calculo da vazao projeto 2015.2

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBACENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL - DECA

Disciplina: Sistema de Esgoto e DrenagemProfessor: Leonardo Vieira SoaresAlunos: André Alves Dutra-11021272

CássioRichally Soares-10921107 Fabiano Queiroga-11211879 Guilherme Emanuel B. A. Medeiros-10921382 Marcos Antônio Silva Reis-11311881

CALCULO DA VAZÃO DE ESGOTO DA COMUNIDADE VILA NOVA

João Pessoa – PBMarço de 2016

1

ÍNDICE

1-MEMORIAL DESCRITIVO 03

1.1- SOBRE O MUNICÍPIO DE SANTA RITA 03

1.2- SOBRE A ÁREA DE ESTUDO DO PROJETO 03

1.3- DADOS DO PROJETO 03

1.4- ESTUDO POPULACIONAL 03

1.5- MÉTODO DOS MÍNIMOS QUADRADOS 04

1.5.1- Função Linear 05

1.5.2- Função Potencial 05

1.5.3- Função exponencial 06

1.5.4- Função Logarítmica 07

1.6- TAXA DE CRESCIMENTO POLULACIONAL 07

1.7- VAZÃO DO ESGOTO SANITÁRIO 07

1.7.1-Contribuição de esgoto doméstico 09

1.7.2- Contribuição de esgoto singular 10

1.7.3- Contribuição de infiltração 11

2- MEMORIAL DE CÁLCULO 11

2.1- EQUAÇÕES DE REGRESSÃO 11

2.1.1- Função Linear 11

2.1.2- Função Potencial 12

2.1.3- Função exponencial 12

2.1.4- Função Logarítmica 12

2.2- EQUAÇÃO DA POPULAÇÃO EM FUNÇÃO DO TEMPO 13

2.3- PROJEÇÃO DA POPULAÇAO E TAXAS DE CRESCIMENTO POPULACIONAL DO MUNICÍPIO DE SANTA RITA

13

2.4- CÁLCULO DA VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO 14

2.5- CALCULO DA POPULAÇÃO DO BAIRRO VILA NOVA 14

2.5.1- Calculo da vazão de esgoto doméstico 14

2.5.2- Calculo da vazão singular 15

2.5.3- Calculo da vazão de infiltração 15

2.6- VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO 16

3- REFERÊNCIAS 16

2

1- MEMORIAL DESCRITIVO

1.1- SOBRE O MUNICÍPIO DE SANTA RITA

O município de Santa Rita está localizado na Região Metropolitana de João Pessoa, estado da Paraíba, possuindo uma população estimada pelo IBGE em 2015 de 134.940 habitantes. É importante salientar que, desde o ano de 1980 até o ano de 2010, a taxa de urbanização passou de 76,9% para 86,2%, ou seja, houve um expressivo crescimento urbano (IBGE, Censos demográficos).

Com relação ao esgotamento sanitário do município, os dados são preocupantes, tendo em vista que em 2010, apenas 4,44% da população urbana eram atendidas com sistema de esgoto (SNIS, 2016).

1.2- SOBRE A ÁREA DE ESTUDO DO PROJETO

O Bairro Vila Nova está localizado na região sul do município em uma área conhecida como Marcos Moura nas proximidades do Bairro Tibiri, tendo como coordenada de referência o ponto com Latitude 07°09'45.47"S e Longitude 34°58'43.50"O.

1.3- DADOS DO PROJETO

Os dados da população da Comunidade Terra Plana, bem como os parâmetros de projeto a serem adotados para o dimensionamento das unidades, estão apresentados na tabela 01.

Tabela 01: Dados do projetoPopulação (2015) 18.695 habitantesqe 180 l/hab.diaTaxa de infiltração 0,2 l/s.kmEd. Com. New Center 650 salasCreche Escolar 620 alunosE. M. Paulo Maroja 950 alunosHospital Dr. Plínio Sampaio 555 leitosE. M. Antônio Ferreira 630 alunosPSF 405 antendimentosCentro Comercial Carajás 900 lojasMatadouro 600 bois/dia

1.4- ESTUDO POPULACIONAL

Segundo os últimos cinco Censos Demográficos do IBGE, a população do município de Santa Rita apresentou crescimento entre os anos de 1980 e 2010, conforme mostrado na Tabela 02. Estas informações são importantes para realizar uma estimativa da população futura que, segundo Borges et al (2006),é de extrema

3

importância, na medida em que serve de base para qualquer projeto na área de políticas públicas.

