Universidade de Brasília – Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil e Ambiental

Sistema Predial de Esgoto Sanitário

Professora: Cláudia Marcia Coutinho Gurjão, DSc.

SISTEMA PREDIAL DE ESGOTO SANITÁRIO •  Definição: conjunto de aparelhos sanitários, tubulações e dispositivos destinados a coletar e afastar da edificação as águas servidas encaminhando-as para o fim adequado.

•  Norma: NBR 8160/99 – Sistemas Prediais de Esgotos Sanitários: Projeto e Execução.

•  Rede interna: ramais de descarga, ramais de esgoto e tubos de queda.

•  Rede externa: subcoletores e coletor predial

DESCONECTORES E CAIXAS •  Desconectores: aparelho que possui fecho hídrico. Ex.: vaso sanitário, caixa sifonada, caixa de gordura.

• Sifão: dispositivo que recebe efluentes do esgoto sanitário, impedindo o retorno dos gases, graças ao fecho hídrico. Deve ser munido de inspeção que permita a sua limpeza.

•  Caixa sifonada: dispositivo destinado a receber efluentes do ramal de descarga e águas de lavagem de piso, encaminhando-as ao ramal de esgoto. Também é dotada de fecho hídrico. Cada entrada deve receber apenas um aparelho sanitário.

•  As caixas sifonadas possuem uma saída de esgoto e uma, três ou sete entradas de esgoto.

•  Caixas sifonadas com entradas de 40mm não suportam máquinas de l a v a r . A s c a i x a s sifonadas de mictórios devem ser utilizadas somente para eles. Nos mictórios e em tanques, deve-se utilizar a caixa sifonada com tampa cega, a fim de evitar a evaporação da urina e a passagem de espuma, respectivamente.

•  Fecho hídrico: é a camada de líquido que veda a passagem de gases e de insetos. O fecho mínimo deve ter 50mm.

•  Caixa de passagem: caixa destinada a receber águas de lavagem de pisos ou efluentes de tubulação secundária, podendo possuir grelha ou tampa cega, conforme sua destinação, ou seja, havendo ou não o retorno de gases. Não possui fecho hídrico e, por isso, não é um desconector.

•  Caixa ou ralo seco: caixa destinada a receber águas provenientes do piso (lavagem ou de chuveiro). Possui entrada somente pela parte superior (grelha) e uma saída, na lateral ou fundo, a qual deve se ligar a uma caixa sifonada, para a devida proteção, visto não ser dotado de sifão.

•  Ramal de descarga: tubulação que recebe efluentes diretamente dos aparelhos sanitários. Transportam a vazão de 1 aparelho somente.

• Ramal de esgoto: tubulação destinada a receber efluentes dos ramais de descarga, transportando a vazão de mais de um aparelho.

•  Tubo de queda: tubulação vertical que coleta o esgoto dos pavimentos mais elevados e transporta para o térreo. O sentido é sempre descendo.

• Caixa retentora de gordura: dispositivo utilizado para separar e reter materiais gordurosos indesejáveis, impedindo-os de chegar nas tubulações. Razões para utilização da caixa de gordura:

-  Evitar entupimento da rede predial de esgoto, devido à aderência da gordura nas paredes da tubulação, diminuindo o seu diâmetro;

-  Facilita a manutenção do sistema;

-  Aumenta a vida útil do sumidouro;

-  Impede a passagem de gases.

•  Na caixa de gordura, o esgoto entra pela parte superior e cria uma zona tranquila onde a gordura fica retida por flutuação. A gordura se solidifica e adere às paredes da caixa, que deve ser retirada periodicamente.

•  Caixa de Inspeção: caixa adequadamente disposta para permitir mudança de direção, limpeza e desobstrução das tubulações, possibilitando melhor fluxo dos efluentes.

•  Subcoletor: tubulação que corre ao redor da edificação conduzindo ao destino final;

•  Coletor predial: última tubulação que leva o esgoto para o destino final

•  Ventilação: as instalações primárias de esgoto devem ser dotadas de ventilação, visando evitar a ruptura do fecho hídrico dos desconectores assim como possibilitar a saída dos gases emanados dos coletores.

