------------------------------ 14 Figura 4 - Esquema com existência de dois sumidouros -------------------------------------------- 15 Figura 5 - Localização das redes coletoras ---------------------------------------------------------- 18 Figura 6 - Localização de interceptores em fundos de vale canalizados -------------------------- 18 Figura 7 - Localização de interceptores em fundos de vale tratados------------------------------- 19 Figura 8 - Tipo 1 de traçado de coletores ------------------------------------------------------------ 22 Figura 9 - Tipo 2 de traçado de coletores ------------------------------------------------------------ 23 Figura 10 - Tipo 3 de traçado de coletores ---------------------------------------------------------- 24 Figura 11 - Partes constitutivas do sistema convencional ------------------------------------------ 25 Figura 12 – Detalhe do fundo do poço --------------------------------------------------------------- 26 Figura 13 – Detalhes dos degraus do P.V. ----------------------------------------------------------- 27 Figura 14 - Modelo de tampão de fo fo para poço de visita ---------------------------------------- 28 Figura 15 - Detalhe do terminal de limpeza TL ----------------------------------------------------- 29 Figura 16 - Poço de visita em anéis pré moldados -------------------------------------------------- 30 Figura 17 – Peça de transição em concreto armado ------------------------------------------------- 30 Figura 18 - Detalhe da chegada do coletor ao PV --------------------------------------------------- 31 Figura 19 - Profundidades mais convenientes ------------------------------------------------------- 32 Figura 20 - Posição do coletor em prfil -------------------------------------------------------------- 33 Figura 21 - Composição dos sólidos nos esgotos ---------------------------------------------------- 36 Figura 22 - Esquema Geral de sistema de abastecimento de água e tratamento de esgoto ------- 44 Figura 23 - Deslocamento das partículas no interior do desarenador ------------------------------ 49 Figura 24 - Detalhe da caixa de areia de limpeza manual ------------------------------------------ 50 Figura 25 - Lagoa de estabilização ------------------------------------------------------------------- 54 Figura 26 - Detalhe do dique: folga e coroamento -------------------------------------------------- 61 Figura 27 - Detalhe do dique: linha de infiltração -------------------------------------------------- 61 Figura 28 - Detalhe do dique: berma ----------------------------------------------------------------- 62 Figura 29 - Detalhe do dique: emprétimo lateral ---------------------------------------------------- 63 Figura 30 - Detalhe do dique: deslocamento do dique ---------------------------------------------- 63 Figura 31 - Detalhe do dique: vala central----------------------------------------------------------- 64 Figura 32 - Detalhe do dique: dreno - filtro --------------------------------------------------------- 65 Figura 33 – Detalhe do filtro com material de granulometria decrescente ------------------------ 65 Figura 34 - Laje de pedras para proteção dos taludes contra impacto das ondas ----------------- 66 Figura 35 - Entrada tipo submerso horizontal ------------------------------------------------------- 67 Figura 36 - Entrada tipo submerso com jato por baixo --------------------------------------------- 67 Figura 37 - Entrada tipo submerso com jato para cima --------------------------------------------- 68 Figura 38 - Entrada tipo estrutura elevada ----------------------------------------------------------- 68 Figura 39 - Esquema de saída das lagoas ------------------------------------------------------------ 69
  7. 7. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 7 CAPÍTULO I - FOSSAS SÉPTICAS E SUMIDOUROS 1. INTRODUÇÃO A ausência, total ou parcial, de serviços públicos de esgotos nas áreas urbanas, suburbanas e rurais exige a implantação de algum meio de disposição dos esgotos locais, com o objetivo de evitar a contaminação do solo e da água. Em sua maioria, estas regiões são também desprovidas de sistemas de abastecimento de água e utilizam poços como fonte de suprimento de água, razão pela qual se exige extremo cuidado para não ocorrer a contaminação da água do subsolo, utilizada para consumo. A defasagem na implantação dos serviços públicos, em relação ao crescimento populacional, principalmente nos países em desenvolvimento, permite prever que as soluções individuais para o destino dos esgotos serão ampla e permanentemente adotadas. A fossa séptica é uma solução técnica e econômica para dispor os esgotos de residências isoladas. 2. HISTÓRICO As fossas sépticas evoluíram a partir das fossas Mouras. Em 1860, Jean Louis Mouras construiu um tanque de alvenaria, para o qual encaminhou, antes de destiná-los a um sumidouro, os esgotos de uma habitação, na cidade de Vesoul, na França. Este tanque aberto, 12 anos mais tarde, não apresentava acumulada a quantidade de sólidos para lá endereçada, em função da redução apresentada no efluente líquido do tanque, em termos de teor de sólidos. Essa fossa foi patenteada em 1881. 3. CONCEITO Fossa séptica é um dispositivo de tratamento de esgotos destinado a receber a contribuição de um ou mais domicílios, dando aos esgotos um grau de tratamento compatível com a sua simplicidade e custo.
  8. 8. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 8 4. DEFINIÇÃO Fossas sépticas são câmaras construídas em alvenaria de tijolos ou pré-moldadas em concreto, e destinadas a reter os despejos por um período de tempo especificamente estabelecido, de forma a permitir a sedimentação dos sólidos e a retenção do material graxo (gorduras e óleos) contidos nos esgotos, transformando-os, bioquimicamente, em substâncias mais simples e estáveis. 5. FUNCIONAMENTO Em uma fossa séptica ocorrem os seguintes fenômenos: • retenção dos esgotos - o esgoto é retido na fossa por um período de tempo racionalmente estabelecido, que pode variar de 12 a 24 horas, dependendo das contribuições afluentes. (Tabela 1). • sedimentação e flotação - 60 a 70% dos sólidos em suspensão nos esgotos sedimentam- se formando o “lodo”. Óleos, graxas e gorduras ficam flutuando formando a “escuma”. • digestão anaeróbia - ambos, lodo e escuma são atacados por bactérias anaeróbias, provocando a destruição, total ou parcial, da matéria orgânica e de organismos patogênicos. • redução de volume - do fenômeno anterior, digestão anaeróbia, resultam gases, líquidos e acentuada redução de volume dos sólidos retidos e digeridos, que adquirem características estáveis capazes de permitir que o efluente líquido das fossas sépticas possa ser disposto em melhores condições de segurança. Tabela 1 - Período de detenção (T) em função da vazão afluente (NC) Contribuição (NC) litros /dia Período de detenção Horas Dias Até 6000 24 1 6000 a 7000 21 0,875 7000 a 8000 19 0,790 8000 a 9000 18 0,750 9000 a 10000 17 0,710 1000 a 11000 16 0,670 11000 a 12000 15 0,625 12000 a 13000 14 0,585 13000 a 14000 13 0,540 Acima de 14000 12 0,500
  9. 9. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 9 6. AFLUENTES A UMA FOSSA SÉPTICA A fossa séptica pode receber todos os despejos domésticos de cozinhas, lavanderias domiciliares, lavatórios, vasos sanitários, bidês, banheiras, chuveiros, mictórios, ralos de pisos. É conveniente a insta1ação de dispositivos retentores de óleos, gorduras e graxas (caixas de gordura) evitando o aporte de quantidades expressivas desses materiais nas fossas. 7. DIMENSIONAMENTO O volume útil de uma fossa séptica é calculado da seguinte forma: 1 2 3V = V + V + V , em que: • V1 = volume decorrente do tempo de detenção - 1V = N C T⋅ ⋅ ; • V2 = volume decorrente do período de armazenamento do lodo - 2 1 AV = N R L T⋅ ⋅ ⋅ ; • V3 = volume correspondente ao lodo em digestão - 3 2 DV = N R L T⋅ ⋅ ⋅ . Os termos adotados correspondem aos seguintes valores: • N = número de usuários da fossa; • C = contribuição unitária de esgotos em litros/pessoa/dia (Tabela 2); • T = tempo de detenção, em dias (Tabela 1); • R1= coeficiente de redução de volume do lodo armazenado (R1 = 0,25); • L = contribuição de lodo, em litros/pessoa/dia (Tabela 2); • TA = período de armazenamento do lodo, (período entre limpezas consecutivas da fossa), ( considerado TA = 300 dias ); • R2 = coeficiente de redução de volume do lodo em processo de digestão (R2 = 0,50); • TD = tempo de digestão do lodo, ( considerado TD = 50 dias ). Substituindo os termos, na fórmula obtém-se: 1 2 3 ( ) (0,25 300 ) (0,50 50 ) 100 ( 100 ) V V V V V N C T N L N L V N C T N L V N C T L = + + ∴ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ ⋅ + ⋅ A profundidade útil mínima é ≥ 1,00m e nas fossas prismáticas retangulares L ≥ 2B, em que L é o comprimento e B é a largura da fossa.
