Instalaes Hidrulicas - Rede de Esgoto

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Trabalho sobre Redes de Esgoto

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  • FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SO PAULO

    FATEC SP

    ALLAN C. CRUZ

    MATHEUS N. PACHECO

    PROJETO DE INSTALAES HIDRULICAS COM NFASE EM

    DIMENSIONAMENTO E PROJETO DE ESGOTO

    SO PAULO

    2014

  • 2

    ALLAN CUNHA DA CRUZ - 12211278

    MATHEUS NERY PACHECO - 12209654

    PROJETO DE INSTALAES HIDRULICAS COM NFASE EM

    DIMENSIONAMENTO E PROJETO DE ESGOTO

    SO PAULO

    2014

    Trabalho apresentado disciplina de Tcnicas Construtivas

    de Edifcios ministrada pelo Prof Me. Kendi Sanbonsuge,

    referente ao quarto semestre do curso de Movimento de

    Terra e Pavimentao da Faculdade de Tecnologia de So

    Paulo como contedo complementar de conceito.

  • 3

    CONTEDO

    1. INTRODUO .............................................................................................................................. 4

    2. DOCUMENTOS DE REFERNCIA, PARMETROS E DIRETRIZES TCNICAS ........... 5

    3. INSTALAES DE ESGOTO SANITRIO ............................................................................. 8

    4. DIMENSIONAMENTO DE ESGOTO ........................................................................................ 9

    4.1. Dimensionamento dos Ramais de Descarga ................................................................. 10

    4.2. Dimensionamento dos Ramais de Esgoto ..................................................................... 11

    4.3. Dimensionamento da Tubulao de Ventilao ............................................................ 12

    4.4. Dimensionamento dos Sub-coletores ............................................................................. 14

    5. CAMINHO DO ESGOTO ........................................................................................................... 15

    5.1. Sistemas de Tratamento Individual ................................................................................. 16

    5.2. Sumidouro ou poo absorvente ....................................................................................... 17

    5.3. Irrigao sub superficial ..................................................................................................... 19

    5.4. Tincheiras Filtrantes ........................................................................................................... 22

    5.5. Sistema de Tratamento Coletivo ...................................................................................... 24

    6. CONCLUSO ............................................................................................................................. 25

    7. ANEXOS ...................................................................................................................................... 26

    8. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... 27

  • 4

    1. INTRODUO

    Neste trabalho, procuramos sintetizar os processos e tcnicas utilizados para a

    elaborao de projetos de instalaes hidrulicas, enfatizando projetos e

    dimensionamento de esgoto. Entendemos que projetos de hidrulica devem

    apresentar solues para os sistemas de abastecimento, reserva e distribuio de

    gua fria, aquecimento, reserva e distribuio de gua quente, reserva e distribuio

    de gua fria para combate a incndios, coleta, conduo e destinao de esgotos

    sanitrios e de guas pluviais para as edificaes.

    Estes projetos devem ser desenvolvidos visando atender aos sistemas prediais,

    sejam eles de unidades habitacionais trreas, como sobrados ou verticais,

    equipamentos comunitrios, edificaes para fins comerciais e demais edificaes.

    nossa proposta demonstrar o processo supracitado, atravs do desenvolvimento

    desta pesquisa e seminrio para enriquecimento deste contedo e para torn-lo o

    mais claro possvel do ponto de vista tcnico.

  • 5

    2. DOCUMENTOS DE REFERNCIA, PARMETROS E DIRETRIZES

    TCNICAS

    Os projetos de instalaes hidrulicas dependem de outros projetos e elementos

    para serem executados, estes projetos devem atender toda a legislao especfica

    nos nveis federal, estadual e municipal, assim como s Normas das

    Concessionrias de Servios Pblicos locais. No mesmo sentido os projetos devem

    obedecer s normas tcnicas pertinentes da ABNT. Abaixo citamos normas,

    regulamentos e leis aplicveis execuo de projetos de hidrulica:

    NBR 5626 Instalao predial de gua fria;

    NBR 8160 Sistemas prediais de esgoto sanitrio Projeto e execuo;

    NBR 10844 Instalaes prediais de guas pluviais;

    NBR 7198 Projeto e execuo de instalaes de gua quente;

