UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANADepartamento de Tecnologia

Engenharia CivilTEC164 - SANEAMENTO I

Projeto de Abastecimento de Água e Esgotamento Sanitário de um Conjunto

Habitacional

Alunos:Antonio Ribeiro Santos JuniorVanessa Duarte Euclides Everton Cruz

Professor: Eduardo Henrique Borges Cohim Silva

Feira de Santana - BahiaJulho de 2014

PROJETO EXECUTIVO PARA A REDE DE ESGOTOS SANITÁRIOS

INTRODUÇÃO

O presente trabalho apresenta os cálculos, critérios e procedimentos técnicos adotados para a implantação do Sistema de Esgotamento Sanitário de um conjunto habitacional.

PROCEDIMENTO

A elaboração do projeto é baseada nos parâmetros e faixas de recomendações para o dimensionamento de unidades componentes de um projeto para um Sistema de Esgotamento Sanitário das seguintes Normas Brasileiras editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT):

• NBR 9648 – Estudo de Concepção de sistemas de Esgoto Sanitário (1986), condições gerais e terminologia para esse sistema;

• NBR 9649 – Projeto de Redes Coletoras de esgoto Sanitário (1986), estabelece critérios para dimensionamento de um projeto hidráulico-sanitário de redes coletoras de esgoto;

• NB 568 – Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário (1989);

• NB 569 – Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário (1989);

ESPECIFICAÇÕES TECNICAS DO PROJETO

Conhecer as dimensões e características físicas do projeto é muito importante para fazer o dimensionamento e adequar as instalações a realidade do projeto. Segue abaixo o valores referentes as especificações técnicas do projeto:

Área total do terreno: 31.698,00 m2Área Destinada as unidades residências: 12000,00 m2Área Destinada as unidades comerciais: 515,00 m2Área Reservada ao comercio-01: 2115,52 m2Área Reservada ao comercio-02: 525,30 m2Área de Uso Publico (Passeios + Vias): 9120,90 m2Área verde: 7422,28 m2Área Construída da Unidade Padrão: 42,16 m2Área Construída da Unidade Comercial: 48,00 m2Área Construída Total do Condomínio: 4504,00 m2

Índice de Ocupação: 0,14Índice de Utilização: 0,14Índice de Permeabilização: 0,48Nº de Unidade Residenciais: 100Nº de Unidade Comerciais: 6

CRITÉRIOS DE PROJETO

O sistema de esgotamento sanitário projetado é do tipo “Separador Absoluto”, este não admite lançamentos de afluentes pluviais ou águas subterrâneas captadas no sistema, pois isso sobrecarregaria o mesmo. As contribuições serão basicamente de origem domestica com a possibilidade de lançamentos menores pelo comercio. Como a maior, quase única, contribuição será de origem domesticas, serão desconsideradas eventuais flutuações. Isso seria necessário em casos especiais, no qual flutuações deveriam ser consideradas no projeto, o que não é o caso. A fim de existir um escoamento por gravidade uma auto limpeza da tubulação, todos os coletores dos ramais domiciliares convergem para a região de mais baixa do terreno, onde está localizado a Estação Elevatória de Esgoto.

MEMORIAL DE CALCULO

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO

O dimensionamento hidráulico do sistema é baseado no número de habitantes atendidos para o horizonte do projeto e no consumo específico de água por habitante para a determinação, através do coeficiente de retorno, da geração de esgoto per capita. Considerou-se um coeficiente de retorno: c = 0,8 e Qesp = 0,75 L/s. Em conformidade com as normas vigentes, são utilizados os seguintes coeficientes de consumo:

Coeficiente de consumo máximo diário: k1= 1,2Coeficiente de consumo máximo horário: k2=1,5

Utilizou-se um vale de 4 habitantes por unidade baseados na realidade da região e nas normas técnicas. Como trata-se de um conjunto habitacional, não há grandiosas possibilidades de crescimento como de uma cidade, logo para um horizonte de 20 anos, foi utilizado um crescimento estimativo de 30%. Sendo o consumo per capita médio igual 110 L/hab.dia.

CALCULO DAS VAZÕES

Baseando-se nos dados populacionais da projeção demográfica para o ano horizonte do projeto de 20 anos e com base na distribuição física dessa população e pelos sistemas de esgotamento são calculadas as vazões de efluentes conforme segue.