  10. 10. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 10 Tabela 2 - Contribuições unitárias de esgotos ( C ) e de lodo fresco ( Lf ) por tipo de prédios e de ocupantes Prédio Unidade Contribuição ( Litros / dia ) Esgotos ( C ) Lodo fresco ( LD ) 1. Ocupantes permanentes Hospitais leitos 250 1,00 Apartamentos pessoa 200 1,00 Residências pessoa 150 1,00 Escola – Internatos pessoa 150 1,00 Casas populares – rurais pessoa 120 1,00 Hotéis (sem cozinha e lavanderia) pessoa 120 1,00 Alojamentos temporários pessoa 80 1,00 2. Ocupantes temporários Fábricas em geral operário 70 0,30 Escritórios pessoa 50 0,20 Edifícios públicos ou comerciais pessoa 50 0,20 Escolas – externatos pessoa 50 0,20 Restaurantes e similares refeição 25 0,10 Cinema, teatro e templos. lugar 2 0,02
  11. 11. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 11 Figura 1 - Detalhes executivos de uma fossa séptica prismática retangular de câmara única 0,6 L 0,6 B CHICANAS REMOVÍVEIS PROJEÇÃO DA ABERTURA DA LAJE ENTRADA SAÍDA PLANTA BAIXA ENTRADA SAÍDA TAMPA HERMÉTICA NÍVEL DO TERRENO LAJE DE COBERTURA NÍVEL DO LÍQUIDO PROFUNDIDADE ÚTIL CHICANAS REMOVÍVEIS CHICANAS REMOVÍVEIS CÂMARA DE DECANTAÇÃO E DIGESTÃO 0,30 min. 0,20 m min 0,10 m 0,40 min. 0,20 m min 0,10 m 0,050,20 0,05 0,05 0,20 CORTE LONGITUDINAL
  12. 12. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 12 8. EFICIÊNCIA DAS FOSSAS SÉPTICAS A remoção de DBO varia de 30 a 60%, conforme a ABNT. Os sólidos em suspensão podem ser reduzidos até 60%. 9. SUMIDOUROS Os sumidouros ou poços absorventes recebem os efluentes das fossas sépticas. Têm, portanto, vida útil longa, devido a facilidade de infiltração do líquido praticamente isento dos sólidos causadores da colmatação do solo. Consistem em escavações cilíndricas, tendo as paredes protegidas por pedras, tijolos, madeira ou por anéis de concreto perfurados. O material utilizado na proteção não deve ser rejuntado, para permitir fácil infiltração do líquido no terreno. A cobertura dos sumidouros deverá ser de lajes de concreto armado, dotadas de abertura de inspeção, cuja dimensão será no mínimo de 0,60m, com tampão de fechamento hermético. As dimensões do sumidouro serão determinadas em função das características de absorção do solo. Vários processos podem ser utilizados para o reconhecimento das características de absorção do solo, todos eles, é verdade, sujeitos à limitações. O mais comum é o de estimar a permeabilidade em termos da textura do solo, isto é, das proporções de areia, silte e argila existentes. Um outro método de se conhecer a permeabilidade do solo é a cor do mesmo. Solos que, em corte, se apresentam com colorações entre o marrom e o avermelhado, indicam que existem condições favoráveis de oxidação e que há movimento de água e de ar em seu seio. Ao contrário, solos acinzentados nas camadas superficiais e escuros e matizados nas camadas inferiores significam falta de aeração ou movimentos restritos de ar e de água. Os processos até aqui mencionados podem auxiliar na escolha do terreno para disposição dos efluentes de uma fossa séptica, mas são, entretanto, de valor limitado. O mais aconselhável é recorrer a um ensaio de infiltração, de modo a se estimar a capacidade de absorção do solo, feito da seguinte maneira: Em três pontos do terreno que vai ser utilizado para disposição do efluente líquido da fossa séptica utiliza-se o método da abertura de covas, que consiste em: ♦ proceder a abertura de uma vala cujo fundo vai coincidir com o plano útil de absorção; ♦ no fundo de cada vala abrir um buraco cúbico de 30cm x 30cm x 30cm, retirando a terra solta e colocando 5cm de brita nº 1, bem limpa. Em seguida manter o buraco cheio de água durante 4 horas, adicionando água, à proporção que ocorre infiltração no terreno, com a finalidade de que o terreno fique em condições semelhantes aos de época de grandes chuvas;
  13. 13. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 13 ♦ no dia seguinte encher o buraco com água, aguardando que a mesma escoe completamente; ♦ encher novamente a cavidade com água, até a altura de 15cm, marcando o tempo que o nível da mesma baixa 1cm. Quando o tempo for inferior a 3 minutos, deve-se refazer esta etapa do ensaio por 5 vezes. O intervalo de tempo verificado para o último teste deve ser adotado como o real. Com o tempo determinado poderá ser obtida, na curva que se segue, a capacidade de absorção em litros/m2/dia. Para sumidouros, fazer o teste em diferentes profundidades e adotar o menor coeficiente de infiltração. Figura 2 - Curva da capacidade de absorção de um solo CURVA DE ABSORÇÃO DO SOLO 0 5 10 15 20 0 25 50 75 100 125 150 175 200 LITROS POR m 2 POR DIA MINUTOS VALADEFILTRAÇÃO VALADEINFILTRAÇÃO 40 RÉGUA GRADUADA 300 mm 300mm 9.1. Teste para determinação de absorção de um solo Na impossibilidade de se realizar ensaio de infiltração, poderão ser adotados os valores da tabela abaixo. Tabela 3 - Tempo de Penetração em Função do Tipo de Solo Descrição do Solo Tempo de Penetração Areia grossa limpa 13 segundos a 1 minuto Cinza, carvão 30 segundos a 1 minuto Cascalhos e argila com poros não cheios 13 segundos a 45 segundos Areia fina 2 minutos a 5 minutos Areia com argila 5 minutos a 10 minutos Argila com um pouco de areia 30 minutos a 60 minutos Argila compacta ou rocha decomposta 2 horas a 5 horas O diâmetro dos sumidouros varia de 1,5m a 1,8m. Como segurança, a área do fundo não deve ser considerada pois o fundo logo ficará colmatado pelos sedimentos eventualmente contidos nos efluentes das fossas sépticas.
  14. 14. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 14 A área das paredes necessária para que haja a infiltração poderá ser determinada pela expressão: , : i Q A em que C = Q = contribuição de esgotos em litros por dia = NC; Ci = coeficiente de infiltração, em litros/m2 /dia. O volume útil mínimo do sumidouro deverá ser igual ao volume da fossa contribuinte. A área lateral das paredes é dada por: LA D Pπ= ⋅ ⋅ Assim é determinada a profundidade ( P ) necessária. O fundo do sumidouro deve estar no mínimo a l,50m do nível do lençol freático. A distância mínima, entre sumidouros e poços rasos (cisternas ), deve ser de 15m. Deve-se reservar terreno para futuras ampliações. Figura 3 - Detalhes construtivos do sumidouro BRITA 03 ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO SEM FUROS ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO COM FUROS TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm BRITA 03 ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO SEM FUROS ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO COM FUROS TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm d d 1 d 2 TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm SUMIDOURO SEM ENCHIMENTO SUMIDOURO COM ENCHIMENTO PLANTA PLANTA
  15. 15. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 15 Figura 4 - Esquema com existência de dois sumidouros D SUMIDOURO CASA CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO FOSSA SÉPTICA SUMIDOURO D − DEVE SER MAIOR QUE 3 VEZES O DIÂMETRO DOS SUMIDOUROS E NUNCA MENOR QUE 6,0 m
  16. 16. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 16 CAPÍTULO II - SISTEMA COLETOR DE ESGOTOS SANITÁRIOS 1. INTRODUÇÃO Em 1778, Joseph Bramah patenteou o vaso sanitário. Em 1847, 69 anos depois, não havendo outro meio mais prático para dispor as águas imundas, os ingleses adotaram o transporte daquelas águas em canalizações para o afastamento dos dejetos. Criou-se assim o sistema de esgotamento com transporte hídrico. Com essa opção a água passou a ter uma dualidade de usos; água limpa para o consumo e água suja para o afastamento das imundícies. Na Europa foi autorizado o lançamento dessas águas servidas nas galerias de água pluvial, criando-se assim o sistema unitário que prevalece ainda em Paris, (os esgotos sanitários e as águas pluviais escoam pela mesma canalização). Em 1879, o engenheiro George Waring Jr. concebeu o primeiro sistema coletor de esgotos sanitários do tipo separador, para a cidade de Memphis Tennessee, após a epidemia de cólera que assolou aquela cidade. 2. PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA CONVENCIONAL DE ESGOTOS. Ramal predial – trecho compreendido entre o limite do lote e o coletor público. Coletor secundário – canalização de menor diâmetro que recebe os esgotos das residências, transportando-os para os coletores troncos ou principais. Coletores troncos – canalizações do sistema coletor que recebem as contribuições dos coletores secundários, transportando-as para os interceptores. Os diâmetros são usualmente maiores que os dos coletores secundários. Interceptores – desenvolvem-se ao longo dos fundos de vale, margeando cursos d’água ou canais. Os interceptores são responsáveis pelo transporte dos esgotos de sua sub-bacia, evitando que os mesmos sejam lançados nos corpos de água. Em
  17. 17. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 17 virtude das maiores vazões transportadas, os diâmetros são usualmente maiores que os dos coletores troncos. Emissário – canalização que liga a extremidade final da rede à Estação de Tratamento, quando houver, e/ou ao local de lançamento. Os emissários não recebem contribuições ao longo de seu percurso. Elevatória – quando as profundidades das tubulações se tornam demasiadamente elevadas, quer devido à baixa declividade do terreno, quer devido à necessidade de se transpor uma elevação, torna-se necessário bombear os esgotos para um nível mais elevado. A partir desse ponto, os esgotos podem voltar a fluir por gravidade. As unidades que efetuam o bombeamento dos esgotos são denominadas elevatórias, e as tubulações que transportam o esgoto bombeado são denominadas linhas de recalque. Estação de Tratamento dos Esgotos ( ETE ) – A finalidade das estações de tratamento de esgotos é a de remover os poluentes dos esgotos, os quais poderiam causar uma deterioração da qualidade dos corpos d’água. O tratamento dos esgotos tem sido negligenciado em nosso meio, mas deve-se ter em mente que o sistema de esgotamento sanitário só pode ser considerado completo se incluir a etapa de tratamento. Disposição Final – Após o tratamento, os esgotos são lançados em um corpo d’água receptor ou, eventualmente aplicados no solo. Em ambos os casos, há que se levar em conta os poluentes eventualmente ainda presentes nos esgotos tratados, especialmente os organismos patogênicos e metais pesados. Poços de visita – os poços de visita são estruturas complementares do sistema de esgotamento. A sua finalidade é permitir a inspeção e limpeza da rede 3. LOCALIZAÇÃO DOS COLETORES EM RELAÇÃO AO SISTEMA VIÁRIO. Os coletores devem ser assentados, de preferência, do lado da rua no qual ficam os terrenos mais baixos. A existência de estruturas ou canalizações de serviços públicos, tais como: galerias de águas pluviais, redes de água, adutoras, cabos elétricos, e telefônicos pode, entretanto, determinar o deslocamento dos coletores de esgotos para posições mais convenientes. Para ruas com largura superior a 18,00 m, deverão ser executados dois coletores ( um de cada lado ) de modo a viabilizar o atendimento dos domicílios de ambos os lados com profundidades convenientes.
