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Kelves Evenarque Carvalho Cândido
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE SOLUÇÕES DE PROJETO VISANDO
REDUÇÃO DE CUSTOS DE IMPLANTAÇÃO DE REDES COLETORAS DE
ESGOTO
Palmas – TO
2017
Kelves Evenarque Carvalho Cândido
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE SOLUÇÕES DE PROJETO VISANDO
REDUÇÃO DE CUSTOS DE IMPLANTAÇÃO DE REDES COLETORAS DE
ESGOTO
Monografia elaborada e apresentada como requisito parcial para aprovação na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC I) do curso de bacharel em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA).
Orientador: Prof. Dalton Cardozo Bracarense
Palmas – TO
2017
Kelves Evenarque Carvalho Cândido
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE SOLUÇÕES DE PROJETO VISANDO
REDUÇÃO DE CUSTOS DE IMPLANTAÇÃO DE REDES COLETORAS DE
ESGOTO.
Monografia elaborada e apresentada como requisito parcial para aprovação na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso (TCC I) do curso de bacharel em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA).
Orientador: Prof. Dalton Cardozo Bracarense
Aprovado 13/05/2017
BANCA EXAMINADORA
___________________________________________________
Prof. Dalton Cardozo Bracarense
Centro Universitário Luterano de Palmas – CEULP
___________________________________________________
Prof. M.e. Fábio Moreira Spinola de Castro
Centro Universitário Luterano de Palmas – CEULP
___________________________________________________
Prof. M.e. Mênfis Bernardes Alves
Centro Universitário Luterano de Palmas – CEULP
Palmas – TO
2017
RESUMO
CÂNDIDO, Kelves Evenarque Carvalho. METODOLOGIA DE ANÁLISE DE SOLUÇÕES DE PROJETO VISANDO REDUÇÃO DE CUSTO DE IMPLANTAÇÃO
DE REDES. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Curso de
Engenharia Civil, Centro Universitário Luterano de Palmas, Palmas/TO, 2017.
Lista de Figuras
Figura 1: Traçado de rede do tipo perpendicular ....................................................... 22
Figura 2: Traçado de rede do tipo Leque .................................................................. 22
Figura 3: Traçado de rede do tipo Radial ou Distrital ................................................ 23
Figura 4: Traçado de rede Condominial .................................................................... 24
Figura 5: Traçado de rede a vácuo ........................................................................... 25
Figura 6: Dispositivo Gerador de Descarga .............................................................. 25
Figura 7: Fluxograma das etapas do projeto ............................................................. 30
Lista de Quadros Quadro 1: Orçamento do projeto de pesquisa.......................................................... 33
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ASSEMAE Associação Nacional dos Serviços Municipais de Água e
Esgoto
CASAN Companhia Catarinense de Águas e Saneamento
CEULP Centro Universitário Luterano de Palmas
EMBASA Empresa Baiana de Saneamento
ETE Estação de Tratamento de Esgoto
EUA Estados Unidos da América
FGTS Fundo de Garantia por Tempo de Serviço
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
PLANASA Plano Nacional de Saneamento
PLANSAB Plano Nacional de Saneamento Básico
PLC
TIL
TL
CP
PVC
JEI
PV
DN
MND
PRFV
NBR
Projeto Lei do Congresso
Tubo de Inspeção e Limpeza
Terminal de Limpeza
Caixa de Passagem
Policloreto de Vinila
Junta Elástica Integrada
Poço de Visita
Diâmetro Nominal
Método Não Destrutivo
Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro
Norma Brasileira Regulamentadora
PLS Projeto Lei do Senado
PMSS Projeto de Modernização do Setor de Saneamento
RCE Rede Coletora de Esgoto
SANESUL Empresa de Saneamento do Mato Grosso do Sul
SNIS Sistema Nacional de Informações Sobre Saneamento
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 11
1.1 Problema de Pesquisa .................................................................................. 12
1.2 Objetivos ....................................................................................................... 12
1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 12
1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 12
1.3 Justificativa ................................................................................................... 12
2 REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................... 14
2.1 Conceitos ...................................................................................................... 14
2.2 Histórico ........................................................................................................ 15
2.3 Estatísticas em relação ao saneamento básico ............................................ 15
2.4 Serviços de Abastecimento de água e esgoto .............................................. 16
2.5 Normas utilizadas para projetar Rede Coletora de Esgoto Sanitário ............ 16
2.6 Parâmetros de projeto ................................................................................... 17
2.7 Partes constituintes da Rede Coletora de Esgoto ......................................... 17
2.7.1 Rede Coletora................................................................................................ 17
2.7.2 Interceptor ..................................................................................................... 19
2.7.3 Emissário ....................................................................................................... 19
2.7.4 Estação Elevatória ......................................................................................... 19
2.7.5 Sifão Invertido ................................................................................................ 19
2.7.6 Estação de tratamento de esgotos ................................................................ 19
