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SANEAMENTOAula 23 - Sumário

AULA 23ÓRGÃOS ESPECIAIS EM SISTEMAS DE

DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS

• Sifões invertidos, descarregadores e instalações

elevatórias.

Saneamento [A23.1]

ÓRGÃOS ESPECIAIS EM SISTEMAS DE DRENAGEM

Concepção e dimensionamento

SIFÕES INVERTIDOS (Artº 151 a 183)

OBJECTIVO: Transposição de obstáculos (outras infra-estruturas enterradas) ou depressões (vales e linhas de água) sem perdas de carga relevantes.

FUNCIONAMENTO: Em gravidade, sob pressão.

câmaras – entrada e saída

Constituição: ramos descendentes

ramos ascendentes

Exemplos:

- Funchal (sifão sob as ribeiras de S. João e Sta Luzia)

- Caparica (sifão sob as tubagens da Nato)

Exemplos:

- Funchal (sifão sob as ribeiras de S. João e Sta Luzia)

- Caparica (sifão sob as tubagens da Nato)

Saneamento [A23.2]



PROBLEMAS FUNDAMENTAIS EM SIFÕES INVERTIDOS:

variabilidade diária de caudais

1. Auto-limpeza magnitude do caudal noturno

escoamento sob pressão

2. Controlo de septicidade (anaerobiose, formação de sulfuretos)

CRITÉRIOS E DISPOSIÇÕES DE DIMENSIONAMENTO:

• Diâmetro mínimo ⇒⇒⇒⇒ 200 mm, domésticos (300 mm - pluviais)

• Critério de auto-limpeza: 0,7 a 1 m/s (1 vez/dia)

• Velocidade máxima de escoamento ⇒⇒⇒⇒ Vmáx = 3 m/s

Saneamento [A23.3]



• Controlo de septicidade: injecção de ar, O2, Cl2 ou adição de H2O2, quando necessário

• Assegurar a ventilação

• Verificar perdas de carga: localizadas e contínuas (n = 0,015 m1/3/s)

• Verificar as condições de resistência de pressão interior

• Prever adufas em cada ramo

• Prever dispositivos de descarga de fundo

Saneamento [A23.4]



EXEMPLO DE SIFÃO DE RAMOS MÚLTIPLOS (em regra são dois ou três ramos, com descarregadores)

Câmara de entradaCâmara de entrada Câmara de saídaCâmara de saída

Saneamento [A23.5]



TRANSPORTE DE CAUDAIS:

Nº de ordem dos trechos

Caudal transportado sequencialmente

1º Trecho - Caudal mínimo

Máximo de estiagem

2º TrechoCaudal máximo

de cheia

3º Trecho

Saneamento [A23.6]



DESCARREGADORES (Artº 167 e 168)

OBJECTIVO: Regular e repartir o escoamento (Artº 167)

Utilização em: - Sistemas unitários- Pseudo-separativos- Separativos (descarregadores de segurança)

CLASSIFICAÇÃO:

� Quanto à FINALIDADE: a) Descarregadores de Tempestade

b) Descarregadores de Transferência

c) Descarregadores de Segurança

� Quanto à FORMA: a) Descarregadores de Superfície – Laterais ou Frontais

b) Descarregadores por orifício (de desvio)

CLASSIFICAÇÃO:

� Quanto à FINALIDADE: a) Descarregadores de Tempestade

b) Descarregadores de Transferência

c) Descarregadores de Segurança

� Quanto à FORMA: a) Descarregadores de Superfície – Laterais ou Frontais

b) Descarregadores por orifício (de desvio)

Saneamento [A23.7]



DISPOSIÇÕES DE CONCEPÇÃO E DE DIMENSIONAMENTO DE DESCARREGADORES

DISPOSIÇÕES DE CONCEPÇÃO E DE DIMENSIONAMENTO DE DESCARREGADORES

1. Cuidados para minimização da turbulência na câmara descarregadora e dos riscos de obstrução dos colectores a jusante.

2. Assegurar a auto-limpeza.

3. Entrada em funcionamento, apenas para caudais superiores a um certo limite, pré-fixado, em regra 3 a 6 vezes o caudal médio de tempo seco (Qm), para assegurar a necessidade de diluição, em função do meio receptor.

4. Acréscimo do caudal descarregado, em função do caudal afluente, de modo a permanecer constante o caudal efluente a tratar.

5. Minimização da poluição causada pelos caudais descarregados, nomeadamente em termos de sobrenadantes e sólidos em suspensão.

Saneamento [A23.8]



3 Controlo por posicionamento da crista do descarregador.

p ≥ h (Q = Qp) (cota da crista do descarregador superior ou igual à altura do escoamento do caudal de ponta a tratar na ETAR, 3 a 6 Qm).