  18. 18. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 18 Figura 5 - Localização das redes coletoras COLETOR DE ESGOTO SANITÁRIO CAIXA DE PASSAGEM RAMAL PREDIAL AVENIDA 4. LOCALIZAÇÃO DOS INTERCEPTORES Os interceptores podem ser localizados: em vias sanitárias ou avenidas marginais; em fundos de vale tratados. Figura 6 - Localização de interceptores em fundos de vale canalizados AVENIDA SANITÁRIA AVENIDA SANITÁRIA CANAL INTERCEPTOR INTERCEPTOR 4.1. Vias Sanitárias ou Marginais. Os esgotos fluem por gravidade. Assim, os interceptores situam-se nos pontos mais baixos, ou seja, nos fundos de vale, correndo paralelo aos córregos de cada bacia. Sua construção tem sido tradicionalmente feita em conjunto com as obras de canalização dos cursos d’água e com a implantação das vias sanitárias ou marginais. Apresenta como vantagens a possibilidade de se realizar obras conjuntas e a redução nos custos de implantação.
  19. 19. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 19 4.2. Fundos de Vale Tratados. A implantação de vias sanitárias não deve ser encarada como a única forma de se executar interceptores de esgotos. Existem soluções ainda mais econômicas para a implantação dos mesmos, que não exigem que se executem obras em concreto ou mesmo abertura de vias públicas ao longo dos corpos d’água naturais. A preservação das margens do curso d’água com áreas verdes ou matas ciliares é uma forma bastante atrativa de tratamento de fundo de vale. As principais vantagens são a preservação natural do curso d’água, evitando-se o artificialismo do concreto; a independência da canalização, a qual muitas vezes demora a ser implantada devido a seu elevado custo; o tratamento dos fundos de vale com criação de áreas verdes ao longo dos córregos, introduzindo concepções de maior qualidade estética, paisagística e econômica. Figura 7 - Localização de interceptores em fundos de vale tratados CÓRREGO DE FUNDO DE VALE INTERCEPTOR INTERCEPTOR 5. VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA COLETOR A rede coletora é dimensionada considerando a vazão 1 20,80 ( / ) 86400 P q K K Q l s ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ; Em que 0,80 é o coeficiente de retorno, uma vez que uma parcela da água utilizada não retorna sob a forma de esgotos. Os demais parâmetros são idênticos aos utilizados no dimensionamento da rede distribuidora de água. A rede coletora de esgotos transporta também uma parcela de água que passa do subsolo para os coletores - vazão de infiltração. A vazão específica de dimensionamento dos coletores é dada por:
  20. 20. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 20 1 20,80 , : 86400 esg P q K K q em que L ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ L = o comprimento total da rede; qesg = expressa em litros/segundo/metro. qi = é a vazão de infiltração é considerada de 0,0002 a 0,0008 l/s/m. qesp = ( qesg + qi ) expressa em 1/s/m, em que qesp é a vazão de dimensionamento dos coletores. Os coletores são dimensionados como condutos livres, funcionando por gravidade e por meio das fórmulas de: Darcy, Flamant, Ganguillet – Kutter, ou de Manning. Os coletores são considerados com vazão a 1/2 seção, os interceptores com vazão a 2/3 de seção, e os emissários com vazão a 3/4 de seção. 6. VELOCIDADE NOS COLETORES Quanto maior for a velocidade, melhores serão as condições de arrastamento da matéria sólida e a não ocorrência de depósitos nas canalizações. Entretanto as velocidades excessivas podem provocar desgastes nas paredes das tubulações pelo efeito da abrasão. A NBR – 9649 indica como limite de velocidade 5,0 m/s. Tradicionalmente são aceitas as seguintes velocidades máximas: ferro fundido 6,0 m/s manilhas cerâmicas e PVC 5,0 m/s concreto 4,0 m/s; fibrocimento 3,0 m/s A velocidade mínima, de forma a assegurar a auto- limpeza, é considerada 0,60 m/s. A velocidade crítica é dada por: 1 2 CV = 6 (9,8 RH) , em que:⋅ ⋅ VC = velocidade crítica; RH = raio hidráulico; 9,8 = valor da aceleração devida à gravidade. 7. DECLIVIDADES DOS COLETORES As declividades mínimas dos coletores são estabelecidas conforme o diâmetro e são mostradas na tabela a seguir.
  21. 21. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 21 Tabela 4 - Declividades mínimas, conforme os diâmetros: Diâmetros ( mm ) Declividades mínimas m/m Diâmetros( mm ) Declividades mínimas m/m 150 0,0070 500 0,0015 200 0,0050 600 0,0010 250 0,0035 700 0,0008 300 0,0025 800 0,0006 350 0,0023 900 0,00045 400 0,0020 1000 0,00040 450 0,0018 1200 0,00035 8. TRAÇADO DOS COLETORES O traçado dos coletores é feito de acordo com o traçado urbanístico e a topografia da cidade, ou da bacia que está sendo esgotada. Uma bacia de drenagem é caracterizada pela existência de um “espigão”, “linha de cumeada” ou “divisor de água” e os respectivos fundos de vale para os quais os esgotos convergem. São mostrados, a seguir, diversos tipos de traçados de coletores públicos, de acordo com a topografia da cidade.
  22. 22. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 22 Figura 8 - Tipo 1 de traçado de coletores 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 4 44 1 1 1 6 66 4 11 18 3 2 25 CORPO RECEPTOR
  23. 23. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 23 Figura 9 - Tipo 2 de traçado de coletores 1 2 3 1 1 4 1 2 4 6 11 11 2 4 6 18 11 2 4 6 1 1 25 CORPO RECEPTOR
  24. 24. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 24 Figura 10 - Tipo 3 de traçado de coletores 1 1 1 2 2 2 1 2 3 3 6 43 2 4 5 12 53 2 6 12 1 1 25 CORPO RECEPTOR
  25. 25. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 25 Figura 11 - Partes constitutivas do sistema convencional COLETORES SECUNDÁRIOS ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO (ETE) RECALQUE EEE (ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO) PV (POÇO DE VISITA) EMISSÁRIO INTERCEPTOR MARGEM ESQUERDA CÓRREGO INTERCEPTOR MARGEM DIREITA COLETORTRONCO RIO(CORPORECEPTOR) RAMAIS PREDIAIS 9. NUMERAÇÃO DOS COLETORES. Os coletores são numerados de forma seqüencial e em ordem crescente, de acordo com o sentido do escoamento. Exemplo: 10 – 4 ; em que o primeiro número ( 10 ) corresponde à numeração do coletor e o segundo número (4) corresponde ao número do trecho. Pode-se adotar
  26. 26. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 26 ainda a numeração alfa- numérica. Exemplo A- 4 ; em que ( A ) corresponde ao coletor e ( 4 ) ao trecho. Pode-se, no caso de existirem várias sub-bacias de drenagem, adotar-se o seguinte esquema de numeração CP15 – 7; em que: CP = Capim Puba, indicando a sub-bacia de drenagem; 15 é o número do coletor e 7 é o número do trecho. 10. POÇO DE VISITA. 10.1. Definição Poço de visita é uma câmara visitável através de uma abertura existente na sua parte superior, ao nível do terreno, destinado a permitir a reunião de dois ou mais trechos consecutivos e a execução dos trabalhos de manutenção nos trechos a ele ligados. 10.2. Disposição Construtiva Um poço de visita convencional possui dois compartimentos distintos que são a chaminé e o balão, construídos de tal forma a permitir fácil entrada e saída do operador e espaço suficiente para este operador executar as manobras necessárias à operação e manutenção. O balão é o compartimento principal. Pode ter seção circular, quadrada ou retangular. No balão se realizam todas as manobras internas, manuais ou mecânicas, na manutenção de cada trecho. No seu piso encontram-se moldadas calhas de concordância entre as canalizações de entrada e de saída. A chaminé, pescoço ou tubo de descida consiste no conduto de ligação entre o balão e o exterior. Convencionalmente é iniciado num furo excêntrico feito na laje de cobertura do balão e termina na superfície do terreno. O movimento de entrada e saída dos operadores é feito com o uso de uma escada, de ligas metálicas inoxidáveis, do tipo marinheiro, afixada de degrau em degrau nas paredes do poço. Opcionalmente podem ser usadas escadas móveis, o que conduz a maior economia. Figura 12 – Detalhe do fundo do poço No desenho ao lado, observa-se as calhas de fundo do poço; as quais são dispostas de forma a orientar o fluxo dos esgotos desde a entrada até a saída, evitando o turbilhonamento e retenção de materiais em suspensão. As arestas superiores deverão estar niveladas com a geratriz superior do trecho de saída.