POPULAÇÃOUnidades Residências: 100 x 4hab = 400 habitantesTotal = 400Total Projetado 30% em 20 anos = 400*1,3 = 520 hab

VAZAO DOMÉSTICA INCIAL

Qd,i = C .Pi .K 2.q

86400=0,8 x 400 x1,5 x110

86400=¿ 0,61 L/s

Total = 0,61 L/s

VAZAO DOMÉSTICA FINAL

Qd,i = C .Pf . K1 . K 2.q

86400=0,8x 520 x1,2 x1,5 x110

86400=¿ 0,95 L/s

Total = 0,95 L/s

Consumo micromedidoq = 110 x 400 = 44000 L/dia

Comprimento total da rede: L = 1204,92 m

Vazão de infiltração: Qinf = 0,0002 * 1204,92 = 0,241 L/s

Vazão concentrada: Qc = Qesp * C = 0,75 * 0,8 = 0,6 L/s7 consumidoras especiais, Qc = 0,6 * 7 = 4,2 L/s

Vazões a esgotarEm início de plano:Qi = Qd,i + Qinf + Qc = 0,61 + 0,241+ 4,2 = 5,051 L/sEm fim de plano: Qf = Qd,f + Qinf + Qc = 0,95 + 0,241+ 4,2 = 5,391 L/s

Taxa de contribuição linear: T = Qd/LInicial: Ti = 0,000605849 L/s.mFinal: Tf = 0,000788434 L/s.m

Vazão a jusanteQj = ∑ Qm + Q(n-1)Vazão a montanteQm = ∑ Qj(n-1)

DeclividadeImin = 0,0055 Q j,i -0,47

Ieco = CCM – (CTJ−Pmin)

L

ProfundidadeP= R + D = 0,90 + 0,15 = 1,05 m

CAIXA DE AREIA

Adotado o valor de s = 900 m³/m².dia para a taxa de aplicação superficial.γ

Área da Seção: As= Qmáxγs

= 0,005391

900 * 86400 = 0,517 m

BOMBA

Vazão da bombaQb = 1,1Qmáx = 1,1 * 5,391 = 5,93 L/s

Volume Útil: Vu= Qb∗tc

4 =

0,00593∗9004

=¿1,33 m²

Altura Útil: Hu= 0,6 m

Área do Poço: Ap= 1,330,6

= 2,22 m²

A= b.h 2,2 = b * 0,6 b= 3,7 m

BombaCCJ= 86,95 m, CETE= 125,00 m, L= 650 m

Vazão Média

Qméd= CPq

86400 + Qinf + Qc =

0,8∗110∗52086400

+ 0,241 + 4,2 = 4,97 L/s

Diâmetro Econômico

n= Qméd∗24Qb

= 4,97∗24

5,93 = 20,11 h

Deco = 0,587 x n0,25 x √Qb = 0,587 x 20,110,25 x √5,93/10³ = 95,72 mComercialmente adota-se 100 mm.

Perda de CargaHg= 125 – (86,95 – 0,60 – 0,20) = 38,85 mHf= 10,65Q1,85 * L / (1301,85 * 0,14,87 ) = 4,78 mAMT= Hg + Hf = 43,63 m

Potência da Bomba

P = Qx H75η =

5,93∗43,630,6∗75 = 5,75 CV

POÇO DE VISITA

São previstos Poços de Visita em todos os pontos singulares da rede coletora, onde existe a necessidade de acessar as tubulações ou em pontos: Em que o traçado mude de direção ou de declive; Na mudança de diâmetro ou de material; Na união de coletores; E onde há desnível entre tubo afluente e efluente (tubo de queda).

PROJETO EXECUTIVO PARA A REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA TRATADA

INTRODUÇÃO

O presente trabalho apresenta os cálculos, critérios e procedimentos técnicos adotados para a implantação do Sistema de Abastecimento de Agua Tratada de um conjunto habitacional. Esse abastecimento se da dar pro uma engenenhoso e complexo processo que passa desde sua captação, elevação, tratamento, transporte e reservação. Apos esses processos a água estará disponível para o a distribuição na rede e, então, chegará as casa para ser consumida. É nesta ultima etapa que o presente trabalho foca, a distribuição em rede do presente conjunto habitacional.

PROCEDIMENTO

A elaboração do projeto é baseada nos parâmetros e faixas de recomendações para o dimensionamento e execução de uma obra de abastecimento de agua seguindo Normas Brasileiras editadas pela Associação Brasileira de Normas, recomendações de fabricantes e regras municipais.

ESPECIFICAÇÕES TECNICAS DO PROJETO

Conhecer as dimensões e características físicas do projeto é muito importante para fazer o dimensionamento e adequar as instalações a realidade do projeto. Segue abaixo o valores referentes as especificações técnicas do projeto:

Área total do terreno: 31.698,00 m2Área Destinada as unidades residências: 12000,00 m2

Área Destinada as unidades comerciais: 515,00 m2Área Reservada ao comercio-01: 2115,52 m2Área Reservada ao comercio-02: 525,30 m2Área de Uso Publico (Passeios + Vias): 9120,90 m2Área verde: 7422,28 m2Área Construída da Unidade Padrão: 42,16 m2Área Construída da Unidade Comercial: 48,00 m2Área Construída Total do Condomínio: 4504,00 m2Índice de Ocupação: 0,14Índice de Utilização: 0,14Índice de Permeabilização: 0,48Nº de Unidade Residenciais: 100Nº de Unidade Comerciais: 6

CRITÉRIOS DE PROJETO

O sistema de rede abastecimento de agua projetado é do tipo ramificado. Utilizando-se limites máximos de vazão, os diâmetros foram dimensionados. A ideia básica é posicionar o reservatório a montante da rede de modo que este esteja a uma altura suficiente pra que haja pressão na rede para atender todas as unidades, que a distribuição se dará por gravidade.