4 Controlo de caudal por tubo curto e válvula monitorizada ou pordescarregadores em série (primário e secundário).

5 Controlo de descarga de sobrenadantes para o meio receptor, por anteparas.

PROCEDIMENTOS PARA RESPONDER AOS REQUISITOS 3), 4) e 5):PROCEDIMENTOS PARA RESPONDER AOS REQUISITOS 3), 4) e 5):

Corte de câmara descarregadoraCorte de câmara descarregadora Saneamento [A23.9]



CÁLCULO DO REGOLFO:

Curvas de regolfo em descarregadores (regime lento e regime rápido)Curvas de regolfo em descarregadores (regime lento e regime rápido)

CONDIÇÃO PARA O CÁLCULO DO REGOLFO:

a) Condição H (h + v2/2g ) = Constante

b) Lei de vazão do descarregador

c) Condições na fronteira (secção de controlo)

- regime rápido – difícil de respeitar a condição 4, de controlo de caudal- regime lento – mais adequado, para controlo do caudal

Saneamento [A23.10]



ALGUNS PERFIS POSSÍVEIS DA SUPERFÍCIE LIVRE EM DESCARREGADORES

Saneamento [A23.11]



INSTALAÇÕES ELEVATÓRIAS (Artº 170 a 175)

PARÂMETROS OU VARIÁVEIS RELEVANTES:

. Caudais afluentes

. Tempos de retenção na câmara de aspiração

. Caudal de elevação ou bombado.

ALGUNS PROBLEMAS OU RISCOS:

1. Septicidade (no poço e na conduta elevatória)

2. Choque hidráulico

3. Problemas ambientais (ex, por corte de energia), com riscos de descarga nos meios receptores

CUIDADOS A TER NA LOCALIZAÇÃO DE IE (Instalações Elevatórias)

1. disponibilidade de energia

2. disponibilidade de meio receptor (descarga de recurso)

3. enquadramento urbano (se possível, longe de habitações)

CUIDADOS A TER NA LOCALIZAÇÃO DE IE (Instalações Elevatórias)

1. disponibilidade de energia

2. disponibilidade de meio receptor (descarga de recurso)

3. enquadramento urbano (se possível, longe de habitações)

Saneamento [A23.12]



CONSTITUIÇÃO:

� ÓRGÃOS FUNDAMENTAIS

. Câmara de bombagem

. Grupos elevatórios e condutas associadas

� EQUIPAMENTO DE PROTECÇÃO, COMANDO E CONTROLO

. Válvulas (Seccionado – Retenção)

. Medidores (caudal, níveis)

. Reguladores de nível (bóias ou sensores)

� ÓRGÃOS COMPLEMENTARES

. Grades (manuais ou mecânicas)/tamisadores

. Desarenador

. Ventiladores e filtro para controlo de odores

. Equipamento de colecta e empilhamento de resíduos

. Equipamentos para controlo de septicidade

. Equipamentos para controlo do choque hidráulico (Ex: RAC)Saneamento [A23.13]



GRUPOS ELECTROBOMBA:

. Bomba e motor submersíveis

. Bomba submersível e eixo vertical

GRUPOS ELECTROBOMBA:

. Bomba e motor submersíveis

. Bomba submersível e eixo vertical

Saneamento [A23.14]



GRUPOS ELECTROBOMBA (cont.):

. Bomba a seco e eixo vertical

. Bomba a seco e eixo horizontal

GRUPOS ELECTROBOMBA (cont.):

. Bomba a seco e eixo vertical

. Bomba a seco e eixo horizontal

Saneamento [A23.15]



FORMA: Condicionada pela necessidade de limitar a acumulação de sedimentos e cotas de entrada docolector afluente, e do colector de descarga de emergência ou de recurso.

VOLUME (∀∀∀∀u) : - Caudal bombado (Q) ≥≥≥≥ Qp (caudal de ponta)- número máximo de arranques do grupo permitido por hora (Nmáx)- tempo máximo de retenção no poço (TM) (10 minutos a Qm – Artº 173)

CÂMARA DE ASPIRAÇÃO OU POÇO DE BOMBAGEM

Volume útil (1 Grupo):

∀∀∀∀u ≥≥≥≥ 900 Q / Nmáx t =

(m3) (m3/s) (n/hora)

Volume útil (1 Grupo):

∀∀∀∀u ≥≥≥≥ 900 Q / Nmáx t =

(m3) (m3/s) (n/hora)Nmáx

60

Saneamento [A23.16]



Entrada:

Poço de bombagem

Parafuso de Arquimedes:



Exemplo – Sistema elevatório do Torrão (Caparica)

Saneamento [A23.18]



Exemplo – Estação Elevatória do Torrão (Caparica)Saneamento [A23.19]



ASPECTOS A CONSIDERAR NO DIMENSIONAMENTO DA CONDUTA ELEVATÓRIA

VELOCIDADE MÍNIMA = 0,7 m/s (Artº 175)

DIÂMETRO mim = 100 mm (Artº 175)

• Verificação de efeitos do choque hidráulico

• Perfil longitudinal preferencialmente ascendente, evitar ventosas e descargas de fundo.

• Prever maciços de amarração, quando adequado.

• Evitar-se condutas longas (por causa da formação de sulfuretos)

• Previsão de local para, em condições excepcionais, ter lugar a descarga de recurso

• Cuidados de protecção da câmara de descarga, no caso do líquido pode apresentar-se séptico.

Saneamento [A23.20]



Planta de implantação de uma IE (2 grupos electrobomba; Q<10 L/s):

Saneamento [A23.21]



Plantas:

Saneamento [A23.22]



Corte:

Saneamento [A23.23]



Planta de implantação de uma IE (3 grupos electrobomba; 10<Q<50 L/s):

Saneamento [A23.24]



Plantas:



Corte:

Saneamento [A23.26]

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