  27. 27. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 27 Figura 13 – Detalhes dos degraus do P.V. 0.08 m 0,15 m 0,04 m 0,20 m Ø 1 /2 " Tabela 5 - Dimensões Mínimas para Chaminé e Balão de Poço de Visita. Profundidade do Poço de Visita (PV) (m) Diâmetro do Tubo de Saída (DO) (m) Diâmetro da Chaminé (DC) (m) Diâmetro do Balão (DB) (m) h ≤ 1,00 qualquer DO DC = 0,60 DB = DC 1,00 < h < 2,50 DO ≤0,30 DC = 0,60 e hc = 0,30 DB = 1,00 0,30< DO <050 DB = 1,50 DO > 0,50 DB = DO + 1,00 h ≥ 2,50 DO ≤ 0,30 DC =060 e 0,30≤ hc ≤1,00 DB = 1,00 0,30 < DO ≤0,50 DB = 1,50 DO > 0,50 DB = do + 1,00 Quando os coletores são implantados nas ruas o tampão deve ser em ferro fundido, com capacidade de 4 toneladas, para não ser danificado pela passagem de veículos pesados. Quando a rede coletora é executada no passeio o tampão pode ser feito em concreto armado. 10.3. Situações em que se empregam os poços de visita. Os poços de visita ( PV ) são empregados nas seguintes situações:
  28. 28. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 28 nas cabeceiras das redes, ou ponto de início dos coletores, podendo ser substituídos por um Terminal de Limpeza ( TL ), nesta situação; nas mudanças de materiais; nas alterações de diâmetros; nas mudanças de direção dos coletores; nos encontros de coletores; nas mudanças de declividades; em posições intermediárias de coletores de grande extensão. A distância entre dois PVs consecutivos não deve exceder: a) 100 metros para canalizações até 150 mm; b) 120m para canalizações de 200 a 600 mm; c) 150m para canalizações > 600 mm. Figura 14 - Modelo de tampão de fo fo para poço de visita 1 3 2 A A 550 mm VISTA SUPERIOR CORTE AA 1 − " COMPANHIA " 2 − ESGOTOS 3 − " SIGLA ESTADUAL "
  29. 29. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 29 10.4. Terminal de Limpeza ( TL ) O Terminal de Limpeza é recomendado para ser colocado na cabeceira das redes por serem mais baratos que o PV. Figura 15 - Detalhe do terminal de limpeza TL A A Ø 150 mm PLANTA CORTE AA BERÇO DE CONCRETO 0,13 0,10 0,05 0,135 0,60 0,25 0,90 NT 10.5. Características básicas dos poços de visita Os poços de visita podem ser feitos com anéis pré-moldados de concreto. São os mais comuns, principalmente para tubulações de saída de até 400 mm de diâmetro. São rapidamente montados, daí a vantagem de sua utilização. Possuem seção circular. Podem ser feitos, ainda, em concreto moldado no local, para canalizações de diâmetro superior a 400 mm. Normalmente, apenas o balão é moldado no local. A chaminé sempre pode ser feita com o uso de tubos pré-moldados. As seções quase sempre são quadradas ou retangulares. É recomendável a construção de uma chaminé com altura mínima de 0,30m, para facilitar a construção e a reposição da pavimentação das ruas. Poços de alvenaria de tijolos só são feitos, quando não existem condições de se obter ou confeccionar peças pré-moldadas no local da obra. As paredes terão espessuras mínimas de uma
  30. 30. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 30 vez, rejuntadas e revestidas com argamassa de cimento e areia no traço 1:3, com adição de impermeabilizantes. Figura 16 - Poço de visita em anéis pré moldados 1,00 0,15 0,150,600,15 0,40 0,100,30a1,00 0,40 0,02 0,02 VARIÁVEL Do + 0,10 0,20 0,20 0,08 CHAMINÉ BALÃO TAMPÃO F°F° PEÇA DE TRANSIÇÃO ANÉIS PRÉ− MOLDADOS ARGAMASSA CIMENTO : AREIA − 1:3 CONCRETO OU ALVENARIA REBOCADA BASE DE CONCRETO − 1:3:5 BRITA N° 4 COBERTURA DE BRITA N° 2 Figura 17 – Peça de transição em concreto armado Ø 3/8 " c/ 9 cm Ø 3/8 " c/ 7 cm Ø 3/8 " c/ 9 cm Ø 3/8 " c/ 9 cm Ø 3/8 " c/ 9 cm 0,05 m
  31. 31. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 31 Devido à demora para ser executado, retardando a liberação da rua para o trânsito, raramente o poço é feito com o emprego de tijolos. No caso de um ou mais trechos de coletores chegarem ao poço de visita, acima do nível do fundo, são necessários cuidados especiais, nesta ligação, a fim de que haja operacionalidade do poço, sem constrangimento do operário que entrar em seu interior. Para desníveis inferiores a 0,50m admite-se queda livre ( QL ). Para desníveis a partir de 0,50m é necessário a instalação de tubos de queda ( TQ ). Figura 18 - Detalhe da chegada do coletor ao PV NÍVEL DO PISO EXTERNO TAMPÃO CHAMINÉ PEÇA DE TRANSIÇÃO BLOCO DE FECHAMENTO BALÃO CALHA DE CONCORDÂNCIA COLETOR PROLONGAMENTO PARA LIMPEZAS BASE DE APOIO DEGRAUS DA ESCADA
  32. 32. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 32 Os tubos de queda consistem numa derivação constituída de uma junção invertida, associada a uma curva de 45o ,conectada a um tubo vertical, cuja extremidade inferior é dotada de uma curva de 90o que direciona o fluxo para o PV. Para diâmetros superiores a 350mm, adota-se outro dispositivo denominado poço de queda, o qual é constituído de poços geminados, sendo a passagem do primeiro para o segundo poço feita através de um orifício ou vertedouro convenientemente dimensionado para comportar a vazão. 11. PROFUNDIDADE DOS COLETORES. a) profundidade mínima: está relacionada com a possibilidade de esgotamento de todos os compartimentos sanitários existentes na residência, situados a uma certa distância da frente do lote e em cota inferior à da via pública. Está também relacionada à proteção da canalização contra a ação das cargas externas. O limite da profundidade mínima é freqüentemente estabelecido em 1,00m. Quando as condições de traçado ou de topografia impuserem profundidades inferiores ao mínimo recomendado, devem ser tomadas precauções especiais, tais como proteção contra a ação de cargas acidentais, ou emprego de tubos mais resistentes. Figura 19 - Profundidades mais convenientes BASE DE APOIO RECOBRIMENTO DO TUBO PROFUNDIDADE MÁXIMA = 4,50 m PROFUNDIDADE MÍNIMA = 1,00 m
  33. 33. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 33 b) profundidade máxima: deve-se ter em conta no projeto, não ultrapassar profundidades acima de 4,50m. c) profundidades mais convenientes: os valores médios deverão estar em torno de 1,50 a 2,50m. d) profundidades elevadas: quando o terreno possui uma baixa declividade, é preponderantemente plano ou mesmo possui uma declividade contrária à declividade da tubulação, esta tende a se aprofundar com relação ao nível do terreno. Em alguns casos, quando estas profundidades se tornam muito elevadas, torna-se necessário a utilização de uma estação elevatória de esgotos. São os seguintes os inconvenientes das valas profundas: maior efeito da carga permanente ( terra de recobrimento da tubulação ); ligações dos coletores mais onerosas; aumento do custo de construção da rede coletora; necessidade de escoramento das valas para impedir desmoronamentos e acidentes fatais; 12. DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE MÍNIMA DOS COLETORES A profundidade mínima deve ser estabelecida de modo a viabilizar a ligação de pelo menos 80% dos domicílios de uma rua. minH = h + 0,50m + 0,02 L + 0,30m + (D + e), em que:⋅ h (m) = desnível entre o leito da rua e a tampa da caixa de inspeção mais próxima; 0,50m = profundidade da caixa de inspeção mais próxima; 0,02 (m/m) = declividade mínima para os ramais prediais; L (m) = distância da caixa de inspeção mais próxima ao eixo do coletor; 0,30m = dimensão das peças de conexão do ramal predial ao coletor de esgoto; D(m) = diâmetro do coletor; e = espessura da parede do coletor Figura 20 - Posição do coletor em prfil
  34. 34. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 34 COLETOR DE ESGOTO SANITÁRIO CAIXA DE PASSAGEM D + e 0,02 L 0,50 m h 0,30 m
  35. 35. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 35 CAPÍTULO III - CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS 1. CONCEITO Os esgotos costumam ser classificados em dois grupos principais: os esgotos sanitários e os esgotos industriais. Os esgotos sanitários são constituídos de despejos domésticos, uma parcela de água de chuva, água de infiltração e eventualmente uma parcela não significativa de esgotos industriais com características bem definidas. Os esgotos industriais, por serem bastante diversificados em suas características, não serão considerados neste curso. Os esgotos domésticos provêm principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas ou qualquer dispositivo de utilização de água para fins domésticos. Compõe-se essencialmente de água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem. Neste curso devido a grande amplitude de características dos esgotos industriais, somente serão consideradas as características dos esgotos tipicamente domésticos, os quais constituem o maior formador dos esgotos sanitários. 2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS As características físicas do esgoto podem se interpretadas pela obtenção das grandezas correspondentes às seguintes determinações: matéria sólida; temperatura; odor; cor e turbidez.