2.8 Características dos principais materiais ........................................................ 19
2.8.1 Aço.............. .................................................................................................. 19
2.8.2 PVC (Policloreto de Vinila) ............................................................................ 20
2.8.3 Polietileno ..................................................................................................... 20
2.8.4 Concreto ....................................................................................................... 20
2.8.5 Ferro Fundido ................................................................................................ 20
2.9 Determinação do Traçado da RCE................................................................ 21
2.9.1 Rede Dupla .................................................................................................... 23
2.9.2 Rede Simples ................................................................................................ 23
2.10 Sistemas alternativos para coleta e transporte de esgoto sanitário .............. 23
2.10.1 Sistema Condominial .................................................................................... 24
2.10.2 Redes de coleta e transporte de esgoto decantado ...................................... 24
2.10.3 Rede pressurizada e a vácuo ........................................................................ 25
2.10.4 Rede coletora de baixa declividade utilizando dispositivo gerador de
descarga.................. .................................................................................................. 25
2.11 Definição do material ..................................................................................... 26
2.12 Métodos Construtivos .................................................................................... 26
2.12.1 Método não destrutivo MND .......................................................................... 27
3 METODOLOGIA ................................................................................................. 28
3.1 Desenho do Estudo ....................................................................................... 28
3.2 Principais componentes de uma RCE e custos associados .......................... 28
3.3 Alternativas técnicas para concepção ........................................................... 28
3.4 Aplicabilidade de cada alternativa técnica ..................................................... 28
3.5 Criar fluxograma para definição das soluções de projeto para RCE ............. 29
3.6 Estudo de caso .............................................................................................. 29
3.7 Local e período de realização do estudo ....................................................... 29
3.8 Fluxograma dos procedimentos que serão adotados na pesquisa ............... 30
4 CRONOGRAMA.................................................................................................. 32
5 ORÇAMENTO ..................................................................................................... 33
6 REFERÊNCIAS ................................................................................................... 34
11
1 INTRODUÇÃO
Nosso país vem melhorando vagarosamente quando se refere ao
atendimento de Esgotamento Sanitário, de acordo com os dados fornecidos pelo
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), dos 46,6 milhões de
domicílios brasileiros, 18,9% não possuem rede geral de abastecimento de água,
33,3% não possuem rede geral de esgotamento sanitário e 16,8% não tem coleta
de lixo. (IBGE, 2002)
A falta de esgotamento sanitário é um problema antes de qualquer outro, de
saúde pública, além de ter outros impactos negativos no âmbito ambiental,
econômico e social. Com a falta do tratamento apropriado polui os solos, desvaloriza
os imóveis, provoca mau cheiro e auxilia na proliferação de microrganismos
patogênicos de origem intestinal, humana e animal. A ausência do tratamento das
águas servidas e do material fecal é um dos principais fatores que agravam o risco
de diversos tipos de doenças, podendo destacar a hepatite A, leptospirose,
giardíase, amebíase entre outras.
O Plano Nacional de Saneamento Básico (Plansab) prevê investimentos em
torno de 12 bilhões anuais até o ano de 2033 para abastecimento de água potável,
coleta e tratamento de esgoto. Para as ações de coleta e tratamento de esgoto
sanitário a meta nesse período é atender cerca de 93% das áreas urbanas e
exterminar os esgotos sem tratamento.
A rede coletora de esgoto possui componentes que tem a função de coletar e
transportar esse material até a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), O mais
usual é o convencional que possui ligação individual a cada residência, suas partes
integrantes são: Rede coletora, Interceptores, Emissário, Sifão invertido, Passagem
forçada e Estação de Tratamento de Esgotos. (BRASIL, 2004)
Os indicadores de custos na implantação e manutenção da Rede Coletora de
Esgoto são divididos em Tratamento 14%; rede e ligação 75%; Coletor-Tronco,
Interceptor e emissário 10%; e estação elevatória 1%. (TSUTIYA; ALEN
SOBRINHO, 2000)
Em relação aos fatores que devem ser analisados para a escolha dos tubos
que serão responsáveis pela coleta e transporte das águas servidas, devem ser
analisadas as seguintes situações:
Disponibilidade: dimensões e conexões disponíveis.
12
Propriedades do tubo: força estática e fadiga, resistência à corrosão,
resistência à fricção de fluido do tubo ou revestimento interno.
Economia: vida útil, manutenção, custo (fabricação e frete ao local) e custo
dos reparos. (Sanks et al, 1998)
1.1 Problema de Pesquisa
Como reduzir custos na implantação e operação de redes coletoras de
esgoto?