- Toda edificação de um só pavimento deve ter, pelo menos, um tubo ventilador de DN 100. O tubo se liga diretamente à caixa de inspeção, subcoletor ou ramal de descarga de um vaso sanitário e se prolonga até acima da cobertura. Caso esta edificação seja residencial e tenha no máximo três vasos sanitários, o diâmetro poderá ser reduzido para DN 75.

-  Em edificação de dois ou mais pavimentos, os tubos de queda devem ser prolongados até acima da cobertura, para que o último trecho superior funcione como tubo de ventilação, assim como todos os desconectores (vasos sifonados, sifões e caixas sifonadas) devem ter tubos ventiladores individuais, ligados à colunas de ventilação.

- Ramal de ventilação: tubo ventilador interligando o desconector ou ramal de descarga de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação ou a um tubo ventilador primário. - Tubulação de ventilação primária: prolongamento do tubo de queda acima do ramal mais alto a ele ligado e com extremidade aberta à atmosfera situada acima da cobertura do prédio.

Esquema genérico de ventilação

Esquema de ventilação com tomada acima do ramal de esgoto e saída em nível superior ao dos aparelhos.

CRITÉRIOS E ESPECIFICAÇÕES PARA PROJETO

•  Objetivo das instalações:

-  Permitir o rápido escoamento dos esgotos sanitários;

-  Vedar a passagem de gases e animais para o interior das tubulações;

-  Não permitir vazamento e formação de depósito no interior das tubulações;

-  Evitar a poluição do sistema de água potável.

•  Características das edificações:

-  Deve - se ter especial atenção a arquitetura, principalmente no caso de prédios, onde o tubo de queda deve obrigatoriamente passar no sentido vertical;

-  Escolas e hospitais não devem ter o funcionamento interrompido e caixas de inspeção devem ser localizadas fora da área comum;

-  Hospitais com rígidos critérios de assepsia, colocar tampas cegas em ralos sifonados;

-  Proteger as tubulações de atos de vandalismo em locais como estádios

Ramal de Descarga

- Os ramais de descarga de pias de cozinha ou da copa ligam-se direto a tubos de queda específicos para caixas de gordura, não devendo jamais serem ligados a ralos sifonados;

-  As bacias sanitárias devem ser ligadas diretamente à caixa de inspeção (edificação térrea) ou a tubos de queda (quando em pavimento superior);

-  Os ramais de descarga de lavatórios e bidês, banheiras, ralos e tanques devem ser ligados diretamente ou por meio de caixa de passagem à caixa sifonada ou sifão exceto:

A)  Conjunto de lavatórios ou mictórios quando instalados em bateria nos sanitários coletivos;

B)  Lavatórios e pias de cozinha que sejam do tipo duas cubas;

RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA PROJETO

Ramais de descarga para edifícios com mais de 4 pavimentos

Ramais de descarga para edifícios com até 4 pavimentos

-  Ramais de descarga de vasos sanitários, caixas ou ralos sifonados, caixas retentoras e sifões devem ser ligados diretamente à caixa de inspeção ou à outra tubulação primária, desde que a mesma seja inspecionável.

-  O comprimento do trecho entre um ramal de descarga e um ponto de inspeção não deve ser superior a 10m.

-  Os ramais de descarga ligados em série ou em bateria, quando ligados a um mesmo ramal de esgoto, devem ter ligações em junção de 45o com curvas ou joelhos.

Caixas Sifonadas

-  Os chuveiros e as águas de lavagem de pisos podem ser coletados em ralos simples (secos), os quais devem ser ligados ás caixas sifonadas;

-  As caixas sifonadas localizadas no térreo podem ser ligadas diretamente nas caixas de inspeção;

-  Apesar do sifão poder substituir periodicamente a caixa sifonada, pois este tem a mesma função, este deve ser utilizado somente junto aos aparelhos.