  36. 36. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 36 2.1. Matéria Sólida Das características físicas, o teor de matéria sólida é a de maior importância em termos de dimensionamento e controle de operação das unidades de tratamento. A remoção de matéria sólida é que vai determinar uma série de operações unitárias de tratamento, ainda que represente apenas cerca de 0,08% dos esgotos ( a água compõe os restantes 99,2% ). 2.1.1. Classificação da Matéria Sólida A matéria sólida presente nos esgotos pode ser classificada como: sólidos totais - matéria que permanece como resíduo após a evaporação dos esgotos; sólidos voláteis - se o resíduo que permanece após a evaporação é calcinado a 600ºC, as substâncias orgânicas se volatilizam, daí a sua designação; sólidos fixos - componentes minerais dos esgotos que permanecem após a calcinação; sólidos em suspensão - parcela que é retida ao se filtrar os esgotos em membrana filtrante apropriada, usualmente um filtro de fibra de vidro com tamanho de poros de 1,2mm. Porção que não se sedimenta naquele período no cone; sólidos dissolvidos - fração que atravessa o filtro; sólidos sedimentáveis - porção que se sedimenta após 2 horas num cone de sedimentação, com volume de 1 litro ( cone IMHOFF ). Figura 21 - Composição dos sólidos nos esgotos 100 % SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS E EM SUSPENSÃO 60% SÓLIDOS VOLÁTEIS 50% SÓLIDOS FIXOS 10 % SÓLIDOS DISSOLVIDOS 40% SÓLIDOS VOLÁTEIS 20% SÓLIDOS FIXOS 20% SÓLIDOS VOLÁTEIS 70% SÓLIDOS FIXOS 30 % SÓLIDOS TOTAIS 100% SÓLIDOS TOTAIS 2.1.2. Temperatura A temperatura dos esgotos é, em geral, pouco superior a das águas de abastecimento em virtude de se usar água aquecida nas residências em banhos e demais usos. Em relação aos processos de tratamento sua influência ocorre da seguinte forma:
  37. 37. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 37 nas operações de natureza biológica ( a velocidade de decomposição do esgoto aumenta com a temperatura ); nos processos de transferência de oxigênio ( a solubilidade do oxigênio é menor nas temperaturas mais elevadas ); nas operações de sedimentação ( o aumento de temperatura faz diminuir a viscosidade, melhorando as condições de sedimentação ). 2.1.3. Odor Há alguns odores bem característicos: de mofo, razoavelmente suportável, típico do esgoto novo; de ovos podres, típico do esgoto velho ou séptico, devido à formação do gás sulfídrico. 2.1.4. Cor esgoto novo tem cor acinzentada. O esgoto velho tem cor escura. 2.1.5. Turbidez A turbidez é devida aos sólidos em suspensão nos esgotos. 3. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS A origem dos esgotos permite classificar as características químicas em dois grandes grupos: da matéria orgânica e da matéria inorgânica. Já vimos que 70% dos sólidos dos esgotos, ( sólidos voláteis ), são orgânicos. Geralmente estes compostos são: uma combinação de carbono, oxigênio, hidrogênio, algumas vezes de nitrogênio, compreendendo: compostos de proteínas ( 40 a 60% ); carboidratos ( 25 a 50% ) e gorduras ( 10% ). As proteínas são produtoras de nitrogênio e contêm carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre e ferro. As proteínas são os principais constituintes do organismo humano e animal, mas ocorre também em plantas. O gás sulfídrico dos esgotos é proveniente do enxofre presente nas proteínas. Os carboidratos contêm carbono, hidrogênio e oxigênio. São as primeiras substâncias a serem destruídas pelas bactérias com produção de ácidos orgânicos, ( originando a acidez dos esgotos velhos ). Entre os carboidratos temos: açúcares, amidos, farinhas e glicose. Quanto às gorduras, nas residências existem “caixas de gordura” para reter parcialmente esse material, diminuindo sua presença na rede coletora. As gorduras estão sempre presentes no esgoto doméstico proveniente do uso de óleos, manteigas, da carne etc. Produzem odores desagradáveis, aderem às paredes da tubulação diminuindo a seção útil, inibem a vida biológica
  38. 38. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 38 das bactérias que decompõem os esgotos. Não deve ser aceita na rede na forma de óleos minerais derivados do petróleo ( óleos, lubrificantes, querosene, óleo diesel ). 3.1. Demanda Bioquímica de Oxigênio ( DBO ) A quantidade de matéria orgânica presente nos esgotos pode ser identificada indiretamente pela determinação em laboratório, da Demanda Bioquímica de Oxigênio, ou seja da quantidade de oxigênio necessária para oxidar ou queimar a matéria orgânica dos esgotos. No Brasil considera-se que cada pessoa contribua com 54 gramas de DBO por dia. Normalmente os esgotos apresentam concentração de DBO variando de 180 a 360 mg/litro. Exemplos: contribuição de esgoto = 150 litros /hab./dia ⇒ 54g / hab / dia concentração de DBO = 150 l / hab / dia , o que resulta em 360 mg/litro; contribuição de esgotos = 300 litros/hab./dia ⇒ 54g / hab / dia concentração de DBO = 300 l / hab / dia , resultando em 180 mg/litro. 4. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS Os principais organismos encontrados nos esgotos são: as bactérias, os fungos, os protozoários e os vírus. As bactérias constituem o elemento mais importante por serem responsáveis pela decomposição e estabilização da matéria orgânica, tanto na natureza, quanto nas unidades de tratamento. As bactérias coliformes são típicas do intestino do homem e estão sempre presentes no excremento humano ( 100 a 400 bilhões de coliformes / pessoa / dia ). O esgoto bruto contem de 109 a 1010 NMP / 100 ml de coliformes totais e 108 a 109 de coliformes fecais. ( NMP = Número Mais Provável ). Um NMP alto significa que o curso d’água está recebendo esgotos, ou seja o lançamento de esgotos num curso d’água vai determinar um número de expressão para os coliformes que ali estarão presentes em virtude do lançamento. 5. ESGOTOS INDUSTRIAIS - EQUIVALENTE POPULACIONAL DAS INDÚSTRIAS Os esgotos industriais presentes na rede pública de coleta, geralmente em quantidade não significativa, podem ter seu potencial de poluição expressos em população equivalente. Exemplo: uma fábrica que produz uma DBO de 1000 kg/dia corresponde a uma população equivalente = 1000kg/dia ÷ 0,054 kg/hab./dia = 18.518 habitantes. Considerando que cada habitante representa uma contribuição de 54 gramas de DBO /dia.
  39. 39. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 39 CAPÍTULO IV - PROCESSOS E GRAUS DE TRATAMENTO DOS ESGOTOS SANITÁRIOS 1. INTRODUÇÃO Um sistema qualquer de esgotos sanitários encaminha seus efluentes, direta ou indiretamente, para corpos d’água receptores, formados pelo conjunto de água de superfície ou do subsolo. A capacidade receptora destas águas em harmonia com sua utilização, estabelece o grau de condicionamento a que deverá ser submetido os esgotos, de modo que o corpo d’água receptor não sofra alterações nos parâmetros de qualidade fixados para o trecho do curso d’água afetado pelo lançamento. Os condicionamentos aplicados aos esgotos são denominados processos de tratamento. 2. OPERAÇÕES UNITÁRIAS Os processos de tratamento são formados, em última análise, por uma série de operações unitárias. Essas operações são empregadas para a remoção de substâncias indesejáveis, ou para transformá-las em outras de forma aceitável. As mais importantes destas operações unitárias, empregadas nos sistemas de tratamento são: trocas de gás - adição de oxigênio ou ar ao esgoto para criar ou manter condições aeróbias, adição de gás cloro para eliminação de microrganismos; gradeamento - operação pela qual os materiais flutuantes e em suspensão, que forem maior em tamanho que as aberturas das grades, são retidos e removidos; sedimentação - operação pela qual a capacidade de carreamento dos esgotos é diminuída, permitindo que as partículas em suspensão se sedimentem pela ação da gravidade. A diminuição da capacidade de carreamento é obtida com a diminuição da velocidade dos esgotos. A areia, por exemplo, é removida desta forma;
  40. 40. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 40 flotação - operação pela qual a capacidade de carreamento dos esgotos é diminuída e sua capacidade de empuxo é aumentada. Tal operação serve para remover gorduras e óleos dos esgotos; precipitação química - operação pela qual os produtos químicos apropriados reagem com as substâncias químicas dos esgotos precipitando-as; filtração - operação pela qual os esgotos atravessam um meio poroso que retém determinadas impurezas ( matéria em suspensão ) presentes nos esgotos; desinfecção - operação pela qual os organismos infecciosos em potencial são exterminados, ( cloração dos esgotos, ação de raios ultravioletas, ozonização ); oxidação biológica - operação pela qual os microrganismos decompõem a matéria orgânica contida nos esgotos, transformando substâncias complexas em produtos finais simples. 3. PROCESSOS DE TRATAMENTO Os fenômenos atuantes na formação dos esgotos sanitários deverão atuar, de modo inverso, nos processos de tratamento. Assim se um esgoto é formado pela ação de agentes físicos, o sistema de remoção destes agentes deverá ser um processo físico. Em função destes fenômenos e da mesma forma que os poluentes contidos nos esgotos são de natureza física, química e biológica, os processos de tratamentos podem ser classificados em: físicos, químicos e biológicos. Obviamente estes processos não atuam isoladamente; as transformações provocadas por um determinado processo de tratamento influirão nos fenômenos inerentes aos demais processos. 3.1. Processos Físicos São os processos em que predominam os fenômenos físicos. Estes fenômenos caracterizam-se principalmente nos processos de remoção de substâncias fisicamente separáveis dos líquidos ou que não se encontram dissolvidas. Basicamente têm por finalidade separar as substâncias em suspensão no esgoto. Neste caso incluem: remoção de sólidos grosseiros; remoção de sólidos sedimentáveis; remoção de sólidos flutuantes. Mas qualquer outro processo em que há predominância dos fenômenos físicos constitui um processo físico de tratamento, como: remoção da umidade do lodo; filtração dos esgotos; incineração do lodo;
  41. 41. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 41 diluição dos esgotos; homogeneização dos esgotos ou do lodo. 3.2. Processos Químicos São os processos em que há utilização de produtos químicos e são raramente usados em esgotos sanitários. O uso de produtos químicos tem sido a principal causa do pouco emprego do processo. Via de regra, utiliza-se o tratamento químico quando o emprego de processos físicos e biológicos não atendem ou não atuam eficientemente nas características que se deseja reduzir ou remover. Os processos comumente adotados são: floculação e precipitação química; oxidação química; cloração; neutralização do pH. 3.3. Processos Biológicos São considerados processos biológicos aqueles que dependem da ação de microrganismos presentes nos esgotos. Os fenômenos de nutrição são predominantes na transformação de componentes complexos em compostos mais simples, tais como: sais minerais, gás carbônico e outros. Os processos biológicos de tratamento procuram reproduzir em dispositivos racionalmente projetados, os fenômenos biológicos observados na natureza, condicionando-os em área e tempo economicamente justificáveis. Os principais processos biológicos de tratamento são: oxidação biológica ( aeróbia, como lodos ativados, filtros biológicos, valos de oxidação e anaeróbia como reatores anaeróbios de fluxo ascendente ); digestão do lodo ( aeróbia, anaeróbia, fossas sépticas ). 4. CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS Os processos de tratamento podem ser classificados em função dos fenômenos de remoção ou transformação e de acordo com o grau de eficiência obtido por um ou mais dispositivos de tratamento. 4.1. Em Função da Remoção 4.1.1. Remoção ou transformação de sólidos grosseiros em suspensão: crivos; grades; peneiras;
  42. 42. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 42 desintegradores. 4.1.2. Remoção de sólidos sedimentáveis: desarenadores ( caixas de areia ); centrífugas; decantadores. 4.1.3. Remoção de óleos, gorduras, graxas e substâncias análogas: tanques de retenção de óleos ( caixas de gordura ); tanques de flotação; decantadores com removedores de escuma. 4.1.4. Remoção de material miúdo em suspensão: tanques de flotação; filtros de areia; tanques de precipitação química. 4.1.5. Remoção de substâncias orgânicas dissolvidas, semidissolvidas e finamente divididas: irrigação de grandes superfícies do solo; campos de nitrificação, com ou sem finalidade agrícola; filtros biológicos; lagoas de estabilização; tanques de lodos ativados: valos de oxidação, sistemas de aeração prolongada. 4.1.6. Remoção de odores e controle de doenças transmissíveis: desinfecção ( cloração, ultravioleta, ozonização ); reagentes químicos; instalações biológicas ( aeróbias ) 4.2. Em Função da Eficiência das Unidades É comum classificar as instalações de tratamento em função do grau de redução dos sólidos em suspensão e da demanda bioquímica de oxigênio. Tais indicadores demarcam a eficiência do sistema de tratamento.