    NBR 7229 Projeto, construo e operao de sistemas de tanques spticos;

    NBR 13969 Tanques Spticos Unidades de tratamento complementar e

    disposio final dos efluentes lquidos Projeto, construo e operao;

    NBR 12269 Execuo de instalaes de sistemas de energia solar que

    utilizam coletores solares planos para aquecimento de gua;

    Decreto Estadual n 46.076/2001 Segurana contra Incndios;

    Lei n 13.276 (PMSP) Reteno de guas Pluviais;

    Lei n 12.526 (Estado de So Paulo) Reteno de guas Pluviais;

    Por se tratar do nosso foco neste trabalho, segue tambm abaixo as normas,

    regulamentos e leis aplicveis execuo de projetos de esgoto:

    NBR 7968 Tubulao de saneamento nas reas de rede de distribuio,

    adutoras, redes coletoras de esgoto e interceptores - dimetros nominais;

    NBR 9648 Estudo de concepo de sistemas de esgoto sanitrio;

    NBR 9649 Projeto de redes coletoras de esgoto sanitrio;

    NBR 12207 Projeto de Interceptores de esgoto sanitrio;

    NBR 12208 Projeto de estaes elevatrias de esgotos sanitrios;

    NBR 12587 Cadastro de sistemas de esgotamento sanitrio;

  • 6

    Cdigo Sanitrio do Estado de So Paulo;

    Outros dispositivos legais e normativos oficiais de mbito municipal, estadual

    e federal;

    Regulamentos e normas dos departamentos, autarquias ou companhias

    concessionrias responsveis pela operao do servio de esgotamento

    sanitrio no local;

    Instrues para Apresentao de Projetos de Sistemas de Coleta, Tratamento

    e Disposio Final dos Esgotos Sanitrios das Concessionrias de Servios

    Pblicos local.

    Alm das normas, regulamentos e leis supracitados, a elaborao de projetos de

    hidrulica depende tambm da pr-elaborao e disponibilizao do projeto bsico

    de urbanismo, das diretrizes fornecidas pelas Concessionrias de Servios Pblicos

    local de abastecimento de gua e coleta de esgoto e fundamentalmente do projeto

    de arquitetura.

    Deve ser realizada vistoria da rea de implantao e de suas adjacncias. Neste ato

    deve-se observar, registrar e cadastrar as caractersticas de importncia para o

    desenvolvimento do projeto.

    Citam-se, entre outros, os seguintes aspectos:

    a) evidncia de lenol fretico alto e existncia de regies alagadas ou facilmente

    alagveis e solos brejosos;

    b) evidncia de configurao topogrfica e arruamento existente ou em fase de

    estudo preliminar que implique em coleta atravs de ramais prediais de esgoto

    utilizando faixas de servido em lotes residenciais ou outras dificuldades da mesma

    natureza;

    c) identificao de eventuais pontos baixos que impliquem em soluo de elevao

    de esgotos ou solues locais;

    d) identificao de alternativas de pontos de conexo da rede a ser projetada com

    sistemas existentes ou eventuais pontos de lanamento;

  • 7

    e) existncia de sistemas de esgotamento sanitrio e seus dispositivos na rea

    objeto de implantao e no seu entorno;

    f) em reas urbanizadas a situao do arruamento, tipos de pavimentos e

    dispositivos relativos a outras infra-estruturas existentes;

    g) em reas urbanizadas os tipos de ocupao e a situao quanto ao trfego de

    veculos e pessoas;

    h) existncia de outros tipos de infra-estrutura e formaes naturais que venham a

    se constituir em interferncia previsvel s obras da rede coletora;

    Aps executado o projeto, deve-se utilizar para a apresentao do mesmo a Planta

    de Implantao da edificao com a indicao das cotas dos patamares e sistema

    virio, bem como, a representao dos taludes e demais informaes que venham a

    contribuir para melhor entendimento do projeto.

    O projeto deve explicitar em memorial descritivo todos os materiais, componentes,

    equipamentos e eventuais servios adotados em projeto. Da mesma maneira,

    recomendado que se elabore uma lista de quantidades para que, caso necessrio,

    seja elaborado um futuro oramento da parte de hidrulica da edificao a ser

    executada constando todos os materiais, componentes, equipamentos e eventuais

    servios adotados em projeto.