Tabela 02: População de Santa Rita (Censo, IBGE)Populaçã

o 1980 1991 1996 2000 2010

Total 69429 9706810633

811227

112133

8

É importante salientar que para no projeto, em questão, o crescimento populacional do bairro Vila Nova é semelhante ao da cidade de Santa Rita, portanto para encontrar sua projeção populacional, deve-se, primeiro, realizar um estudo populacional do município de Santa Rita.

As projeções populacionais são instrumentos importantes para a gestão emtodos os campos do planejamento, tanto na pública quanto na privada, fornecendosubsídios para viabilizar a demanda por serviços públicos, como o fornecimento de água e redes de esgoto, sendo indispensável para o conhecimento da população final de plano (população de projeto), bem como da sua evolução ao longo do tempo, para o estudo das etapas de implantação. Estes valores servemde “base” para o dimensionamento das redes. (Benetti, 2007).

A previsão populacional neste caso é estabelecida através de uma equação matemática, que pode ser resolvida também por método estatístico de análiseque permite a previsão de valores de uma ou mais variáveis de resposta (Dependentes) através de um conjunto de variáveis explicativas (Independentes), ou seja, fornece uma estimativa do valor de uma variável com base num conjunto de outras variáveis.

O crescimento populacional pode ser descrito por uma taxa anual que representa o percentual médio de incremento anual da população

1.5- MÉTODO DOS MÍNIMOS QUADRADOS

A regressão pode ser obtida através de modelos lineares e não-lineares, os quais podem ser simples quando apresentam uma única variável independente ou múltipla quando apresentam mais de uma variável independente.

O objetivo da regressão é encontrar uma função que se relacione com dados observados, um exemplo disso é a regressão linear representada na Figura 1, onde dados observados são representados por uma reta de regressão y=β0+β1 x , onde o problema é estimar os parâmetros β0 e β1.

4

Figura 1:Representação da reta de regressão

O Método dos Mínimos Quadrados é uma eficiente estratégia de estimação dos parâmetros da regressão e sua aplicação não é limitada apenas às relações lineares.Seu objetivo é estimar os parâmetros β0 e β1de modo que os desvios (ε) entre os valores observados e estimados sejam mínimos. Isso equivale a minimizar o comprimento do vetor de erros, ε=(ε1 , ε2 , ε3 ,…, ε n) de modo que ∑ ε2→0.

Para avaliar o quanto o modelo matemáticoconsegue explicar os valores observados, calcula-se o coeficiente de determinação “r2” que varia de 0 a 1, portanto quanto maior o valor de “r2” mais explicativo ou modelo. Por exemplo, se o R² de um modelo é 0,8234, isto significa que 82,34% da variável dependente consegue ser explicada pelos regressores presentes no modelo.

É importante destacar que para o estudo da população a regressão é do tipo simples, pois a estimativa do valor da população é dependente apenas do tempo, ou seja, uma única variável independente.

Abaixo, são descritas alguns tipos de funções, cujos parâmetros são estimados pelo método dos mínimos quadrados:

1.5.1- Função Linear

De forma geral, a função linear com uma única variável independente é dada pela Equação 1.

y=a . x+b ( y≠0) Equação 1

Onde:

y: População (Habitantes);x: Ano;a; b: Coeficientes da equação da reta, dados por:

a=n∑ xi . y i−∑ x i .∑ y in.∑ (x¿¿i2)−¿¿¿¿¿

5

b=∑ y i .∑ (x¿¿ i2) .−∑ x i∑ xi . y i

n .∑(x¿¿ i2)−¿¿¿¿¿¿

sendo n o número de dados censitários utilizados.