  43. 43. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 43 4.2.1. Tratamento preliminar: remoção de sólidos grosseiros; remoção de gorduras e óleos; remoção de areia. 4.2.2. Tratamento primário: sedimentação; flotação; digestão do lodo; secagem do lodo; sistemas compactos ( sedimentação e digestão, Tanque Imhofh ); sistemas anaeróbios ( lagoa anaeróbia, reator de fluxo ascendente ). 4.2.3. Tratamento secundário: filtração biológica; lodos ativados; lagoas de estabilização ( aeróbias, facultativas, aeradas ). 4.2.4. Tratamento terciário: lagoas de maturação; desinfecção; filtração final; processos de remoção de nutrientes. 4.3. Grau de Tratamento O grau e eficiência do tratamento necessário serão sempre função da capacidade de recepção e diluição do corpo de água receptor e das características de uso da água a jusante do ponto de lançamento, das condições de autodepuração, da legislação ambiental e das conseqüências dos lançamentos dos esgotos. Há sempre interesse em se fazer o estritamente necessário em termos de tratamento, por razões de ordem financeira. Na verdade se só o tratamento primário for suficiente do ponto de vista do corpo receptor, não há por que se construir, pelo menos, de inicio uma estação com tratamento completo. Deve-se ter em mente que os processos mais sofisticados oneram tanto no custo da construção como na operação e manutenção.
  44. 44. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 44 Figura 22 - Esquema Geral de sistema de abastecimento de água e tratamento de esgoto SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUACAPTAÇÃO DE ÁGUA BOMBEAMENTO RIO MEDIDOR DE VAZÃO CAL COAGULANTE CASA DE QUÍMICA E LABORATÓRIO MISTURA RÁPIDA FLOCULADORDECANTADORFILTRO RESERVATÓRIO DE ÁGUA TRATADA FLÚOR CAL CLORO ADUTORA SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA REDE DE ESGOTO EMISSÁRIO GRADEAMENTODESARENAÇÃO OXIDAÇÃO BIOLÓGICA DECANTAÇÃO ESGOTO TRATADO RIO RECIRCULAÇÃO DO LODO DESIDRATAÇÃO DO LODO LODO
  45. 45. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 45 CAPÍTULO V - REMOÇÃO DE SÓLIDOS GROSSEIROS – TRATAMENTO PRELIMINAR 1. CONCEITO São considerados grosseiros os resíduos sólidos contidos nos esgotos sanitários e de fácil retenção e remoção, através de operações físicas de gradeamento. Este material é procedente do uso inadequado das instalações prediais, dos coletores públicos e demais componentes do sistema de esgotamento sanitário. As conexões irregulares nesse sistema, de efluentes pluviais e industriais, também contribuem para o agravamento dos problemas nas operações de recalque, transporte, tratamento e disposição final nos corpos d’água receptores, razão pela qual os sólidos grosseiros devem ser previamente removidos. A remoção é realizada por unidades denominadas grades de barras. 2. FINALIDADES A remoção dos sólidos grosseiros contidos nos esgotos tem as seguintes finalidades: proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos nas suas diferentes fases, líquida e sólida ( lodos ), tais como bombas, tubulações, transportadores e peças especiais; proteção dos dispositivos de tratamento dos esgotos, tais como raspadores, removedores, aeradores, bem como os dispositivos de entrada e de saída; proteção dos corpos receptores, tanto no aspectos estético como nos regimes de fluxo e de desempenho; remoção parcial da carga poluidora, contribuindo para melhorar o desempenho das unidades subseqüentes do tratamento e desinfecção. A remoção de sólidos grosseiros tem, portanto, como finalidade fundamental condicionar os esgotos para posterior tratamento ou lançamento no corpo receptor.
  46. 46. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 46 3. CARACTERÍSTICAS DAS GRADES DE BARRAS As grades de barras convencionais são constituídas de dispositivos de retenção e de remoção. 3.1. Dispositivos de Retenção São geralmente barras, de ferro ou de aço, dispostas paralelamente, verticais ou inclinadas, de modo a permitir o fluxo normal dos esgotos através do espaçamento entre as barras, adequadamente projetadas para reter o material que se pretende remover, com baixa perda de carga. 3.1.1. Espaçamento Entre as Barras O espaçamento obedece às seguintes condições, de acordo com o tipo de grade. Tabela 6 - Tipos de grade e espaçamento entre as barras Tipo de grade Espaçamento entre as barras Grosseira 4 a 10 cm Média 2 a 4 cm Fina 1 a 2 cm 3.1.2. Dimensões das Barras e Inclinações das Mesmas Tabela 7 - Dimensões das Barras Grades Grosseiras 3/8” x 2” 0,95cm x 5,00 cm 3/8” x 2 1/2” 0,95cm x 6,35 cm Grades Médias 3/8” x 1” 1/2" 0,95cm x 3,81 cm 3/8” x 2” 0,95cm x 5,00 cm Grades Finas 1/4” x 1 1/2” 0,64cm x 3,81 cm As grades podem ser instaladas verticalmente ou inclinadas. As grades médias e finas, com limpeza manual, são instaladas com inclinações de 600 e as grosseiras com inclinações de 45º. 3.2. Dispositivos de Remoção O material retido na grade deve ser removido tão rapidamente quanto possível; de modo a evitar represamento dos esgotos no canal a montante e conseqüente elevação do nível e aumento excessivo da velocidade do líquido entre as barras, provocado o arraste do material que se pretende remover.
  47. 47. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 47 A remoção pode ser mecanizada ou manual com o emprego de rastelos, ancinhos ou garfos. A remoção mecanizada pode ser comandada por um sistema de botoeira acionada quando houver necessidade de se efetuar a limpeza. Pode também ser automaticamente controlada por temporizador ( timer ), ou através de flutuadores adequadamente instalados para acionar o mecanismo de limpeza sempre que o diferencial de níveis, entre montante e jusante, atingir determinado valor. 3.3. Destino do Material Removido O material removido pode ser incinerado ( mais indicado do ponto de vista sanitário ) ou disposto em aterro sanitário. 4. FUNCIONAMENTO DAS GRADES 4.1. Velocidade de Passagem dos Esgotos Entre as Barras A velocidade de passagem entre as barras não deve ser muito elevada, a fim de não arrastar o material previamente retido. Não deve, no entanto, ser muito baixa para não permitir o acúmulo de material sedimentado no canal da grade. A velocidade pode variar de 0,60 m/s a 1,00 m/s. 4.2. Perdas de Carga Admitem-se grade de limpeza manual - 0,15 m; grade de limpeza mecanizada - 0,10 m. Para se evitar perda de carga elevada, deve-se fazer a limpeza periódica e conveniente da grade. 4.3. Dimensionamento O dimensionamento deve ser precedido da seleção do tipo de grade ( grosseira, média ou fina ), determinação e definição do espaçamento e perfil das barras. Dimensionar a grade, daí para a frente é dimensionar o canal em que ela será instalada. 4.3.1.- Dimensionamento do canal da grade A área útil representada pela área livre entre barras é determinada pela fórmula Au a t S S Au E a + = ⇒ = ⋅ , em que: E = eficiência da grade a = espaçamento entre as barras t = espessura das barras
  48. 48. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 48 CAPÍTULO VI – REMOÇÃO DE SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS 1. CONCEITO Os sólidos sedimentáveis contidos nos esgotos são, na sua maioria, constituídos de material mineral, tais como: areia, pedriscos, silte, escória, cascalho. Este material contém ainda reduzida quantidade de matéria orgânica putrescível, tais como: vegetais ( grãos de feijão, frutas e verduras ) casca de ovos, pedaços de ossos e penas de aves. É comum a presença de cabelos, plástico e fibras ( palhas, piaçavas, etc. ) A origem desse material se deve ao manuseio normal do uso doméstico; da disposição indevida de materiais no sistema de esgoto, acidentalmente ou intencionalmente; de ligações clandestinas de águas pluviais; lavagens de pisos, de despejos comerciais e industriais, de entulhos e restos de construções. Na orla marítima, os banhos de mar podem determinar a grande quantidade de areia, pelos banhos de chuveiro, após as idas às praias. 2. FINALIDADES DA REMOÇÃO DAS AREIAS Basicamente, a remoção de areia ou desarenação, tem por finalidade eliminar ou abrandar os efeitos adversos ao funcionamento de componentes das instalações a jusante, bem como evitar o assoreamento dos corpos receptores. Entre as finalidades, é importante destacar as seguintes: evitar a abrasão nos equipamentos e tubulações; reduzir a possibilidade de avarias e obstrução das unidades do sistema, tais como: canalizações, caixas de distribuição, tanques, sifões calhas, orifícios e outros; facilitar o manuseio e transporte das fases líquida e sólida nos componentes da ETE. 3. CARACTERÍSTICAS A remoção da areia é feita nas caixas de areia ou desarenadores, que realizam as seguintes operações: retenção da areia com características indesejáveis ao efluente ou ao corpo receptor; armazenamento do material retido, durante períodos entre limpezas consecutivas;
  49. 49. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 49 4. DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento é importante lembrar que, para partículas de diâmetro ≥ a 0,2 mm a velocidade de sedimentação adquire valores em torno de 0,02 m / s. Figura 23 - Deslocamento das partículas no interior do desarenador V1 V2 h L Observando o trajeto da partícula e relacionado-a com a velocidade de fluxo, tem-se: 1 2 1 2 : L h V e V em que t t = = , V1 = velocidade de fluxo = 0,30 m / s; V2 = velocidade de sedimentação = 0,02 m / s; L = comprimento do desarenador; h = altura de água no desarenador; Como t1 = t2, pois o tempo gasto para a água percorrer a distância L é o mesmo que os sedimentos levam ara percorrer a distância h, tem-se que: 1 2V h L V⋅ = ⋅ Substituindo os valores de V1 e V2, obtém-se:
  50. 50. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 50 0,30 0,02 0,30 15 0,02 h L h L L h ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = ⇒ = ⋅ Por segurança, para combater o efeito da turbulência, adota-se um fator de segurança de 50%, o que resulta em: 22,5L h= ⋅ 5. DETALHES EXECUTIVOS Figura 24 - Detalhe da caixa de areia de limpeza manual COMPORTAS GRADE DE BARRAS PLATAFORMA PARA LIMPEZA DA GRADE E MANOBRA DAS COMPORRTAS COMPORTAS VERTEDOURO CAIXA DE AREIA DRENO BÓIA DO MEDIDOR CALHA PARSHALL COMPORTAS A A COMPORTA GRADE DE BARRAS COMPORTA PLATAFORMA PARA LIMPEZA DA GRADE E MANOBRA DAS COMPORRTAS DRENO CAIXA DE AREIA COMPORTA CALHA PARSHALL COMPORTA PLANTA CORTE A−A BY−PASS
  51. 51. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 51 CAPÍTULO VII – LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 1. HISTÓRICO A descoberta das lagoas de estabilização, como processo de tratamento de esgotos, ocorreu de forma acidental. Em 1924, em Santa Rosa – Califórnia, para se evitar o custo de uma estação de tratamento se fez passar o esgoto por um leito de pedras, acreditando-se que este teria um efeito de filtro percolador. Ocorreu a colmatação dos vazios e uma acumulação de esgotos com 0,90m de lâmina, mas o efluente desta lagoa tinha características equivalentes ao de um filtro biológico. Em Fessenden, Dakota do Norte, em 1928, pelo fato de não haver sido construída a estação para uma nova rede de coleta, os esgotos foram dirigidos para uma depressão no terreno, fora da cidade. Alguns meses depois os especialistas ficaram surpresos com a qualidade do efluente final, comparável a de um tratamento secundário. Mas só nos últimos 50 anos foi que experimentos objetivos e critérios racionais de projeto começaram a ser desenvolvidos, de modo a estabelecer parâmetros de carga orgânica, tempo de detenção, profundidade e outros. Os Estados de Dakota do Norte e do Sul foram os pioneiros na pesquisa objetiva nos Estados Unidos. Em 1948 entrou em operação a primeira lagoa projetada especialmente para receber esgotos e tratá-los ( lagoa de Maddock ). A partir de 1950, os principais pesquisadores começaram a publicar seus trabalhos e já em 1960 foram estabelecidos intercâmbios de informações entre os diversos países. Os países pioneiros na pesquisa foram os Estados Unidos, Austrália, Nova Zelândia, Israel, África do Sul, Índia, Canadá e na América Latina: Brasil, México, Colômbia, Costa Rica, Cuba e Equador. 2. CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO As lagoas de estabilização são sistemas de tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica ( oxidação aeróbia ou fermentação anaeróbia ) e/ou redução fotossintética das algas.
