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5/10/2018 soluções individuais - slidepdf.com

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SOLUÇÕES INDIVIDUAISPARA O TRATAMENTO E

ESGOTAMENTO SANITÁRIO



1- Introdução

A disposição adequada dos esgotos sanitários é fundamental para a manutenção dasalubridade ambiental e da proteção da saúde pública.

Segundo BATALHA (1989) são conhecidos mais de 50 tipos de infecçõestransmitidas por diferentes caminhos envolvendo os excretas humanos. Estasdoenças associadas às peculiaridades dos países em desenvolvimento como aausência de saneamento, má nutrição e condições inadequadas de habitaçãoinduzem a um incremento nos índices de morbimortalidade da população,principalmente nas crianças e idosos. Surtos de cólera, febre-tifóide, hepatiteinfecciosa, disenteria e verminoses são alguns exemplos da ausência ou dainadequada disposição dos esgotos.

A ausência, total ou parcial, de serviços públicos de esgotamento sanitários nas

áreas urbanas, suburbanas e rurais exige a implantação de soluções individuais(alternativas) para disposição dos esgotos locais com o objetivo principal de evitar acontaminação do solo e conseqüentemente dos aqüíferos. Em sua maioria, estasregiões são desprovidas de sistemas públicos de abastecimento de água por rede,razão pela qual se exige extremo cuidado para evitar a contaminação da água dosubsolo utilizada para consumo humano. Os cuidados exigidos são devidos aosefeitos ofensivos provenientes da decomposição da matéria orgânica em contatocom a água, ocasionando perigos à saúde de quem a consome, tendo em vista apossível presença de microorganismos patogênicos.

A alegação por parte do poder público da falta de recursos financeiros para

investimento em coleta, tratamento e disposição dos esgotos nem sempre é justificável; pois o Brasil, por apresentar-se como um país de clima tropical,temperaturas altas, favorece a utilização de sistemas individuais e/ou coletivosalternativos que apresentam bons resultados, principalmente em pequenasaglomerações.

Este modelo de sistema alternativo constitui o primeiro componente para disposiçãosanitária segura das águas residuárias residenciais, muito utilizado em locais ondenão se dispõe de rede de esgotos, onde a presença da rede de coleta não se justifica pelo custo de implantação em razão da baixa densidade de ocupação dosolo.

A defasagem na implantação dos serviços públicos, em relação ao crescimentopopulacional, principalmente nos países em desenvolvimento, permite afirmar quesoluções individuais/alternativas para o destino dos esgotos sanitários, serão amplae permanentemente adotadas.

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1.1- Esgotamento sanitário – soluções propostas

O benefício da implantação de sistemas de abastecimento de água, seráacompanhado da geração e do incremento de vazões de efluentes sanitários e

domésticos. Logo se faz necessário definir um método de disposição segura dessesesgotos visando à salubridade do meio ambiente e a proteção da saúde pública.

Este método consistirá de soluções individuais para cada domicílio, sendobasicamente composto inicialmente do tanque séptico seguido de disposiçãocontrolada no solo por meio de sumidouro (poço absorvente). Entretanto, outrassoluções poderão ser adotadas sempre prevendo o tanque séptico como primeiraunidade de tratamento e em consonância com as normas técnicas orientativas.

A Norma Técnica Brasileira NBR 7229/1993 – Projeto, construção e operação desistemas de tanques sépticos define o método de dimensionamento para o tanque

séptico.

A Norma Técnica Brasileira NBR 13969/1997 – Tanques sépticos – Unidades detratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto,construção e operação apresenta seis alternativas para a disposição dos efluentesdo tanque séptico.

O efluente do tanque séptico, possui ainda, uma elevada concentração deorganismos patogênicos. Quando a disposição destes rejeitos ocorrer em corposd`água, ou sobre solos com boa permeabilidade e com lençol freático elevado,possibilitando sérios riscos a contaminação das águas subterrâneas, seránecessário a adoção de um tratamento complementar com o filtro biológico.

1.2- Tanque séptico

O tanque séptico pode ser definido como uma unidade de decantação,sedimentação, flotação e de digestão dos sólidos sedimentáveis do esgoto, deescoamento horizontal e contínuo. É projetado para ser construído com materialestanque (à prova d`água) para receber apenas as águas residuárias, em especialas das residências, e nunca as águas pluviais.