  • 8

    3. INSTALAES DE ESGOTO SANITRIO

    O esgoto, ou guas residurias, so os despejos lquidos de casas, edifcios,

    estabelecimentos comerciais, instituies e indstrias.

    Para cada tipo de edificao o projeto de arquitetura definir os aparelhos sanitrios

    a serem instalados (pia, lavatrio, bacia sanitria, tanque, mquina de lavar roupa,

    chuveiros, etc.), bem como, o padro de linha e acabamento para louas sanitrias,

    pias e metais.

    Adaptaes para portadores de necessidades especiais tambm deve ser definidas

    pelo projeto de arquitetura.

    Todo o sistema de esgoto deve ser instalado de forma que o acesso a ele seja

    garantido, bem como ser de fcil localizao, mesmo quando embutidas nos

    elementos da edificao. Sempre devero ser previstas caixas de inspeo/poos

    de visita para receber os efluentes do esgoto, sempre considerando que as normas

    das concessionrias de esgoto quanto posio das caixas de inspeo destinadas

    interligao com a rede pblica devero ser observadas.

    Para ramais provenientes de pias de cozinha sempre recomendado que seja

    prevista caixa de gordura, esta que dever ser posicionada em local ventilado, de

    fcil acesso e ter tampa removvel para inspeo e limpeza peridicas.

    tambm recomendado que os efluentes de fossas spticas sejam encaminhados

    para filtros anaerbios e o destino final para sumidouro, rede pblica ou outro local

    previamente definido pela concessionria local. Geralmente a contribuio de guas

    pluviais no sistema de esgoto sanitrio deve ser evitada.

    Pode ser exigido projeto para reaproveitamento de parte das guas servidas.

  • 9

    4. DIMENSIONAMENTO DE ESGOTO

    As quantidades (ou vazes) de esgoto que escoam pela instalao predial

    (tubulaes, caixas sifonadas, caixas de inspeo) variam em funo das

    contribuies de cada um dos aparelhos desta instalao.

    Para esclarecer este aspecto e demonstrar as etapas de dimensionamento das

    instalaes de esgotos, exemplificaremos uma instalao predial de uma residncia

    onde iremos calcular o dimetro dos ramais de descarga, ramais de esgoto, tubos

    de ventilao e subcoletores. Dimensionaremos o sistema de esgoto e ventilao de

    uma residncia que possui, 1 vaso sanitrio; 1 lavatrio; 1 chuveiro; uma banheira; 1

    pia de 2 cubas na cozinha; 1 tanque de 2 cubas; 1 mquina de lavar roupas.

    Conforme demonstrado na ilustrao a seguir:

  • 10

    4.1. Dimensionamento dos Ramais de Descarga

    Para determinarmos os dimetros dos ramais de descarga dos diversos aparelhos,

    devemos consultar a seguinte tabela:

    01 - Dimetros mnimos dos ramais de descarga

    Assim sendo, para a instalao de nosso exemplo, teremos os seguintes ramais de

    descarga para cada aparelho:

    Banheiro:

    1 vaso sanitrio DN 100

    1 lavatrio DN 40

    1 chuveiro DN 40

    1 banheira DN 40

    Cozinha:

    1 pia de 2 cubas DN 50

    Lavanderia:

    1 tanque de 2 cubas DN 40

    1 mquina de lavar roupas DN 50

  • 11

    4.2. Dimensionamento dos Ramais de Esgoto

    Quando dois ou mais ramais de descarga se encontram, formando uma nica

    tubulao, essa tubulao passa a se chamar ramal de esgoto. Nos banheiros, por

    exemplo, os ramais de descarga (exceto o do vaso sanitrio) podem ser conectados

    a uma caixa sifonada, de cuja sada deriva o ramal de esgoto.

    Veja que em nosso exemplo os ramais de descarga do lavatrio, do chuveiro e da

    banheira esto conectados a uma caixa sifonada, e a partir da segue o ramal de

    esgoto.

    Para determinarmos os dimetros dos ramais de esgoto do banheiro, da cozinha, da

    rea de servio e a caixa sifonada ideal para o banheiro, podemos utilizar a tabela

    seguinte:

    02 - Dimetros mnimos dos ramais de esgoto

  • 12

    Em nosso exemplo o banheiro possui 1 lavatrio, 1 chuveiro e 1 banheira.

