volume v - tomo ii - sistema de esgoto sanitario

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COMPANHIA DE SANEAMENTO DE MINAS GERAIS DIRETRIZES PARA ELABORAÇÃO DE ESTUDOS E PROJETOS DVEA / DVGA / DVPJ VOLUME V - PROJETO BÁSICO TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO JUNHO/2013 Arquivo: Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc

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Diretrizes para projetos

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COMPANHIA DE SANEAMENTO DE MINAS GERAIS

DIRETRIZES PARA ELABORAÇÃO DE ESTUDOS E PROJETOS

DVEA / DVGA / DVPJ

VOLUME V - PROJETO BÁSICO

TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

JUNHO/2013

Arquivo: Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 2

COMPANHIA DE SANEAMENTO DE MINAS GERAIS

DIRETRIZES PARA ELABORAÇÃO DE ESTUDOS E PROJETOS

DPG / SPEG DVEA/ DVGA / DVPJ

CONTRATO:

RESUMO:

As “Diretrizes Para Elaboração de Estudos e Projetos” desenvolvidas pela DPG / SPEG têm como

objetivo específico fornecer às empresas projetistas, orientações e subsídios indispensáveis ao

desenvolvimento e apresentação de estudos e projetos, de acordo com os critérios e padrões de qualidade

exigidos pela COPASA. Sua apresentação é feita em 8 (oito) volumes, cada um deles correspondendo a um

tema específico, conforme indicado no Sumário em sequência.

Tais Diretrizes foram desenvolvidas em conformidade com o Planejamento Estratégico da empresa, visando

o permanente desenvolvimento empresarial e, consequentemente, a excelência operacional nos sistemas de

abastecimento de água e de esgotamento sanitário.

Este quinto Volume, em seu Tomo II, denominado “Projeto Básico – Sistema de Esgoto Sanitário – SES”

refere-se à apresentação das diretrizes relativas ao desenvolvimento de projetos de unidades de sistemas de

esgotamento sanitário, abrangendo os principais parâmetros, procedimentos e critérios técnicos para

elaboração e apresentação de um projeto de sistema completo de esgotamento sanitário.

01 12/2011 B Alterações no Item 5.1 DVPP/DVME

REV DATA TIPO DESCRIÇÃO POR VERIFICADO AUTORIZADO APROVADO

EMISSÕES

TIPOS A - PARA APROVAÇÃO C - ORIGINAL

B - REVISÃO D - CÓPIA

PROJETISTA:

COMPANHIA DE SANEAMENTO DE MINAS GERAIS Rua Mar de Espanha, 525 – Santo Antônio 30330-270 – Belo Horizonte – MG Tel.: +31 3250.1133

EQUIPE TÉCNICA:

Gizelda de Melo Machado Olavo Ianhez Junior Rita de Cássia Mourthé de Alvim Andrade Cícero Baptista Rezende

VOLUME:

VOLUME V – PROJETO BÁSICO TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

REFERÊNCIA:

Dezembro/ 2011 Arquivo: Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 3

SUMÁRIO

O conjunto de “Diretrizes para Elaboração de Estudos e Projetos” desenvolvidas pela DPG

/ SPEG é composto de 8 (oito) volumes, sendo o 5º Volume dividido em 2 (dois) tomos,

conforme especificado abaixo:

VOLUME I – DIRETRIZES GERAIS

VOLUME II – UTILIZAÇÃO DE PROJETOS PADRÕES

VOLUME III – LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS

VOLUME IV – LEVANTAMENTOS E PROJETOS GEOTECNICOS

VOLUME V – PROJETO BÁSICO

TOMO I – SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA - SAA

TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO - SES

VOLUME VI – PROJETO ELÉTRICO

VOLUME VII – PROJETO ESTRUTURAL

VOLUME VIII – ORÇAMENTO

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 4

INDICE

1 APRESENTAÇÃO ............................................................................................................................... 6

2 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 7

3 COMPONENTES DO PROJETO BÁSICO ......................................................................................... 9

4 PROJETO BÁSICO DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO ................................................. 12

4. 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 12

4. 2 DIRETRIZES GERAIS PARA DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS BÁSICOS ................. 15 4.2.1 Estudo Técnico Preliminar ................................................................................................................... 15 4.2.2 Alcance do Projeto e Etapalização de Sistemas.................................................................................. 16 4.2.3 Elementos para o Projeto .................................................................................................................... 16 5.3.3 Projetos de Unidades do Sistema ........................................................................................................ 16

5 DIRETRIZES ESPECÍFICAS PARA OS PROJETOS POR TIPO DE UNIDADE ............................ 18

5.1 REDES COLETORAS, INTERCEPTORES E EMISSÁRIOS .................................................. 18 5.1.1 Redes Coletoras .................................................................................................................................. 20 5.1.2 Interceptores e Emissários .................................................................................................................. 20

5.2 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS .................................................................................................... 20

5.3 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS – ETE ............................................................ 24 5.3.1 Principais sistemas de tratamento de esgotos sanitários .................................................................... 25

5.3.1.1 Lagoas de estabilização e variações ................................................................................................................ 25 5.3.1.2 Disposição no solo ........................................................................................................................................... 26 5.3.1.3 Sistemas anaeróbios ........................................................................................................................................ 26 5.3.1.4 Lodos ativados ................................................................................................................................................. 26 5.3.1.5 Reatores aeróbios com biofilmes ...................................................................................................................... 26

5.3.2 Condições específicas para a elaboração dos projetos ....................................................................... 26 5.3.2.1 Avaliação do estudo técnico preliminar (concepção do tratamento) .................................................................. 27 5.3.2.2 Localização da ETE .......................................................................................................................................... 27 5.3.2.3 Conceituação do tratamento ............................................................................................................................. 28

5.3.3 Parâmetros e critérios básicos de projeto ............................................................................................ 30 5.3.3.1 Tratamento preliminar....................................................................................................................................... 30

5.3.3.1.1 Gradeamento ........................................................................................................................ 30

5.3.3.1.2 Desarenadores ...................................................................................................................... 32

5.3.3.1.3 Medidor Parshall ................................................................................................................... 34

5.3.3.1.4 Caixa escumadora – removedora de gordura ....................................................................... 35 5.3.3.2 Tratamento em nível secundário....................................................................................................................... 36

5.3.3.2.1 Lagoas facultativas ................................................................................................................ 36

5.3.3.2.2 Lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa ...................................................................... 38

5.3.3.2.3 Lagoas aeradas facultativas .................................................................................................. 40

5.3.3.2.4 Sistema de lagoas aeradas de mistura completa seguidas de lagoa de decantação ............ 41

5.3.3.2.5 Reator anaeróbio de manta de lodo – UASB ........................................................................ 43

5.3.3.2.6 Pós-tratamento de efluente de reator UASB por FBP de alta taxa. ...................................... 50

5.3.3.2.7 Decantadores secundários pós FBP ...................................................................................... 54

5.3.3.2.8 Pós-tratamento de efluente de reator UASB por reator de lodos ativados. ........................ 56

5.3.3.2.9 Pós-tratamento de efluente de reatores UASB por lagoas de estabilização. ....................... 59

5.3.3.2.10 Pós-tratamento de efluente de reatores UASB por disposição no solo. ............................. 61 5.3.4 Apresentação do Projeto de uma Estação de Tratamento de Esgotos - ETE ..................................... 62

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ANEXO I – ESCOPOS BÁSICOS PARA ELABORAÇÃO DOS ESTUDOS TÉCNICOS PRELIMINARES

DE SISTEMAS DE ESGOTOS SANITÁRIOS (SES’S)

• Relatório de Diretrizes para Desenvolvimento de Projetos,

• Estudo de Alternativas de Implantação, Ampliação e Melhoria de Sistema,

• Estudo de Concepção de Sistema.

ANEXO II – TERMO DE REFERÊNCIA

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1 APRESENTAÇÃO

O presente documento constitui-se num compêndio de diretrizes básicas pertinentes ao

desenvolvimento de Projetos Básicos de Sistemas de Esgotos Sanitários, contemplando o

conjunto de unidades constitutivas dos mesmos, a serem observadas nos contratos de

prestação de serviços firmados com a COPASA.

O documento trata especificamente de projetos básicos de sistemas de esgotos sanitários

compreendendo os projetos hidráulico-sanitários e os projetos complementares (arquitetônico e

de instalações prediais), não contemplando os procedimentos para elaboração de projetos

elétricos/de automação e estruturais, os quais são objetos de diretrizes específicas.

O trabalho foi contextualizado para a situação de desenvolvimento de projeto de um sistema

completo de esgotamento sanitário, podendo, no entanto, ser aplicado, naquilo que couber, em

casos de execução de projetos de unidades parciais e/ou isoladas.

Este compêndio de diretrizes visa disciplinar, orientar e padronizar os procedimentos de

elaboração de projetos, buscando otimização da qualidade exigida pela COPASA; não

devendo, entretanto, ser entendido como limitador ao emprego de novas tecnologias de

processos e materiais e da necessária criatividade inerente à engenharia.

Todas as diretrizes aqui apresentadas estão em conformidade com as Normas Técnicas da

ABNT e da COPASA, aplicáveis ao assunto.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

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2 INTRODUÇÃO

Conforme estabelecido na Lei Federal 8.666/93 define-se “Projeto Básico” como o conjunto de

elementos necessários e suficientes, com nível de precisão adequado, para caracterizar a obra

ou serviço, ou complexo de obras ou serviços objeto da licitação, elaborado com base nas

indicações de estudos técnicos preliminares, que assegurem a viabilidade técnica e o

adequado tratamento do impacto ambiental do empreendimento e que possibilite a avaliação

do custo da obra e a definição dos métodos e do prazo de execução, devendo conter os

seguintes elementos:

a) desenvolvimento da solução escolhida de forma a fornecer visão global da obra e identificar

todos os seus elementos constitutivos, com clareza;

b) soluções técnicas globais e localizadas, suficientemente detalhadas, de forma a minimizar a

necessidade de reformulação ou de variantes durante as fases de elaboração do projeto

executivo e/ou de realização das obras e montagens;

c) identificação dos tipos de serviços a executar e de materiais e equipamentos a incorporar à

obra, bem como suas especificações que assegurem os melhores resultados para o

empreendimento, sem frustrar o caráter competitivo para sua execução;

d) informações que possibilitem o estudo e a dedução de métodos construtivos, instalações

provisórias e condições organizacionais para a obra, sem frustrar o caráter competitivo para a

sua execução;

e) subsídios para montagem do plano de licitação e gestão da obra, compreendendo a sua

programação, a estratégia de suprimentos, as normas de fiscalização e outros dados

necessários em cada caso; e

f) orçamento detalhado do custo global da obra, fundamentado em quantitativos de serviços e

de fornecimentos propriamente avaliados.

Especificamente para o desenvolvimento de Projetos Básicos de Sistemas de Esgotos

Sanitários (SESs) para a COPASA, os Estudos Técnicos Preliminares deverão constar, em

função do porte e complexidade de cada projeto demandado, de um dos seguintes

documentos: Relatório de Diretrizes para Desenvolvimento do Projeto, Estudo de

Alternativas para Implantação, Ampliação ou Melhorias do Sistema e Estudo de

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

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Concepção do Sistema, a serem elaborados seguindo os escopos básicos constantes do

Anexo I, assim aplicáveis:

- Para situações de implantação, ampliação e melhorias de sistemas de esgotos

sanitários (SES’s) de pequeno porte e baixa complexidade, em que a concepção seja

claramente identificável sem necessidade de outros estudos complementares e/ou

estudo de alternativas, deverá ser elaborado um “Relatório de Diretrizes para

Desenvolvimento do Projeto”,

- Para situações de implantação, ampliação e melhorias de sistemas de esgotos

sanitários (SES’s), em que a concepção seja identificável, mas apresente a

necessidade de estudos complementares e/ou estudo de alternativas, deverá ser

elaborado um “Estudo de Alternativas para Implantação, Ampliação ou Melhorias

de Sistema”, e

- Para situações de implantação, ampliação e melhorias de sistemas de esgotos

sanitários (SES’s) de maior porte e complexidade, com múltiplas possibilidades de

alternativas para seu equacionamento, deverá ser elaborado um “Estudo de

Concepção do Sistema”.

Nos casos onde tem necessidade de elaboração de Estudo de Alternativas para

Implantação, Ampliação ou Melhoria de Sistemas ou de Estudo de Concepção do

Sistema, os mesmos devem ser desenvolvidos antes do projeto básico, juntamente com os

levantamentos topográficos e geotécnicos, tal que esses estudos venham, em etapa seguinte,

subsidiar a montagem final do escopo do projeto propriamente dito.

Quando já disponível qualquer um destes estudos (estudo de alternativas ou estudo de

concepção), a estruturação do projeto básico deverá tomá-lo como referência, procedendo-se

uma avaliação da necessidade de sua atualização em determinados aspectos, objetivando a

consolidação do escopo a ser projetado. Em qualquer caso, o projeto básico somente será

acionado após a elaboração do estudo preliminar cabível em cada caso, cuja definição estará

sujeita à prévia aprovação do Engenheiro Coordenador de Projetos da COPASA.

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3 COMPONENTES DO PROJETO BÁSICO

O Projeto Básico – PB – deverá ser constituído, no mínimo, pelos seguintes elementos:

- Memorial Descritivo e Justificativo, acompanhado das respectivas memórias de cálculo;

- Desenhos e demais peças gráficas;

- Especificações Técnicas das Obras, Materiais e Equipamentos;

- Orçamento conforme VOLUME VIII das Diretrizes para Elaboração de Estudos e

Projetos, acompanhado de seus anexos de quantificação dos serviços, composições de

custos, coleta de preços, etc;

- Resumo Técnico do Projeto.

Tais documentos, particularmente o Memorial Descritivo e Justificativo e o Resumo Técnico do

Projeto, devem apresentar ainda os seguintes complementos:

- estudos econômicos efetuados para o desenvolvimento do projeto, com avaliação dos

custos de implantação e das despesas operacionais, e o estudo de viabilidade

econômica do empreendimento, quando cabível;

- cronograma físico-financeiro de execução do empreendimento;

- elementos necessários à formulação, pela COPASA, dos pedidos de licenciamento

ambiental junto aos órgãos competentes ou à contratação/elaboração dos estudos

ambientais específicos requeridos; e

- documentos e informações necessárias ao encaminhamento de pedidos de

financiamento das obras junto aos agentes financeiros.

Em linhas gerais, cada um dos elementos do projeto, deve abranger:

Memorial Descritivo e Justificativo – Se para o Estudo Técnico Preliminar que antecede o

projeto for desenvolvido o documento “Estudo de Alternativas para Implantação, Ampliação

ou Melhorias do Sistema” ou “Estudo de Concepção do Sistema”, justificar no Memorial

Descritivo a escolha da solução proposta e apresentar, resumidamente, as alternativas

estudadas. Na sequência apresentar os descritivos relativos ao sistema existente

(levantamento e diagnóstico), aos elementos para o projeto e à descrição/justificativa das

partes constitutivas do sistema proposto, com inclusão das respectivas memórias de cálculo,

devidamente constituídas dos roteiros de cálculo, fórmulas utilizadas, parâmetros e dados de

entrada e respectivos resultados finais.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 10

Desenhos e demais peças gráficas – deverão ser apresentadas todas as peças gráficas

necessárias à elucidação do projeto do sistema como um todo e de cada unidade, em

particular, abrangendo, de forma geral, os seguintes itens:

• Topografia – cadastros, plantas, perfis e seções topográficas elaboradas

especificamente para o projeto;

• Planos gerais – constando de esquemas planialtimétricos gerais do sistema e

das plantas gerais da área de projeto com informações sobre zoneamento,

ocupação demográfica, disposição das unidades constitutivas do sistema;

fluxograma do sistema e/ou de processos, etc.;

• Estudos hidrológicos e geotécnicos – plantas de situação dos cursos d’água,

bacias e sub-bacias contribuintes, mapas de sondagens e perfis geológicos, etc.;

• Obras hidráulicas – plantas, cortes e elevações das unidades em geral,

abrangendo estruturas de elevatórias, unidades de tratamento e obras especiais

(sifões, travessias,etc.), inclusive detalhamento de sequências executivas

especiais;

• Edifícios e obras de arte – plantas, cortes e elevações das edificações, inclusive

projeto arquitetônico, a exemplo de fachadas e detalhamentos complementares

(esquadrias, acabamentos especificados, etc.) das elevatórias, estações de

tratamento, casas de operadores, etc.;

• Equipamentos – plantas, cortes e elevações de detalhamento das instalações

dos equipamentos previstos, de forma a mostrar a disposição e permitir a

instalação dos mesmos;

• Canalizações – desenhos detalhados das canalizações adjacentes às unidades,

a exemplo de estruturas de elevatórias, unidades de tratamento, etc..

• Redes coletoras – planta esquemática da rede, com a representação dos

coletores e poços de visita (existentes e a implantar) e plantas/perfis com seu

detalhamento complementar incluindo: indicação das cotas de terreno e dos

coletores, profundidade dos coletores junto aos PV’s, numeração, extensão,

diâmetro e declividade de cada trecho, tubos de queda, etc..

• Interceptores e Emissários – plantas e perfis das tubulações e demais desenhos

de detalhamentos das obras de arte especiais (sifões, travessias, etc.) e das

instalações de dispositivos especiais.