Já o coeficiente de correlação r2é calculo pela Equação 4:

r2=(n∑ xi . y i−∑ x i .∑ y i)

2

¿¿

1.5.2- Função Potencial

De forma geral, a função potencial com uma única variável independente é dada pela Equação 5.

y=a . xb(a>0) Equação 2

Onde:

y: População (Habitantes);x: Ano;a; b: Coeficientes da curva de potência, dados por:

a=exp [∑ ln y in−b

∑ ln y in ];b=n∑ ( ln xi ) ( ln y i )−∑ (ln x i )(∑ ln y i)

n∑ ( ln xi )2−(∑ ln x i) ²


Já o coeficiente de correlação r2 é calculo pela Equação 7:

r2=[n∑ (ln xi ) ( ln yi )−(∑ ln x i ) (∑ ln y i )] ²

[n∑ ( ln x i )2−(∑ ln x i )

2 ][n∑ (ln y i )2−(∑ ln y i) ² ]

1.5.3- Função exponencial

De forma geral, a função exponencial com uma única variável independente é dada pela Equação 8.

y=a . eb . x ( y i>0e a>0) Equação 3

Onde:

y: População (Habitantes);

6

x: Ano;a; b: Coeficientes da curva de potência, dados por:


∑ ln xin ]

b=n∑ x i . ( ln y i )−(∑x i)(∑ ln y i)

n∑ (x i )2−(∑x i) ²



r2=[n∑ x i . (lnyi )−(∑xi ) (∑ ln y i )] ²

[n∑ (x i )2− (∑xi )

2 ][n∑ ( ln y i )2−(∑ ln y i) ²]

1.5.4- Função Logarítmica

De forma geral, a função logarítmica com uma única variável independente é dada pela Equação 7.

y=a+b . ln x (x i>0) Equação 4

Onde:

y: População (Habitantes);x: Ano;a; b: Coeficientes da curva de potência, dados por:

a=1n(∑ y i−b ln∑x i)

b=n∑ y i ln x i−∑ ( ln x i )(∑ yi)

n∑ ( ln x i )2−(∑ ln x i) ²



7

r2=[n∑ y i ln x i−∑ ln x i∑ y i] ²

[n∑ ( ln x i )2−(ln∑xi )

2 ][n∑( y i)²−(∑ y i) ²]

1.6- TAXA DE CRESCIMENTO POLULACIONAL

O crescimento populacional pode ser descrito por uma taxa anual que representa a intensidade anual de crescimento da população em determinado período. O calculo pode ser realizado por meio da Equação 16.

I t ;t+n=n√ Pt+n

P t−1 Equação 5

Onde:

It; t+n: Taxa de crescimento populacional no intervalo t;t+n(%);n: Intervalo de tempo entre dois períodos;Pt+n: População no ano t+n (habitantes);Pt: População no ano t (habitantes).

1.7- VAZÃO DO ESGOTO SANITÁRIO

A NBR 9648 de 1986, define o esgoto sanitário como o despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária. Onde:

Esgoto doméstico: despejo líquido, resultante do uso da água para higiene e necessidades fisiológicas humanas;

Esgoto industrial: despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os padrões de lançamento estabelecidos;

Água de infiltração: toda água, proveniente do subsolo, indesejável ao sistema separador e que penetra nas canalizações;

Contribuição parasitária: parcela de deflúvio superficial inevitavelmente absorvida pela rede coletora de esgoto sanitário.

Segundo Von Sperling (1996), apudMELLO (2007), o esgoto sanitário é formado por esgoto doméstico, águas de infiltração e despejos industriais, sendo que:

O esgoto doméstico é proveniente das residências, do comércio e das repartições públicas, cuja taxa de retorno é de 80 % da vazão da água distribuída;

As águas de infiltração são as que penetram na rede coletora de esgoto através de juntas defeituosas das tubulações, paredes de poços de visita etc. A taxa de infiltração depende das juntas das tubulações, do tipo de elementos de inspeção, do tipo de solo e da posição do lençol freático. Os valores médios são de 0,3 a 0,5 L/s.km;

Os despejos industriais são efluentes de indústrias que, devido às características favoráveis, são admitidos na rede de esgoto. Os esgotos

8

industriais ocorrem em pontos específicos da rede coletora e suas características dependem da indústria.