    Verificando a tabela, todos estes aparelhos se encaixam no item "com banheira mais

    aparelhos". Logo, o dimetro do ramal de esgoto do banheiro ser DN 75.

    Assim, a caixa sifonada dever possuir tambm uma sada de DN 75, garantindo

    assim o adequado escoamento do esgoto.

    Na cozinha teremos 1 pia com 2 cubas. Olhando este item na tabela acima, o

    dimetro do ramal de esgoto ser DN 50. Sabemos que o ramal que sai da pia da

    cozinha no despejado em uma caixa sifonada, pois segundo a norma NBR 8160,

    este ramal deve ser conectado a uma caixa de gordura.

    Na lavanderia teremos 1 tanque de 2 cubas e 1 mquina de lavar roupas. Na tabela,

    identificamos que estes aparelhos correspondem ao item "com mquina de lavar

    roupas e tanque". Ou seja, o dimetro ser DN 75, com uma caixa sifonada de sada

    DN 75.

    4.3. Dimensionamento da Tubulao de Ventilao

    Para que o pargrafo a seguir fique mais claro, note que, fecho hdrico a camada

    de gua que permanece constantemente nos desconectores, que por sua vez, so

    os aparelhos como o vaso sanitrio, sifes e caixas sifonadas, o fecho hdrico tem

    como funo vedar a passagem dos gases.

    A ventilao em uma instalao de esgoto extremamente importante, uma vez que

    impede o rompimento dos fechos hdricos dos desconectores, alm de impedir a

    sada dos gases do esgoto para a atmosfera.

    Em nosso exemplo, por se tratar de uma residncia, no ser necessria uma

    coluna de ventilao. Teremos apenas o ramal e o tubo de ventilao no mesmo

    dimetro. Antes de iniciarmos os clculos necessrio conhecer um conceito

    importante: a Unidade Hunter de Contribuio (UHC).

    A UHC um nmero que representa a contribuio de esgoto dos aparelhos

    sanitrios em funo da sua utilizao habitual. Cada aparelho sanitrio possui um

  • 13

    valor de UHC especfico, conforme poder ser visto na prxima tabela, fornecida

    pela norma NBR 8160.

    Para o nosso exemplo, ser necessria 1 tubulao de ventilao para atender ao

    ramal de esgoto do banheiro.Vamos iniciar fazendo o somatrio em UHC de cada

    aparelho. Tomando os valores fornecidos pela tabela abaixo, temos:

    Lavatrio: 1 UHC

    Chuveiro: 2 UHC

    Banheira: 2 UHC

    Vaso sanitrio: 6 UHC

    Fazendo o somatrio, obtemos o valor de 11 UHC.

    Este valor utilizado para encontrar o dimetro do ramal de ventilao atravs da

    tabela 04, fornecida pela norma NBR 8160.

    A situao de nosso exemplo se encaixa na coluna "grupos de aparelhos com

    bacias sanitrias". Como o valor encontrado no ultrapassa 17 UHC, o dimetro do

    ramal de ventilao do banheiro ser DN 50.

    03 - Unidade Hunter de Contribuio dos Aparelhos Sanitrios e Dimetro Nominal

    Mnimo dos Ramais de Descarga:

  • 14

    04 - Dimensionamento de ramais de ventilao

    importante saber que para a ventilao funcionar com eficincia, a distncia de

    qualquer desconector (caixa sifonada, vaso sanitrio) at a ligao do tubo

    ventilador que o serve dever ser de no mximo 1,80m.

    4.4. Dimensionamento dos Sub-coletores

    Os sub-coletores so tubulaes que levam o esgoto da residncia para a rede

    coletora pblica ou para a fossa sptica. Devem possuir dimetro mnimo de 100

    mm, intercalados por caixas de inspeo.

    Deve-se prever tambm uma declividade mnima de 1% para os tubos sub-

    coletores, para o perfeito funcionamento do esgoto. Explicando melhor, 1% significa

    1cm de desnvel para cada 1m de tubulao.