- Especificações Técnicas das Obras, Materiais e Equipamentos – as especificações

deverão caracterizar para os diversos serviços previstos, a sua forma de execução, e

para os materiais e equipamentos, as particularidades relacionadas ao seu uso no

projeto e as condições de fornecimento e qualidade exigidas. A terminologia de

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 11

apresentação das especificações deve ser de conhecimento geral, sendo as

terminologias não convencionais devidas de explicação para seu pleno entendimento.

- Orçamento detalhado da obra – deverá ser preparado pelo projetista, constando dos

quantitativos e custos dos serviços, incluídas as desapropriações, despesas para

fornecimento de energia elétrica, etc., e os custos relativos ao

fornecimento/assentamento de todos os materiais e equipamentos necessários;

exigindo-se, ainda, a apresentação das composições de custos específicas e suas

respectivas regulamentações e dos memoriais de quantitativos dos serviços.

- Resumo Técnico do Projeto – será apresentado conforme modelo a ser apresentado

pela COPASA, devendo constar, quando requerido, do cronograma físico-financeiro de

execução das obras.

No Volume I – Diretrizes Gerais das “Diretrizes para Elaboração de Estudos e Projetos”

desenvolvidas pela DPG/SPEG, é apresentada a estrutura de montagem e os documentos

integrantes de um projeto, com a particularização da abrangência requerida para cada um dos

citados documentos, em termos de conteúdo; bem como a forma de apresentação de cada um

deles (memórias, desenhos, especificações e orçamentos).

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

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4 PROJETO BÁSICO DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

4. 1 INTRODUÇÃO

Um Sistema de Esgoto Sanitário completo, em linhas gerais, engloba as seguintes unidades

físicas:

- Ligações prediais;

- Redes coletoras;

- Interceptores;

- Emissários de esgoto bruto e/ou tratado;

- Estações elevatórias de alteamento e/ou reversão de bacias;

- Linhas de recalque;

- Estações de Tratamento de Esgoto – ETEs;

A composição de cada projeto depende de suas particularidades específicas, podendo vir a ser

integrado por uma ou mais unidades de cada tipo; além de apresentar para cada unidade tipo

constituinte uma gama de alternativas de concepção e detalhamento.

Para o desenvolvimento dos projetos destas diversas unidades constitutivas de um Sistema de

Esgoto Sanitário são válidas as Normas da ABNT aplicáveis a cada caso, em suas versões

mais recentes, a saber:

- NBR 9649/86 – Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário;

- NBR 12207/92 – Projeto de interceptores de esgoto sanitário;

- NBR 12208/92 – Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário;

- NBR 12209/92 – Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário;

- NBR 10004/04 – Resíduos sólidos;

- NBR 5626/98 – Instalações prediais de água fria;

- NBR 8160/99 – Sistemas prediais de esgotos sanitários;

- NBR 10844/89 – Instalações prediais de água pluvial.

Além destas normas, no desenvolvimento dos projetos de Sistema de Esgoto Sanitário deverão

ser consideradas as Normas Técnicas da COPASA aplicáveis ao assunto, em vigor, a saber:

- Norma Técnica T.233/0 – Concepção para o Sistema de Esgotamento Sanitário;

- Norma Técnica T.234/0 – Projeto de Redes Coletoras, Interceptores e Emissários de

Esgotos Sanitários;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 13

- Norma Técnica T.235/0 – Projeto de Estações Elevatórias e Linhas de Recalque de

Esgotos Sanitários.

Tais normas técnicas, de maneira geral, estabelecem os critérios e parâmetros de

dimensionamento dos diversos tipos de unidades e de seus sistemas complementares, os

quais deverão ser normalmente utilizados nos dimensionamentos dos projetos; salvo em

situações particulares definidas pela COPASA.

Para o dimensionamento de unidades não cobertas pelas normas técnicas nacionais (a

exemplo de determinados sistemas de tratamento) deverão ser considerados os critérios e

parâmetros indicados em bibliografia especializada, devidamente justificados e previamente

aprovados pelo Engenheiro Coordenador de Projetos da COPASA.

De forma geral, conforme referenciado anteriormente, o projeto básico somente será

desenvolvido após a conclusão, ou a devida atualização, do Estudo Técnico Preliminar

requerido em cada caso, dentre os seguintes estudos:

- Relatório de Diretrizes para Desenvolvimento do Projeto;

- Estudo de Alternativas para Implantação, Ampliação ou Melhorias do Sistema;

- Estudo de Concepção do Sistema.

A identificação do estudo técnico preliminar requerido em cada caso se fará de acordo com as

particularidades de cada projeto demandado, devendo ser proposta pela Contratada e

previamente aprovada pelo Engenheiro Coordenador de Projetos da COPASA.

Tais estudos técnicos preliminares deverão ser desenvolvidos de acordo com seus respectivos

escopos básicos apresentados no Anexo I, guardadas as condições da amplitude da

abordagem requerida em cada caso e devendo ter, sempre, a seguinte estruturação básica:

- Coleta de dados e informações: abrangendo a caracterização da área em estudo

quanto ao meio físico (localização, acessos, clima, relevo e topografia, vegetação,

geologia e pedologia e hidrografia); quanto ao uso e ocupação do solo (características

urbanas, planos diretores/ urbanísticos e identificação de áreas protegidas

ambientalmente ou com restrições de ocupação); quanto à infra-estrutura urbana

(energia elétrica e sistemas de comunicação disponíveis) e quanto aos aspectos sócio-

econômicos (população, atividades econômicas, mercado de trabalho e mão de obra

disponível, materiais de construção e indicadores sócio-econômicos).

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 14

- Caracterização dos sistemas de saneamento existentes: abrangendo descrição sucinta

dos sistemas de drenagem urbana, de coleta e disposição de resíduos sólidos, de

abastecimento de água e de esgotamento sanitário.

- Levantamento do sistema existente de esgotos sanitários: compreendendo:

� descrição detalhada de todas as suas unidades componentes, com registro de

suas características principais e das condições de funcionamento, controle de

operação e manutenção, bem como de suas situações de conservação e

potencialidades de aproveitamento;

� diagnóstico do sistema existente, enfocando a verificação das capacidades das

unidades do sistema e as condições de otimização das mesmas, além das

possibilidades de aproveitamento das estruturas, edificações, instalações e

equipamentos existentes;

- Levantamento dos Estudos e Planos Existentes para a cidade/sistema: compreendendo

a identificação e análise de todos os estudos, projetos e planos existentes que

interfiram com o projeto/sistema em questão;

- Definição dos Elementos para o Projeto: abrangendo a definição da projeção

populacional a ser considerada, a delimitação da área de projeto e suas características

setoriais, a definição dos parâmetros e critérios de projeto e o cálculo final das

contribuições, por sub-bacia, no horizonte de projeto determinado.

- Estudo dos Corpos Receptores: enfocando a definição dos cursos d’água a serem

considerados como corpos receptores, respaldada em estudos hidrológicos, na

caracterização sanitária e ambiental das bacias envolvidas e em estudos de auto-

depuração; além de observadas a situação de disponibilização das áreas de interesse

para as unidades de tratamento e lançamento dos esgotos tratados;

- Formulação e montagem das alternativas de concepção: compreendendo, de acordo

com o tipo do estudo técnico preliminar em execução, os seguintes pontos: formulação

das alternativas de concepção do sistema e pré-dimensionamentos de todas as

unidades constitutivas, com a devida caracterização básica das concepções específicas

por unidade;

- Estimativas de custos e estudo econômico de alternativas: compreendendo, quando

cabível e segundo a natureza do estudo técnico preliminar em execução, a

quantificação dos serviços e materiais/equipamentos requeridos e seus custos de

implantação e o estudo econômico correspondente, computando-se os custos

operacionais dentro do alcance determinado para o sistema;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 15

- Análise técnica, econômica e ambiental da concepção proposta: abrangendo, quando

cabível e segundo também a natureza do estudo técnico preliminar em execução, a

seleção da concepção escolhida, devidamente justificada.

- Estimativa dos serviços necessários para a elaboração do projeto, compreendendo a

identificação, a partir das Planilhas de Serviços e Custos da COPASA, de todos os

serviços necessários ao desenvolvimento do projeto, com respectivos quantitativos e

custos, abrangendo os levantamentos topográficos e geotécnicos, os projetos básico

(hidráulico/sanitário), elétrico e estrutural, e ainda os estudos ambientais requeridos

com base na legislação em vigor.

- Estimativa dos custos de implantação das obras: compreendendo, a partir da

concepção final determinada para o sistema e suas unidades constitutivas e com base

nas Planilhas de Serviços e Custos da COPASA e/ou curvas de custos, projetos

similares, etc., a estimativa dos custos das obras por unidade do sistema proposto, tal

que sejam insumos para a elaboração dos estudos de viabilidade econômica, quando

pertinentes de execução.

4. 2 DIRETRIZES GERAIS PARA DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS BÁSICOS

Apresentam-se, em sequência, algumas definições complementares já estabelecidas pela

equipe técnica da COPASA, a serem consideradas no desenvolvimento dos projetos de

sistemas de esgotos sanitários (SES), ainda que divergentes das normas técnicas da ABNT

referenciadas nas presentes diretrizes.

4.2.1 Estudo Técnico Preliminar

Em caso de Estudo Técnico Preliminar disponível, com execução defasada no tempo, o

trabalho deverá ser atualizado dando ênfase ao levantamento e revisão dos dados e

parâmetros diretamente norteadores do dimensionamento das unidades componentes do

sistema, tais como: projeção populacional, índice de atendimento, contribuição “per-capita”,

implantação de empreendimentos de porte na área, coeficientes de retorno e infiltração, cálculo

das contribuições, averiguação da ocupação e/ou restrição físico-territorial das áreas de

expansão e de previsão das unidades, entre outros.

Particularmente quanto ao estudo de projeção populacional torna-se imperativa a adoção, na

atualização de qualquer trabalho, do resultado censitário mais recente e dos estudos

demográficos desenvolvidos para a COPASA pela Fundação IPEAD – Fundação Instituto de

Pesquisas Econômicas, Administrativas e Contábeis de Minas Gerais.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 16

4.2.2 Alcance do Projeto e Etapalização de Sistemas

O alcance do projeto será definido, caso a caso, e devidamente justificado; entendendo-se

como necessária a sua compatibilização com o final do período de concessão do sistema e/ou

com as condições de otimização impostas pelo próprio aproveitamento das unidades dos

sistemas existentes.

Quando possível, o sistema deverá ser projetado para alcances de maior duração (usualmente

de 20 anos), procedendo-se a etapalização de suas unidades constitutivas, a exemplo das

ETEs que devem ser etapalizadas para atendimento inicial de um período mínimo de 5 (cinco)

anos, apenas ultrapassado em casos devidamente justificados.

Para as elevatórias deverá ser considerado o detalhamento das obras civis para atendimento

de final de plano, ficando a etapalização restrita à implantação gradativa dos conjuntos

elevatórios.

4.2.3 Elementos para o Projeto

Os sistemas de esgotos sanitários deverão ter seus elementos para o projeto assim definidos:

- a vazão de esgoto doméstico deve ser avaliada com base na média do consumo de

água micro medido, estabelecido nos Relatórios Gerenciais e Operacionais da COPASA

(IBG e IBO);

- a taxa de retorno a ser considerada será de 80 % (oitenta por cento);

- a vazão de infiltração deve ser calculada pela área de influência ou pela extensão da

rede com utilização de parâmetros estabelecidos em bibliografia especializada,

devidamente justificados; não devendo, entretanto, ultrapassar a 25% (vinte e cinco por

cento) da vazão média doméstica avaliada.

5.3.3 Projetos de Unidades do Sistema

Nas plantas de locação, indicar coordenadas geográficas e norte verdadeiro e amarrar a

unidade projetada a um ou mais pontos materializados. As dimensões e os ângulos devem ser

tantos que possibilitem boa leitura do projeto para implantação da unidade.

Para as redes coletoras utilizar diâmetro mínimo de 150 mm, em PVC; salvo em casos

especiais, devidamente justificados, a exemplo do adotado para Região Metropolitana de Belo

Horizonte, que tem previsto a utilização do diâmetro mínimo de 200 mm.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 17

O projeto padrão de PV de Setor pode ser utilizado em pontos estratégicos, para receber

esgoto de setores ou bacias. Ele é dotado de cesto em aço inox ou aço carbono que recolhe

sólidos grosseiros, com o objetivo de diminuir manutenção nas redes e interceptores e

melhorar o desempenho das elevatórias à jusante. Outro objetivo é monitorar a qualidade do

esgoto lançado e conscientizar a população da necessidade de não jogar lixo na rede. É

importante realçar que a adoção desse tipo de PV requer manutenção programada que deve

ser fielmente seguida evitando entupimento da rede a montante uma vez que o cesto é fechado

em todos os lados. O PV de Setor deve ser instalado em locais definidos em projeto, de acordo

com a necessidade e após entendimentos entre empresa projetista e coordenador da

COPASA, em consonância com a área operacional.

Para interceptores de diâmetro ≥ 400 mm deverão ser incluídos poços de visita para descarga,

de maneira a permitir o esvaziamento da tubulação ou redução temporária de vazão, em caso

de manutenções corretivas no sistema. Os pontos serão definidos de acordo com o arranjo do

sistema projetado, preferencialmente na interseção entre interceptores e ao longo de grandes

extensões, em consonância com a equipe técnica da COPASA.

No dimensionamento de linhas de recalque será aceita a utilização da Fórmula de Hazen-

Willians, com os coeficientes “C” estabelecidos a partir de bibliografia especializada,

devidamente justificados.

As travessias e trechos especiais sob ferrovias e rodovias em redes coletoras, interceptores ou

linhas de recalque, por processos não destrutivos, deverão ter seus métodos construtivos

justificados por estudo técnico-econômico de alternativas.

Os projetos de reatores anaeróbios (UASB) deverão considerar o seu fechamento, com

sistema de coleta e queima de gases.

De forma geral, no desenvolvimento dos projetos básicos de sistemas de esgotos sanitários

(SES), deverá ser priorizada a utilização dos projetos padrões desenvolvidos pela COPASA. O

Volume II – Utilização dos Projetos Padrões das “Diretrizes para Elaboração de Estudos e

Projetos” desenvolvidos pela DPG / SPEG, deverá ser consultado para fins de conhecimento

da abrangência e forma de utilização.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 18

5 DIRETRIZES ESPECÍFICAS PARA OS PROJETOS POR TIPO DE

UNIDADE

Em sequência, são apresentadas as diretrizes relativas ao desenvolvimento de projetos, de

forma particularizada, de cada uma das unidades constitutivas de um sistema de esgotamento

sanitário (SES), seguindo a estruturação de unidades previstas nas normas da ABNT

anteriormente citadas.

5.1 REDES COLETORAS, INTERCEPTORES E EMISSÁRIOS

Para o desenvolvimento de projetos básicos de redes coletoras, interceptores e emissários

deverão ser seguidas, na íntegra, as condições específicas constantes das Normas Técnicas

NBR 9649/86 da ABNT e T.234/_ da COPASA, além de orientações e instruções

complementares fornecidas pela área técnica da COPASA, através dos Engenheiros

Coordenadores de Projetos.

Se por imposição particular e específica de projeto houver a necessidade de não atendimento a

algum dos requisitos normalizados ou a outra qualquer norma de referência, o fato deverá ser

levado a conhecimento da equipe técnica da COPASA, para prévia aprovação.

De forma geral, o projeto de redes coletoras, interceptores e emissários deve apresentar:

- Mapa Chave com indicação do Sistema Existente;

- Mapa Chave com indicação do Sistema Proposto;

- Memorial Descritivo abrangendo todo o sistema, a caracterização da área de projeto e de

suas bacias e sub-bacias contribuintes, e os respectivos cálculos hidráulicos, com

apresentação das planilhas de dimensionamento;

- Planta em escala reduzida apresentando a distribuição espacial da população, dentro do

limite da área do projeto, para a situação atual e para o horizonte final do projeto;

- Planta em escala reduzida apresentando: limite da área de abrangência do projeto, bacias

e sub-bacias contribuintes e respectivos valores das contribuições (populações e vazões),

em conformidade com as planilhas de cálculo;

- Interferências (adutora, gasoduto, rede pluvial, cabo, galeria) em planta e perfil, a fim de

justificar degraus e/ou declividades;

- Projeto detalhado das travessias e trechos especiais, identificando o método construtivo,

contendo plantas, seção transversal e detalhes, e quando se tratar de transposição de

rodovias ou ferrovias, informar o quilômetro da via no local e as representações gráficas de

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 19

acordo com as Normas Técnicas do órgão concessionário em questão. Travessias e

trechos especiais devem ser contemplados no orçamento;

- Detalhamento das estruturas especiais requeridas (travessias de talvegues e cursos

d’água, trechos sob pilotis, etc.);

- Edificações a serem desapropriadas para a implantação, através de símbolos identificados

em legenda;

- Lançamentos a serem corrigidos depois da implantação do empreendimento, através de

símbolos identificados em legenda;

- Orçamento detalhado dos serviços/materiais (com as respectivas especificações

particulares), a ser revisto após a elaboração do projeto executivo;

- Projeto detalhado de estabilização e contenção das obras em áreas não urbanizadas. A

verificação da estabilidade do terreno deve ser bem avaliada para que o controle do

processo erosivo seja solução definitiva da obra. Existem vários métodos que proporcionam

melhores condições de estabilidade e contenção que devem ser detalhados e orçados para

cada caso, tais como:

• retaludamento e revegetação incorporando o sistema de contenção a soluções

paisagísticas;

• revestimento do terreno com materiais de maior resistência à erosão/abrasão (concreto

projetado, colchão reno);

• soluções como muros de gravidade (gabiões e muros de concreto simples e/ou

ciclópico), solo reforçado, cortinas atirantadas, entre outros;

- Projeto detalhado de via de acesso às unidades, quando localizadas fora de arruamento,

objetivando manutenção e operação, em casos específicos, após entendimentos entre

empresa projetista e coordenador da COPASA, em consonância com a área operacional;

- Dimensionamento e detalhamento das interligações necessárias para solucionar os

lançamentos de esgotos existentes na bacia, identificados a partir das informações obtidas

no cadastro da Copasa e que deverão ser confirmadas por levantamento topográfico.