Caixas de passagem

-  Não podem receber despejos fecais;

-  As caixas que recebem efluentes de pias de cozinha e mictórios devem ter tampa cega.

Ramal de esgoto

-  O ramal de esgoto do térreo deve ser ligado diretamente à caixa de inspeção por uma tubulação independente e não a um tubo de queda. Caso haja entupimento deste, pode haver refluxo para os ralos do térreo;

•  Tubos de Queda

-  Deve ter diâmetro constante ao longo de seu comprimento;

-  Deve ser instalado numa única prumada ou um único alinhamento reto;

-  Havendo necessidade de mudança de direção, as peças que serão utilizadas devem ter ângulo central não superior a 90o, ser de raio longo e dispor de peças de inspeção;

-  Os tubos de queda devem se prolongar até acima da cobertura para ventilação, mantendo o mesmo diâmetro, com exceção dos casos previstos no ítem referente á ventilação;

-  O tubo de queda deve ser locado o mais próximo possível da bacia sanitária, pois o trecho desta até o tubo de queda é de DN 100mm, apresentando maior custo;

-  As peças de inspeção devem se localizar em trechos apropriados da tubulação, de modo a serem faci lmente ut i l izadas quando necessárias.

Ligação do tubo de queda com o ramal de esgoto.

Detalhe do trecho inferior do tubo de queda com a curva longa e peças de inspeção para eventuais desobstruções.

Corte geral de um edifício com tubos de queda e ramais de esgoto

Esquema geral de um tubo de queda e coluna de ventilação

•  Ventilação Primária

-  A coluna de ventilação deve possuir diâmetro constante;

-  A extremidade inferior deve ser ligada a um subcoletor ou a um tubo de queda, conectado em ponto situado abaixo da ligação do primeiro ramal de esgoto ou descarga;

-  A extremidade superior deverá situar-se acima da cobertura da edificação;

-  A extremidade aberta do tubo de ventilador deve ser situada a mais de 4m de qualquer janela, porta ou outro vão de ventilação;

-  Todo desconector deve ser ventilado e a distância de um desconector à conexão com o tubo ventilador ao qual estiver ligado deve atender ao disposto na tabela ao lado;

-  A ligação na parte superior do tubo ventilador deve ocorrer no mínimo 15cm acima do mais alto aparelho servido, a fim de evitar eventual refluxo pelo tubo ventilado.

Distância máxima permitida para a ventilação.

Sanitário: distância de inserção de ramal de ventilação.

Esquema para a ligação do ramal de ventilação ao ramal de esgoto.

Ligação incorreta: ramal de ventilação ligado ao ramal do vaso sanitário pode causar obstrução e perder sua função.

Caixa sifonada ligada diretamente ao vaso sanitário: acarreta retorno de efluentes e mau cheiro

•  Máquina de Lavar -  Nas instalações em prédios a partir de dois andares que recebem no tubo de queda descarga de aparelhos como pias, tanques, máquinas de lavar e similares, é preciso evitar a ligação de aparelhos ou tubos ventiladores nos andares inferiores, em trechos de instalações considerados como zonas de espuma;

-  neste caso deve-se isolar o tubo de queda da máquina de lavar. Embora apresente um pequeno aumento nos custos, a fim de diminuir o refluxo de espuma.

•  Caixas de Inspeção

- Deve ser prevista quando ocorrer:

A) Mudança de direção;

B) Mudança de diâmetro;

C) Mudança de declividade dos subcoletores ou do coletor predial;

D) Interligação de subcoletores

- Em prédios com mais de dois pavimentos, as caixas de inspeção devem se localizar a mais de 2m de distância dos tubos de queda a elas ligados, tendo em vista as interferências estruturais; - A distância entre a última caixa de inspeção e o coletor público não deve ser superior a 15m. Em alguns municípios é exigido uma caixa de inspeção no passeio frontal ou em área próxima.