A norma técnica da SABESP (NTS 025, 2006) estabelece o cálculo para de início de projeto (Equação 17) e vazão de fim de projeto (Equação 18)

Qi=K2 .Pi .C . qe

86400+∑Q Si+Q inf . i Equação 6

Qf=K 2 .K 1

P f .C .qe86400

+∑QSf+Qinf .f Equação 7

Onde:

Qi: Vazão máxima inicial (l/s);Qf: Vazão máxima final (l/s);K1: Coeficiente de máxima vazão diária;K2: Coeficiente de máxima vazão horária;Pi: População inicial de projetos (habitantes);Pf: População final de projeto (habitantes);C: Coeficiente de retorno;qe: Consumo de água efetivo per capta (L/s);QSi: Vazão singular inicial (l/s);QSf: Vazão singular final (l/s); Qinf.i:Vazão de infiltração inicial (l/s) Qinf.f: Vazão de infiltração final (l/s)

1.7.1- Contribuição de esgoto doméstico

O esgoto é doméstico é resultante do preparo de alimentos, lavagem de utensílios e piso, uso do chuveiro e pia do banheiro, lavagem de roupa e bacia sanitária.

A contribuição do esgoto doméstico depende da população da área de projeto, do coeficiente de retorno, da contribuição per capta de esgoto e dos coeficientes de variação máxima vazão diária (K1), máxima vazão diária (K2) e mínima vazão horária (K3).

O coeficiente de retorno é a relação entre o volume de esgoto recebido pela ETE e o volume de água efetivamente consumido. Possui faixa de variação entre 0,5 e 0,9, sendo que os valores menores correspondem a áreas rurais ou áreas residenciais com muitos jardins, já os valores mais altos são observados em centros urbanos e áreas mais densamente povoadas. A NBR 9649/1986 recomenda que, na falta de dados obtidos em campo, o valor é de 0,8, que corresponde ao valor cobrado pela Sanepar, na tarifa de esgoto (HOROCHOSKI et al, 2011).

9

De acordo com Metcalf&Eddy (1991),apud SOUZA et al (2015), os esgotos sanitários podem sofrer as seguintes variações: variação de vazão sazonal e variações de vazão em curto prazo (horárias, diárias e semanais). Para uma mesma população, a vazão de esgoto doméstico varia com as horas do dia (variações horárias), com os dias (variações diárias) e meses. Portanto, são considerados os seguintes coeficientes para se obter vazões máximas (Qmáx = K1K2Qméd) e mínimas (Qmin = K3Qméd) de contribuição:

a) Coeficiente do dia de maior consumo (K1) – é a relação entre o valor do consumo máximo diário de água ocorrido em um ano e o consumo médio diário de água relativo a este ano;

b) Coeficiente da hora de maior consumo (K2) – coeficiente de máxima vazão horária;

c) Coeficiente de mínima vazão horária (K3).

Segundo Azevedo Netto et al. (1998), os valores mais usuais de K1 e K2 em projetos de sistemas públicos de abastecimento d’água são K1 variando de 1,1 a 1,4 e K2 de 1,5 a 2,3. A NBR 9.649/1986, na falta de valores obtidos através de medições, recomenda o uso de K1 = 1,2, K2 = 1,5 e K3 = 0,5 (ABNT, 1986) para projeto de sistemas de esgotamento sanitário.

Segundo a norma técnica da SABESP (NTS 025, 2006), o cálculo das vazões inicial (Qi) e final (Qf) de esgoto doméstico para o dimensionamento da rede coletora deesgotos deve seguir as seguintes expressões:

QDi( l /s)=K 2.Pi .C .qe

86400Equação 8

QDf (l /s )=K2 .K1

P f .C .qe

86400Equação 9

Onde:

QDi: Vazão inicial de esgoto doméstico (L/s);QDf: Vazão final de esgoto doméstico (L/s);K1: Coeficiente de contribuição da máxima vazão diária;K2: Coeficiente de contribuição da máxima vazão horária;Pi: População inicial de projetos (habitantes);Pf: População final de projeto (habitantes);C: Coeficiente de retorno;qe: Consumo de água efetivo per capta (L/s).

1.7.2- Contribuição de esgoto singular

As vazões singulares são aquelas concentradas em um ponto da rede coletora, significativamente maiores que o produto da taxa de contribuição por superfície esgotada pela área responsável por esse lançamento. Geralmente são oriundas de grandes escolas, hospitais, clubes esportivos, estações rodoviárias, shoppings,

10

grandes estabelecimentos residenciais e estabelecimentos industriais que utilizam água em seu processo de produção.

No Bairro Vila Nova são encontrados alguns estabelecimento que produzem vazões de esgoto singulares, todos eles descritos na Tabela 3.