No caso de interligação em rede ou interceptor existente, fazer verificação hidráulica em função

da nova vazão de contribuição, identificando os PVs (cota de terreno, profundidade, cota de

fundo, degrau) e os trechos a jusante (material, declividade, diâmetro). Apresentar estas

informações no Memorial Descritivo e, sempre que possível, o nome do interceptor e da ETE

que está recebendo a contribuição.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 20

5.1.1 Redes Coletoras

O projeto de redes coletoras deve apresentar:

- Planta de lançamento e planta construtiva da rede coletora, na escala mínima de 1:2000,

com curvas de nível de metro em metro, representando:

� A identificação e nome dos logradouros;

� Os limites de projeto e das bacias e sub-bacias contribuintes;

� Rede coletora existente, com indicação dos PVs e representação da extensão dos

trechos, diâmetro, declividade, cotas de assentamento e material da tubulação;

� Rede coletora projetada (diferenciando-se as etapas construtivas), com

identificação/numeração dos PVs e representação da extensão dos trechos,

diâmetro, declividade, cotas de assentamento e material da tubulação, além das

respectivas relações de materiais;

- Perfis da rede coletora projetada por rua (não por sentido de fluxo) com representação dos

PVs, profundidades e cotas de lançamento, extensão, diâmetro e material por trecho e

interferências;

5.1.2 Interceptores e Emissários

- Memorial descritivo e justificativo, contendo as premissas para seu dimensionamento

(lançamento e carregamento das contribuições) e a definição dos diâmetros de seus

diversos trechos com respectivo material utilizado, levando-se em consideração os critérios

de economicidade, com apresentação das respectivas planilhas de cálculo;

- Detalhamento em planta e perfil do traçado e lançamento do interceptor, em escalas

adequadas (usualmente em escala horizontal de 1:1000 e vertical de 1:100), com indicação

do nome dos logradouros, do tipo de pavimentação, dos PVs ao longo da linha, das obras

especiais, profundidades e cotas de assentamento, identificação dos trechos com extensão,

material e declividade, perfil geotécnico em pontos intermediários, etc.);

- Descrições topográficas da faixa de domínio do interceptor/emissário;

5.2 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS

Nas situações em que o projeto destas unidades apresentar intervenções com áreas de

preservação permanentes de proteção das margens de cursos d’água, deverão ser observados

os dispostos nos instrumentos ambientais legais em vigência, em especial – mas não

exclusivamente – os que se seguem:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 21

- Portaria IEF n.º 02/2009 – Documento Autorizativo para Intervenção Ambiental;

- Resolução CONAMA n.º 303/2002 – Parâmetros, definições e limites de APP; e

- Resolução CONAMA n.º 369/2006 – Casos Excepcionais que possibilitam a intervenção

em APP.Estações elevatórias e linhas de recalque de esgotos sanitários

Para o desenvolvimento de projetos básicos de estações elevatórias e linhas de recalque de

esgotos sanitários deverão ser seguidas, na íntegra, as Normas Técnicas NBR 12.208/92 da

ABNT e T.235/0 da COPASA, além de orientações e instruções complementares fornecidas

pela área técnica da COPASA, através dos Engenheiros Coordenadores de Projetos.

Se por imposição particular e específica de projeto houver a necessidade de não atendimento a

algum dos requisitos normalizados ou a outra norma de referência, o fato deverá ser levado a

conhecimento da equipe técnica da COPASA, para prévia aprovação pelo Engenheiro

Coordenador de Projetos.

De forma geral, o projeto de uma estação elevatória de esgotos sanitários deve apresentar:

- Memorial descritivo e justificativo, contendo:

• o dimensionamento da elevatória e da respectiva linha de recalque, com base

nas vazões de projeto, através do cálculo das perdas de carga contínuas e

localizadas, nos barriletes e na linha de recalque, com respectiva definição das

alturas manométricas de início e de final de plano;

• a definição dos diâmetros e dos materiais das tubulações dos barriletes e da

linha de recalque, conforme estabelecido nas normas técnicas da ABNT e

devidamente fundamentado em critérios econômicos;

• a escolha do modelo e do número de conjuntos elevatórios a serem utilizados,

baseado em critérios econômicos, seguindo as recomendações das normas

técnicas da ABNT e COPASA, aplicáveis ao assunto;

• a representação das curvas características da bomba (desempenho,

rendimento, NPSH) e da folha de dimensões do conjunto elevatório, fornecidos

pelo Fabricante, bem como das curvas das bombas x sistemas com indicação

dos pontos de trabalho resultantes;

• o estudo dos efeitos dos transientes hidráulicos, com definição das pressões

transitórias máximas e mínimas, proteções necessárias e

seleção/dimensionamento do dispositivo de proteção mais adequado ao

sistema;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 22

• o dimensionamento do poço de sucção, conforme normas específicas, e da sala

de bombas/equipamentos, dispondo da melhor forma os espaços e os arranjos

das tubulações e/ou equipamentos, para uma adequada operacionalização da

unidade;

• a definição dos sistemas de acionamento, medição e controle dos conjuntos

elevatórios, e de suas condições de automação;

• a definição de equipamentos para manutenção e serviços auxiliares, tais como:

monovias/talhas e trolleys ou pontes rolantes, etc.

- Projeto de movimentação de terra na área de interesse, com seções de terraplanagem e

definição dos volumes de corte e aterro, com definição, se for o caso, das jazidas de

empréstimo e das áreas de bota-fora, inclusive os levantamentos de campo necessários ao

desenvolvimento do detalhamento das medidas de proteção, tratamento e/ou recuperação

ambiental, eventualmente necessária para tais áreas;

- Projeto arquitetônico das edificações da unidade;

- Projeto detalhado da elevatória, incluído o poço de sucção, contendo plantas, cortes,

detalhes e relações de materiais, abrangendo os arranjos hidráulicos das tubulações e o

assentamento dos equipamentos;

- Projeto do sistema de água potável e das instalações sanitárias, quando pertinente;

- Projeto do sistema de esgotamento/extravasão da unidade, inclusive de sua linha de

recalque;

- Projeto de urbanização, drenagem pluvial e acesso à área da unidade;

- Projeto da linha de recalque, em planta e perfil, em escalas adequadas (usualmente em

escala horizontal de 1:2.000 e vertical de 1:200), com indicação do nome dos logradouros,

do tipo de pavimentação, das conexões requeridas, dos blocos de ancoragem e dos

equipamentos locados ao longo da linha (medidores de vazão, sistemas de proteção dos

transientes hidráulicos, etc.);

- Projeto detalhado das travessias, contendo plantas, seção transversal e detalhes, e quando

se tratar de transposição de rodovias ou ferrovias, contemplar o quilômetro da via no local e

as representações gráficas de acordo com as Normas Técnicas do órgão concessionário

em questão;

- Projeto detalhado das estruturas especiais requeridas, tais como caixas de aparelhos

(medidores, etc.), blocos de ancoragem, etc.;

- Descrição topográfica da(s) área(s) a ser(em) desapropriada(s) para a elevatória e

respectiva linha de recalque;

- Especificações técnicas dos serviços, materiais e equipamentos;

- Orçamento detalhado dos serviços/aquisições necessárias, o qual deverá ser revisto após a

elaboração do projeto executivo, quando cabível.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 23

Observações particulares quanto aos projetos de elevatória e linhas de recalque::

1 - Em caso de utilização de projeto padrão de elevatória de esgotos da COPASA, tem-se que

os projetos de detalhamento civil/hidráulico da unidade já se encontram disponíveis, sendo

necessário apenas o projeto de implantação da unidade no terreno e de suas interligações,

bem como o seu integral dimensionamento. Em relação ao orçamento há que se efetuar sua

adequação, contemplando o fornecimento do conjunto elevatório e do painel elétrico, (conforme

definido no projeto) e a revisão do item de urbanização, conforme o detalhamento proposto

para a unidade.

2 - Para dimensionamento das linhas de recalque de esgotos sanitários deve ser consultada a

NBR 12.215/1992 da ABNT.

Aspectos Relevantes nos Projetos de Elevatórias:

Particularmente sobre o desenvolvimento de projetos de estações elevatórias de esgotos

sanitários, algumas diretrizes constantes da Norma Técnica T.235/0 facultam opções à

projetista, que deverão ser discutidas e acordadas com a equipe técnica da COPASA,

destacando-se dentre elas:

- Dimensionamento do poço de sucção considerando a condição de permuta automática das

bombas.

- Número de conjuntos elevatórios:

A norma T.235/0, em seus itens 4.4.6.2 e 4.4.6.3, orienta o número de conjuntos a ser

adotado em projeto. Entretanto, as denominações “pequenas elevatórias” e “elevatórias

maiores” não têm classificação em conformidade com a Tabela 1, apresentada no item

4.1.1. Portanto, é requerido que a projetista apresente opções de (1 + 1 R) conjuntos e,

pelo menos de (2 + 1 R) conjuntos para as elevatórias não consideradas de grande

porte, para discussão e aprovação prévia da COPASA.

- Subdivisão do poço de sucção:

Na T.235/0, em seu item 4.4.4.4.7 tem-se: “Em poços de sucção de grandes dimensões

é conveniente a adoção de uma parede divisória entre as bombas, com comunicação

através de uma comporta. Nota: Este processo de duas células é conveniente para

limpeza e também quando se prevê instalação de futuras unidades de recalque”.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 24

A solicitação de poços de sucção compartimentados tem-se verificado também no

desenvolvimento de projetos de pequeno porte, por solicitação da área operacional da

COPASA - Região Metropolitana. Portanto, recomenda-se o estabelecimento, em

reunião prévia e com registros em ata, da adoção ou não desta sistemática nos projetos

de pequeno porte.

- Medição de vazão.

Os critérios e equipamentos a serem empregados para as medições de vazão, se de

jusante e/ou de montante da elevatória, deverão ser discutidos com a Equipe Técnica

da COPASA e registrados em ata de reunião. Poderão ser usados medidores Parshall

e/ou medidores do tipo eletromagnético ou ultrassônico.

- Utilização de inversores de frequência

O emprego de inversores de frequência, nas partidas dos conjuntos de recalque,

possibilita a obtenção de maiores tempos de ciclo e redução do número de

religamentos. Quando da utilização deste dispositivo de partida e controle deverá ser

definida a redução ou não do volume do poço de sucção, devido à possível alteração da

correspondência biunívoca entre altura manométrica e vazão, em frequências

reduzidas. Logo, o emprego de inversores deverá ser analisado com a equipe técnica

da COPASA, para cada situação específica, em função do porte da unidade, das

especificidades do sistema em questão e dos custos envolvidos.

- Para elevatórias posicionadas em áreas urbanas e/ou próximas de áreas de ocupação,

deverá ser discutida com a equipe técnica da COPASA a adoção de medidas contra a

exalação de odores, tais como a utilização de: tampas com selo hídrico, exaustores eólicos,

desodorizadores, etc.

- Para as situações onde o fornecimento de energia elétrica apresenta histórico de

interrupções e/ou as condições ambientais locais não permitem o extravasamento dos

esgotos em caso de paralização da unidade, deverá ser discutida com a equipe técnica da

COPASA e registrada em ata de reunião, a definição sobre a adoção de poço pulmão ou

grupo gerador.

5.3 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS – ETE

O nível do tratamento e a eficiência a ser obtida para o efluente tratado final estão diretamente

ligados à legislação específica, que prevê padrões de qualidade para o efluente e para o corpo

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 25

receptor; que são, portanto, duas condições a serem atendidas em um projeto de tratamento

de esgotos.

O Estudo Técnico Preliminar que antecede ao projeto deve abranger as definições e ditar

condições para os seguintes aspectos: impacto ambiental do lançamento no corpo receptor,

objetivos do tratamento e poluentes a serem removidos, nível do tratamento e eficiências

requeridas; seguindo basicamente, o estabelecido na Norma Técnica T.233/0 – da COPASA.

A adequação da qualidade do efluente tratado para lançamento em atendimento aos padrões

de qualidade e do corpo receptor está associada aos conceitos de nível de tratamento e

eficiência do tratamento.

Usualmente, o tratamento dos esgotos sanitários se classifica conforme os seguintes níveis:

- Preliminar;

- Primário;

- Secundário;

- Terciário.

O tratamento preliminar deve estar presente em todas as estações de tratamento de esgotos

sanitários em nível primário, secundário ou terciário.

Define-se o nível do tratamento de uma ETE pelo seu maior nível de remoção de poluentes.

Assim, uma ETE que apresente remoção de sólidos grosseiros (tratamento preliminar),

retenção de sólidos sedimentáveis (decantação primária – tratamento primário), transformação

da matéria orgânica (processos biológicos – tratamento secundário) é classificada como uma

ETE em nível secundário.

Uma ETE em nível secundário poderá ou não apresentar em seu fluxograma unidades do

tratamento em nível primário.

5.3.1 Principais sistemas de tratamento de esgotos sanitários

Na sequência são descritos os principais sistemas de tratamento de esgotos, em nível

secundário, a saber:

5.3.1.1 Lagoas de estabilização e variações

− Lagoa facultativa

− Lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa

− Lagoa aerada facultativa

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 26

− Lagoa aerada de mistura completa seguida de lagoa de decantação

− Lagoa de alta taxa

− Lagoas de maturação

5.3.1.2 Disposição no solo

− Infiltração lenta

− Infiltração rápida

− Infiltração subsuperficial

− Escoamento superficial

− Terras úmidas construídas

5.3.1.3 Sistemas anaeróbios

− Filtro anaeróbio

− Reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente – UASB

− Reator anaeróbio UASB seguido de pós-tratamento

5.3.1.4 Lodos ativados

− Lodos ativados convencional

− Lodos ativados por aeração prolongada

− Lodos ativados de fluxo intermitente

− Lodos ativados com remoção biológica de nitrogênio

− Lodos ativados com remoção biológica de nitrogênio e fósforo

5.3.1.5 Reatores aeróbios com biofilmes

− Filtro de baixa carga

− Filtro de alta carga

− Biofiltro aerado submerso

− Biodisco

5.3.2 Condições específicas para a elaboração dos projetos

A iniciação do desenvolvimento dos projetos de uma Estação de Tratamento de Esgotos – ETE

está vinculada aos seguintes elementos necessários:

− Estudo Técnico Preliminar, conforme estabelecido anteriormente, contendo a definição

do tratamento proposto, com respectivo estudo comparativo das soluções tecnicamente

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 27

possíveis, quando cabível, e as diretrizes para o dimensionamento das unidades

integrantes da alternativa escolhida;

− Levantamento topográfico planialtimétrico e cadastral da área da ETE e das faixas de

caminhamento da chegada do interceptor e do emissário do efluente tratado;

− Sondagens de reconhecimento da natureza do terreno e dos níveis do lençol freático na

área da ETE e do interceptor e emissário;

− Informações quanto à disponibilidade de energia elétrica.

5.3.2.1 Avaliação do estudo técnico preliminar (concepção do tratamento)

Na fase de projeto, se porventura certas características ou parâmetros previamente definidos

venham a ser modificados, com o surgimento de novas alternativas e tecnologias, ou surjam

dúvidas em relação às conclusões da concepção proposta, deve ser realizada uma reavaliação

ampla do estudo para otimização do sistema, dentro do mesmo padrão previsto na elaboração

da concepção.

5.3.2.2 Localização da ETE

Para a escolha do local adequado ao assentamento da ETE devem ser considerados:

− O custo e a facilidade de desapropriação do terreno;

− As condições topográficas e geotécnicas do terreno;

− A estabilidade contra erosão;

− O menor desnível geométrico médio relativamente ao lançamento no corpo receptor;

− O terreno situado em cota superior à da máxima inundação, se possível, caso contrário,

com possibilidade de proteção adequada;

− A possibilidade de acesso ininterrupto;

− A disponibilidade de área que satisfaça à necessidade presente e à expansão futura, e,

quando couber, à implantação de reserva legal;

− A facilidade de fornecimento de energia elétrica e água de serviço;

− O mínimo remanejamento de interferências;

− A menor movimentação de terra;

− A influência nas condições ambientais;

− O distanciamento com a mancha urbana de modo a evitar conflitos.

A definição do local onde se prevê a implantação da ETE deve ser acordada com a COPASA

(áreas de projeto, obra e operação), a Prefeitura Municipal e a Contratada. Esta ultima deverá,

ainda, pesquisar junto a todos os órgãos atuantes na região, se a área de implantação da obra

não sofrerá intervenções a curto ou em longo prazo.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 28

A ocupação da área deverá respeitar as prescrições da Lei Estadual 14.309 de 19/06/2002

quanto à faixa de preservação permanente e área restritiva para reserva legal.

