10-sistemas de esgoto 2014-1

Pedro Alem Sobrinho Ronan Cleber Contrera

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental

PHD2412 - Saneamento II

bibliografia

2

3 Latrinas Públicas em Óstia, século II

4 Castelo Olavinlinna , Finlândia, século XV

5

PARTES CONSTITUINTES DE UM SES

Rede Coletora

Interceptor

Emissário

Estação Elevatória

Sifão Invertido

Estação de Tratamento

Lançamento (Emissário Submarino)

6

INDICADORE$ DE CU$TO$

7

Estação Elevatória

1%

Tratamento 15%

Coletor-Tronco, Interceptor e

Emissário 10%

Rede e Ligação 74%

TIPOS DE SISTEMAS

Sistema Unitário: águas residuárias domésticas e industriais, águas de infiltração e pluviais no mesmo conduto

Sistema Separador Parcial: águas residuárias domésticas e apenas parcela das águas pluviais (coletadas nas edificações)

Sistema Separador Absoluto: drenagem pluvial totalmente independente

8

chuva $$$

Pavimentação, Bueiros e GAP

não há diluição fiscalização

Sistema Unitário

9

Para o rio:

= Águas de chuva

+ Esgoto diluído

Para a ETE:

= Esgoto

+ Vazão de base + Parte da 1ª chuva

Paoletti; Orsini, 2006

ETEE E

Vazões em um Sistema Unitário

10

Va

zã

o

Tempo (dia)

10 2 3 4 5

Vazão total (águas pluviais + esgoto)

Período com chuva

Vazão de esgoto em período secoPico de

vazão

Infiltração

Exemplos de Sistema Unitário

11

Coletor em Tóquio (1884)

Coletor em Osaka (1573)

Exemplos de Sistema Unitário

12

Coletor em Paris (foto: Débora dos Santos Carvalho, 2010)

Coletor em Londres

Intensidade das Chuvas

13

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Inte

nsid

ad

e d

a c

huva

(m

m/h

)

Duração da chuva (min)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Legenda

Inglaterra Alemanha França BrasilBrasilBrasilBrasil

- Londres- Berlim- Paris- São Paulo- Rio de Janeiro- Curitiba- Belo Horizonte

Sistema Separador Absoluto

14

ETE

Para o rio:

= Vazão de base + Águas pluviais + 100% Carga difusa

Para a ETE:

= Esgoto

Paoletti; Orsini, 2006

Sistema Separador Absoluto com tratamento da carga difusa

15

Para a ETE:

= Esgoto

Para a ETE AP:

= Vazão de base + Águas de 1ª chuva

Paoletti; Orsini, 2006

ETE

ETE AP

Carga difusa e águas de 1ª chuva

16

17

Sistema Separador Absoluto

1879: sistema proposto por George Waring (Memphis, EUA)

É o sistema adotado pelo Brasil desde 1912

18

Francisco Rodrigues Saturnino de Brito (1864-1929)

REGIME HIDRÁULICO DE ESCOAMENTO

Rede Coletora, Interceptor e muitos Emissários

Condutos Livres

Sifões Invertidos, Linhas de Recalque das Elevatórias e Emissários Submarinos

Condutos Forçados (gravidade ou recalque)

19

emissário submarino

20

NORMAS PARA PROJETOS DE SES

NBR 9648 - Estudo de concepção de sistemas de Esgoto Sanitário, promulgada em 1986.

NBR 9649 - Projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário, promulgada em 1986.

NBR 12207 - Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário, promulgada em 1989.

NBR 12208 - Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário, promulgada em 1989.

NBR 12209 - Elaboração de Projetos Hidráulico-Sanitários de Estações de Tratamento de Esgotos Sanitários, promulgada em 2011.

21

REDES COLETORAS DE ESGOTO

22

Custo

Total

(100%)

Implantação da

Obra (3,8 %)

Valas (61,2 %)

Assentamento

de tubulações

(25,1 %)

Serviços

Complementares

(9,9 %)

Canteiro e locação

Tapumes e sinalização

Passadiços

Levantamento de pavimento

Escavação

Escoramento

Reaterro

Transporte

Assentamento

Poços de visita

Ligações prediais

Cadastro

Lastros e bases adicionais

Reposição do pavimento

Recomposição de G.A.P.