Tabela 3: Estabelecimentos do Bairro Vila Nova com consumo unitário. Estabelecimento Quant. Unidade Consumo unitário (L)Ed. Com. New Center 650 sala 100Creche Escolar 620 aluno 50E. M. Paulo Maroja 950 aluno 50Hospital Dr. Plínio Sampaio 555 leito 250E. M. Antônio Ferreira 630 aluno 50PSF 405 antendimento 25Centro Comercial Carajás 900 loja 200Matadouro 600 boi/dia 300Fonte: NBR 7229, ABNT e Von Sperling (1996)

Os consumos unitários foram obtidos de acordo com a tabela da NBR 7229, ABNT, sendo que para o edifício New Center e o PSF, os valores foram estimados levando-se em conta apenas informações práticas.

Para o cálculo das vazões singulares de cada estabelecimento utiliza-se a Equação 21.

QS (L/s)=(Quantidade) x(Consumounitário)86400

Equação 10

Onde:

QS: Vazão de esgoto gerada pelo estabelecimento (L/s);Quantidade: Número de unidades geradoras de esgoto;Consumo unitário: Quantidade de água consumida por cada unidade;

1.7.3- Contribuição de infiltração

Segundo a NBR 9649/86, ABNT, a taxa de infiltração (L/s.km) varia de 0,05 a 1,0, sendo que esses valores geralmente são definidos pelo Plano Diretor do Município. Para o projeto será adotado o valor de 0,2 L/s.km, obtido de tabela fornecida pelo orientador do presente trabalho.

A vazão de infiltração é encontrada pelo produto da taxa de infiltração com o comprimento da rede, conforme Equação 9.

Qinf=T i . Lrede Equação 11

Onde:

Qinf: Vazão de infiltração (L/s);

11

Ti: Taxa de infiltração (L/s.km);Lrede: Comprimento da rede.

2- MEMORIAL DE CÁLCULO

2.1- EQUAÇÕES DE REGRESSÃO

Para o calculo dos coeficientes de todas as funções de regressão são necessários os dados contidos na Tabela 3.

Tabela 3: Dados para o cálculo dos coeficientes das funções de regressão

iAno Popul. Parâmetros resultantes

x y x2 y2 x.y lnx lny (lnx)2 (lny)2 lnx.lny x.lny y.lnx1 1980 70252 3920400 4935343504 139098960 7,5909 11,1598 57,6210 124,5421 84,7127 22096,49123 533272,54342 1991 94413 3964081 8913814569 187976283 7,5964 11,4554 57,7052 131,2270 87,0200 22807,7692 717198,18663 1996 105625 3984016 11156640625 210827500 7,5989 11,5677 57,7433 133,8105 87,9014 23089,03013 802633,86084 2000 115844 4000000 13419832336 231688000 7,6009 11,6600 57,7737 135,9556 88,6265 23319,99947 880518,94455 2010 120310 4040100 14474496100 241823100 7,6059 11,6978 57,8496 136,8392 88,9724 23512,63232 915064,626n ∑

5 9977 506444 19908597 52900127134 1011413843 37,9929 57,5408 288,6928 662,3744 437,2330 114825,9224 3848688,1613

2.1.1- Função Linear

a=n∑ xi . y i−∑ x i .∑ y in.∑ (x¿¿i2)−¿¿¿¿¿

b=∑ y i .∑ (x¿¿ i2) .−∑ x i∑ xi . y i

n .∑(x¿¿ i2)−¿¿¿¿¿¿

r2=(n∑ xi . y i−∑ x i .∑ y i)

2

¿¿

Da Equação 1, temos que:

y=1741,6234 x−3373946,4752;r2=0,9295

2.1.2- Função Potencial

b=n∑ ( ln xi ) ( ln y i )−∑ ( ln x i )(∑ ln y i)

n∑ ( ln x i )2−(∑ ln x i) ²

=(5 x 437,2330 )−(437,2330)5x 288,6928−288,6928 ²

=36,9841


∑ ln y in ]=exp[ 57,54085

−36,9841 57,54085 ]=8,8999 x10−118

12

r2=[n∑ (ln xi ) ( ln yi )−(∑ ln x i ) (∑ ln y i )] ²

[n∑ ( ln x i )2−(∑ ln x i )

2 ][n∑ (ln y i )2−(∑ ln y i) ² ]