A velocidade e permanência do líquido no tanque permitem a separação da fraçãosólida (matéria orgânica) do líquido, promovendo a digestão limitada da matériaorgânica e acúmulo dos sólidos. Isto permite que o líquido, um pouco maisclarificado, seja destinado a uma área de absorção, também conhecida como poçoabsorvente. Como exemplo destes dispositivos podemos citar sumidouros ou valasde infiltração. Em contrapartida, os sólidos sedimentáveis e lodos parcialmentedecompostos acumulam-se no fundo do tanque, onde ficam retidos e, pelo processoda digestão anaeróbia, se transformam em substâncias sólidas parcialmentemineralizadas que se liquefazem e formam gases.

A digestão anaeróbia se desenvolve mais intensamente no lodo, onde ocorre a

maior atividade de transformação da matéria orgânica. Esta ação possui comoagentes as bactérias facultativas ou anaeróbias, que atuam na ausência de oxigêniomolecular, reduzindo as substâncias orgânicas a formas pouco oxigenadas com

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dissolução ou liquefação de alguns sólidos. Nesta fase, ocorre o desprendimento degases, que contém principalmente metano e gás carbônico, podendo haver, ainda, ageração de pequenas parcelas de gás sulfídrico.

No interior do tanque séptico flota uma escuma de material leve que ocupa a

superfície do líquido. Este material é constituído basicamente por sólidos nãosedimentáveis em mistura com gases, gorduras, material graxo e produtos orgânicosbiodegradáveis que em contato com uma parcela mais superficial do lodo decantadosofre um processo progressivo de decomposição. Logo, em decorrência destaprogressiva decomposição da escuma, não são necessárias às instalações dascaixas de gordura e sabão para impedir a presença das gorduras e do materialgraxo no interior do tanque.

Em CAMPOS (1999), define que os dispositivos de entrada e saída (tês, septos,chicanas ou cortinas) são mais importantes para a eficiência do tanque séptico doque se geralmente imagina. Pois os dispositivos de entrada favorecem a decantação

das partículas em suspensão devido à diminuição da área de influência daturbulência de lançamento do efluente, ou seja, concentrando-o em um único ponto.Já os dispositivos de saída, têm sua importância, devido à possibilidade de captar oefluente em uma área onde ele se encontra mais clarificado, além de não permitir otransporte da escuma para a próxima unidade de tratamento.

O líquido parcialmente clarificado flui para a saída imediatamente abaixo da câmaraflotante de escuma com destino ao poço absorvente (sumidouro) com o objetivo depercolar pelo solo.

Segundo NETTO e HESS (1985) a eficiência do sistema de esgotamento sanitáriopelo uso de tanque sépticos, quando corretamente operado, apresenta comoresultado:

− DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) →40% a 60%− DQO (Demanda Química de Oxigênio) →30% a 60%− SS (Sólidos Sedimentáveis) →85% a 95%− Sólidos em Suspensão →50% a 70%− Graxas e Gorduras →70% a 90%

1.3- Sumidouro

Consiste na unidade de tratamento final responsável pela infiltração no solo doefluente sanitário previamente tratado, onde ocorrem à depuração da fração sólida emineral do efluente devido a ocorrência de fenômenos no solo físicos, como aretenção de sólidos, químicos e bioquímicos como a oxidação. Apresenta uma boaeficiência na remoção de poluentes e contaminantes pelo próprio sistema solo-aqüífero.

Seu dimensionamento deverá basear-se na definição da capacidade de infiltraçãode cada solo. Este valor pode ser obtido por meio da aplicação de teste depercolação (ou de permeabilidade) do solo de acordo com os procedimentoscontidos no Anexo A da NBR 13969/97.

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A eficiência desses valores obtidos no teste de percolação do solo parte da premissaque a capacidade do terreno em absorver esgotos por um longo período de tempopode ser estimada partindo-se da eficiência do mesmo de infiltrar água limpa.

Para a CAESB (1999), a definição da taxa de permeabilidade pode ser obtidasegundo a tabela abaixo:

FAIXA CONSTITUIÇÃO PROVÁVEL DOS SOLOSCOEFICIENTE DE

INFILTRAÇÃO l/m² x dia

1Rochas, argilas compactas de cor branca, cinza ou preta, variando arochas e argilas medianamente compactas de cor avermelhada.