5.3.2.3 Conceituação do tratamento

A Estação de Tratamento dos Esgotos - ETE deverá cumprir dois objetivos principais: o de

remoção dos sólidos em suspensão e o de estabilização da matéria orgânica (DBO5). Para

atendimento aos parâmetros de lançamento tanto do efluente tratado, como também do corpo

receptor, tais objetivos poderão ser conseguidos com um sistema de tratamento em nível

secundário. Diversas modalidades de processos convencionais de tratamento de esgotos e

variações destes processos se prestam a atender os requisitos requeridos.

Em item anterior (de número 5.4.1), foram listados os principais sistemas de tratamento de

esgotos sanitários. Cada processo se acerca de características próprias que poderão constituir-

se em vantagens, desvantagens, uso imperativo, ou mesmo impedimento.

A escolha de um processo de tratamento a ser empregado está diretamente vinculada ao porte

da comunidade, à disponibilidade de áreas e suas condições topográficas, ao valor venal

destas áreas, à mão-de-obra disponível na região para operação e manutenção do sistema, à

disponibilidade de energia elétrica e seu valor tarifário, dentre outros.

As diretrizes sobre a conceituação de processos que se apresentam neste trabalho estão

bastante direcionadas para localidades de pequeno e médio portes, para as quais se excluem

os sistemas de lodos ativados, modalidade convencional, e outras derivações que requeiram o

emprego de uma fase de tratamento em nível primário independente, somente passíveis de

serem viáveis para grandes unidades. A inclusão de tratamento em nível primário,

decantadores primários, exige sistema de tratamento de lodo, normalmente digestores, de

elevada complexidade operacional.

Assim, do exposto, não são usualmente recomendadas as seguintes modalidades de

tratamento para sistemas direcionados para pequeno e médio portes.

− Lodos ativados convencional;

− Lodos ativados de fluxo intermitente, modalidade convencional;

− Lodos ativados com remoção biológica de nitrogênio;

− Lodos ativados com remoção biológica de nitrogênio e fósforo;

− Filtro de baixa taxa; e

− Biofiltro aerado submerso.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 29

As modalidades de tratamento embasadas na disposição no solo padecem de pouca

experiência em nosso país e, portanto, são ainda pouco difundidas e se dispõe de poucos

parâmetros específicos de projeto adaptados para nossa condição climática.

As lagoas de estabilização e variantes são unidades que atendem os requisitos e aliam

simplicidade operacional e pouco ou nenhum consumo energético. Apresentam como

desvantagem as grandes áreas requeridas para sua implantação.

Os reatores de manta de lodo e fluxo ascendente – reatores UASB usualmente não produzem

um efluente que atenda à maior parte dos padrões de lançamento. Portanto, deverão ser

considerados admitindo-se um pós-tratamento.

Assim exposto, a definição da modalidade de tratamento a ser empregada deverá ser cotejada

econômica e financeiramente contemplando, no mínimo, as seguintes alternativas:

− Lagoas de estabilização e suas variantes;

� Lagoa facultativa;

� Lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa;

� Lagoa anaeróbia seguida de lagoa aerada facultativa;

� Lagoa aerada de mistura completa seguida de lagoa de decantação;

− Reatores UASB seguidos de pós-tratamentos

� UASB seguidos de filtros biológicos percoladores – filtros de alta taxa;

� UASB seguidos de lagoa facultativa ou outra modalidade;

� UASB seguidos de reator de lodos ativados, aeração convencional;

� UASB seguidos de disposição no solo.

− Reatores de lodos ativados, aeração prolongada;

Especificamente para pequenos aglomerados e/ou pequenas bacias de contribuição, isoladas

do plano de reunificação dos esgotos, poderá ser empregada a associação de tanques

sépticos seguidos de filtros anaeróbios. Ainda para este tipo de ocupação urbana, e não

havendo corpo receptor, o efluente tratado deverá ser disposto em sumidouros ou valas de

infiltração. Estas unidades a serem implantadas poderão ser moldadas “in-loco” ou adquiridas

pré-fabricadas; sendo que seus critérios e parâmetros de dimensionamento não serão

apresentados neste trabalho por serem, ampla e detalhadamente, apresentados na NBR

7229/1992 da ABNT, que deve ser seguida em tais projetos.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 30

5.3.3 Parâmetros e critérios básicos de projeto

Para o desenvolvimento de projetos de estações de tratamento de esgotos sanitários deve

prevalecer as condições exigíveis na Norma Técnica NBR 12209/92 da ABNT, aplicável aos

seguintes processos de tratamento:

a) separação de sólidos por meios físicos,

b) filtração biológica,

c) lodos ativados,

d) tratamento de lodo.

Nos itens seguintes são apresentadas súmulas dos conceitos, critérios e parâmetros de projeto

de algumas unidades constitutivas de uma ETE, em particular daquelas não contempladas pela

referida norma técnica da ABNT, a exemplo das lagoas de estabilização e dos reatores

anaeróbios.

5.3.3.1 Tratamento preliminar

O tratamento em nível preliminar consiste em remover os sólidos grosseiros, areia e gorduras

presentes no afluente bruto dos esgotos domésticos. São operações estritamente físicas, isto

é, sem o concurso de processos químicos ou biológicos.

Em linhas gerais, e na sequência, uma unidade de tratamento preliminar é composta por:

− Unidade de gradeamento;

− Caixas ou canais de sedimentação de areia;

− Medição de vazão e controle em canal aberto;

− Caixas escumadoras (flotação de gorduras).

A utilização de caixas escumadoras para remoção de material gorduroso não é prática usual

em projetos da COPASA. A sua aplicação deverá ser previamente discutida com a equipe

técnica das áreas de projeto e operação.

Para dimensionamento das unidades de gradeamento deverá ser consultada a NBR

12.208/1992 da ABNT; e para as unidades de sedimentação de areia deverá ser consultada a

NBR 12.209/1992 da ABNT.

5.3.3.1.1 Gradeamento

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 31

− Deverá ser de limpeza mecânica quando a vazão afluente final for igual ou superior a

250 L/s ou quando o volume de material a ser retido diariamente justifique este

equipamento;

− Quando a limpeza for mecanizada, recomenda-se a instalação de pelo menos duas

unidades em paralelo;

− A adoção de apenas uma unidade mecanizada implica na necessidade de canal

paralelo com grade de limpeza manual e com mesmo espaçamento entre barras;

− Antecedendo às grades mecanizadas deverá ser prevista a instalação de grade

grosseira, de limpeza manual, para proteção do equipamento;

− Classificação das grades segundo o espaçamento livre entre barras (a):

� grade grosseira ..................................................................................... a > 100 mm

� grade grossa .......................................................................... 40 mm < a ≤ 100 mm

� grade média ............................................................................. 20 mm < a ≤ 40 mm

� grade fina ................................................................................ 10 mm ≤ a ≤ 20 mm

− Critérios de dimensionamento

� a velocidade no canal de acesso à grade não deverá ser inferior a 0,40 m/s;

� a máxima velocidade, para a vazão afluente final, não deverá ultrapassar 1,20 m/s

(NBR 12.208 da ABNT);

� a perda de carga mínima a ser considerada será de:

• limpeza manual = 0,15 m

• limpeza mecânica = 0,10 m

� Para o caso de limpeza manual, a perda de carga deverá ser calculada para 50% de

obstrução da grade;

− Dimensões usuais das barras

� grades grossas/grosseiras: (3/8” x 2”) – (3/8” x 2 ½”) – (1/2” x 1 ½”) – (1/2” x 2”)

� grades médias: (5/16” x 2”) – (3/8” x 1 ½”) – (3/8” x 2”)

� grades finas: (1/4” x 1 ½”) – (5/16” x 1 ½”) – ( 3/8” x 1 ½”)

− Quantidade de material retido

A quantidade de material gradeado é influenciada pelas condições locais, hábitos da

população, época do ano etc. Dados apresentados por Schroepfer mostram a variação da

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 32

quantidade de material retido em relação à abertura livre entre barras das grades, devendo ser

aplicada aos projetos onde não se tem pesquisa particular de dados:

Tabela 1 – Quantitativo de material retido conforme espaçamento livre das grades

Abertura livre (cm) Material retido (L/m³)

2,00 0,038

2,50 0,023

3,50 0,012

4,00 0,009

− Considerações gerais para projetos de gradeamento

• as grades de limpeza manual deverão ser assentadas em ângulo de 45º a 60º com

a horizontal;

• as grades de limpeza mecanizada deverão ser assentadas em ângulo de 60º a 90º

com a horizontal;

• as grades de limpeza manual não deverão ser chumbadas no canal. Deverão

apresentar encaixes que possibilitem sua retirada sem necessidade de interromper

o fluxo afluente;

• quando da utilização de grade de limpeza mecanizada, o projeto deverá ser

discutido com a equipe técnica da COPASA, para definição do modelo a ser

empregado;

• o material de confecção das grades deverá ser o aço carbono devidamente tratado

e pintado para trabalho imerso em esgoto. A utilização de aço inoxidável deverá

ser acordada com a equipe técnica da COPASA.

5.3.3.1.2 Desarenadores

− Deverá ser de limpeza mecânica quando a vazão afluente final for igual ou superior a

250 L/s ou quando o volume de material a ser retido diariamente justifique este

equipamento;

− Quando a unidade desarenadora for mecanizada, recomenda-se a instalação de pelo

menos duas unidades em paralelo;

− Para unidades de limpeza manual (canais desarenadores), recomenda-se a

implantação de duas unidades em paralelo, cada qual dimensionada para atendimento

da vazão máxima de final de plano;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 33

− Para pequenas comunidades, admite-se a implantação de um único canal desarenador

acompanhado de “by-pass” para utilização quando das necessárias limpezas;

− A velocidade nos canais desarenadores, de limpeza manual, deverá situar-se na faixa

de 0,30 m/s com ± 20%. Esta velocidade deverá ser verificada para a vazão mínima de

início de plano e máxima de final de plano;

− O controle das velocidades no interior dos canais desarenadores deverá ser efetuado

pela implantação de medidor de regime crítico à jusante, devendo para tal ser

empregado o Medidor Parshall. Para tanto a soleira do trecho convergente (também

chamado de crista do medidor) deverá ser assentado com rebaixo relativo à soleira dos

canais desarenadores. Este rebaixo é dado pela expressão de cálculo:

( )( )RH

RH

Q

Q

máximo

imo

máximo

mínimo

−= min

Onde:

R = rebaixo requerido (cm);

Hmínimo = altura da lâmina no interior do canal desarenador, ditado pela garganta do

medidor Parshall, a jusante, e para a vazão mínima de início de plano (cm);

Hmáximo = altura da lâmina no interior do canal desarenador, ditado pela garganta do

medidor Parshall, a jusante, e para a vazão máxima de final de plano (cm);

Qmínimo = vazão mínima de início de plano (L/s);

Qmáximo = vazão máxima de final de plano (L/s).

− Os canais desarenadores serão providos de rebaixo para depósito de areia. O volume a

ser considerado será para acúmulo de aproximados 10 dias. A limpeza terá a

frequência de sete dias, o que significa que cada canal deverá ser limpo quando o

depósito apresentar-se com 70% de seu volume tomado. Para o cálculo da produção de

areia admitir a taxa de 40 L/1000 m³ de esgoto afluente. A produção diária deverá ser

embasada na vazão média afluente;

− No depósito de areia devem ser projetados anteparos transversais removíveis.

Destinam-se a evitar que o espaço destinado ao depósito sirva para a corrente líquida

(aumentando a seção de escoamento e reduzindo a velocidade desejável). O número

de anteparos deverá ser estabelecido dividindo-se o comprimento total do canal pela

largura útil, tomando-se o número inteiro da divisão;

− A largura dos canais desarenadores será estabelecida visando à obtenção da

velocidade próxima de 0,30 m/s (com ± 20%). A expressão de cálculo é a seguinte:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

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( )RH

QB

máximo

máxima

−×=30,0

Onde:

B = largura do canal desarenador (m);

Qmáximo = vazão máxima afluente de final de plano (m³/s);

Hmáximo = altura da lâmina ditada pela equação do medidor Parshall e para a

vazão máxima de final de plano (m);

R = rebaixo estabelecido para assentamento da crista do medidor relativo ao fundo

do canal desarenador (m).

− Comprimento dos canais desarenadores. Já considerado um acréscimo de 50% para

compensar turbulências, adota-se para o comprimento das caixas de areia valor

correspondente a 22,50 da altura da lâmina. Assim, tem-se: L = 22,50 (H – R). Este

valor atende ao prescrito na NBR 12.209/2000, para remoção mínima de 95% em

massa das partículas com diâmetro igual ou superior a 0,20 mm (densidade de 2,65).

− A taxa de escoamento superficial, nos desarenadores tipo canais, deverá estar

compreendida entre 600 m³/m².d e 1.300 m³/m².d (conforme NBR 12.209);

− O emprego de caixas de areia com raspadores mecanizados e/ou aeradas deve ser

objeto de discussão com a equipe técnica da COPASA, para definição do tipo de

equipamento a ser empregado. Os projetos deverão ser desenvolvidos em atendimento

à utilização de equipamentos standard dos fabricantes.

5.3.3.1.3 Medidor Parshall

No tratamento preliminar, o medidor Parshall alia duas finalidades: a medição da vazão

afluente ao tratamento e o controle das velocidades no interior dos canais desarenadores.

O medidor Parshall, também conhecido por Calha Parshall, é um medidor de vazão para

canais abertos. É constituído de uma estrutura com paredes verticais, possuindo na entrada

um trecho convergente plano, um trecho contraído ou estrangulado em declive e seção

constante e, na saída, um trecho divergente em aclive. O trecho convergente de soleira plana,

também chamado de crista do medidor, produz um nível no líquido que está diretamente

relacionado com a vazão.

Com o auxílio de um medidor de nível externo adequado, podem-se obter correspondências da

altura com a vazão, com boa precisão. Através de observações e experiências, os resultados

obtidos correspondem à expressão do tipo:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 35

Q = KHn, onde:

K é uma constante que depende das dimensões da calha e ajuste da unidade de

engenharia;

n é um valor que difere ligeiramente de 3/2.

Observação: Tais coeficientes de dimensionamento do medidor Parshall, bem como os dados

dimensionais e as faixas de utilização por tamanho do medidor, são usualmente obtidas em

bibliografia técnica especializada.

Para a utilização dos medidores Parshall devem ser observadas as seguintes particularidades:

− Os medidores Parshall deverão ser adquiridos pré-fabricados para inserção no canal,

preferencialmente em FBPra de vidro;

− A instalação deverá priorizar o escoamento livre, pois assim é necessário apenas um

medidor de nível no trecho convergente;

− O medidor de nível a ser utilizado deverá ser, preferencialmente, o ultra-sônico,

precisão de ± 0,25% FE, com transmissão à distância através de sinal elétrico - sinal

analógico 4 -20 mA, com conversor para leitura direta (L/s) e totalização (m³);

− A escolha do medidor Parshall deverá atender às variações de mínima vazão de início

de plano e máxima vazão de final de plano. Deve-se priorizar o de menor garganta

(seção estrangulada) e que atenda à variação requerida.

5.3.3.1.4 Caixa escumadora – removedora de gordura

A inclusão de caixa removedora de gordura no tratamento preliminar deverá ser objeto de

discussão e anuência por parte da equipe técnica da COPASA, com registro em ata de

reunião. Esta unidade não tem sido usualmente empregada nos projetos elaborados para a

empresa.

Entretanto, com a difusão do emprego de reatores anaeróbios de manta de lodo – UASB, tem-

se observado uma série de problemas operacionais devido ao acúmulo de material gorduroso

nos separadores trifásicos – câmara de biogás. Portanto, nos projetos que requeiram a

inclusão desta unidade deverão ser observados os seguintes itens:

− Em conformidade com o porte do projeto poderão ser adotadas caixas escumadoras

com ou sem removedor mecanizado. O emprego de equipamento de retirada do

sobrenadante deverá ser autorizado pela equipe técnica da COPASA;

− As caixas poderão ter seção circular ou retangular, em planta.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 36

− Para caixas não equipadas com removedor mecanizado e sem insuflação de ar

comprimido, deverá ser priorizado o emprego de fundo em tronco de cone ou tronco

piramidal para diminuição de acúmulo de sedimentos;

− O volume da caixa de gordura deverá proporcionar tempo de detenção mínimo de 3

(três) minutos;

− A velocidade ascensional das partículas a ser considerada no dimensionamento será de

4 mm/s (24 cm/min), o que corresponde a uma taxa de aplicação de sσ =14,40 m³/m².h;

− A área superficial da caixa de gordura deverá ser determinada para a máxima vazão de

projeto:

( )s

máxima hmQ

3

=

− A altura da caixa será determinada de maneira a atender ao volume requerido para o

tempo de detenção mínimo de 3 minutos e a área que satisfaça a taxa de aplicação:

A

VH =

− O volume de material graxo retido poderá ser avaliado arbitrando-se uma taxa média de

25 mg/L de esgoto afluente e uma densidade de 900 g/L.