  52. 52. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 52 De acordo com a forma predominante pela qual se dá a estabilização da matéria orgânica a ser tratada, as lagoas são classificadas em: anaeróbias – nas quais predominam processos de fermentação anaeróbia, imediatamente abaixo da superfície não existe oxigênio dissolvido; facultativas – nas quais ocorrem simultaneamente, processos de fermentação anaeróbia, oxidação aeróbia e redução fotossintética. O fundo é uma zona anaeróbia, próximo à superfície existe uma zona aeróbia de atividade biológica, onde ocorre a fotossíntese das algas; aeróbias – nas quais se chega a um equilíbrio da oxidação e da fotossíntese, garantindo condições aeróbias em todo o meio; aeradas – nas quais se introduz oxigênio através de processos de aeração; de maturação – usadas como refinamento ou polimento dos esgotos tratados por qualquer outro processo, inclusive por lagoas. Reduz bactérias, sólidos em suspensão, nutrientes e uma pequena parcela de DBO. 3. EFICIÊNCIA E APICABILIDADE DAS LAGOAS As lagoas apresentam excelente eficiência de tratamento. A matéria orgânica dissolvida no efluente das lagoas é bastante estável. Havendo separação de algas a DBO fica na ordem de 15 a 30 mg/l. As lagoas de maturação removem 99,9999% de organismos coliformes. As lagoas têm alta aplicabilidade no tratamento de esgotos sanitários e para alguns tipos de esgotos industriais. A performance das lagoas nos países tropicais é excelente. 4. FATORES QUE INTERFEREM NO PROCESSO 4.1. Fatores Incontroláveis Sobre estes fatores praticamente não se pode exercer qualquer ação visando modificá-los. São fatores climáticos tais como: evaporação – a evaporação altera a concentração de sólidos na lagoa; precipitação pluviométrica – atua no sentido inverso da evaporação podendo provocar uma diluição desfavorável ao processo, dependendo da duração e intensidade; temperatura – é sem dúvida o fator mais atuante, uma vez que a temperatura apresenta um relacionamento com outros fatores importantes como radiação solar, velocidade de fotossíntese, velocidade de metabolismo dos organismos. A matéria orgânica é decomposta mais rapidamente quando a temperatura é mais elevada; ventos – têm importância na medida em que favorecem a homogeneização da massa líquida e a formação de ondas, são importantes também para a oxigenação das lagoas;
  53. 53. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 53 nuvens – interferem impedindo a passagem de radiação solar; radiação solar – influi diretamente na velocidade de fotossíntese. 4.2. Fatores Parcialmente Controláveis tipo de esgoto – se doméstico, industrial ou agrícola; concentração de DBO; concentração de sólidos – é conveniente efetuar o gradeamento e a desarenação para remover parte dos sólidos, antes de sua entrada na lagoa; toxidade – substâncias tóxicas não devem ser introduzidas na lagoa; lençol subterrâneo – deve-se conhecer a profundidade do lençol e a permeabilidade do terreno pois são fatores que podem influir no equilíbrio hidráulico da lagoa; taxa de percolação do terreno – favorecerá ou não a infiltração que deve ser minimizada; características topográficas – favorecem ou não a construção e o arranjo das lagoas; custo do terreno – importante, pois as lagoas exigem áreas extensas para serem implantadas; inundação – devem ficar a salvo de inundações; localização dos cursos d’água – o efluente tratado deve alcançar o curso d’água o mais rápido possível evitando maiores custos de transporte; uso da água a jusante e capacidade de autodepuração do corpo receptor. 5. PARÂMETROS DE INTERESSE área superficial – é fator fundamental pois interfere na recepção de radiação solar (fotossíntese ) e na aeração pela ação do vento; profundidade – varia de alguns centímetros ( lagoas aeróbias ) a 4,50 metros ( lagoa anaeróbia ); equilíbrio hidráulico: A EQ P Q E I+ = + + QA = vazão afluente P = precipitações atmosféricas ou chuvas QE= vazão efluente E = evaporação I = infiltração no solo tempo de detenção – varia de acordo com a temperatura da região e com o tipo de lagoa; formato – pode ter qualquer formato, mas deve-se evitar zonas mortas e os curtos - circuitos. O formato mais interessante é o retangular.
  54. 54. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 54 Figura 25 - Lagoa de estabilização 8 1 2 35 4 6 7 9 10 11 1−AFLUENTE 2−REGISTRODEAFLUENTE 3−DISPOSITIVODECHEGADA 4−DISOSITIVODESAÍDA 5−REGISTRODEEFLUENTE 6−EFLUENTE 7−INCLINAÇÃODODIQUEa/b 8−PASSADIÇODEACESSO 9−SECÇÃODODIQUE 10−TALUDEINTERNO 11−TALUDEEXTERNO b a 1−AFLUENTE 2−REGISTRODEAFLUENTE 3−DISPOSITIVODECHEGADA 4−DISOSITIVODESAÍDA 5−REGISTRODEEFLUENTE 6−EFLUENTE 7−INCLINAÇÃODODIQUEa/b 8−PASSADIÇODEACESSO 9−SECÇÃODODIQUE 10−TALUDEINTERNO 11−TALUDEEXTERNO
  55. 55. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 55 6. PRINCÍPIOS DE DIMENSIONAMENTO E FUNCIONAMENTO 6.1. LAGOAS ANAERÓBIAS Nas lagoas anaeróbias a estabilização ocorre sem o concurso de oxigênio dissolvido. São os fenômenos de digestão ácida e de fermentação metânica que tomam parte do processo. 6.1.1. Princípios de Funcionamento A fermentação anaeróbia é um processo seqüencial. Primeiramente microrganismos facultativos, na ausência de oxigênio dissolvido, transformam compostos orgânicos complexos em compostos mais simples, principalmente ácidos orgânicos. É a fase da digestão ácida e da produção de compostos mal cheirosos ( gás sulfídrico, mercaptanas ) o pH baixa para 6 e até 5. Em seguida as bactérias formadoras do metano ( estritamente anaeróbias ) transformam os ácidos orgânicos formados na fase inicial em CH4 ( metano ) e CO2 ( dióxido de carbono ), é a fase da fermentação metânica o pH sobe até 7,2 ou 7,5; os maus odores desaparecem. 6.1.2. Parâmetros de Dimensionamento Tempo de detenção hidráulico – deve ser, no mínimo, igual ao necessário para o aparecimento das bactérias formadoras do metano que requerem de 2 a 5 dias, as de crescimento mais rápido: Tabela 8 – Tempo de detenção e eficiência de remoção de DBO em função da temperatura média Temperatura média da lagoa no mês mais frio Tempo de detenção Eficiência de remoção de DBO ≤ 20º C ≥ 4d ≤ 6d ≤ 50% > 20ºC ≥ 3d ≤ 5d ≤ 60% taxa de aplicação de carga orgânica varia de 50g de DBO/m3 /dia a 100g de DBO/m3 /dia como mínimos e 400g de DBO/m3 /dia como máxima; profundidade – varia de 3,00 a 4,00 metros, sendo que profundidades de 4,50 metros são também adotadas. Exemplo – Dimensionar uma lagoa anaeróbia para tratar uma vazão de 3.500 m3 /dia e DBO de 300 mg/litro. A temperatura média do mês mais frio é 20ºC, aceita-se uma remoção de DBO de 50%. carga de DBO afluente – 1050 kg/dia ( 3.500 m3 /dia x 300g/m3 ) 300mg/litro = 300g/m3 ; taxa de aplicação = 75g de DBO/m3 /dia; volume da lagoa = 14.000m3 ( 3.500m3 /dia x 4 dias ); tempo de detenção = 4 dias;
  56. 56. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 56 profundidade = 3,50m; área superficial = 4.000m2 ( 14.000m3 / 3,50m ). 6.2. LAGOAS FACULTATIVAS 6.2.1. Princípios de Funcionamento As lagoas facultativas se caracterizam por possuírem uma zona aeróbia superior em que os mecanismos de estabilização da matéria orgânica são a oxidação aeróbia e a redução fotossintética das algas e uma zona anaeróbia na camada de fundo, em que ocorrem os fenômenos típicos da fermentação anaeróbia. A camada intermediária entre as duas zonas é dita facultativa, pois nela pode ocorrer fenômenos característicos de qualquer uma das zonas retro enumeradas. Nas lagoas facultativas ocorrem como um ciclo natural e contínuo as seguintes reações biológicas: oxidação da matéria orgânica carbonácea pelas bactérias; nitrificação da matéria orgânica nitrogenada pelas bactérias; oxigenação da camada superior das lagoas por meio da fotossíntese das algas; redução da matéria orgânica carbonácea por bactérias anaeróbias no fundo da lagoa através da fermentação anaeróbia, semelhante à da lagoa anaeróbia. A população microbiana é muito maior próximo à entrada da lagoa, diminuindo em relação à saída, mas o número de espécies aumenta com o grau de tratamento. Assim é possível que apenas duas espécies estejam presentes em uma lagoa com elevada taxa de aplicação de carga orgânica, enquanto mais de 15 espécies possam ser encontradas no final de uma série de lagoas de maturação. 6.2.2. Parâmetros de Dimensionamento Tabela 9 - Taxas de aplicação, População Equivalente e Tempos de Detenção em Lagoas Facultativas Taxa de Aplicação ( kg de DBO/ha/dia ) Pop. Equivalente ( hab./hectare ) Tempo de Detenção ( dias ) Condições Locais < 20 < 200 > 200 Regiões muito frias, com cobertura esporádica de gelo, temperatura baixa e nebulosidade intensa. 10 – 50 200 – 100 200 – 100 Clima frio, com coberturas sazonais de gelo e temperaturas de verão temperadas. 50 – 150 1000 – 3000 100 – 33 Regiões temperadas a semitropicais, cobertura de gelo ocasional, nebulosidade de média a fraca. 150 – 350 3000 – 7000 33 – 17 Regiões tropicais, sol e temperaturas uniformementes distribuídos, sem cobertura permanente de nuvens, ou seja, nebulosidade fraca.