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Geral
Este trabalho tem como objetivo definir soluções técnicas que possam ser
adotadas a fim de se reduzir os custos de implantação e operação de redes
coletoras de esgoto (RCE).
1.2.2 Objetivos Específicos
• Estudar diversas concepções, tipos de materiais e métodos construtivos de redes coletoras de esgoto, definindo em quais situações são aplicáveis;
• Criar fluxograma para definição de alternativas técnicas que permitam redução de custo de acordo com as características do local de implantação da rede.
1.3 Justificativa
Realizando um investimento a menor custo na instalação da rede coletora de
esgoto, permite atender uma maior área beneficiando um número maior de pessoas.
O aumento acentuado da população contribui gradativamente para o aumento do
volume de esgoto produzido e como existe uma limitação de valores que serão
investidos nessa área cabe aos engenheiros definir o traçado, os materiais e o modo
de execução da obra para a realização da construção do sistema de coleta.
Com o investimento bem aplicado significa um custo menor na tarifa para os
usuários do sistema, Geralmente essa taxa gira em torno de 80% da tarifa de água.
Quando se fala em aumento dessa taxa os clientes não ficam nada satisfeitos e as
empresas por sua vez dizem que os gastos com os insumos e com a mão de obra
13
fugiram do orçamento, por isso a importância da gestão econômica e
acompanhamento da obra.
Diretamente relacionado com o meio ambiente, o esgoto sanitário é um dos
maiores causadores da poluição de águas superficiais e subterrâneas, ainda existe
um enorme número de fossas sépticas e dispositivos de infiltração de esgotos no
solo, por isso a grande importância da rápida e eficiente instalação do sistema e do
tratamento adequado realizado pelas Estações de Tratamento de Esgotos (ETE).
14
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Conceitos
O termo esgoto tem seu uso para definir a tubulação que conduz as águas
servidas de uma comunidade como também o próprio líquido que flui por essas
canalizações. Essa palavra é usada para definir os efluentes originários de vários
tipos do uso de águas, tais como as de uso doméstico, comercial, hospitalar,
industrial, de utilidade pública, de áreas agrícolas, de superfície, de infiltração,
pluviais e outras fontes. (CHAGAS, 2000)
Segundo Miguel et al. (2004), os esgotos podem ser classificados conforme
a sua origem em:
Sanitário, comum ou doméstico: proveniente de quaisquer edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas, ou qualquer dispositivo de utilização de água para fins domésticos. Compõem-se essencialmente da água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão e detergente provenientes de atividades domésticas (instalações de banheiros, cozinhas e lavanderias);
Industrial, proveniente de processos industriais.
Pluvial, decorrente da coleta da precipitação atmosférica e da lavagem das ruas.
O esgoto sanitário tem uma composição bastante variável, possuindo um
teor de impurezas maior durante o dia, isto é, em horários nos quais o banho e os
trabalhos domésticos são mais realizados, e menores durante a noite. A matéria
orgânica, principalmente as fezes humanas, atribui ao esgoto sanitário suas
principais características, variáveis com o correr do tempo, por sofrer alterações até
sua completa mineralização ou estabilização. Assim, a composição do esgoto é
constituída por líquido contendo aproximadamente 99,9% de água e 0,1% de
substâncias minerais e orgânicas em dissolutas e suspensas. (BETTIOL;
CAMARGO, 2000)
15
2.2 Histórico
As civilizações antigas já se preocupavam com a coleta das águas servidas.
Em 3.750 a.C., em Babilônia e Nipur (Índia) eram construídas galerias de esgoto.
Em 3.100 a.C. eram utilizadas manilhas de cerâmica para a canalização dos
esgotos (AZEVEDO NETTO, 1984). Em Roma imperial eram realizadas ligações
diretas das casas até os canais. Por estas obras serem de origem particular, nem
todos os moradores possuíam esses benefícios. (METCALF; EDDY, 1977)
Quanto ao histórico dos sistemas de esgoto sanitário, desde as
comunidades tribais, até a decaída do feudalismo, os tipos e estados básicos de
doença seguem o ser humano desde sua permanência na Terra, e foram
justamente estas necessidades dos homens doentes que causaram o surgimento
da medicina e do oficio de tratá-los e confortá-los. A ocorrência e a dominância das
doenças comuns variavam de época e de lugar para lugar sendo o esgoto uma das
principais agravantes. (HUBERMAN, 1974)
Com a Revolução Industrial, os casos de doenças ligadas ao ambiente que
eram responsáveis por grande número de mortes aumentaram. E um fato que
preocupava a população era ligado à fonte que abastecia a água nas cidades e
como elas eram servidas. (MENDES, 1995)
2.3 Estatísticas em relação ao saneamento básico
A pesquisa Nacional de Saneamento Básico (IBGE, 2002) revela que 97,9%
dos municípios brasileiros contam com os serviços de abastecimento de água;
78,6% com o serviço de drenagem urbana e 99,4% com a coleta de lixo. O serviço
de esgoto sanitário é o que apresenta a menor taxa, com 52,2% dos municípios
contam com o esgotamento sanitário, sendo 32,2% com serviço de coleta e apenas
20,2% dos municípios brasileiros tem coleta e tratamento de esgoto. No país,
diariamente 14,5 milhões de m3 de esgoto são coletados, sendo que 5,1 milhões de
m3 são tratados. A Região Sudeste é a que possui a maior proporção de municípios
com esgoto coletado e tratado (33,1%), seguida das Regiões Sul (21,7%), Nordeste
(13,3%), Centro-Oeste (12,3%) e Norte (3,6%), conforme o IBGE – Censo 2000.