Caixa de Inspeção pré-fabricada. Posição da caixa de inspeção para edifícios com mais de 5 pavimentos.

•  Caixa Retentora de Gordura -  Deve ser instalada em local de fácil acesso, de preferência o mais próximo possível das pias;

-  Em edificações com vários pavimentos, os ramais das pias devem descarregar em um tubo de queda independente, que conduzirá os efluentes para uma caixa de gordura coletiva situada no pavimento térreo. É vedado o uso de caixas individuais em cada pavimento;

-  As caixas devem ser vedadas e podem ser de plástico, concreto, alvenaria, etc. Podem ser pré-fabricadas ou moldadas no próprio local;

-  Para as caixas de gordura recomenda-se a sua divisão em duas câmaras: uma receptora e a outra vertedora, separadas por um septo não removível. A parte submersa do septo deve possuir no mínimo 20cm, altura esta abaixo do nível da geratriz inferior da tubulação de saída. O outro segmento, acima do líquido, deve possuir cerca de 20cm.

•  Subcoletor e coletor predial -  O coletor predial deve ter cota suficiente para se ligar ao coletor público por gravidade. Atentar para o nível em que se encontra o mesmo, que é informado pela concessionária local, e em geral localizado a cerca de 2m de profundidade.

-  O projetista deve verificar as interferências com a estrutura e a fundação ao longo do caminho até chegar ao coletor público, verificando as cotas a fim de garantir a continuidade da tubulação;

-  O comprimento máximo deve ser de 15m. Caso isso não seja possível, deve-se colocar uma caixa de inspeção;

-  As mudanças de diâmetro de subcoletores e coletores devem ser efetuadas por intermédio das caixas de inspeção;

-  Em casos especiais para as edificações situadas abaixo da cota do coletor público, o esgotamento deve ser efetuado por instalação elevatória.

DIMENSIONAMENTO

•  Sistema de esgoto funciona por gravidade;

•  Dimensionamento é simples e efetuado por meio de tabelas, em função do material e da declividade mínima. Não há necessidade da verificação da pressão;

•  Com base nas Unidades Hunter de Contribuição (UHC) e nas declividades mínimas, é possível dimensionar todo o sistema. A UHC é um fator numérico que representa a contribuição considerada de cada tipo de aparelho sanitário em função da utilização habitual do mesmo.

•  Fórmula básica adota é a de Chèzy, utilizada para cálculo de canais a meio seção. Esta fórmula foi materializada em tabelas as quais fornecem diretamente os diâmetros dos trechos calculados;

•  Tubulações com DN igual ou menor que 75 devem ter uma declividade mínima de 2% e tubulações com um DN igual ou superior a 100 uma declividade mínima de 1%. As declividades estabelecidas para cada trecho devem ser constantes.

- Ramal de descarga: é o trecho compreendido entre o aparelho e a caixa sifonada ou, no caso do vaso sanitário, entre ele e o subcoletor ou tubo de queda. Seu dimensionamento é função do número de Unidades Hunter de Contribuição. O dimensionamento é imediato a partir dos valores indicados nas tabelas, ressaltando-se a adoção do diâmetro mínimo DN 40. - Ramal de esgoto: é o trecho entre a saída da caixa sifonada e a ligação ao ramal da bacia sifonada. È determinado em função do somatório das UHC de acordo com as tabelas.

• Exemplo:

TUBOS DE QUEDA

•  Deve ter diâmetro uniforme ao longo de todo o seu comprimento. Seu dimensionamento é função do somatório das Unidades Hunter de Contribuição (UHC) dos ramais de esgoto conectados ao tubo de queda em cada andar;

•  Nenhum vaso sanitário deve descarregar num tubo de queda com diâmetro inferior a 100mm;

•  Nenhum tubo de queda deve ter diâmetro inferior ao da maior tubulação que se liga à ele;

•  Nenhum tubo de queda que receba descarga de pias de copa, de cozinha ou de pias de despejo deve ter diâmetro inferior a DN 75, excetuando-se os casos de tubos de queda que recebam até 6UHC de contribuição em prédios de até dois pavimentos, quando então pode-se utilizar o DN 50.