< 20

2Argilas de cor amarela, vermelha ou marrom, medianamentecompacta, variando a argilas pouco siltosas e/ou arenosas.

20 a 40

3Argilas arenosas e/ou siltosas, variando a areia argilosa ou silteargiloso de cor amarela, vermelha ou marrom.

40 a 60

4Areia ou silte pouco argiloso, ou solo arenoso com húmus e tufas,

variando a solos constituídos predominantemente de areias siltes.60 a 90

5Areia bem selecionada e limpa, variando a areia grossa comcascalhos.

> 90

Para alguns autores, como BATALHA (1989), explicita em seu trabalho, que oemprego dos sumidouros deverá estar condicionada a solos que apresentaremtaxas de absorção igual ou superiores a 40 l/m² x dia.

Apesar da NBR 13969/97 definir a distância mínima de 1,50 m (exceto areia) entre ofundo do sumidouro e o nível mais elevado de cheia do lençol freático, deverá ser garantida alturas maiores da ordem de 5,0 m para as localidades que se abastecem

por poços rasos.

Outra recomendação importante é que deverá ser respeitada distância mínima de 30m na horizontal entre o sumidouro e o poço de água.

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2- Critérios de Projeto

O dimensionamento do tanque séptico e do sistema de disposição final dosefluentes (sumidouro) deverá basear-se nas orientações contidas nas normas NBR7229/1993 e 13969/1997.

2.1- Dimensionamento do tanque séptico

2.1.1- População de projeto

Conforme descrito anteriormente neste documento, o modelo adotado em função daviabilidade técnica e econômica, é pela implementação de sistemas de tanqueséptico seguido de poço absorvente (sumidouro) para o esgotamento sanitário dosefluentes gerados nas melhorias.

A população de projeto deverá ser definida de acordo com o números de moradoresda casa, não devendo ser nunca inferior a 5 pessoas.

P = N ≥ 5 pessoas

onde:N →n° de contribuintes

2.1.2- Contribuição Per-Capita de Despejos (C)

Corresponde a parcela de contribuição de esgotos de cada habitante em litros por

pessoa, por dia (l/hab x dia).

A norma brasileira NBR 7.229/93 recomenda que para o cálculo da contribuição per-capita de despejos, deve ser observado o número de pessoas a serem atendidas e80% da vazão de consumo local de água.

Na falta deste dado, a própria NBR apresenta uma tabela com valores decontribuição per-capita estimados de acordo com o padrão da casa:

Padrão da casa Unidade Contribuição de esgotos CPadrão alto pessoa 160

Padrão médio pessoa 130Padrão baixo pessoa 100

Tabela 1 – Contribuição per-capita de acordo com a NBR 7229/93.

Logo foi adotado para a contribuição per-capita de esgotos por habitante dia o valor médio como segurança:

C ≥ 130 L/hab x dia

2.1.3- Contribuição de Lodo Fresco (Lf)

É a contribuição de lodo em litros por pessoa, por dia (L/pessoa x dia).

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Lf = 1 L/pessoa x dia Fonte: NBR 7.229/93

2.1.4- Período de Detenção dos Despejos (T)

Os tanques sépticos são projetados com períodos mínimos de detenção que variam

de 12 a 24 horas, de acordo com a contribuição diária.

Estes valores podem ser observados na tabela 2

Contribuição (litros/dia)Período de detenção

horas dias (T)Até 1500 24 11501 a 3000 22 0,923001 a 4500 20 0,834501 a 6000 18 0,756001 a 7500 16 0,677501 a 9000 14 0,58Acima de 9000 12 0,50Tabela 2 – Períodos Mínimos de Detenção de acordo com a NBR 7229/93.

Em função do total de contribuição teremos, e dos valores mínimos adotados:

Cd = N x C →Cd = 5 x 100 = 500 L/ dia; onde:Cd → contribuição diáriaN → n° de contribuintes (pessoas)C → contribuição per-capita

Uma contribuição de 500 L/dia, conforme a tabela 1, corresponde a um período dedetenção de 24 horas.

T = 1,00 dia

2.1.5- Período de Armazenamento de Lodo Digerido (Ta)

Os tanques sépticos têm capacidade para armazenamento de lodo digerido peloperíodo mínimo de 1 ano até 5 anos.

2.1.6- Período de Digestão do Lodo (K)

Taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulaçãode lodo fresco de acordo com a tabela 3.