Em pesquisa realizada em 2003, o Sistema Nacional de Informações em
Saneamento indica que a média do abastecimento de água nos domicílios urbanos
brasileiros chega a 95,3%. Em compensação, a coleta de esgoto sanitário é de
16
cerca de 50,6%. Todavia, o fato preocupante é que o índice médio nacional de
tratamento de esgoto é de apenas 28,2%. Deve-se salientar que o baixo índice de
tratamento de esgoto está presente na maioria dos municípios brasileiros, como
também o baixo índice de atendimento à coleta de esgoto para a totalidade da
população dos municípios. Os dados revelam a necessidade da implantação de
estações de tratamento de esgoto, além de serem instituídas regras claras para
que a legislação pertinente ao saneamento básico dos municípios seja cumprida.
(BRASIL, 2003)
2.4 Serviços de Abastecimento de água e esgoto
No que se refere ao modo de gerir os serviços de abastecimento de água e
esgoto sanitário no país, os Estados tem administrado, por meio de companhias,
mediante concessões municipais e pelos municípios, por meio de administração
municipal direta, ou autarquias, ou empresa públicas ou, ainda, assistidos pela
Fundação Nacional de Saúde. (OGERA; PHILIPPI JR., 2004)
Sobre o esgoto sanitário, a situação é precária, pois aproximadamente 4700
municípios, cujos serviços de esgotos não são realizados pelas companhias
estaduais, alguns operados por autarquias municipais, outros são operados por
departamentos da própria prefeitura e em outros não existe qualquer tipo de serviço.
(ASSEMAE, 2005)
A Região Norte é a que apresenta o maior número de municípios sem coleta
(92,2%), seguido do Centro-Oeste (82,1%), do Sul (61,1%), do Nordeste (57,1%) e
do Sudeste (7,1%). Nesses casos, os rios e mares são os principais receptores do
esgoto in natura não coletados, fazendo com que a qualidade da água utilizada
para abastecimento, irrigação e recreação seja comprometida. (ASSEMAE, 2005)
2.5 Normas utilizadas para projetar Rede Coletora de Esgoto Sanitário
Para projetar uma rede coletora de esgoto é necessário seguir as
determinações das normas que foram elaboradas através de uma comissão técnica
de diferentes entidades, como a COPASA, SANEPA, CETESB, CEDAE, SABESP
entre outras, a ABNT deu inicio a uma reformulação de projeto de normas para o
sistema de esgoto sanitário, gerando o surgimento das normas Brasileiras da ABNT,
que estão citadas abaixo: (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 2000)
17
• NBR 9648 – Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário, essa norma
determina as diretrizes no estudo de concepção de sistema de esgoto sanitário,
promulgada em 1986;
• NBR 9649 – Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário, essa norma determina
os critérios de dimensionamentos para a elaboração de projeto hidrossanitário de
redes coletoras de esgoto sanitário, promulgada em 1986;
• NB 568 – Projeto de Interceptores de esgoto sanitário, essa norma determina as
condições de estruturação de projeto e dimensionamento de interceptores que
possuem grandes diâmetros, promulgada em 1989;
• NB 569 – Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário, essa norma
determina as condições de estruturação de projeto hidrossanitário de estações
elevatórias de esgoto sanitário com a colocação de bombas centrífugas,
promulgada em 1989;
• NB 570 – Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário, essa norma
determina as condições de estruturação de projeto hidrossanitário das estações de
tratamento de esgoto, promulgada em 1990.
2.6 Parâmetros de projeto
Os critérios e parâmetros a serem usados neste estudo serão determinados
pela norma NBR 9649 - Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário e seus
respectivos valores serão fornecidos pela concessionária que administra a rede
coletora de esgoto.