0,6 %

2,1 %

1,1 %

0,7 %

9,2 %

0,1 %

1,3 %

10,6 %

38,8 %

10,5 %

0,4 %

4,1 %

15,5 %

4,6 %

0,5 %

CUSTO DE IMPLANTAÇÃO

REDES COLETORAS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS

Poço de Visita (PV): dispositivo visitável que pode substituir

qualquer um dos dispositivos seguintes

Terminal de Limpeza (TL): tubo que permite a introdução de equipamentos de limpeza e substitui o PV no início dos coletores (pontos de montante da rede)

Caixa de Passagem (CP): câmara sem acesso, utilizadas em mudanças de material, direção e declividade

Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL): dispositivo não visitável, permite a introdução de equipamentos de limpeza

23

acesso para limpeza

REDES COLETORAS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS

Início dos coletores

Mudanças de direção

Mudanças de declividade

Mudanças de material

Degraus

Reunião de até 3 coletores

Tubo de queda

Reunião com mais de 3 coletores

Ø ≥ 400 mm

Profundidade ≥ 3,0 m 24

TL

CP

TIL

distância máxima de 100 m entre

acessos

PV

PV em alvenaria

25

Tubulação D H E

150 a 450 mm 1,0 m 1,8 m 2,35 m

500 a 800 mm 1,2 m 2,0 m 2,25 m

com tubo de queda (TQ)

neste exemplo...

Detalhe do Fundo do PV canaletas de

argamassa para direcionamento do fluxo

NOTAS:

1) Executar chaminé somente quando H > 2,50 m

2) Medidas em metros

PV em aduelas de concreto armado pré

moldado

Tubulação B

ø 150 a 450 mm 1,0 m

ø 500 a 800 mm 1,2 m

26

Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL)

27

TIL (plástico) TIL (concreto) TIL (alvenaria)

Terminal de Limpeza (TL)

28

Caixa de Passagem (CP)

ø (mm) A (m) B (m) C (m) D (m)

150 0,45 0,23 0,53 0,18

200 0,60 0,30 0,60 0,24

250 0,75 0,38 0,68 0,30

300 0,90 0,45 0,75 0,36

29

TRAÇADO DA REDE rede tipo perpendicular

30

Topografia e arruamento!

TRAÇADO DA REDE: rede em leque

31

Topografia e arruamento!

TRAÇADO DA REDE: radial ou distrital

32

Regiões planas.

Orientação do fluxo dos esgotos nos órgãos acessórios

Traçado de rede conforme orientação do fluxo

ACESSÓRIOS x TRAÇADO

33

ACESSÓRIOS x TRAÇADO

34

O traçado sempre se inicia nos pontos de cotas mais elevadas instalando-se um TL;

O traçado deve seguir ao máximo as declividades do terreno evitando-se declividades contrárias à da topografia, salvo em trechos curtos onde não houver outra opção;

O PV e o TIL podem receber mais de uma ligação afluente, mas devem apresentar uma só saída;

Deve-se reduzir ao mínimo possível o número de bacias de drenagem, minimizando-se assim também o número de elevatórias e a extensão de interceptores.

Depende dos seguintes fatores: interferências (galerias de águas pluviais, cabos telefônicos e elétricos, adutoras, redes de água, tubulação de gás); profundidade dos coletores; tráfego; largura da rua; soleiras dos prédios, etc.

Localização da tubulação na via pública

35

Localização da rede em planta

36

A distância vertical entre tubulações que se cruzam deve

ser igual ou superior a 0,5 m.

REDE DUPLA

Vias com tráfego intenso;

Vias com largura entre os alinhamentos dos lotes > 14 m para ruas asfaltadas, ou 18 m para ruas de terras;

Vias com interferências que impossibilitem o assentamento do coletor no leito carroçável, ou que constituam empecilho à execução das ligações prediais. Nesses casos, a tubulação poderá ser assentada no passeio, desde que a sua largura seja de preferência superior a 2,0 m ou a 2,5 m, dependendo do tipo de solo, e que não existam interferências que dificultem a obra.