=¿¿


y=(8,8999 x 10−118 ) x369841;r 2=0,9045

2.1.3- Função exponencial

a=exp¿¿

b=n∑ x i . ( ln y i )−(∑x i)(∑ ln y i)

n∑ (x i )2−(∑x i) ²

=(5 x114825,9224 )−(9977 x 57,5408)

(5 x19908597 )−99772=0,0185

r2=[n∑ x i . ( lnyi )−(∑xi ) (∑ ln y i )] ²

[n∑ (x i )2− (∑xi )

2 ][n∑ ( ln y i )2−(∑ ln y i) ²]

=[(5x 114825,9224)− (9977 x57,5408 )] ²

[(5x 19908597)−(9977 )2 ] [(5x 662,3744)−(662,3744) ²]=0,9030


y=(8,8012 x 10−12 )e0,0185. x ;r2=0,9045

2.1.4- Função Logarítmica

b=n∑ y iln x i−∑ ( ln x i )(∑ yi)

n∑ ( ln x i )2−(∑ ln x i) ²

=(5 x 3848688,1613 )−(37,9929 x 506444)

(5 x288,6928)−¿¿

a=1n (∑ y i−b∑ ln x i)=

15 [506444−(3476462,8843 x 37,9929 ) ]=−26314918,5094

r2=[n∑ y i ln x i−∑ ln x i∑ y i] ²

[n∑ ( ln x i )2−(ln∑xi )

2 ][n∑( y i)²−(∑ y i) ²]=

[ (5 x3848688,1613 )−(37,9929 x506444)] ²

[(5x 288,6928)−(9977 )2 ] [(5x 52900127134)−(506444)² ]=0,9306


y=−26314918,5094+3476462,8843 lnx ;r 2=0,9306

2.2- EQUAÇÃO DA POPULAÇÃO EM FUNÇÃO DO TEMPO

A análise das funções de regressão pode ser resumida na Tabela 4, onde a função logarítmica possui o maior coeficiente de determinação 0,9306; ou seja, 93,06% da população (variável dependente) consegue ser explicada pelo tempo em anos (variável independente). Portanto é mais conveniente escolhê-la para representar a equação da população em função do tempo, logo:

P(T )=−26314918,5094+3476462,8843 lnT Equação 12

Onde:

13

P: População (Habitantes);T: Ano.

Tabela 4: Resumo das equações obtidas pelo método dos mínimos quadradosFunção Equação Coeficiente de determinação

Linear y=1741,6234 x−3373946,4752 0,9295Potencial y=(8,8999 x 10−118 ) x369841 0,9045

Exponencial y=(8,8012x 10−12 )e0,0185. x 0,9030Logarítmica y=−26314918,5094+3476462,8843 lnx 0,9306

2.3- PROJEÇÃO DA POPULAÇAO E TAXAS DE CRESCIMENTO POPULACIONAL DO MUNICÍPIO DE SANTA RITA

Para o dimensionamento da população do Bairro Vila nova, é necessário que sejam estimadas a população total do município de Santa Rita nos anos de 2015, 2020 e 2050 através da equação 12 obtida pele regressão logarítmica.

P (2015 )=−26314918,5094+3476462,8843 ln (2015 )=135.313habitantes

P (2020 )=−26314918,5094+3476462,8843 ln (2020 )=143.929habitantes

P (2050 )=−26314918,5094+3476462,8843 ln (2050 )=195.180habitantes

A taxa de crescimento populacional pode ser calculada pela Equação 5. Por se tratar de crescimento não linear é necessário calcular as taxas nos intervalos 2015; 2020 e 2020; 2050.

I 2015;2020=5√ P2020P2015

−1=5√ 143929135313−1=1,2422%

I 2020;2050=30√P2050P2020

−1=30√ 195180143929−1=1,0205%

2.4- CALCULO DA POPULAÇÃO DO BAIRRO VILA NOVA

O crescimento populacional do Bairro Vila Nova é semelhante ao crescimento da população do município de Santa Rita.

A partir da Equação 5 é possível determinar a população final em função da população inicial, da taxa de crescimento e do intervalo de tempo. Com isso, tem-se:

Pt+n=Pt .( It ;t+n+1)n

Onde:

Pt+n: População no ano t+n (habitantes);Pt: População no ano t (habitantes).

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I: Taxa de crescimento populacional (%);n: Intervalo de tempo entre dois períodos.