− Ar comprimido. O emprego de ar comprimido nas caixas de gordura contribui para a

aceleração do processo, aumentando a eficiência. A quantidade de ar a ser aplicada,

geralmente, está compreendida entre 0,20 a 0,40 m³ de ar para cada m³ de esgoto

afluente.

5.3.3.2 Tratamento em nível secundário

5.3.3.2.1 Lagoas facultativas

Relação dimensional e número de unidades - A relação comprimento/largura e o número de

lagoas a serem empregadas, se única ou unidades em paralelo, estão diretamente

relacionadas com a condição do terreno e sua topografia. Caberá à projetista desenvolver

arranjo adequado às condições locais e que apresente a melhor otimização nos serviços de

terraplenagem;

Distanciamento da área urbana - Para as lagoas facultativas recomenda-se um distanciamento

mínimo de 300 metros de qualquer ocupação urbana. Deverá ser pesquisada a tendência da

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 37

expansão urbana, com vista a assegurar este distanciamento mínimo durante a vida útil do

projeto;

− Parâmetros de dimensionamento - São dois os principais parâmetros de

dimensionamento de uma lagoa facultativa: a taxa de aplicação superficial e o tempo de

detenção hidráulica.

− Taxa de aplicação superficial: Para regiões com inverno e insolação moderados,

recomenda-se a taxa de aplicação superficial entre 120 a 240 kgDBO5/ha.d. A taxa

mais usualmente utilizada tem sido de 180 kgDBO5/ha.d. A avaliação da taxa adequada

poderá ser feita pela expressão de Mara e Pearson que relaciona a taxa de aplicação

com a temperatura média local:

Ts 072,150L ×=

Onde:

Ls = taxa de aplicação superficial (kgDBO5/ha.d;

T = temperatura média do ar, ºC.

− Tempo de detenção hidráulica: O tempo de detenção hidráulica requerido varia com as

condições climáticas local, notadamente a temperatura. Tempos de detenção hidráulica

variando de 15 a 45 dias são usualmente adotados;

− Profundidade da lagoa facultativa: Se estabelecidos o tempo de detenção hidráulica e a

taxa de aplicação superficial, fica determinada a profundidade da lagoa facultativa. No

entanto, é mais conveniente arbitrar-se uma profundidade e, com a área superficial

estabelecida, calcular-se o tempo de detenção e verificar seu ajuste dentro dos limites

citados. Para lagoas facultativas são adotadas profundidades que variam entre 1,50 m e

3,00 m. Uma boa sistemática de projeto é adotarem-se caixas de saída com comportas

vertentes e que possibilitem a variação de nível, por exemplo: de 1,80 m até 2,50 m.

Nota: As dimensões de comprimento e largura determinadas neste dimensionamento

são as de meia profundidade da lagoa.

Aspectos construtivos:

− A inclinação dos taludes interno e externo da conformação dos diques da lagoa deverá

ser objeto de estudo geotécnico, função das alturas e das características do terreno,

com base em ensaios de geotecnia;

− A área de pano de fundo das lagoas deverá ter seu terreno analisado quanto a

permeabilidade “in-situ” e de laboratório;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 38

− Não havendo material argiloso na área de projeto, deverá ser pesquisada jazida nas

imediações, com obtenção de amostras e ensaios;

− Deverá ser realizada análise econômico-comparativa entre alternativas de

impermeabilização por solo argiloso ou aplicação de manta de PEAD;

− Deverá ser considerada uma borda livre mínima de 0,50 m;

− Os taludes internos, na linha de contato com o nível d’água, devem ser protegidos

contra as ações das ondas e crescimento de vegetais. Recomenda-se a aplicação de

placa de concreto, levemente armada (tela fina), que deve se estender pelo menos 0,50

m para cima do nível máximo e 0,50 m para baixo do nível mínimo;

− Os taludes externos deverão ser gramados para evitar erosão;

− O coroamento dos taludes deverá apresentar largura mínima da ordem de 4,00 m para

possibilitar tráfego das equipes de manutenção. Deverá ter acabamento em lama

asfáltica, CBUQ ou outra pavimentação a ser acordada com a equipe técnica da

COPASA;

− Deverá ser previsto um mínimo de duas entradas na lagoa, adotando-se para unidades

maiores um distanciamento máximo de 50 m entre entradas. As entradas deverão ser

locadas no sentido da maior dimensão das lagoas e terem suas bocas de lançamento

posicionadas a 1/3 do comprimento. Os lançamentos deverão ser submersos;

− A caixa de saída deverá situar-se na extremidade oposta das entradas. Não deverá

posicionar-se alinhada com nenhuma das entradas. Deverá ser prevista placa defletora

até 30 cm abaixo do NA máximo, para evitar saída de material flutuante como algas,

escumas, etc.;

− É recomendável o emprego de comportas vertentes para variação de nível, executadas

em alumínio ou aço inoxidável;

− Não será necessária a adoção de descarga de fundo acoplada na caixa de saída, salvo

quando expressamente solicitado pela equipe técnica da COPASA;

− Antes do encaminhamento final do efluente tratado é necessária a medição de vazão, o

que poderá ser feita através de Medidor Parshall.

5.3.3.2.2 Lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa

Relação dimensional e número de unidades - A relação comprimento/largura e o número de

lagoas a serem empregadas, se única ou unidades em paralelo, estão diretamente

relacionadas com a condição do terreno e sua topografia. Caberá à projetista desenvolver

arranjo adequado às condições locais e que apresente a melhor otimização nos serviços de

terraplenagem. Uma configuração bastante corriqueira para sistemas de menor porte é a

adoção de duas lagoas anaeróbias e uma única facultativa;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 39

Distanciamento da área urbana - Para as lagoas anaeróbias recomenda-se um distanciamento

mínimo de 500 metros de qualquer ocupação urbana. Deverá ser pesquisada a tendência da

expansão urbana, com vista a assegurar este distanciamento mínimo durante a vida útil do

projeto;

Parâmetros de dimensionamento - São dois os principais parâmetros de dimensionamento de

uma lagoa anaeróbia: o tempo de detenção hidráulica e a taxa de aplicação volumétrica.

− Tempo de detenção hidráulica: Varia de um mínimo de 3 (três) dias até o máximo 6

dias. Tempos menores que 3 (três) dias não garantem a manutenção de uma

população bacteriana estável e para tempos maiores que 6 (seis) dias a lagoa poderá

se comportar como facultativa. As lagoas anaeróbias têm de funcionar como lagoas

anaeróbias estritas, não podendo oscilar entre condições anaeróbias, facultativas e

aeróbias (Marcos Von Sperling). Portanto, no dimensionamento das lagoas anaeróbias

é necessário estudar a curva de projeção das vazões afluentes. Caso o

dimensionamento de final de plano não permita obter como limite máximo os 6 dias, em

início de plano, torna-se necessária a etapalização da unidade de tratamento. Outra

diretriz é implantar duas unidades paralelas e, em início de plano, operar uma das

unidades com vazão compatível como modalidade facultativa;

− Taxa de aplicação volumétrica: As taxas mais usualmente adotadas em nosso meio

estão na faixa de: Lv = 0,10 a 0,30 kgDBO5/m³.d;

− Profundidade: Deverá ser adotada profundidade elevada, entre 4 e 5 metros. Quando

não houver unidade de remoção de areia, a lagoa anaeróbia deve ser dotada e

profundidade adicional, pelo menos 0,50 m, junto à entrada, estendendo-se por pelo

menos 25% da área de fundo;

− Lagoa facultativa: A lagoa facultativa na sequência da lagoa anaeróbia poderá ser

dimensionada segundo o mesmo critério adotado para a lagoa facultativa estrita.

Recomenda-se a adoção de uma taxa de aplicação ligeiramente inferior. A matéria

orgânica de mais fácil estabilização é removida na lagoa anaeróbia. O remanescente da

matéria orgânica é de degradação mais difícil, de estabilização mais lenta. Valor de taxa

de aplicação de 150 kgDBO5/ha.d é bastante adequado para as nossas condições;

− A eficiência a ser considerada para a lagoa anaeróbia será de 50% na remoção da taxa

de DBO5.

Aspectos construtivos - Para as lagoas seriadas, anaeróbia seguida de facultativa, são

aplicadas as mesmas considerações atribuídas para a lagoa facultativa, às quais se acrescem:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 40

− A lagoa anaeróbia deverá, o quanto possível, ser dotada de uma distribuição do

efluente tendendo para um reator anaeróbio de manta de lodo. Quanto melhor a

distribuição maior, mais rápido o contato biomassa-esgoto;

− Havendo duas ou mais unidades de lagoa anaeróbia, o sistema deverá ser dotado de

caixa distribuidora de vazão que possibilite partições desiguais de vazão para uma e

outra lagoa. Em início de plano, poderá ocorrer que a operação das duas ou mais

lagoas anaeróbias não tenham substrato suficiente para tornarem-se estritamente

anaeróbias. Nesta situação alivia-se uma das unidades (que operará como facultativa) e

sobrecarrega(m)-se a(s) outra(s).

5.3.3.2.3 Lagoas aeradas facultativas

Relação dimensional e número de unidades - A relação comprimento/largura e o número de

lagoas a serem empregadas, se única ou unidades em paralelo, estão diretamente

relacionadas com a condição do terreno e sua topografia. Caberá à projetista desenvolver

arranjo adequado às condições locais e que apresente a melhor otimização nos serviços de

terraplenagem;

Distanciamento da área urbana - Para as lagoas aeradas facultativas recomenda-se um

distanciamento mínimo de 300 metros de qualquer ocupação urbana. Deverá ser pesquisada a

tendência da expansão urbana, com vista a assegurar este distanciamento mínimo durante a

vida útil do projeto;

Parâmetros de dimensionamento:

Tempo de detenção: t = 5 a 10 dias

Profundidade: h = 2,50 a 4,50 m.

Requisito de oxigênio.

− ( ) 1000/..0

SSQaRO −= Onde:

RO = requisito de oxigênio (kgO2/d);

a = coeficiente, varia de 0,8 a 1,2 kgO2/kgDBO5;

Q = vazão afluente (m³/d);

S0 = concentração de DBO5 total (solúvel + particulada) afluente (g/m³);

S = concentração de DBO5 solúvel efluente (g/m³);

DBO solúvel efluente

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− tK

SS

.1

0

+= para K variando de 0,6 a 0,8 d-1 e temperatura de 20ºC

− Para outras temperaturas, corrigir K pela expressão: 20

20.

−= T

T KK θ

− Adotar θ = 1,035.

DBO particulada efluente

− A DBO particulada é causada pelos sólidos suspensos no meio líquido. A quantidade de

sólidos suspensos está diretamente relacionada com a densidade de potência

introduzida na lagoa e pode ser avaliada pela tabela 2, a seguir:

Tabela 2 – Concentração de sólidos que podem ser mantidos em suspensão, em função da

densidade de potência.

Densidade de potência (W/m³) SS (mg/L)

0,75 50

1,75 175

2,75 300

Estimada a concentração de SS no efluente, o valor esperado para a DBO particulada do

efluente pode ser calculada pela expressão:

− DBOparticulada = 0,3 a 0,4 mgDBO5/mgSS

Aspectos construtivos:

− Os aeradores devem ser distribuídos homogeneamente pela área da lagoa;

− Em lagoas pequenas deve-se prever um mínimo de 2 aeradores;

− Para lagoas predominantemente retangulares, pode-se ter um número maior de

aeradores na região próxima à entrada, onde a demanda de oxigênio é maior;

− Aeradores contíguos devem ter sentidos de rotação opostos;

− Para a obtenção de uma menor perda de sólidos no efluente, a região final da lagoa

poderá ficar sem aeradores.

5.3.3.2.4 Sistema de lagoas aeradas de mistura completa seguidas de lagoa de decantação

“As lagoas de mistura completa são essencialmente aeróbias. Os aeradores servem, não só

para garantir a oxigenação do meio, mas também, para manter os sólidos em suspensão

(biomassa) dispersos no meio líquido. A qualidade do efluente de uma lagoa aerada de mistura

completa não é adequada para lançamento direto, pelo fato de conter elevados teores de

sólidos em suspensão. Por esta razão, estas lagoas são normalmente seguidas por outras

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 42

lagoas, onde a sedimentação e estabilização dos sólidos possam ocorrer. Tais lagoas são

denominadas de lagoas de decantação” (Marcos von Sperling).

Critérios de dimensionamento da lagoa aerada de mistura completa:

− Tempo de detenção: t = 2 a 4 d

− Profundidade: H = 2,5 a 4,5 m

Critérios de dimensionamento da lagoa de decantação:

− Volume destinado à clarificação:

• tempo de detenção: t ≥ 1 d

• profundidade: H≥ 1,50 m

− Volume total da lagoa:

• tempo de detenção (final de plano): t ≤ 2 d

• profundidade: H≥ 3,0 m

DBO solúvel efluente:

− tXK

SS

v ..1'

0

+= Onde:

K’ = coeficiente de remoção da DBO (mg/L)-1 (d-1). O valor de K’ está na faixa de 0,01

a 0,03 (mg/L)-1.d-1

XV = concentração de sólidos em suspensão voláteis (mg/L).

( )tK

SSYX

d

V.1

. 0

+

−= Onde:

Y = coeficiente de produção celular (mgXV / mgDBO5);

Kd = coeficiente de decaimento bacteriano (d-1).

Tabela 3 – Valores dos coeficientes cinéticos e estequiométricos (Metcalf & Eddy, 1991)

Coeficiente Unidade Faixa Valor típico

Y mgSSV/mgDBO5 0,4 – 0,8 0,6

Kd d-1 0,03 – 0,08 0,06

DBO particulada efluente:

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Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 43

− =XX V / 0,7 a 0,8

− Assim, a DBO particulada pode ser estimada também em função dos sólidos em

suspensão totais:

− DBOparticulada = 0,3 a 0,6 mgDBO5/mgSS.

Requisito de oxigênio na lagoa aerada:

− ( ) 1000/..0

SSQaRO −= Onde:

RO = requisito de oxigênio (kgO2/d);

a = coeficiente, varia de 1,1 a 1,4 kgO2/kgDBO5;

Q = vazão afluente (m³/d);

S0 = concentração de DBO5 total (solúvel + particulada) afluente (g/m³);

S = concentração de DBO5 solúvel efluente (g/m³);

Aspectos construtivos - Para as lagoas seriadas, aerada de mistura completa seguida de lagoa

de decantação, são aplicadas as mesmas considerações atribuídas para a lagoa facultativa, às

quais se acrescem:

− Na lagoa aerada deverá ser previsto revestimento de fundo e taludes laterais de

maneira a evitar erosão pela ação dos aeradores;

− A mínima densidade de potência a ser considerada na lagoa aerada é de 3,0 W/m³;

− Para a lagoa de decantação deve ser previsto sistema de retirada de lodo acumulado,

de maneira contínua ou intermitente. Também deverá ser prevista a destinação final do

lodo: exportação para outras unidades, leitos de secagem, etc.

5.3.3.2.5 Reator anaeróbio de manta de lodo – UASB

Tratamento preliminar dos esgotos. “Os reatores anaeróbios de alta taxa são projetados com

volumes bem mais reduzidos que nos sistemas anaeróbios convencionais, razão pela qual a

entrada de sólidos não biodegradáveis no sistema é altamente prejudicial ao processo de

tratamento. A acumulação desse material no reator leva à formação de zonas mortas e de

caminhos preferenciais, diminuindo significativamente o volume de biomassa no sistema e a

eficiência do processo de tratamento. Dessa forma, o tratamento de esgotos através de

reatores de alta taxa só é possível, caso o fluxograma da estação de tratamento incorpore,

minimamente, unidades de tratamento preliminar (grades e caixas de areia), destinadas à

remoção dos sólidos grosseiros e dos sólidos inorgânicos sedimentáveis presentes nos

esgotos. Nos projetos mais recentes, tem-se considerado imprescindível a utilização de

dispositivo de remoção de sólidos com aberturas inferiores a 15 mm, e, algumas vezes, de

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 44

dispositivo de remoção de gorduras, de modo a garantir melhores condições operacionais ao

reator” – (Carlos Augusto de Lemos Chernicharo)

Carga hidráulica volumétrica e tempo de detenção hidráulica:

− V

QCHV = Onde:

CHV = carga hidráulica volumétrica (m³/m³.d);

Q = vazão (m³/d);

V = volume total do reator (m³).

CHVt

1= ou

Q

Vt = Onde;

t = tempo de detenção hidráulica (d).

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Tabela 4 – Tempos de detenção hidráulica para projeto de reatores UASB

Temperatura do esgoto (ºC)

Tempo de detenção hidráulica (h)

Para Qmédia Para Qmáxima

15 a 18 ≥ 10,0 ≥ 7,0

18 a 22 ≥ 8,0 ≥ 5,5

22 a 25 ≥ 7,0 ≥ 4,5

> 25 ≥ 6.0 ≥ 4,0 Fonte: Carlos Augusto de Lemos Chernicharo

Para projetos de reatores tratando esgotos domésticos, na faixa de temperatura na casa dos

20ºC, deve-se adotar tempos de detenção hidráulica na faixa de 8 a 10 horas, para a vazão

média. Para a vazão máxima, o tempo de detenção não deve ser inferior a 4 horas, e os picos

de vazão máxima não deverão prolongar por mais de 4 a 6 horas.