  • 15

    5. CAMINHO DO ESGOTO

    O esgoto, ou guas residurias, como j explicamos, so os despejos lquidos de

    casas, edifcios, estabelecimentos comerciais, instituies e indstrias, estes

    resduos podem ser divididos conforme o tipo de efluente. Veja o esquema:

    Os componentes de um sistema de esgoto so definidos conforme a quantidade de

    lquido escoado, nmero de pessoas, custos, tipo de efluentes, solo, entre outros.

    Daremos aqui maior ateno aos efluentes de esgoto domstico e nas solues

    para instalaes prediais de esgoto sanitrio. No esquema abaixo resumimos de

    forma clara as possibilidades existentes quanto ao encaminhamento dos esgotos

    domsticos (guas imundas e servidas).

  • 16

    Como podemos ver no esquema anterior, os esgotos podem ser levados ao seu

    destino final com ou sem transporte hdrico, utilizando a gua para transporte dos

    dejetos. O transporte hdrico usado em locais onde h abastecimento de gua em

    quantidade suficiente para isto. Onde no possvel o transporte hdrico, utilizado

    normalmente a fossa negra, ou fossa seca.

    5.1. Sistemas de Tratamento Individual

    O sistema individual aquele onde cada uma das casas das cidades possui o seu

    prprio sistema de coleta, afastamento e tratamento dos esgotos domsticos.

    Neste sistema, os esgotos so encaminhados a uma fossa sptica, que uma

    espcie de caixa que recebe todo o esgoto domstico, onde existe a ao de

    bactrias chamadas anaerbias (micro-organismos que vivem em ambientes onde

    o ar no circula).

  • 17

    Estas bactrias transformam parte da matria orgnica slida em gases, que saem

    pela tubulao de ventilao. Durante o processo, depositam-se no fundo da fossa

    as partculas slidas, que formam o lodo. Na superfcie do lquido tambm se forma

    uma camada de crosta, ou espuma, que contribui para evitar a circulao do ar,

    facilitando a ao das bactrias.

    Uma fossa sptica com 1500 litros de capacidade est apta a atender uma

    residncia de at 7 pessoas, prevendo-se a sua limpeza a cada 2 anos. No

    recomendvel a instalao de uma fossa com capacidade menor que 1250 litros.

    O material que permanece diludo no lquido do esgoto segue pela tubulao at ser

    distribudo no terreno por um dos seguintes sistemas:

    Sumidouro ou poo absorvente

    Irrigao sub superficial

    Trincheiras filtrantes

    5.2. Sumidouro ou poo absorvente

    Ainda muito utilizado no Brasil, trata-se de um buraco aberto no solo cujas

    dimenses variam de acordo com a quantidade de esgoto eliminada e com a

    porosidade do solo. O fundo do poo deve estar a 1,5 metros acima do lenol

    d'gua, para evitar a poluio da gua subterrnea.

  • 18

    Para evitar desmoronamentos, as paredes laterais so feitas em alvenaria,

    utilizando-se tijolos em crivo que so juntas abertas para permitir a infiltrao no

    terreno.

  • 19

    5.3. Irrigao sub superficial

    Forma utilizada quando o lenol subterrneo est muito prximo da superfcie do

    solo. composto basicamente por tubos de drenagem que permanecem enterrados,

    com certo espaamento entre si. Veja o esquema abaixo.

    Para a sua construo, podem ser utilizados tubos de PVC rgidos para drenagem,

    de dimetro 100 mm, instalados no fundo das valas conforme esquema da figura:

  • 20

    A declividade dos tubos enterrados deve ser entre 0,25% e 0,5%. Se tenho uma

    linha com 10 metros de comprimento, com uma declividade de 0,5%, teremos o

    seguinte valor de declividade: (10 x 0,5) : 100 = 0,05 metros = 5 cm

    O afastamento mnimo recomendado entre as valas de 1 metro, e o comprimento

    das linhas no dever ser maior que 30 metros.

    Um critrio aproximado para se dimensionar esse tipo de sistema o estimado,

    comprimento total da linha em funo do tipo de solo do local onde ser instalado o

    sistema e do nmero total de pessoas a utilizarem a habitao considerada. Neste

    caso consultamos a tabela abaixo:

    O valor de C representa a taxa de infiltrao do solo. Quanto maior o valor, mais

    facilidade o lquido ter para se infiltrar no solo.