Portanto, temos que:

P2020=P2015 .( I 2015;2020+1)5=18.695 x (0,012422+1)5=19.885habitantes

P2050=P2020 .( I 2020;2050+1)30=19.885 x(0,010205+1)30=26.966habitantes

2.5- CÁLCULO DA VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO

2.5.1- Calculo da vazão de esgoto doméstico

Para o cálculo da vazão máxima inicial de esgoto doméstico, utiliza-se a Equação 8.

QDi( ls )=K2 .Pi .C .qe

86400=1,5 x 19885 x0,8 x180

86400=49,71 L/s

Para o cálculo da vazão máxima final de esgoto doméstico, utiliza-se a Equação 9.

QDf ( ls )=K 2 . K1

Pf .C .qe

86400=1,5 x .1,2 x 26966 x0,8 x180

86400=80,90L/ s

2.5.2- Calculo da vazão singular

As vazões singulares para cada estabelecimento, constante na tabela 5, foram calculadas através da Equação 10. É importante destacar que para o cálculo destas vazões o Coeficiente de Retorno adotado foi C=1. Além disso, tanto a vazão singular de início de projeto, quanto à de final de projeto foram consideradas iguais.

Tabela 5: Calculo das vazões singulares.

Estabelecimento Quant. Unidade Consumo unitário (L/dia)

Vazões singulares (L/s)

Ed. Com. New Center 650 sala 100650x 10086400

=0,75

Creche Escolar 620 aluno 50620x 5086400

=0,36

E. M. Paulo Maroja 950 aluno 50950 x5086400

=0,55

Hospital Dr. Plínio Sampaio 555 leito 250555x 25086400

=1,61

E. M. Antônio Ferreira 630 aluno 50630x 5086400

=0,36

PSF 405 atendimento 25405 x2586400

=0,12

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Centro Comercial Carajás 900 loja 200900 x20086400

=2,08

Matadouro 600 boi/dia 300600x 30086400

=2,08

Portanto, a vazão total singular para o início e fim do projeto é dada pela soma das vazões singulares da Tabela 5.

∑QSi=7,91 L/s

∑QSf=7,91L /s

Onde:

QSi: Vazão singular de início de projeto;QSf: Vazão singular de fim de projeto;

2.5.3- Calculo da vazão de infiltração

A vazão de infiltração será considerada a mesma para o início e fim de projeto e é calculada pela Equação 11.

Qinf .i=T i . Lrede=0,2x 24,762=4,95 L/ s

Qinf .f=T i . Lrede=0,2 x24,762=4,95 L/s

Onde:

Qinf.i: Vazão de infiltração de início de projeto (L/s);Qinf.f: Vazão de infiltração de fim de projeto (L/s);

2.6- VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO

A vazão inicial do projeto (vazão mínima) é calculada pela Equação 6:

Qi=K 2 .Pi .C .qe

86400+∑QSi+Q inf . i=49,71+7,91+4,95=62,57 L/s

A vazão final do projeto (vazão máxima) é calculada pela Equação 7:

Qf=K 2 .K 1

P f .C .qe86400

+∑QSf+Qinf .f=80,90+7,91+4,95=93,76 L/ s

3- REFERENCIA

HOROCHOSKI, Lucas; WIECHETECK, Giovana Katie; VAZ, Maria Salete Marcon Gomes. Avaliação do Coeficiente de Retorno de Esgoto na Bacia Hidrográfica do

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Arroio Gertrudes – Ponta Grossa (Pr). Revista de Engenharia e Tecnologia. V. 3, N. 1, Abr/2011.

BENETTI, Joana Kirchner. A Utilização da Projeção Populacional na Elaboração de Projetos de Saneamento Básico: Estudo De Caso, Ijuí, Rs. Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

SOUZA, Sofia Fernandes Lemos; ATHAYDE, Gilson Barbosa; OLIVEIRA, José Dorivaldo Florêncio. Variação de Vazão de Esgoto Doméstico em Sistema Individual de Tratamento de Esgoto. VI Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental. Porto Alegre/RS – 23 a 26/11/2015.

Visitado em 18 de março de 2016:http://www.portalaction.com.br/analise-de-regressao/12-estimacao-dos-parametros-do-modelo.Taxa de crescimento populacional.

Visitado em 18 de março de 2016:http://tabnet.datasus.gov.br/cgi/idb1998/fqa03.htm. Método dos mínimos quadrados.

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calculo da vazao projeto 2015.2

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