Carga orgânica volumétrica: A carga orgânica volumétrica é definida como a quantidade de

matéria orgânica aplicada diariamente por unidade de volume do reator.

− V

SQC 0×

=ν , onde:

Cν = carga orgânica volumétrica (kgDQO/m³.d);

Q = vazão afluente (m³/d);

S0 = concentração de substrato afluente (kgDQO/m³);

V = volume total do reator (m³),

Para reatores tratando esgoto doméstico, cuja concentração de matéria orgânica é considerada

bastante baixa, a carga orgânica volumétrica situa-se na faixa de 2,5 a 3,5 kg DQO/m³.d).

Velocidade superficial do fluxo: Define-se velocidade superficial do fluxo como a razão entre a

vazão afluente e a seção transversal do reator.

− A

Q=ν Sendo:

ν = velocidade superficial do fluxo ou velocidade ascensional (m/h);

Q = vazão (m³/h);

A = área da seção transversal do reator (m²).

Para o tratamento de esgotos domésticos recomendam-se as seguintes velocidades

superficiais de fluxo:

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Tabela 5 – Velocidades superficiais recomendadas para o projeto de reatores

UASB, tratando esgotos domésticos.

Vazão afluente Velocidade superficial (m/h)

Vazão média 0,5 a 0,7

Vazão máxima ≤ 1,1

Picos temporários ≤ 1,5

Fonte: Carlos Augusto de Lemos Chernicharo

Altura do reator: Reatores UASB, tratando esgotos domésticos, desenvolvem

predominantemente lodo tipo floculento. As velocidades ascensionais impostas ao sistema

conduzem a reatores com alturas úteis entre 4.0 e 5,0 m, assim considerados:

− altura do compartimento de decantação: 1,5 a 2,0 m;

− altura do compartimento de digestão: 2,5 a 3,5 m.

Sistema de distribuição do afluente:

− o diâmetro dos tubos de distribuição deve proporcionar uma velocidade descendente do

esgoto inferior a 0,20 m/s. A experiência prática tem indicado que tubos de distribuição

com diâmetros de 75 mm e 100 mm atendem satisfatoriamente este requisito;

− os tubos de distribuição devem ser terminados em bocais, com diâmetros aproximados

de 40 a 50 mm, para proporcionarem aumento de velocidade junto ao lançamento e

evitarem deposição de material;

− as extremidades inferiores dos tubos de distribuição devem distar cerca de 10 a 20 cm

da laje de fundo dos reatores;

− a área de influência de cada distribuidor deve estar situada na faixa de 2,0 a 3,0 m².

Separador trifásico:

− A taxa de liberação do biogás deverá estar compreendida entre a mínima de 1,0

m³gás/m².h e máxima de 3.0 a 5.0 m³gás/m².h. O cálculo da taxa de liberação de biogás

é feito pela expressão:

i

biogás

gA

QK = Onde:

Kg = taxa de liberação de biogás (m³/m².h);

Qbiogás = produção volumétrica de biogás (m³/h);

Ai = área da interface líquido-gás (m²).

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− a largura da parte superior do separador trifásico deve ser igual ou superior a 0,25 m;

− devem ser empregados materiais impermeáveis ao gás e resistentes à corrosão;

− os compartimentos de digestão e de decantação devem ser separados por defletores

para que os gases sejam direcionados para a câmara de gases e não para a de

decantação. Estes defletores deverão apresentar trespasse mínimo de 0,10m;

− as paredes do compartimento de decantação deverão apresentar inclinação mínima de

45º, ideal e mais recomendável de 50º;

− a profundidade mínima do compartimento de decantação deverá ser de 1,50 m, sendo

pelo menos 0,30 m com parede vertical;

− as taxas de aplicação superficial e tempos de detenção hidráulica no compartimento de

decantação deverão estar de acordo com a tabela 6, a seguir:

Tabela 6 – Taxas de aplicação superficial e tempos de detenção hidráulica no

compartimento de decantação

Vazão afluente Taxa de aplicação superficial

(m/h) Tempo de detenção hidráulica

(h)

Vazão média ≤ 0,8 ≥ 1,5

Vazão máxima ≤ 1,2 ≥ 1,0

Picos temporários ≤ 1,5 ≥ 0,6 Fonte: Carlos Augusto de Lemos Chernicharo

− as velocidades através das aberturas de passagem para a câmara de decantação

deverão situar-se conforme tabela 7, a seguir:

Tabela 7 – Velocidades através das aberturas de passagem para o decantador

Vazão afluente Velocidade (m/h)

Vazão média ≤ 2,5

Vazão máxima ≤ 4,0

Picos temporários < 5,5

Fonte: Carlos Augusto de

Lemos Chernicharo

− eficiências de reatores UASB:

( )35,068,01100

−×−×= tEDQO Onde:

EDQO = eficiência do reator UASB, em termos de remoção de DQO (%);

t = tempo de detenção hidráulica (h);

0,68 e 0,35 = constantes empíricas.

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( )50,070,01100

−×−×= tEDBO Onde:

EDBO = eficiência do reator UASB, em termos de remoção de DBO (%);

t = tempo de detenção hidráulica (h);

0,70 e 0,50 = constantes empíricas.

Na prática, para efeito de dimensionamento de unidades de pós-tratamento de reatores UASB

deve-se adotar a eficiência máxima de 70% na remoção de DBO e DQO.

Produção, coleta e destinação do biogás: A determinação da parcela de DQO convertida em

gás metano pode ser feita, como a seguir.

− ( )004

SQYSSQDQO obsCH ××−−×= Onde:

DQOCH4 = carga de DQO convertida em metano (kgDQOCH4/d);

Q = vazão do esgoto afluente (m³/d);

S0 = concentração de DQO afluente (kgDQO/m³);

S = concentração de DQO efluente (kgDQO/m³);

Yobs = coeficiente de produção de sólidos no sistema, em termos de DQO (0,11 a 0,23

kgDQOlodo/kgDQOaplicada). Na prática adotam-se valores compreendidos entre 0,15 e

0,18;

A conversão da massa de metano (kgDQOCH4/d) em produção volumétrica (m³CH4/d) pode

ser obtida pelas expressões:

− ( )Tf

DQOQ CH

CH

4

4 = ( )( )TR

KPTf

DQO

×=

273 Onde:

QCH4 = produção volumétrica de metano (m³/d);

f(T) = fator de correção para a temperatura de operação do reator (kgDQO/m³;

P = pressão atmosférica (1 atm);

KDQO = DQO correspondente a um mol de CH4 (64 gDQO;mol);

R = constante dos gases (0,08206 atm.L/mol.K);

T = temperatura operacional do reator (ºC).

A produção volumétrica de biogás pode ser estimada, para o caso de tratamento de

esgotos domésticos, considerando o teor de metano no biogás como sendo de 70 a 80%.

( )80,070,0

4CH

biogás

QQ =

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O biogás resultante do processo de digestão anaeróbia deverá ser coletado na parte

superior do separador trifásico e encaminhado para queimadores de gases. No caso de

unidades de maior porte, o sistema de coleta e transporte do biogás deve contemplar

dispositivos de segurança, como: válvula corta-chama, manômetro, válvula de alívio de

pressão e vácuo, tanque de pressurização e sedimentação, medidor de vazão e queimador.

Produção e retirada de escuma: A acumulação de escuma pode ocorrer no interior do

separador trifásico e na superfície do decantador. Para a retirada da escuma acumulada no

interior do separador trifásico, o projeto deverá prever canaletas de recolhimento e descarga,

afixadas na parte superior do separador. A produção no interior do decantador é considerada

pequena e, portanto, será considerada sua retirada juntamente com o efluente tratado. Para

tanto as canaletas de coleta do efluente não deverão possuir anteparo de sobrenadantes;

Produção, amostragem e retirada de lodo: A estimativa da produção de lodo em reatores UASB

pode ser feita através da seguinte equação:

− DQOlodo CYP ×= Onde:

Plodo = produção de sólidos no sistema (kgSST/d);

Y = coeficiente de sólidos no sistema (kgSST/kgDQOaplicada);

CDQO = carga de DQO aplicada ao sistema (kgDQO/d).

Os valores de Y, para esgotos domésticos, são da ordem de 0,10 a 0,20 kgSST/dgDQOapl.

A avaliação da produção volumétrica de lodo pode ser feita a partir da seguinte equação:

lodo

lodo

lodoC

PV

×=γ

Onde:

Vlodo = volume de lodo (m³/d);

γ = massa específica do lodo (da ordem de 1020 a 1040 kg/m³);

Clodo = concentração do lodo (%) (da ordem de 3 a 5%).

Sistema de amostragem de lodo: Todo reator UASB deverá ser dotado de tubulações para

amostragem de lodo a profundidades variadas. As amostragens poderão ser a cada

aproximados 50 cm do fundo até a altura do defletor de gases;

Sistema de descarte de lodo: O descarte de lodo deverá ocorrer a duas profundidades

distintas: uma com tomada a 0,30 m do fundo e outra a cerca de 1,00 a 1,50 m do fundo. A

tubulação de descarte de lodo deverá apresentar diâmetro mínimo de 150 mm.

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5.3.3.2.6 Pós-tratamento de efluente de reator UASB por FBP de alta taxa.

O filtro biológico percolador – FBP constitui-se numa das variáveis de sistemas de reatores

aeróbios com biofilme. Nestas diretrizes serão apenas contemplados os critérios de

dimensionamento do Filtro Biológico Percolador de Alta Taxa, por ser a modalidade mais

amplamente empregada pela COPASA. Não se descarta a utilização de outras variantes do

processo, notadamente para pequenas unidades, sobretudo, pré-fabricadas. Um filtro biológico

percolador é consistido por um tanque preenchido com material de elevada permeabilidade

(pedras, ripas ou material plástico), sobre o qual os esgotos são lançados sob a forma de

aspersão, na camada superior. Os esgotos escoam (percolam) em direção ao dreno de fundo,

mantendo íntimo contato com o meio poroso. Este contato permite o surgimento de uma

película bacteriana fixa na superfície do enchimento poroso, denominada biofilme. O esgoto

passa sobre o biofilme, promovendo o contato entre o material orgânico e os microorganismos

aderidos. Os filtros biológicos são reatores aeróbios, pois o ar circula nos espaços vazios do

material de enchimento, fornecendo o oxigênio para a respiração dos microorganismos. A

aeração do meio é usualmente natural, sem qualquer equipamento. Na medida em que a

biomassa cresce na superfície do material de enchimento, os espaços vazios tendem a

diminuir e, consequentemente, a velocidade de escoamento aumenta. Ao atingir um

determinado valor, esta velocidade causa uma tensão de ruptura, desalojando parte do

material aderido. Assim, tem-se um processo natural de controle da população bacteriana. O

biofilme desalojado (lodo) deve ser removido nos decantadores secundários, como forma de

diminuir o nível de sólidos em suspensão no efluente final. O lodo não é suficientemente

estabilizado para ser encaminhado para um processo de desaguamento. Terá que ser enviado

para uma unidade de digestão (no caso retorna para o reator UASB).

Tipos de filtros biológicos percoladores - São classificados de acordo com a carga hidráulica ou

da carga orgânica aplicadas:

− filtro biológico de baixa taxa;

− filtro biológico de taxa intermediária;

− filtro biológico de alta taxa;

− filtro biológico de taxa super alta;

− filtro biológico grosseiro.

Critérios e parâmetros de projeto - Os critérios e parâmetros a seguir referidos são específicos

para os filtros biológicos de alta taxa e como pós-tratamento para reatores anaeróbios UASB.

− Taxa de aplicação superficial. A taxa de aplicação superficial refere-se à quantidade de

esgotos aplicados diariamente ao FBP, por unidade de área do meio suporte.

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A

Qqs = Sendo:

qs = taxa de aplicação hidráulica superficial (m³/m².d);

Q = vazão média afluente ao FBP (m³/d);

A = área superficial do meio suporte (m²).

Tem-se observado que os FBP como pós-tratamento de reatores UASB, são capazes

de produzir efluentes que atendem aos padrões de lançamento estabelecidos pelos

órgãos ambientais, em termos de concentração de DBO e sólidos suspensos, quando

operados com taxas de aplicação superficial máximas da ordem de 20 a 30 m³/m².d. É

bastante usual a adoção da taxa de 18 m³/m².d.

− Carga orgânica volumétrica. A carga orgânica volumétrica refere-se à quantidade de

matéria orgânica aplicada diariamente ao filtro biológico, por unidade de volume do

meio suporte.

V

SQC 0méd ×=ν Sendo:

Cν = carga orgânica volumétrica (kgDBO/m³.d);

Qméd = vazão média afluente ao FBP (m³/d);

S0 = concentração de DBO do esgoto afluente ao FBP (kgDBO/m³) = concentração do eflue

nte do reator UASB;

V = volume ocupado pelo meio suporte (material de enchimento).

Pesquisas realizadas, têm indicado que os FBP são capazes de produzir efluentes que

atendem aos padrões de lançamento estabelecidos pelos órgãos ambientais, em termos de

concentração de DBO, quando os mesmos são operados com cargas orgânicas

volumétricas máximas da ordem de 0,5 a 1,0 kgDBO/m³.d.

Sistema de distribuição: A eficiência do tratamento dos filtros, o crescimento do biofilme e a

eliminação da biomassa em excesso estão diretamente relacionados com uma distribuição

contínua e uniforme do afluente sobre a área superficial. A distribuição pode ser conseguida

por sistemas fixos ou rotatórios. Os sistemas fixos são passíveis de utilização em pequenas

unidades. Para médias e grandes unidades deverá ser utilizado o sistema rotatório de

distribuição;

Material de enchimento: O enchimento dos FBP é usualmente feito com brita gnáissica 4, com

diâmetro entre 5 e 8 cm, excluídas as pedras planas e chatas. A utilização de outro material

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como pedregulho (seixo rolado), escória de alto forno ou módulos plásticos deverá ter

aprovação prévia por parte da equipe técnica da COPASA. Para o caso específico de serem

adotados módulos plásticos, deverão ser revistas a taxas de aplicação superficial e carga

orgânica volumétrica conforme o produto a ser adquirido. Quando da utilização de brita 4

gnáissica, a altura do enchimento não deverá ultrapassar 2,50 m (ideal 2,20 m) pela dificuldade

em estruturar a laje de sustentação (fundo falso);

Sistema de drenagem de fundo: O sistema de drenagem do FBP consiste de uma laje

perfurada (fundo falso) para sustentação do material de enchimento, uma laje de fundo,

propriamente dita, e canaletas de escoamento. A laje de fundo deverá apresentar panos com

declividade entre 1 e 5% para as canaletas de recolhimento. Estas deverão ser dimensionadas

para proporcionar uma velocidade mínima de 0,60 m/s, para a vazão média de alimentação do

FBP. O sistema de drenagem de fundo deverá apresentar aberturas para possibilitar a

inspeção e a eventual limpeza com jatos de água.

Ventilação: Os filtros biológicos percoladores são reatores aeróbios. Portanto, é importante que

sejam mantidas as condições aeróbias necessárias. Se projetadas passagem adequadas para

o ar, a diferença térmica entre o ar e o líquido é considerada suficiente para produzir a aeração

natural necessária. Para se ter uma aeração natural eficiente são adotados os seguintes

procedimentos de projeto;

− Deve-se prever poços de ventilação ao longo do perímetro do FBP. Pode-se adotar um

fosso contínuo, poços intercalados ou tubulação na linha periférica do material de

enchimento. Recomenda-se um mínimo de dois poços, nas extremidades do canal

central de drenagem. A área mínima de ventilação a ser conseguida pelos poços

deverá ser equivalente a 1% (recomendável adotar 5%) da superfície do FBP;

− A laje perfurada de sustentação do material de enchimento deverá apresentar área

vazada total equivalente a 15% da área superficial do FBP, no mínimo;

− Quando utilizadas grelhas de fechamento nos poços de ventilação, a área mínima livre

deverá ser de 1,00 m² para cada 250 m² de área superficial de FBP.

Eficiência de remoção de DBO em FBP: Os modelos matemáticos para avaliação da eficiência

de remoção de DBO em filtros biológicos aplicados ao pós-tratamento de reatores UASB são

ainda limitados. Na prática, tem-se verificado a obtenção de eficiência de até 65%. É usual

admitir eficiência entre 50 e 60% da remoção da DBO ou efluentes com concentração de 30

mgDBO/L, quanto tratando esgotos domésticos.

Produção de lodo: A avaliação da produção de lodo em FBP percoladores pode ser feita pela

equação:

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removidalodo DBOYP ×= Onde:

Plodo = produção de lodo no FBP (kgSST/d);

Y = coeficiente de produção de lodo no FBP (kgSST/kgDBOremovida);

DBOremovida = massa de DBO removida no FBP (kgDBO/d).

Valores de Y: 0,8 a 1,0 kgSST/kgDBOremovida

Relação SSV/SST: 0,75 a 0,85.

A avaliação da produção volumétrica, retirada dos decantadores secundários, pode ser feita

pela equação:

C

EPV flodo

lodo×γ

×= Sendo:

Vlodo = volume de lodo (m³/d);

Plodo = produção de lodo no FBP (kgSST/d);

Ef = eficiência de sedimentação no decantador secundário (0,90 a 0,95);

γ = densidade do lodo (da ordem de 1.000 a 1.040 kg/m³);

C = concentração do lodo removido do decantador secundário (na faixa de 1 a 2%).