Intervalo entre limpezas (anos)(Ta)

Valores de k por faixa de temperatura ambiente(t), em °C.

t ≤ 10 t ≤ 10 t ≤ 20 t > 201 94 65 572 134 105 973 174 145 1374 214 185 1775 254 225 217

Tabela 3 – Taxa de acumulação de lodo em dias de acordo com a NBR 7229/93.

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2.1.8- Dimensões Mínimas

Para os tanques sépticos tanto de formato prismáticos retangulares ou cilíndrico, sãoobservados os seguintes critérios:

− diâmetro mínimo →1,10 m;− largura interna mínima: 0,80 m− profundidade útil mínima →1,20 m;− relação comprimento/largura (para tanques prismáticos retangulares) :

mínimo 2:1, máximo 4:1

Abaixo segue tabela 4 com dimensões de tanques sépticos convencionais parapequenas contribuições:

Volume útil (m³) Profundidade útil mínima (m) Profundidade útil máxima (m)Até 6,0 1,20 2,20

De 6,0 a 10,0 1,50 2,50Mais que 10,0 1,80 2,80

Tabela 4 – Dimensões do Tanque Séptico de acordo com a NBR 7229/93.

2.1.9- Cálculo do Tanque Séptico

O dimensionamento do tanque séptico deverá basear-se pelo cálculo do volume útiltotal do tanque pela seguinte fórmula:

V = 1000 +N x (C x T + K x Lf )

Onde:V = volume útil, em litros.N = números de pessoas ou unidades de contribuição.C = contribuição de despejos, em litros/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (ver tabela 1)T = período de detenção, em dias (ver tabela 2)K = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo deacumulação de lodo fresco (ver tabela 3Lf = contribuição de lodo fresco, em litros/pessoa x dia

2.2- Dimensionamento do sumidouro (poço absorvente)

O dimensionamento do sumidouro deverá basear-se na capacidade de absorção deágua do solo que deverá ser aferido por meio do teste de infiltração do solo descritono anexo A da NBR 13969/97.

Logo, a área de infiltração é calculada conforme:

A =iC

Q

Onde:Q → vazão de esgotos (N x C) em L/diaCi → coeficiente de infiltração em L/m² x dia

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O desenho da fossa séptica pode ser visto na figura 3 e figura 4 logo abaixo:

Figura 3 – Corte da fossa séptica

Figura 4 – Planta da fossa séptica

TAMPA HERMÉTICA

CÂMARA DEDIGESTÃO DOLODO

CÂMARA DEESCUMA

ENTRADASAÍDA

0,80

PROFUNDID

ADEÚTILMÍ N

IMA

1.20

CHICANAS REMOVÍVEIS

TAMPA HERMÉTICA∅ 80 mm

LARGURA INTERNA MÍNIMA

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Figura 5 – Corte do sumidouro

Figura 6 – Planta do sumidouro

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ENTRADA

TAMPA HERMÉTICA

BRITA N° 3

PROFUNDID

ADEÚTIL

ALVENARIA DE TIJOLOSCOMUNS INTERCALADOS

LARGURA

TAMPA HERMÉTICA∅ 80 mm

ENTRADA

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ABNT. NBR – 9.648 Estudo e Concepção de Sistemas de Esgoto Sanitário Rio deJaneiro: ABNT, 1986. 08p.

ABNT. NBR – 7.229 Construção e Instalação de Fossas Sépticas e Disposição dos

Efluentes Finais Rio de Janeiro: ABNT, 1992. 37p

ABNT. NBR – 8.160 Instalações Prediais de Esgotos Sanitários Rio de Janeiro:1983. 30p

AISSE, MIGUEL M. Sistemas Econômicos de Tratamento de Esgotos Sanitários Riode Janeiro: ABES, 2000. 191p.

BATALHA, BEM HUR L., Fossa Séptica 2° ed. – São Paulo: CETESB, 1989. 20p.

CAESB, Instruções para Instalação de Fossa Séptica e Sumidouro, Brasília: CAESB,1999. 22p.

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CAESB, Norma para Apresentação de Documentos Técnicos de Empreendimentos,Brasília: CAESB.

CAMPOS, JOSÉ R. Tratamento de Esgotos Sanitários por Processo Anaeróbio eDisposição Controlada no Solo. Rio de Janeiro: Prosab, 1999.

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