2.7 Partes constituintes da Rede Coletora de Esgoto
As partes que formam a RCE (Rede Coletora de Esgoto) são:
2.7.1 Rede Coletora
A rede coletora é um conjunto de canalizações que recebe e conduz as águas
servidas das edificações. É formado por coletor predial, ligação predial, coletor de
esgoto, coletor tronco e seus órgãos acessórios é composto por, poço de visita, tubo
de inspeção e limpeza, terminal de limpeza, caixa de passagem.(ALEN, 2017)
18
2.7.1.1 Coletor Predial
O coletor predial são as tubulações que transportam o esgoto das edificações
até a rede coletora de esgoto. (ALEN, 2017)
2.7.1.2 Ligação Predial
A ligação predial é responsável por fazer o transporte das águas servidas
demarcada entre as limitações do lote e o coletor de esgoto. (ALEN, 2017)
2.7.1.3 Coletor de Esgoto
O coletor de esgoto por sua vez tem como função coletar em qualquer ponto
ao longo de sua extensão resíduo dos coletores prediais. (ALEN, 2017)
2.7.1.4 Coletor Tronco
O coletor tronco fica encarregado de receber as águas servidas dos diversos
coletores e transportá-los ao interceptor ou emissário. (ALEN, 2017)
2.7.1.5 Poço de Visita (PV)
O poço de visita se caracteriza por um local no qual se permite a entrada de
responsáveis para manutenção e desobstrução das tubulações. (ALEN, 2017)
2.7.1.6 Tubo de inspeção e limpeza (TIL)
O tubo de inspeção por sua vez não possibilita a entrada de indivíduos
responsáveis da manutenção, sendo possível apenas uma analise visual e a
introdução dos equipamentos de limpeza. (ALEN, 2017)
2.7.1.7 Terminal de Limpeza (TL)
O terminal de limpeza é locado no inicio dos coletores, no qual permite
apenas a inserção dos equipamentos de limpeza para obstrução dos tubos. (ALEN,
2017)
2.7.1.8 Caixa de passagem (CP)
Local sem acesso de pessoas que devem ser locadas nas mudanças de
direções, declividades, materiais e diâmetros, fazendo com que seja possível a
introdução de equipamento de limpeza a jusante. (ALEN, 2017)
19
2.7.2 Interceptor
O interceptor fica encarregado de receber as águas servidas dos coletores
troncos. (ALEN, 2017)
2.7.3 Emissário
Emissário é a tubulação responsável pelo transporte das águas servidas que
foram captadas pela rede, ao local de lançamento final. (ALEN, 2017)
2.7.4 Estação Elevatória
São construídas quando os tubos de esgoto estão no limite da profundidade
máxima exigida pela norma ou quando à necessidade de bombear o esgoto para
uma cota mais elevada. (ALEN, 2017)
2.7.5 Sifão Invertido
Sifão invertido corresponde a uma tubulação destinada a atravessar
obstáculos, depressões ou cursos d’água. (ALEN, 2017)
2.7.6 Estação de tratamento de esgotos
É o conjunto de instalações destinadas à depuração dos esgotos, antes do
seu lançamento no corpo receptor. (ALEN, 2017)
2.8 Características dos principais materiais
2.8.1 Aço
Faz-se necessário a utilização das tubulações de aço nas situações em que
existem cargas elevadas sobre a linha, como em travessias diretas de grandes vãos,
e em outras situações em que exigem uma grande resistência a pressões de
ruptura. Os tubos de aço possuem uma grande flexibilidade e resistem aos efeitos
de choques, deslocamentos e pressões externas. (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO,
1999)
20
2.8.2 PVC (Policloreto de Vinila)
O Policloreto de Vinila, mais conhecido como PVC é utilizado na maioria dos
casos devido ao seu custo, a sua resistência e ao baixo peso, gerando obras de
instalação mais econômicas. São essenciais em regiões em que o lençol freático fica
acima dos coletores de esgoto. (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 1999)
2.8.3 Polietileno
Mais que durabilidade, bom desempenho e segurança, os tubos de polietileno
para esgoto oferecem altíssima adaptabilidade. Com uma flexibilidade que lhes
confere a capacidade de aplicação em locais com curvas e outras variações, de
acordo com a estrutura da instalação e com a movimentação dos fluidos por seus
corpos, os tubos de polietileno para esgoto são uma alternativa altamente
competitiva quando comparados aos tipos de tubos fabricados com materiais rígidos.
(Transpol, 2017)
2.8.4 Concreto
Os tubos de concreto no sistema de esgotos sanitários são normalmente
utilizados em emissários, interceptores e coletores tronco, com diâmetros maiores
que 400mm e funcionando como conduto livre.