  57. 57. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 57 CAPÍTULO VIII - LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO – ASPECTOS CONSTRUTIVOS 1. INTRODUÇÃO O êxito do funcionamento eficiente de qualquer processo de tratamento de esgoto não depende exclusivamente da evidente viabilidade e concepção criteriosamente desenvolvida pelo projetista. O coroamento de um trabalho honesto, consumido na fixação de parâmetros básicos, no dimensionamento otimizado economicamente e no minucioso detalhamento de um projeto poderá ser completamente anulado, quando submetido à construção inadequada ou operação negligente. Entre as instalações de tratamento as lagoas de estabilização são as unidades menos afetadas pelas irresponsabilidades constatadas durante a implantação e funcionamento do processo. No entanto, não é difícil registrar falhas técnicas, devido à construção e operação, responsáveis pelo desencorajamento no emprego deste sistema de tratamento, de comprovada singeleza e viabilidade para a maioria das pequenas comunidades do Brasil. O presente item objetiva ordenar, em nível tão simples quanto o próprio processo, as diretrizes principais a serem adotadas, em cada caso, inerentes à construção de uma lagoa de estabilização. A construção de uma lagoa de estabilização, como qualquer obra, está intimamente vinculada às características do projeto. Portanto, o projeto deverá representar, tanto quanto possível, as condições locais e fornecer os detalhes necessários à adaptação ou à transposição da concepção do autor à área previamente selecionada. A construção deve ser racionalmente programada, de modo que a seqüência de obras represente fielmente todas as fases da concepção do projeto. Não se pretende detalhar com profundidade as diferentes fases das obras de uma lagoa de estabilização. Portanto, os conceitos relacionados com mecânica dos solos,
  58. 58. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 58 terraplenagem e compactação do solo deverão ser respeitados prioritariamente em detrimento de qualquer recomendação citada e inaplicável aos casos particulares surgidos durante a obra. Por esta razão, o projeto deverá ser dotado do mesmo nível de idoneidade técnica exigido para as fases de construção e operação. A conclusão da obra e o êxito do funcionamento estão condicionadas aos cuidados dispensados na construção de cada fase da obra. A negligência poderá acarretar os insucessos comumente transferidos para o processo de tratamento adotado, cuja singeleza favorece estas acusações. 2. FASES DE IMPLANTAÇÃO Geralmente uma lagoa de estabilização poderá necessitar das seguintes fases, durante a obra. Locação Desmatamento Raspagem Escavação Escarificação Terraplenagem Construção dos diques Preparação do fundo Dispositivos de entrada e saída de esgotos Além da preocupação com o detalhamento de cada fase da construção, é importante considerar a inclusão do custo real, de cada serviço, nos orçamentos, de forma a garantir a implantação efetiva do sistema projetado. O desconhecimento do local de implantação das obras e das respectivas características da região ( solo, dados meteorológicos, topografia, corpo receptor, etc.) acarretarão, inevitavelmente, a omissão no projeto de detalhes construtivos de extrema importância ao funcionamento das lagoas. A ausência de informações da permeabilidade do solo, do encaminhamento natural das águas pluviais e do regime hidráulico dos corpos d’água receptores poderão provocar surpresas desagradáveis aos responsáveis pelo funcionamento do sistema. Portanto, o projeto deverá, sempre que possível, considerar e abordar a inclusão de dispositivos ou obras adicionais relativas aos fatores intervenientes no processo.
  59. 59. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 59 2.1. Locação A locação topográfica da lagoa e de suas obras complementares precede qualquer serviço. Esta locação deve ser relacionada com o levantamento topográfico que serviu de base para a seleção da área e elaboração do projeto. A locação acompanhará todas as fases da construção, durante a qual serão locados também os órgãos auxiliares e dispositivos de controle, aferindo periodicamente as obras em andamento com relação às posições e cotas estabelecidas em projeto. Geralmente, os serviços de topografia são necessários no início de operação do sistema, quando se relaciona os níveis de água com os dispositivos de saída e se localizam os pontos selecionados para a coleta de amostras necessárias ao controle de eficiência da instalação. 2.2. Desmatamento A fase denominada desmatamento compreende a derrubada e o desenraizamento das árvores existentes na área a ser ocupada pela lagoa e vias de acesso. O material removido deverá ser transportado para o local afastado da obra. O desmatamento deverá ser cuidadosamente realizado, caso contrário, trará inúmeros inconvenientes devido à possibilidade das raízes, mal removidas, brotarem novamente. 2.3. Raspagem A raspagem consiste em remover a camada de superfície inadequada para o aproveitamento nas obras da lagoa ( fundo, diques, etc. ). Nesta camada predominam vegetais de pequeno porte, os quais deverão ser afastados juntamente com o entulho do desmatamento. 2.4. Escavação A escavação representa a mais importante fase da construção. Se bem planejada, acarreta grande economia nas obras de movimento de terra. Por esta razão a escavação deve ser executada, se possível, simultaneamente a construção dos diques. Admite-se a escavação de 10 cm além do estabelecido em projeto. Esta atividade é normalmente executada com o emprego de máquinas apropriadas em terraplenagem, dependendo do terreno e da forma da lagoa. Durante a escavação, deverão ser dadas condições de escoamento das águas acumuladas devido a eventuais chuvas. A drenagem rápida destas águas facilitará grandemente a conclusão da obra no prazo estipulado. Quando o material removido pela escavação não puder ser aproveitado para os diques, deverá ser afastado do local, utilizando-se o retorno dos veículos vazios para transportarem o material selecionado para a formação dos diques. Esta providência trará grande economia para a obra.
  60. 60. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 60 2.5. Escarificação Para melhor aderência dos diques e da camada do fundo com o solo escavado, empregam-se tratores com arados apropriados para promover a escarificação do terreno. Esta medida permitirá uma ligação íntima do solo com o material utilizado para o fundo e o diques. 2.6. Terraplenagem Quando o material removido na escavação não pode ser aproveitado, ou não é suficiente para a construção dos diques, torna-se necessário realizar serviços de terraplenagem. O material selecionado deverá provir de jazidas, racional e economicamente, escolhidas e deverá ser isento de vegetais, óleos e de qualquer substância putrescível ou degradável. Admitem-se pequenas quantidades de pedras isoladas, com diâmetro ≤ 10 cm. Sempre que possível deverá ser utilizada argila em quantidade e qualidade capaz de garantir a impermeabilidade necessária, de forma a evitar a infiltração da água da lagoa, através do fundo e dos diques. A compactação do fundo e dos diques obedece as normas adotadas nas obras de estradas e de barragens de terra, ou seja, em camadas sucessivas de solo, com controle de umidade e adensamento. 2.7. Construção dos Diques Diques são pequenas barragens, geralmente em solo, construídas com o objetivo de assegurar a capacidade de armazenamento do líquido estabelecido para a lagoa de estabilização, com a finalidade de garantir o equilíbrio hidráulico / biológico necessário ao funcionamento do processo. Constitui, na maioria dos casos, um aumento para cima do nível normal do terreno. Se for possível usar o material resultante da escavação para a confecção dos diques, haverá grande economia. A existência de diques é praticamente indispensável, mesmo que em alguns casos, tenha a finalidade apenas de evitar que as águas pluviais acessem a lagoa. A construção dos diques deve considerar as seguintes características: a) localização – deve obedecer rigorosamente o projeto, evitando áreas sem circulação do líquido ( zonas mortas ). Deve ser localizada afastada de curso d’água que podem arrastar os materiais que formam os diques e deve-se evitar cruzamento de trechos antigos de leitos de rios. b) folga – A folga de um dique ( f ) corresponde a altura adicional ( recomenda-se ≥0,50 m); c) coroamento – é a pista resultante da compactação do material utilizado para construir os diques. A largura do coroamento é fixada em função dos estudos técnicos e
  61. 61. Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil – Saneamento Básico Autor Professor João Bosco de Andrade Colaboração Acadêmica Fernanda Posch Rios 61 econômicos e da utilização que se pretenda dar ao mesmo. Este valor não tem influência no funcionamento da lagoa. Em casos de infiltração do líquido através dos diques, tudo acontece como se não houvesse a parte do terreno acima da linha de infiltração ( LI ), a qual não deverá atingir o talude externo. O dique deve ser construído de modo que a linha de infiltração fique situada ou confinada na sua base. Figura 26 - Detalhe do dique: folga e coroamento C yf L R f − FOLGA c − COROAMENTO NA Figura 27 - Detalhe do dique: linha de infiltração NA LI − LINHA DE INFILTRAÇÃO LI LI Deve ser evitada qualquer infiltração através dos diques.

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