Estabilização do lodo do FBP: Devido ao trabalho com altas taxas, o lodo produzido no FBP

não se mostra adequado para envio aos leitos de secagem ou desaguamento mecânico.

Deverá ser estabilizado e, para tanto, encaminhado para os reatores UASB e posteriormente

descarregado juntamente com o lodo do reator. A avaliação volumétrica do lodo originário do

FBP, e descartado do UASB, pode ser obtida pela expressão:

( )r

UASBUASB

flodolodo PR1

C

EPV ×−×

×γ

×= Onde:

V = volume de lodo a ser descarregado do reator UASB e procedente do FBP (m³/d);

Ef = eficiência de remoção do decantador secundário ( ≅ 0,95);

Plodo = produção de lodo no filtro biológico (kgSST/d);

R = relação SSV/SST do lodo produzido no FBP;

Pr = percentual de redução dos sólidos voláteis do lodo do FBP no reator UASB ( 20,0≅ );

UASBγ = densidade do lodo de descarte do UASB (≅ 1.020 kg/m³);

CUASB = concentração do lodo de descarte do UASB (3 a 4%).

Admitindo-se os parâmetros e taxas mais corriqueiras pode-se avaliar:

( )02,0P

04,0020.1

20,075,0195,0PV lodo

lodolodo ×=

×

×−××=

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5.3.3.2.7 Decantadores secundários pós FBP

Critério de dimensionamento:

Os decantadores secundários pós filtros biológicos percoladores são dimensionados pela taxa

de aplicação superficial. A tabela 8 apresenta os valores recomendados para projeto.

Tabela 8 – Taxas de aplicação superficial para projeto de decantadores secundários após FBP

Nível de Tratamento Taxa de aplicação superficial (m³/m².dia)

para Qmédia para Qmáxima

DBO = 20 a 30 mg/L – sem nitrificação 16 a 32 40 a 48

DBO ≤ 20 mg/L – com nitrificação 16 a 24 32 a 40

Usualmente, tem-se adotada a taxa de 24 m³/m².dia.

Aspectos construtivos:

• Os decantadores secundários podem ter sistemas de remoção do lodo mecanizado ou

por pressão hidrostática (carga hidráulica). Para pequenas comunidades poderá ser

adotado o sistema por pressão hidrostática – decantador tipo Dortmund. Para sistemas

maiores deverá ser adotada a unidade com raspador mecanizado, preferencialmente de

seção circular e com mecanismo de tração periférica;

• Os equipamentos de remoção de lodo deverão ser dotados de raspadores superficiais

para materiais flotados (remoção da escuma);

• A altura mínima do decantador, quando mecanizado, junto à parede lateral, deverá ser

de 2,00 m (conforme NBR 12.209);

• O dispositivo de remoção deverá apresentar velocidade periférica inferior a 40 mm/s

(conforme NBR 12.209);

• A taxa de escoamento, através do vertedor de saída do decantador, deve ser igual ou

inferior a 380 m³/m.d (conforme NBR 12.209);

• Os vertedores de saída deverão ser providos de anteparo para retenção da escuma;

• Quando do detalhamento do decantador, deverá ser consultado o catálogo de

fornecedor idôneo para adequação e compatibilização da estrutura com equipamento,

de maneira a ser adquirido produto standart;

• Para projeto de decantador com remoção de lodo por carga hidrostática, tipo Dortmund,

deverão ser observados:

• O formato em planta poderá ser circular ou quadrado com poço de lodo único tronco-

cônico ou tronco-piramidal de base menor também quadrada. As paredes inclinadas

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deverão apresentar relação 1,5 na vertical para 1,0 na horizontal. O diâmetro ou a

diagonal do quadrado não deverá ultrapassar 7,0 m;

• A lâmina de água acima do tronco de cone ou do tronco de pirâmide não deverá ser

inferior a 0,50 m;

• O volume do decantador a ser considerado será o compreendido entre o NA e o nível

ditado pelo terço superior do tronco de cone ou do tronco de pirâmide, ou seja, os

dois terços inferiores serão considerados depósito de lodo;

• A carga hidrostática mínima para a remoção do lodo deverá ser de 5 (cinco) vezes a

perda de carga na tubulação de retirada de lodo e não inferior a 1,0 m;

• A tubulação de retirada de lodo deverá permitir a inspeção visual da boca de saída;

• As válvulas a serem instaladas nas bocas de saída das tubulações de retirada de lodo

deverão ser adequadas para regulagem de fluxo (por exemplo, diafragma).

• O número de decantadores em paralelo deverá ser tal que otimize e compatibilize os

aspectos técnicos e econômicos em função das unidades de FBP que os precedem.

Um mínimo de duas unidades é recomendável. Para decantadores tipo Dortmund, para

os quais uma maior área repercute em maior profundidade, deverão ser analisados os

perfis geológicos do terreno e consideradas as dificuldades construtivas.

Considerações sobre lay-out: A adoção do número de unidades em paralelo que deverá

compor um lay-out para as diversas etapas do tratamento está relacionada ao porte do

sistema, à confiabilidade das unidades e à projeção populacional. Quanto ao porte do sistema

adotam-se unidades em paralelo visando à limitação das estruturas de concreto armado e

oferta de equipamentos padronizados pelos fabricantes. O estudo da projeção populacional

sinaliza a possibilidade de implantação do sistema por etapas, reduzindo os investimentos

numa primeira fase. A confiabilidade de uma unidade está diretamente ligada ao processo e ao

grau de mecanização que apresenta. A análise destas condicionantes será de

responsabilidade da projetista que deverá, com participação com técnicos da COPASA, definir

o melhor lay-out para a ETE. Cabe aqui orientar um sistema desejável para as interligações

entre unidades:

− Para até 3 (três) unidades em paralelo. Os efluentes de cada etapa do tratamento

deverão ser reunidos em caixa divisora de vazão e equipartidos para as unidades das

etapas subsequentes, possibilitando através de válvulas, comportas, etc. a retirada de

uma das unidades de operação para eventuais intervenções corretivas ou de

manutenção;

− Para número igual ou maior que 4 (quatro) pode-se proceder: os efluentes tratados dos

reatores UASB serão reunidos e divididos para os filtros biológicos percoladores.

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Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 56

Sequencialmente e para cada filtro biológico será adotado um decantador secundário. A

necessidade de paralisação de um filtro biológico implica na ociosidade de um

decantador secundário também;

− A caixa de reunião dos efluentes dos reatores UASB deverá possibilitar o lançamento

direto no corpo receptor, sem o concurso do pós-tratamento (by-pass do pós-

tratamento).

5.3.3.2.8 Pós-tratamento de efluente de reator UASB por reator de lodos ativados.

Os reatores de lodos ativados empregados como pós-tratamento de reatores UASB constitui a

variante modalidade aeração convencional (idade do lodo convencional). A etapa primária do

tratamento é feita no reator anaeróbio UASB. Também o lodo aeróbio excedente, ainda não

estabilizado, é enviado para o reator anaeróbio. Portanto, esta configuração de tratamento

dispensa os decantadores primários e digestores de lodo, mesmo empregando a modalidade

aeração convencional.

Critérios e parâmetros de projeto do reator UASB: O envio de lodo aeróbio para estabilização

na câmara de reação do UASB acrescenta uma carga poluidora da ordem de 10% da carga do

esgoto bruto e acréscimo volumétrico bastante insignificante. Como os reatores UASB,

tratando esgotos domésticos, são dimensionados prioritariamente pelo tempo de detenção

hidráulica, não haverá mudança no critério de dimensionamento. Também é bom esclarecer

que, eventual e temporariamente, os reatores de lodos ativados poderão necessitar, para suas

atividades bacterianas, de um substrato mais rico em nutrientes. Neste caso será desviada

parte do esgoto bruto afluente diretamente para o reator de lodos ativados, diminuindo a carga

do reator UASB;

Critérios e parâmetros de projeto do reator de lodos ativados: O dimensionamento do reator de

lodos ativados como pós-tratamento de reatores UASB segue a mesma metodologia e

formulação do dimensionamento de um reator de lodos ativados convencional. Entretanto,

deve-se considerar valores menores de SSTA (X) para evitar tempos de detenção próximos ou

inferiores a 2 horas, sobretudo porque o coeficiente de produção celular (Y) é mais baixo,

dadas as características do afluente do UASB. Na sequência são apresentados os principais

parâmetros cinéticos e estequiométricos aplicados no dimensionamento do reator de lodos

ativados para pós-tratamento de reatores UASB.

- Tanque de aeração

− idade do lodo (θ ) ............................................................................................... 6 a 10 d

− coeficiente de produção celular (Y) .................................. 0,50 a 0,60 mgSSV/mgDBOr

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− sólidos suspensos voláteis no reator – SSVTA (XV) ...................... 1.100 a 1.500 mg/L

− sólidos suspensos totais no reator – SSTA (X) ................................ 1.500 a 2.000 mg/L

− relação SSV/SS (XV / X) ............................................................................... 0,75 a 0,77

− Relação A/M ................................................................. 0,25 a 0,40 kgDBO/kgSSVTA.d

- Decantador secundário

− taxa de escoamento superficial (Q/A) .................................................... 24 a 36 m³/m².d

− taxa de aplicação de sólidos [(Q + Qr).X / A] ................................. 100 a 140 kgSS/m².d

− altura da parede lateral ....................................................................................... 3 a 4 m

− razão de recirculação ........................................................................................ 0,6 a 1,0

− concentração do lodo de recirculação ............................................... 3.000 a 5.000 mg/L

Aspectos construtivos: (segundo METCALF & EDDY, 1991; WEF/ASCE, 1992; VON

SPERLING, 1997).

− O comprimento e a largura do reator devem permitir uma distribuição homogênea dos

aeradores na superfície do tanque;

− Os reatores devem ser preferencialmente retangulares;

− A profundidade útil do reator encontra-se dentro da seguinte faixa: 3,0 a 4,50 m

(aeração mecânica) e 4,5 a 6,0 (ar difuso);

− A profundidade do reator deve ser estabelecida em conformidade com o aerador a ser

adotado (consultar catálogo do fabricante);

− A borda livre do reator deve ser em torno de 0,50 m;

− As dimensões em planta devem ser estabelecidas em função do regime hidráulico

selecionado, e devem ser compatíveis com as áreas de influência dos aeradores (zona

de aeração e zona de mistura completa);

− Para estação com vazão máxima superior a 250 L/s, deve-se ter mais de um reator;

− Usualmente os reatores são de concreto amado com paredes verticais mas, sempre

que possível, deve-se analisar a alternativa de tanques com paredes taludadas e

revestidas (paredes mais delgadas ou argamassa armada);

− Caso haja mais de uma unidade, podem-se utilizar paredes comuns entre as mesmas;

− Os aeradores de baixa rotação devem ser apoiados em passarelas. Os aeradores

mecânicos de alta rotação serão apoiados em flutuadores e ancorados nas paredes

laterais por cabos;

− Os aeradores mecânicos podem ter a capacidade de oxigenação controlada por meio

de variação da submergência do hélice (variação do nível do vertedor de saída ou do

eixo do aerador), da velocidade dos aeradores, ou por liga e desliga dos aeradores;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 58

− A aeração por ar difuso pode ter a capacidade de oxigenação controlada por meio de

ajuste das válvulas de saída dos sopradores, das válvulas de entrada nos reatores ou

sopradores de velocidade variável;

− A entrada o afluente submersa evita o desprendimento do gás sulfídrico presente no

efluente do reator anaeróbio;

− A saída do reator deve ser por vertedores colocados na extremidade oposta à da

entrada. Deve permitir a regulagem de nível no interior do reator;

− Caso haja mais de uma unidade, os arranjos de entrada e saída devem permitir o

isolamento e uma unidade para eventual manutenção;

− Deve-se prever by-pass ao reator UASB, possibilitando a introdução de até cerca de

30% a 50% da vazão do esgoto bruto diretamente no tanque de aeração. Este by-pass

pode ser utilizado como medida de proteção ao reator UASB, bem como com o intuito

de fornecer maior quantidade de matéria orgânica ao sistema de lodos ativados

(eventual aumento da biomassa, aumento da capacidade de floculação ou fornecimento

de carbono orgânico para desnitrificação);

− Devem-se dar condições de quebra da escuma eventualmente formada, por meio de

mangueiras ou aspersores, e de encaminhamento da mesma para caixas de escuma ou

para os decantadores secundários;

− Deve-se prever a possibilidade de drenagem do tanque para eventual esvaziamento,

por meio de bombas ou por descargas de fundo;

Decantador retangular:

− A distribuição da vazão afluente deve ser homogênea, de forma a evitar velocidades

horizontais excessivas e curtos-circuitos hidráulicos;

− A profundidade útil do tanque deve situar-se entre 3.0 e 4,5 m;

− A relação comprimento / largura deve ser igual ou superior a 3,0;

− A relação comprimento / profundidade não deve exceder o valor de 10 a 15;

− Caso a largura de um tanque exceda 6 m, podem-se adotar coletores de lodo múltiplos,

de forma a permitir uma largura de até 24 m;

− O mecanismo coletor de lodo deve possuir uma elevada capacidade, de forma a evitar

caminhos preferenciais do líquido pelo lodo, devendo também ser robusto, de maneira a

transportar e remover lodos mais densos acumulados durante interrupções da

operação;

− Os mecanismos de remoção do lodo mais comuns são: raspador com ponte móvel,

raspador com correntes submersas e removedores por sucção. Os mecanismos de

raspagem transportam o lodo pra um ou mais poços na extremidade de entrada do

tanque.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 59

Decantador circular

− A profundidade útil do tanque (parede lateral) deve situar-se entre 3,0 e 4,5 m;

− A relação diâmetro / profundidade lateral não deve exceder o valor de 10;

− A remoção do lodo pode ser por raspadores rotatórios, que dirigem o lodo para um poço

no centro do tanque, ou por mecanismos de sucção apoiados em pontes rotatórias;

− O fundo do tanque deve possuir uma declividade em torno de 1:12, no caso de remoção

do lodo por raspadores, ou ser aproximadamente plana, no caso de remoção por

sucção.

5.3.3.2.9 Pós-tratamento de efluente de reatores UASB por lagoas de estabilização.

As lagoas de estabilização representam uma alternativa bastante atraente para o pós-

tratamento de efluentes de reatores UASB, por manterem para o sistema todo a mesma

simplicidade conceitual inerente aos reatores anaeróbios. O emprego de lagoas de

estabilização pós reatores anaeróbios vem contribuir para a remoção adicional de DBO, para a

remoção de nutrientes e remoção de patogênicos. Para a remoção adicional de DBO as lagoas

facultativas apresentam bom desempenho. O dimensionamento da lagoa passa a ser para uma

carga da ordem de 20% a 40% da carga do esgoto bruto. Os sistemas de tratamento anaeróbio

são pouco removedores de nutrientes. Também as lagoas facultativas não são eficientes na

remoção de N e P. Caso a remoção destes nutrientes seja necessário poder-se-á empregar

outra modalidade de lagoa, de maturação ou polimento. Ainda, os reatores anaeróbios, pelos

baixos tempos de detenção hidráulica, apresentam baixa taxa de decaimento bacteriano

(remoção de patogênicos). Neste sentido, as lagoas de maturação podem contribuir

substancialmente.

Sobre as denominações: As lagoas fotossintéticas sempre foram largamente utilizadas como

pós-tratamento de lagoas anaeróbias, de menor eficiência que os atuais reatores anaeróbios

de manta de lodo. Dada à necessidade de complementar-se a remoção da DBO priorizava-se o

emprego de lagoas facultativas, estas dimensionadas com taxas mais conservadoras, sabido

que a DBO remanescente das lagoas anaeróbias apresenta maior grau de dificuldade para a

estabilização. Quando além da redução da carga orgânica buscava-se a redução de nutrientes

e patogênicos, as lagoas facultativas eram seguidas de lagoas denominadas de maturação. A

elevada eficiência dos reatores anaeróbios de manta de lodo – UASB, da ordem de até 80%,

caracterizam um efluente tratado de baixa concentração de DBO. De tal fato advém que o

dimensionamento do pós-tratamento por lagoa fotossintética tem seu tempo de detenção

mínimo determinado pela necessidade da remoção de patogênicos. Por este motivo, tem-se

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 60

adotado a nomenclatura “Lagoa de Polimento” para denominar as lagoas de pós-tratamento de

sistemas anaeróbios de alta eficiência.

Critérios para dimensionamento: A resolução CONAMA nº. 357, de 17/03/05 não explicita limite

para os coliformes dos efluentes tratados. No entanto, ela estabelece padrões de qualidade

para o corpo receptor, que são função da classe a que o mesmo pertence. Segundo a

resolução CONAMA n.º 357/05, os padrões de coliformes termotolerantes (em organismos por

100 mL) para os corpos d’água são:

Uso Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4

Recreação de contato primário Obs. 1 Obs. 1 Obs. 1 Obs. 1

Outros usos 200(2) 1.000(2) 4.000(2) -

Observações:

1. Os padrões de coliformes termotolerantes para águas destinadas à balneabilidade

(recreação de contato primário) são definidos pela Resolução CONAMA n.º 274/2000, e

classificados como “Excelente” (≤250/100mL em 80% das amostras das últimas cinco

semanas); “Muito Boa” (≤500/100mL em 80% das amostras das últimas cinco semanas); e

“Satisfatória” (≤1.000/100mL em 80% das amostras das últimas cinco semanas);

2. Os padrões de coliformes termotolerantes indicados referem-se a 80% ou mais de 6 (seis)

amostras coletadas em um ano, com frequência bimestral.