EXEMPLO

•  D imensionamento é imediato, em função dos valores encontrados na tabela para tubos de queda;

•  Para o prédio em questão, a c o l u n a r e c e b e contribuição de cada vaso sanitário, em cada um dos s e t e p a v i m e n t o s , perfazendo um total de 77 UHC para todo o tubo. Considerando a tabela de dimensionamento, tem-se um DN 100.

•  Caso o somatório fosse inferior a 70, não seria possível adotar DN 75, em função do mínimo exigido para tubos de queda que recebam efluentes de vasos sanitários ser DN 100.

COLETRO PREDIAL E SUBCOLETOR

•  Dimensionamento é baseado no somatório das UHC bem como nas declividades mínimas expressas na tabela;

•  O diâmetro mínimo exigido é DN 100;

•  Para o caso de prédios r e s i d e n c i a i s , d e v e s e r considerado o aparelho de maior descarga, para o cálculo das UHC;

•  Seguindo o exemplo anterior, considerando o edifício com 5 t u b o s d e q u e d a e a s respectivas caixas de inspeção, subco le tores e co le tores prediais, até a ligação ao coletor público. A declividade adotada foi de 1%, visto ser a declividade mínima.

Esquema geral com tubo de queda, subcoletores e coletor predial.

Disposição no terreno das caixas de inspeção de acordo com o cálculo da tabela.

VENTILAÇÃO

•  Para o exemplo em questão:

- Ramal de ventilação: para o grupo dos aparelhos com vaso sanitário, UHC = 11 e, portanto, DN 50 (tabela);

- Coluna de Venti lação: contribuição de 77 UHC para o tubo de queda. Portanto entra-se com o valor de DN 100 para o tubo de queda e 140 para UHC (valor imediatamente acima de 77). A altura do edifício é de, no mínimo, 7x3=21m. Logo adota-se o DN de 75 para a coluna de ventilação.

-  Atenção para as distâncias de um desconector ao tubo ventilador.

Tabelas 3.6 e 3.7 - pág. 234 - Creder

Tabela 3.8 - pág. 235 - Creder

ELEMENTOS ACESSÓRIOS

•  CAIXA DE INSPEÇÃO

- Caso tenha forma prismática, o menor lado deve ter 0,60m, caso a forma seja cilíndrica, o diâmetro interno mínimo deve ser de 0,60m;

- A profundidade máxima é variável, em função da declividade dos subcoletores, não devendo ultrapassar 1m;

-  A profundidade mínima da primeira caixa é função dos DN das tubulações de entrada e saída e da declividade da tubulação de entrada;

-  Para edificações de maior porte e mesmo para as últimas caixas, onde o volume de efluentes é maior, deve-se aumentar as dimensões planas para 0,80m ou até mesmo 1m. Apenas para instalações especiais as caixas devem ser calculadas em função dos volumes de esgoto.

•  CAIXA RETENTORA DE GORDURA

- Deve ter dimensões mínimas para que o líquido esfrie e com isso a gordura se solidifique ficando retida nos limites a seguir:

A) Para despejos provenientes de uma pia, utilizar caixa pequena;

B) Para uma ou duas cozinhas, utilizar, no mínimo a caixa tipo pequena;

C) Acima de duas, até 12 cozinhas, utilizar a caixa tipo dupla;

D) Acima de 12 cozinhas, ou para cozinhas industriais, de restaurantes, escolas, quartéis, etc, utilizar caixas do tipo especial, com dimensões calculadas;

- Existem esses tipos de caixas pré-fabricadas do tipo pequena, simples, dupla, nas condições impostas pela NBR 8160, não necessitando de cálculos, sendo, portanto, adotados;

-  A caixa do tipo especial pode ser calculada de acordo com:

V = (2xN) + 20, onde V é o volume da caixa em litros e N é o número de pessoas servidas pela cozinha.