Deve ser dada atenção especial ao acabamento das superfícies internas e
externas dos tubos, não devendo apresentar defeitos visuais, tais como fissuras e
danos oriundos do manuseio e transporte, porque estes fatores afetam
significativamente a durabilidade, permeabilidade e resistência dos tubos de
concreto (CHAMA NETO, 2004).
2.8.5 Ferro Fundido
Os tubos de ferro fundido são usados em serviços de baixa pressão,
temperatura ambiente, e onde não ocorram grandes esforços mecânicos. Esses
tubos têm boa resistência à corrosão, principalmente à corrosão pelo solo, e grande
durabilidade (TELLES, 1987).
Os tubos de ferro fundido dúctil apresentam grande resistência à corrosão,
elevada resistência mecânica, resistência à ruptura pela pressão interna,
21
aproximadamente três vezes maior do que a do ferro fundido cinzento e grande
resistência às cargas externas e à ação de choques (ALAMBERT, 1997).
2.9 Determinação do Traçado da RCE
Com relação ao traçado da rede de esgoto, após identificadas as
finalidades de um sistema de esgoto sanitário, como também as recomendações
técnicas que deverão ser obedecidas na elaboração de um projeto, tem-se os
conhecimentos necessários para o desenvolvimento do cálculo de uma rede
coletora de esgoto sanitário. Essa construção é parecida com uma rede
hidrográfica, visto que os condutos componentes crescem de montante para
jusante em suas seções transversais, conforme o crescimento das vazões de
esgotamento, sempre acompanhando a queda da superfície dos terrenos e
orientados, nos seus diversos seguimentos, pela disposição dos arruamentos, visto
que o escoamento em coletores se dá por gravidade, com as canalizações
transportadoras sob o leito das ruas. (ALEN, 2013)
Por motivos econômicos as ruas com pequeno número de possíveis ligações
(até três pontos de contribuições é um número razoável), ligações individuais
poderão ser substituídas por uma ligação coletiva, evitando-se, assim, a
obrigatoriedade de construção de um trecho de coletor. Diante dos vários aspectos
que o traçado poderá resultar, a maioria dos autores costuma expor a seguinte
classificação: (ALEN, 2013)
22
• Perpendicular: Mais comum em cidades com desenvolvimento recentes e
com diretrizes de projetos definidas, ou seja, cidades planejadas.
Fonte: (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 2000)
• Leque: Predomina-se esse traçado em cidades localizadas em vales e de
formação antiga.
Fonte: (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 2000)
Figura 2: Traçado de rede do tipo Leque
Figura 1: Traçado de rede do tipo perpendicular
23
• Zonal ou Distrital e Radial: São os mais utilizados em grandes cidades.
Fonte: (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 2000)
2.9.1 Rede Dupla
Para a determinação do desenho em rede dupla deverá ser observado o
alinhamento dos lotes, obstáculos que dificultem a instalação dos coletores ou que
constituem algum impedimento á realização das ligações prediais. Nessa situação,
os tubos poderão ser colocados no passeio, desde que a sua largura seja de
preferência superior a 2,0 m. (Santos, 2009)
2.9.2 Rede Simples
Os coletores serão colocados no eixo ou no terço da via de trânsito. (Santos,
2009)
2.10 Sistemas alternativos para coleta e transporte de esgoto sanitário
Em decorrência do auto custo da implantação da rede, tem sido apontados
por vários autores, sistemas alternativos para a coleta e transporte, tendo em vista
a redução dos custos das redes de esgoto, esses principais sistemas são: Sistema
condominial, Redes de coleta e transporte de esgoto decantado, Rede pressurizada
Figura 3: Traçado de rede do tipo Radial ou Distrital
24
e a vácuo e Rede coletora de baixa declividade utilizando dispositivo gerador de
descarga. (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 2000).
2.10.1 Sistema Condominial
A sua ideia de implantação é formar um traçado de rede com o formato de
condomínios em nível de quadra urbana como unidade de esgotamento. O ramal
condominial possui uma rede de tubulações que passa quase sempre entre os
quintais no interior dos lotes, cortando os, no sentido transversal.
Fonte: (Azevedo Neto, 1992).
2.10.2 Redes de coleta e transporte de esgoto decantado
Possui algumas diferenças em relação ao sistema convencional, sendo elas,
Velocidade mínima na rede de 0,05 m/s, Tubulação podendo funcionar a seção
plena, Utiliza tubos plásticos com diâmetros mínimos de 40mm, Substitui os poços
de visitas pelo TIL, possui tanques sépticos domiciliares especiais, com dispositivo
para secagem do lodo, tratamento utilizado com filtros anaeróbicos.