  • 21

    Com o valor de C tirado da tabela, calculamos o valor do comprimento das linhas (L)

    com a seguinte frmula:

    Onde:

    L: Comprimento das linhas (metros)

    N: Nmero de pessoas da residncia

    C: Taxa de infiltrao do solo

    Para exemplificar, suponhamos uma residncia de 5 pessoas, com solo do tipo 2

    (argila de cor vermelha), onde teremos:

    Para se obter um melhor desempenho, recomendado que a linha tenha no mximo

    30 metros de comprimento. Sendo assim, em nosso exemplo, poderemos construir o

    sistema com 4 linhas de 12,5 metros.

  • 22

    5.4. Tincheiras Filtrantes

    Este sistema utilizado quando o solo local no consegue absorver o esgoto

    atravs dos dois sistemas anteriores. formado por duas linhas de tubulao, uma

    sobre a outra, com uma camada de areia entre elas. A linha superior faz a irrigao

    e a inferior coleta. Quando o esgoto passa por esta camada de areia, praticamente

    eliminam-se as bactrias existentes, permitindo o lanamento posterior em um curso

    d'gua, ou sarjeta, conforme o local. Quanto maior a camada de areia e mais fino o

    gro de areia (granulometria), melhor a filtragem.

    Para a sua construo, podem ser utilizados tubos de PVC rgidos para drenagem,

    de dimetro 100 mm, dispostos conforme figura:

  • 23

    A declividade dos tubos enterrados entre 0,25% e 0,3%. As valas devero ter uma

    profundidade de 1,20 a 1,50 metros, com largura de 0,50 metros. A extenso mnima

    das linhas dever ser de 6 metros por pessoa. No recomendado menos de 2

    valas para atender uma fossa sptica.

    Em uma residncia com 4 pessoas, por exemplo, teremos um sistema com 4 linhas

    de 6 metros cada uma.

  • 24

    5.5. Sistema de Tratamento Coletivo

    A outra soluo adotada para coleta, afastamento e tratamento do esgoto com

    transporte hdrico o SISTEMA COLETIVO. o mais recomendado por no

    despejar no solo qualquer tipo de resduo de esgoto, visto que coletado

    diretamente por uma rede de tubulaes, que o encaminha para um adequado

    tratamento.

    Os esgotos das casas e comrcios em geral so encaminhados pelo coletor predial

    at uma rede coletora chamada de coletor pblico. Este passa pelas ruas da cidade,

    enterrado, encaminhando-se at um local onde se efetua o tratamento do esgoto: A

    ESTAO DE TRATAMENTO DE ESGOTO ETE.

  • 25

    6. CONCLUSO

    Acreditamos que a pesquisa apresentada, complementada pela apresentao do

    seminrio elaborada em slides explana e esclarece de forma sucinta o processo

    para o dimensionamento e obteno de um projeto de esgoto que atenda todas as

    normas e leis vigentes para este tipo de obra.

    Agradecemos a oportunidade e a solicitao da pesquisa, que nos agregou maior

    conhecimento sobre o tema e indicao para explanarmos um assunto que

    complementa grandiosamente nossa formao.

    Apetecemos que o contedo apresentado seja suficiente para uma explanao

    sucinta da disciplina de pesquisa e agradecemos o tempo dedicado leitura desta

    pesquisa.

  • 26

    7. ANEXOS

    Disco compacto contendo apresentao de slides e pesquisa em formato

    digital.

  • 27

    8. BIBLIOGRAFIA

    CDHU Companhia de Desenvolvimento habitacional e Urbano / Diretoria Tcnica /

    Superintendncia de Projetos. Manual Tcnico de Projetos. 1998 rev. 2008.

    FDE Fundao para o Desenvolvimento da Educao. Normas e Relatrios de

    Hidrulica.

    REIS, Ricardo P. Abreu. UFG Universidade Federal de Gois / Escola de

    Engenharia Civil. Sistemas Prediais de Esgoto Sanitrio. 2007.

    JUNIOR, Gersina N. R. C.. Engenharia Ambiental. Dimensionamento da Rede

    Coletora de Esgotos.

    Enciclopdia Tigre. Acesso em 28/02/2014.