CAIXA DE PASSAGEM

-  Dimensões mínimas:

A) cilíndrica: diâmetro mínimo interno de 15cm;

B) prismática: deve permitir a inscrição de um círculo de 15cm de diâmetro.

- A tubulação de saída deve ser dimensionada como ramal de esgoto.

CAIXA SIFONADA

- Dimensionamento imediato, bastando atender:

Efluentes até 6UHC: DN 100

Efluentes até 10UHC: DN 125

Efluentes até 15UHC: DN 150

FOSSA SÉPTICA

•  A disposição do líquido coletado pelo coletor predial de uma instalação predial pode ser efetuada de duas maneiras:

A) Coletor da rede pública

B) Em sistema individual (particular), quando não houver no local rede pública de esgoto.

•  O sistema adotado no Brasil é, em tese do tipo separador absoluto, recebendo somente efluentes dos coletores prediais de esgoto, não admitindo a inclusão de coletores da águas pluviais;

•  Esses resíduos somente podem ser despejados em rios, lagos ou mar caso já tenha sido tratado previamente, a fim de reduzir o seu índice poluidor a níveis compatíveis com os corpos receptores. A solução utilizada neste caso é a fossa séptica.

•  norma que rege o projeto, construção e instalação: NBR 7229/93

DEFINIÇÃO •  Fossa séptica é um recipiente geralmente de planta retangular ou circular onde o líquido sofre decantação, removendo-se os sólidos grosseiros, que retidos formam o lodo. Com isso, os efluentes da fossa possibilitam:

- A retirada parcial da sua carga orgânica que, se jogada em um corpo d´água causa poluição;

- Maior facilidade de ser infiltrado ou filtrado pelo solo graças à retirada de sólidos.

•  O efluente da fossa séptica deve ser disposto com cuidado, existindo várias alternativas:

A) O efluente é infiltrado no terreno, por meio de escavações no mesmo;

B) O efluente da fossa é lançado por valas no terreno para sofrer filtração. Depois, o líquido que percolou é recolhido e disposto. Esse processo é chamado de linhas de filtração;

C) O efluente da fossa é enviado a um dispositivo chamado de filtro anaeróbio, constituído por um tanque de formato circular no qual colocam-se pedras. O líquido percola no meio das pedras e a matéria orgânica fica retida.

RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA PROJETOS

•  Deve haver fácil ligação entre o coletor predial e o coletor público;

•  O Poço freático deve-se situar-se acima do sumidouro, a fim de evitar sua contaminação;

•  Para avaliar a possibilidade de uso de um solo no local de infiltração, seja para sumidouro ou vala de infiltração, utiliza-se o ensaio de infiltração que tem como ob je t i vo es t imar a quantidade diária de líquido que o solo deixa infiltrar;

•  O nível do fundo do sumidouro deverá ficar, no mínimo a 1,00m a cima do lençol freático. Distâncias recomendadas entre o poço e a fossa séptica.

TESTE DE INFILTRAÇÃO •  Visitar o local e verificar qual o tipo de solo (estimativa);

•  Considerando a infiltração média do solo faz-se uma estimativa grosseira da profundidade do sumidouro (tabela);

•  Abre-se uma vala com a profundidade média do futuro sumidouro a fim de se fazer o teste nesta profundidade;

•  Aberta a vala, fazer 3 escavações do formato de uma caixa com as dimensões de 30 x 30 x 30cm cada;

•  No dia anterior ao teste, encher as caixas com água;

•  No dia do teste, colocar 15cm de água e medir o tempo que a mesma leva para baixar o nível de 1cm;

•  Adotar o menor dos 3 tempos que será o tempo padrão de infiltração do solo;

•  Com o tempo obtido, entra-se na tabela e é possível encontrar o coeficiente de infiltração do solo;

•  O cálculo da área útil do sumidouro é dado por: A = V/C, onde A é a área necessária, V é o volume de esgotos e C é o coeficiente de infiltração.

Obrigada!