MEMORIAL DE CALCULO

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO

O dimensionamento hidráulico do sistema é baseado no número de habitantes atendidos para o horizonte do projeto e no consumo específico de água por habitante para a determinação. Utilizou-se um vale de 4 habitantes por unidade baseados na realidade da região e nas normas técnicas. Como trata-se de um conjunto habitacional, não há grandiosas possibilidades de crescimento como de uma cidade, logo para um horizonte de 20 anos, foi utilizado um crescimento estimativo de 30%. Sendo o consumo per capita médio igual 110 L/hab.dia. Em conformidade com as normas vigentes, são utilizados os seguintes coeficientes de consumo: Coeficiente de consumo máximo diário: k1= 1,2;Coeficiente de consumo máximo horário: k2=1,5;O material utilizado foi de PVC, sendo o coeficiente de rugosidade deste igual 130 (C=130) e para o calculo das perdas de carga foi utilizada a formula universal de Hazen-Williams. No ponto mais desfavorável da rede foi a pressão calculada foi de 11,88. Logo, será suficiente para abastecer toda a rede sem problemas.

CALCULO DAS VAZÕES

Baseando-se nos dados populacionais da projeção demográfica para o ano horizonte do projeto de 20 anos e com base na distribuição física dessa população e pelos sistemas de esgotamento são calculadas as vazões de efluentes conforme segue.

POPULAÇÃOUnidades Residências: 100 x 4hab = 400 habitantesTotal = 400Total Projetado 30% em 20 anos = 400*1,3 = 520 hab

VazãoConsumo micromedido: q = 110 x 520 = 57200 l/dia.

Consumo das unidades habitacionais: Q = 57200

(1−0,2 ) x86400 x 1,2 x 1,5 = 1,49

l/s

Consumo total: Qt = Q + Qesp = 1,49 + 0,75 x 7 = 6,74 l/s

Consumo total diário: Qtd = 6,74 x 86400 = 582336 l/dia = 582,34 m³/dia / 12h

= 48,53m³/h / 3600s = 0,0135 m³/s

RESERVATÓRIO1/3 do consumo total diário = 1/3 x 582,34*0.4 = 79,39 m³/dia

BOMBA

Considerando-se um funcionamento de 12 horas por dia e tendo que o Qtd = 0,0135m³/s, calcula-se o diâmetro econômico:

Deco = 0,587 x n0,25 x √Qtd = 0,564 m = 56,4 mmDcomercial = 75 mmDsucção = 100 mm Drecalque = 75 mm

Utilizando-se esses diâmetros, a perda de carga foi superior ao esperado. Portanto, é recomendável, segundo a norma, que se adote os diâmetros imediatamente superiores.

Dsucção = 150 mmDrecalque = 100 mm

A bomba a ser adotada será KBS de 60 Hz e 1750 rpm e a altura geométrica será Hg

= 10 + 7 + 11,9 = 28,9 m. Para fim de cálculos, serão adotados as formulas abaixo:

Perda de carga pela fórmula de Hazen – Williams: H = 4038,16 QΔ 1,85 ;

Altura manométrica: H = Hg + H = 28,9 + 4038,16 QΔ 1,85 ;

Pelo ábaco, utilizando-se a vazão Q = 0,01469 m³/s = 52,74 m³/h e altura monométrica H=30,53m, foi encontrada a potencia da bomba:

P=Q xH75η

= 1000x 0,01469 x30,53

0,63 x75=9,47CV=9,34HP

PLANEJAMENTO GEOMÉTRICO-CONSTRUTIVO PARA AMBOS OS PROJETOS

Nesta etapa foi confeccionada uma planta do conjunto com a localização da área de planejamento do sistema e os dados calculados nas planilhas. Apresenta indicação de cotas e dados relevantes do projeto, plantas de cortes do pré-dimensionamento hidráulico das partes construtivas do sistema, rede hidráulica com diâmetros de tubulações e demais dispositivos localizados. O planejamento geométrico tem como obejtivo posicionar as tubulações da rede de abastecimento e de esgoto da maneira mais favorável, para que os traçados acompanhem as declividades naturais do terreno. Na tubulações foram utilizados matérias como tubos, conexões, dentro outros.

CRITÉRIOS DE ASSENTAMENTO

No assentamento dos tubos devem ser observadas rigorosamente as determinações de laudos geotécnicos e as condições encontradas no subsolo. Devem ser respeitadas também as exigências relativas ao assentamento (conformação de berço, compactação lateral, cobertura do tubo e compactação, reaterro da vala e compactação) em adequação à concepção do sistema estrutural dos materiais empregados, observando-se que tubulações de materiais plásticos (sistemas elásticos) demandam outros cuidados no assentamento do que tubos de concreto ou de cerâmica (sistemas rígidos).