Figura 4: Traçado de rede Condominial
25
2.10.3 Rede pressurizada e a vácuo
Esse tipo de traçado é utilizado em casos que a topografia do terreno seja
muito acidentada, lençol freático raso, solos instáveis ou rochosos.
Fonte: Adaptado de Metcalf e Eddy (1981).
2.10.4 Rede coletora de baixa declividade utilizando dispositivo gerador de
descarga
Indicada para locais em que o terreno apresente baixa declividade, onde o
dispositivo gerador de descarga é colocado à jusante da rede, bem como em trechos
intermediários.
Fonte: (TSUTIYA; ALEN SOBRINHO, 2000).
Figura 5: Traçado de rede a vácuo
Figura 6: Dispositivo Gerador de Descarga
26
2.11 Definição do material
Os principais materiais utilizados na construção das redes de esgoto são:
PVC; ferro fundido; aço; fibra de vidro; tubo cerâmico; dentre outros. (ALEN, 2017)
Já em relação ao material utilizado na rede de esgotamento sanitário, podem
ser adotadas as tubulações em PVC rígido com junta elástica integrada (JEI) para
coletor de esgoto sanitário, cor ocre, com seus respectivos anéis de borracha
(Nitrilica). (ALEN, 2017)
De acordo com a Norma Brasileira Regulamentadora NBR 9649 de 1986 o
recobrimento da Rede Coletora mínima para os coletores, mesmo no passeio, será
de 0,90 m e para ramais assentados no passeio será adotado um recobrimento
mínimo de 0,65 m. (ALEN, 2017)
As Ligações Prediais poderão ser executadas em PVC DN 100, em tubo de
PVC rígido para Rede de Esgoto Sanitário, cor ocre. A ligação da rede condominial
a rede coletora principal será por selim em PVC DN 100X150. (ALEN, 2017)
2.12 Métodos Construtivos
Quanto aos métodos construtivos, há de se obedecer algumas orientações
conforme descritas a seguir.
Independente do tipo do material utilizado, os passos que serão executados
para a implantação dos tubos que pertencem a rede coletora serão os mesmos, na
escavação a largura e a profundidade da vala dependerá do diâmetro, respeitando
os valores mínimos e máximos exigidos pela norma, Sempre que houver
possibilidade de desmoronamento em valas acima de 1,25m deverá existir
escoramento e o assentamento de jusante para montante. (SABESP, 1997)
Nos projetos em que se analisa a implantação de Método Não Destrutivo
(MND), deve ser rigorosamente justificada, haja vista as dificuldades técnicas de
garantia de declividade dos sistemas unidirecionais. Antes do recebimento da obra
devem ser realizados testes que permitam verificar que a declividade obtida atenda
as necessidades operacionais especificada em projeto. (SABESP, 2017)
27
2.12.1 Método não destrutivo MND
Para a implantação desse método construtivo terá de ser realizado um estudo
de viabilidade, devendo levar em consideração o valor da locação das maquinas,
este método é realizado por maquinas perfuratrizes que tem como principal função a
perfuração do subsolo em grandes profundidades, causando o mínimo de danos
possíveis ao meio ambiente. (ANDRADE, 2004)
Esse procedimento de perfuração do subsolo é realizado de maneira simples
em que os equipamentos são colocados para perfurarem na horizontal, geralmente
são colocados nos poços de acesso que logo apos o procedimento será usado para
a instalação das tubulações. (ANDRADE, 2004)
A grande vantagem desse método é que ele é capaz de alinhar grande
desempenho com velocidade e eficiência, facilidade de manuseio das maquinas e a
não danificação do meio ambiente. (ANDRADE, 2004)
28
3 METODOLOGIA
O presente estudo tem como objetivo apresentar uma analise de soluções,
visando à redução de custos na implantação e operações de redes coletoras de
esgoto. Proporcionando uma obra a menor custo e permitindo que venha atender
um maior numero de residências, contribuindo diretamente para a melhoria da saúde
publica e meio ambiente.
3.1 Desenho do Estudo
Quanto à finalidade metodológica a pesquisa será básica, de natureza
quantitativa e qualitativa, com o objetivo metodológico de pesquisa exploratória, e de
procedimento bibliográfico e documental.
3.2 Principais componentes de uma RCE e custos associados
O objeto de estudo que será analisado nesta pesquisa são as principais
componentes para a implantação da Rede Coletora de Esgoto, sendo estas: coletor
predial, ligação predial, coletor de esgoto, coletor tronco, poço de visita, tubo de
inspeção e limpeza, terminal de limpeza, caixa de passagem, interceptor, emissário
e sifão invertido, podendo ser: cerâmicos, plásticos, aço, concreto, ferro fundido. A
escolha desse material para seu emprego na RCE dependera das características do
esgoto a ser transportado e das condições locais.