37

Rede Dupla em paralelo com coletor tronco ou profundo

38

REDE SIMPLES

Utilizada quando não ocorrer nenhum dos casos citados anteriormente.

Os coletores serão lançados no eixo carroçável, ou no terço do leito carroçável. Caso em um dos lados da rua existam soleiras negativas, o coletor deverá ser lançado no terço correspondente.

39

REDE SIMPLES

40

Posicionada do lado da soleira negativa, a rede fica mais rasa

INTERCEPTORES

41

SISTEMAS ALTERNATIVOS

Sistema condominial de esgoto

Redes de coleta e transporte de esgoto decantado

Redes pressurizadas e a vácuo

Dispositivo gerador de descarga

42

SISTEMA CONDOMINIAL

Origem: Rio Grande do Norte

Características:

Outra forma de concepção do traçado de redes

Formação de condomínio

Operação e manutenção: condomínio

Dimensionamento hidráulico: método convencional

Declividade mínima: 0,006 m/m

43

SISTEMA CONDOMINIAL - TRAÇADO

44

OBS: Analogia com instalação predial

domiciliar de esgotamento sanitário,

porém no interior de uma quadra.

CONDOMINIAL x CONVENCIONAL

45

Sistema convencional

Sistema condominial

SISTEMA CONDOMINIAL

Características:

Diâmetro da ligação ao ramal condominial: 100 mm, com declividade mínima de 1%;

Diâmetro mínimo do ramal condominial: 100 mm, com declividade mínima de 0,006 m/m;

Utilização das caixas de inspeção no interior das quadras, com recobrimento mínimo de 0,30 m.

46

SISTEMA CONDOMINIAL

47

Vantagens:

Menor extensão das ligações prediais e coletores públicos;

Baixo custo de construção dos coletores, cerca de 57% mais econômicos que os convencionais

Custo menor da operação;

Maior participação dos usuários.

SISTEMA CONDOMINIAL

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Desvantagens:

Uso indevido dos coletores de esgoto, tais como, lançamento de águas pluviais e resíduos sólidos urbanos pode comprometer seu funcionamento;

Menor atenção na operação e manutenção dos coletores por parte das concessionárias;

Coletores assentadas em lotes particulares, podendo haver dificuldades na inspeção, operação e manutenção pelas empresas que operam o sistema;

O êxito desse sistema depende fundamentalmente da atitude dos usuários, sendo imprescindíveis uma boa comunicação, explicação, persuasão e treinamento.

REDES PRESSURIZADAS

49

Parâmetros de projeto para o dimensionamento de redes pressurizadas

Parâmetros do Projeto Faixa de Valores Valor Típico

Bomba, kW 0,75 – 1,5 1,12

Pressão na bomba, kN/m² 200 – 275 240

Diâmetro de recalque, mm 25 – 50 30

Diâmetro da tubulação principal, mm 50 – 300 *

fonte: Metcalf & Eddy (1981)

REDES A VÁCUO

50

Parâmetros de projeto para o dimensionamento de redes a vácuo.

Parâmetros do Projeto Faixa de Valores Valor Típico

Altura do nível de água na válvula de 75 – 1000 750

descarga a vácuo, mm

Diâmetro da tubulação a vácuo, mm 75 – 125 100

Vácuo mantido no tanque da elevatória, mm Hg 300 – 500 400

fonte: Metcalf & Eddy (1981)

DISPOSITIVO GERADOR DE DESCARGA

51

Concepção básica do funcionamento

de redes coletoras de baixa

declividade, com o uso do DGD.

Detalhe de instalação do DGD na

cabeceira da rede.

DISPOSITIVO GERADOR DE DESCARGA

52

Sistema de

Esgoto

Sanitário

Guarujá

Exercício

logo depois do intervalo!

53

54

Lição de casa:

ler páginas 01 a 34