3.3 Alternativas técnicas para concepção
A aplicação dos materiais, equipamentos e métodos construtivos aplicará
diretamente ao custo da obra, essa definição ocorrerá após o levantamento do
modelo de traçado a ser executado e o tipo do terreno.
3.4 Aplicabilidade de cada alternativa técnica
A substituição de equipamentos, traçados, materiais e acessórios da RCE
serão adequados a cada caso, levando em consideração o custo final da
implantação e qualidade.
29
3.5 Criar fluxograma para definição das soluções de projeto para RCE
O fluxograma definirá as melhores e mais eficientes soluções de projeto para
a implantação e manutenção de uma Rede Coletora de Esgoto.
3.6 Estudo de caso
Será feito um levantamento de uma obra já realizada em Paraíso do
Tocantins na qual teremos como objetivo efetuar mudanças técnicas e de materiais,
procurando obter uma otimização de custos.
3.7 Local e período de realização do estudo
O estudo terá inicio em Palmas-TO por meio de buscas nos valores de
materiais e serviços a serem prestados na implantação da rede coletora de esgoto, o
objetivo é entrar em contato com a empresa que presta serviços na construção da
RCE para conseguir tais informações.
30
3.8 Fluxograma dos procedimentos que serão adotados na pesquisa
FONTE: Elaboração Própria
1° Etapa – Pesquisa bibliográfica e seleção de conteúdo
Será realizada uma pesquisa de natureza básica com o objetivo de Levantar
os principais componentes de uma RCE e custos associados.
Figura 7: Fluxograma das etapas do projeto
31
2° Etapa – Análise documental e quadros comparativo
Á análise documental partirá dos documentos que distinguem as principais
características dos métodos adotados, logo após será realizado a estruturação de
um quadro comparativo dos principais aspectos discutidos em cada documento, por
fim será feito uma análise de alternativas técnicas para concepção,
materiais/equipamentos e métodos construtivos.
3° Etapa – Detectar Falhas e definir métodos apropriados
Será feito a identificação de possíveis falhas, fazendo com que assim
possamos definir a aplicabilidade de cada alternativa técnica (adequação a cada
caso, custo, tempo, qualidade, etc) criando um fluxograma para definição das
soluções de projeto para a RCE.
4° Etapa – Estudo de caso e consolidar diretrizes
Nessa última etapa será realizado a aplicação dos materiais, métodos
construtivos e concepções que foram apresentadas ao decorrer desse trabalho, no
estudo de caso real localizado na cidade de Paraiso do Tocantins, onde será
consolidado as diretrizes.
32
4 CRONOGRAMA
ETAPAS 2017/1 2017/2
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Escolha do tema de pesquisa X X
Reunião inicial TCC 1 X
Entrega parcial 1 X Revisão de literatura (bibliográfica)
X X X
Correção dos textos X X X
Definição dos capítulos (sumário preliminar)
X X
Definição de justificativa, objetivos, problematização, metodologia
X X
Fundamentação teórica: redação dos capítulos
X
Reunião para discutir o andamento do trabalho
X
Entrega parcial 2 X
Desefa do Trabalho X
Entrega Final TCC 1 X
Coleta de dados X X
Tabulação, análise dos dados e elaboração da síntese
X
Elaboração da síntese e conclusão da análise dos resultados
X
Ajustes metodológicos, conceituais e analíticos
X
Redação final e revisão linguística
X X
Entrega do trabalho final X
Preparação para apresentação X
Apresentação do trabalho final X
33
5 ORÇAMENTO
Quadro 1: Orçamento do projeto de pesquisa.
Material de Consumo e Serviços de Terceiros
Descrição do Material Natureza Quant.
(UN)
Valor Unitário
(R$)
Valor Total (R$)
Resma de papel A4 (500 folhas)
Impressão 1 17,00 17,00
Compra de livros Estudo 1 33,00 33,00
Caneta Esferográfica Azul e Preta
Anotações 2 1,00 2,00
Encadernação Apresentação 8 2,50 20,00
CD/DVD Entrega 2 1,50 3,00
TOTAL 75,00
34
6 REFERÊNCIAS
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sobre a Política Nacional de Saneamento, seus instrumentos e dá outras
previdências. D.O.U. – Diário Oficial da República Federativa, Brasília, 05 jan.
1995. Seção I, p. 274.
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domissanitário: portarias e resoluções do Ministério da Saúde. São Paulo: ILSI,
2000. 850p.
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Serviços Municipais de Saneamento – ASSEMAE. Diagnóstico nacional dos
serviços municipais de saneamento. 2ªed. Brasília: MS., 1996.
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classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de
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