Tratando-se de efluente tratado a ser utilizado diretamente em irrigação irrestrita, para culturas

que possam apresentar risco de contaminação, os valores recomendados, segundo a

Organização Mundial de Saúde (WHO, 1989), são:

− Ovos de helmintos: 1 ovo/L

− Coliformes fecais: 1.000/100 ml.

Para atendimento aos padrões acima, são necessárias eficiências de remoção de coliformes

da ordem de 3 a 4 log (99,9 a 99,99%). Para a obtenção destas elevadas eficiências, as lagoas

de polimento devem apresentar uma das duas configurações:

− Células em série (preferencialmente 3 ou mais)

− Fluxo em pistão (percurso preferencialmente longitudinal, que pode ser obtido numa

lagoa com chicanas, que direcionam um percurso em zig-zag).

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 61

As lagoas de polimento são usualmente projetadas com reduzidas profundidades, de maneira a

maximizar os efeitos bactericidas da luz solar, bem como da fotossíntese, resultando na

elevação do pH. Valores comumente adotados vão de 0,80 m a 1,50 m.

− Tempo de detenção. O tempo de detenção mínimo numa lagoa de polimento deverá ser

de 3 (três) dias. Para lagoas seriadas, cada unidade deverá apresentar o tempo mínimo

de 3 dias. Exemplo: quatro lagoas iguais seriadas – tempo de detenção total de 12 dias.

Regime hidráulico e expressão de cálculo. Na prática o regime hidráulico de uma lagoa segue

o fluxo disperso. A contagem dos coliformes afluentes pode ser obtida pela expressão:

( ) ( ) d.2a2d.2

a2

d.21

0

e.a1e.a1

e.a4.NN

−−+= , sendo:

d.t.K.41a b+=

( )( ) ( )2B

L.014,1BL.254,0261,0

BL

d++−

=

N0 = contagem de coliformes no afluente (NMP/100 ml);

N = contagem de coliformes no efluente (NMP/100 ml);

Kb = coeficiente de decaimento bacteriano (0,3 a 0,8 d-1);

t = tempo de detenção (d);

d = número de dispersão;

L = comprimento da lagoa (m);

B = largura da lagoa (m);

n = número de divisórias internas na lagoa.

O cálculo da relação L/B para uma lagoa com divisórias internas (chicanas) pode ser

aproximado através de:

− Divisórias paralelas à largura B

( )21n.L

BB

L +=

− Divisórias paralelas ao comprimento L

( )21n.B

LB

L +=

5.3.3.2.10 Pós-tratamento de efluente de reatores UASB por disposição no solo.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 62

Existem diversos métodos que utilizam o solo no tratamento e/ou disposição final de esgotos

sanitários. Dentre eles, podem ser citados:

− Infiltração rápida.

− Irrigação.

− Escoamento superficial.

− Infiltração subsuperficial.

− Filtros de areia.

− Valas de filtração.

− Terras úmidas ou alagados.

Critérios e parâmetros de projeto: Como já mencionado, quando da conceituação das

alternativas de pós-tratamento, as modalidades de tratamento embasadas na disposição no

solo padecem de pouca experiência em nosso país e, portanto, são ainda pouco difundidas e

se dispõe de poucos parâmetros específicos para nossa condição climática. Portanto, a adoção

de qualquer modalidade de pós-tratamento que inclua algum dos métodos de disposição no

solo deverá ser previamente acordada com a COPASA, bem como os parâmetros a serem

adotados. No Brasil, apenas o uso de valas de infiltração, para disposição no solo de efluentes

de sistemas de tratamento de esgotos, vem sendo orientado, desde 1963, por normas da

ABNT, sendo sua aplicação mais usual o destino de efluentes de tanques sépticos. Como

bibliografia a ser consultada pode ser citado o trabalho “Disposição de Esgotos no Solo”

(escoamento à superfície) – Wanderley da Silva Paganini – Fundo Editorial da AESABESP –

1997.

5.3.4 Apresentação do Projeto de uma Estação de Tratamento de Esgotos - ETE

De forma geral, o projeto de uma Estação de Tratamento de Esgotos Sanitários - ETE deverá

apresentar:

- Memorial descritivo e justificativo, contendo a definição da concepção do tipo de tratamento

a ser projetado, previamente discutida e aprovada pela COPASA, e os dimensionamentos

de todas as unidades componentes da ETE, incluindo as tubulações de interligação, as

instalações auxiliares, com a perfeita definição de todos os equipamentos e aparelhos

requeridos;

- Planta de situação e de locação da unidade, com definição da área a ser desapropriada,

devidamente amarrada aos marcos do levantamento topográficos;

- Projeto de movimentação de terra na área de interesse, com definição das seções de

terraplenagem e dos volumes de corte e aterro, com definição, quando for o caso, das

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 63

jazidas de empréstimo e das áreas de bota-fora, inclusive os levantamentos de campo

necessários ao desenvolvimento do detalhamento das medidas de proteção, tratamento

e/ou recuperação ambiental eventualmente necessárias para tais áreas;

- Projeto arquitetônico das edificações da unidade;

- Projeto detalhado das unidades da ETE, contendo plantas, cortes, detalhes e respectivas

relações de materiais;

- Desenho contendo o fluxograma de processo e o perfil hidráulico, com cotas topográficas;

- Dimensionamento das interligações, caixas de distribuição de vazão, medidores de vazão e

demais equipamentos essenciais ao funcionamento da unidade;

- Projeto detalhado das interligações contendo plantas, cortes e detalhes;

- Projeto detalhado do sistema de alimentação da água de serviço e das instalações

hidráulico-sanitárias das edificações;

- Projeto do sistema para esgotamento/extravasão das unidades da ETE;

- Projeto de urbanização, drenagem pluvial e acesso à área da unidade;

- Descrição topográfica da área a ser desapropriada para implantação da unidade;

- Especificações técnicas dos serviços, materiais e equipamentos;

- Orçamento detalhado dos serviços/aquisições necessárias, o qual deverá ser revisto após a

elaboração do projeto executivo.

Nos casos de definição pela utilização de um projeto padrão de ETE da COPASA ou projeto de

unidade de tratamento pré-fabricada, o projeto de sua instalação deve apresentar:

- Justificativa para a adoção do tipo de tratamento adotado;

- Planta de situação e de locação da unidade, com definição da área a ser desapropriada,

devidamente amarrada aos marcos do levantamento topográficos;

- Projeto de movimentação de terra na área de interesse, com definição das seções de

terraplenagem e dos volumes de bota-fora e empréstimo;

- Projeto de assentamento da unidade padrão ou pré-fabricada;

- Projeto do sistema de esgotamento/extravasão geral da ETE;

- Projeto de urbanização, drenagem pluvial e acesso à área da unidade;

- Adequação do perfil hidráulico às cotas de implantação no terreno;

- Descrição topográfica da área a ser desapropriada para implantação da unidade;

- Especificações técnicas dos serviços, materiais e equipamentos;

- Orçamento detalhado dos serviços/aquisições necessárias, o qual deverá ser revisto após a

elaboração do projeto executivo; contemplando, particularmente para os projetos padrões,

a revisão do item de urbanização (conforme a locação adotada no projeto) e eventuais

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 64

modificações necessárias ao assentamento do projeto padrão, bem como a adequação das

relações de materiais, quando requerido.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 65

ANEXO I – ESCOPOS BÁSICOS PARA ELABORAÇÃO DOS ESTUDOS TÉCNICOS

PRELIMINARES DE SISTEMAS DE ESGOTOS SANITÁRIOS (SES’S)

• Relatório de Diretrizes para Desenvolvimento de Projetos,

• Estudo de Alternativas de Implantação, Ampliação e Melhoria de Sistema, e

• Estudo de Concepção de Sistema.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 66

1 – INTRODUÇÃO

Apresentam-se em sequência, os escopos básicos a serem observados no desenvolvimento de

cada um dos Estudos Técnicos Preliminares de Sistemas de Esgotos Sanitários, previstos nas

“Diretrizes para Elaboração de Estudos e Projetos” desenvolvidas pela DPG/SPEG”, a saber:

• Relatório de Diretrizes para Desenvolvimento de Projetos,

• Estudo de Alternativas de Implantação, Ampliação e Melhoria de Sistema, e

• Estudo de Concepção de Sistema.

Tais trabalhos, a integrarem a documentação de determinado projeto, deverão ter sua

elaboração definida em função do tipo e porte do sistema em estudo e em particular das

condições que determinam a definição de sua concepção, conforme anteriormente

estabelecido neste volume, sendo editados de acordo com as instruções contidas no Volume I

– Diretrizes Gerais.

1.1 – Relatório de Diretrizes para Desenvolvimento do Projeto

Este relatório, a ser desenvolvimento para situações de implantação, ampliação e/ou melhorias

de sistemas de esgotos sanitários (SES’s) de pequeno porte e baixa complexidade, em que a

concepção do sistema proposto seja claramente identificável sem necessidade de outros

estudos complementares e/ou estudo de alternativas de solução, deverá ser editado em forma

de relatório e atender ao escopo mínimo a seguir registrado, apresentando:

- a caracterização geral da cidade e do sistema objeto dos estudos,

- a descrição dos sistemas de saneamento existentes, com ênfase para o sistema objeto dos

estudos, incluindo levantamento de dados dimensionais, condições de operação, estado de

conservação e condições de aproveitamento futuro das unidades,

- a apresentação dos elementos e parâmetros para o projeto, abrangendo: estudo

populacional, alcance do projeto, cotas per-capita e coeficientes de projeto, quadro de evolução

das vazões de contribuição e cargas orgânicas, etapallzação proposta, etc.,

- a descrição do(s) corpo(s) receptor(es) a ser(em) utilizado(s) no sistema, incluindo seus

dados de caracterização (vazões, níveis de cheia, velocidades, profundidades, classificação do

curso d’água, etc), fornecidos pela COPASA-DVHD e/ou resultado de estudo hidrológico

específico e pesquisas complementares,

- a descrição da concepção básica do projeto a ser desenvolvido com caracterização e pré-

dimensionamento de suas unidades constitutivas, previstas de aproveitamento e/ou de

implantação, em consonância com os dados levantados no local,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 67

- o planejamento dos levantamentos topográficos necessários de execução para o perfeito

detalhamento do projeto,

- o planejamento dos levantamentos geotécnicos necessários para investigação e

caracterização do sub-solo nas áreas previstas para assentamento de unidades (ou eventual

apoio para escolha de locais de unidades de tratamento, elevatórias e outras unidades), e

- o planejamento dos serviços necessários para a elaboração do projeto de engenharia, com a

estimativa complementar dos mesmos e seus respectivos quantitativos e custos, com base na

Planilha de Serviços da COPASA; e apresentação de cronograma físico de desenvolvimento

das atividades previstas, e

- a estimativa dos custos de implantação das obras compreendendo, a partir da concepção

final determinada para o sistema e suas unidades constitutivas e com base nas Planilhas de

Serviços e Custos da COPASA e/ou curvas de custos, projetos similares, etc., tal que sejam

insumos para a elaboração dos estudos de viabilidade econômica, quando requeridos.

Este relatório deverá ser apresentado com memorial descritivo, justificativo e de cálculo,

acompanhado de desenhos ou croquis ilustrativos da concepção proposta para o sistema e

suas unidades; além de documentário fotográfico do sistema em estudo, com registro dos

pontos e questões de interesse ao projeto.

1.2 – Estudo de Alternativas de Implantação, Ampliação e Melhoria do Sistema

Este estudo de alternativas, a ser desenvolvido para situações de implantação, ampliação e

melhorias de sistemas de esgotos sanitários (SES’s) em que a concepção do sistema proposto

seja identificável, mas apresente a necessidade de outros estudos complementares e/ou

estudo de alternativas de solução, deverá ser editado em forma de relatório e atender ao

escopo mínimo a seguir registrado, apresentando:

- a caracterização da cidade de seus sistemas de saneamento existentes;

- Levantamento de dados

- a caracterização do sistema existente objeto dos estudos, a partir do levantamento de dados

do mesmo, com indicação de suas potencialidades de aproveitamento;

- a definição dos elementos e parâmetros para o projeto, compreendendo: estudo

populacional, alcance do projeto, cotas per-capita e coeficientes de projeto, quadro de

evolução das vazões de contribuição e cargas orgânicas, etapalização proposta, etc.,

- a estruturação das alternativas a serem estudadas para a solução do esgotamento sanitário

local, envolvendo as seguintes atividades:

- avaliação da necessidade de ampliação do atendimento com base nos elementos e

parâmetros de projeto e nas tendências de desenvolvimento da infra-estrutura urbana, ao longo

do tempo;

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 68

- seleção do(s) curso(s) d’água com possibilidades de aproveitamento como corpo(s)

receptor(es), e de suas condições para tal;

- escolha dos locais das unidades do sistema (unidades de tratamento, estações elevatórias,

entre outros) e definição de caminhamentos das interceptores, linhas de recalque, emissários,

etc., considerando as disponibilidades de áreas, condições topográficas, geotécnicas e

ambientais, condições e métodos construtivos requeridos, etc.,

- escolha do(s) processo(s) de tratamento a serem propostos, com a determinação da

tecnologia de tratamento mais apropriada, fundamentada em estudos técnicos;

- escolha das soluções de detalhamento (projeto) para todas as unidades integrantes do

sistema.

As alternativas propostas deverão ser exequíveis em termos técnicos e econômicos de

implantação, operação, manutenção e desempenho, processando-se a verificação das

condições topográficas locais, o reconhecimento expedito dos terrenos e do sub-solo e a

ocorrência de acidentes geográficos especiais, devendo para isso serem realizados os

levantamentos topográficos e geoténicos preliminares julgados necessários.

Este Estudo compreende ainda:

- a caracterização de cada uma das alternativas propostas, com fixação do alcance de projeto

(ano de inicio e final de plano) e das etapas de implantação do sistema, e o pré-

dimensionamento de suas unidades constitutivas,

- a elaboração das estimativas de custos das obras e de impactos ambientais decorrentes da

implantação, perda de processo e/ou desgaste ambiental, de cada alternativa, em

conformidade com o padrão COPASA, incluindo apresentação da metodologia utilizada e a

memória de cálculo dos quantitativos,

- a elaboração das estimativas dos custos operacionais das alternativas estudadas, para o

alcance de projeto definido;

- a avaliação técnico-econômica das alternativas, com base nas estimativas de custos de

implantação e operação no horizonte de alcance, convertidos a valor presente, e a análise

comparativa dos resultados obtidos com a seleção da alternativa mais favorável,

devidamente justificada;

- a estimativa complementar dos serviços necessários para a elaboração do projeto de

engenharia, incluídos os levantamentos topográficos e geotécnicos requeridos,

compreendendo o planejamento dos serviços com a estimativa dos quantitativos e custos

dos mesmos, com base na Planilha de Serviços da COPASA; e a apresentação de

cronograma físico de desenvolvimento das atividades.

O Estudo de Alternativas será editado em forma de relatório, contendo o memorial descritivo e

de cálculo com a apresentação de todos os cálculos, estudos e peças gráficas (desenhos,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 69

croquis, esquemas, etc.) que tenham sido elaboradas para obtenção das definições propostas,

em todas as suas fases.

1.3 Estudo de Concepção de Sistema.

Este estudo de concepção, previsto de desenvolvimento para situações de implantação,

ampliação e melhorias de sistemas de esgotos sanitários (SES’s) de maior porte e

complexidade, com múltiplas possibilidades de alternativas para sua solução deverá ser

elaborado conforme definido no “Termo de Referência para Elaboração de Estudo de

Concepção de Sistema de Esgotos Sanitários (SES)” da COPASA, editado em 2009 e

transcrito a seguir.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 70

ANEXO II - ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO

TERMO DE REFERÊNCIA

1 OBJETIVO

O objetivo do presente Termo de Referência é estabelecer as diretrizes e condições mínimas a

serem observadas para a elaboração de Estudos de Concepção de Sistemas Públicos de

Esgotamento Sanitário, com amplitude suficiente para o desenvolvimento posterior do projeto

básico de todas ou qualquer das partes constituintes do sistema em estudo.

2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS

Para o desenvolvimento dos trabalhos relativos ao presente Termo de Referência se aplicam,

em suas versões mais recentes, as seguintes Normas Técnicas da ABNT – Associação

Brasileira de Normas Técnicas, em vigor:

• NBR 9648/86 – Estudos de Concepção de Sistemas de Esgoto Sanitário,

• NBR 9649/86 – Projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário,

• NBR 12207/92 – Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário,

• NBR 12208/92 – Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário,

• NBR 12209/92 – Projeto de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário,

• NBR 9800/87 – Critérios para Lançamento de Efluentes Líquidos Industriais no Sistema

Coletor Público de Esgoto Sanitário

• NBR 7229/93 – Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques Sépticos.

Além dessas normas técnicas devem ser ainda considerados os seguintes documentos

normativos:

• Norma Técnica COPASA T 187/02 – Lançamento de Efluentes Líquidos de Industrias

na Rede Pública Coletora de Esgotos,

• Procedimentos e Normas Técnicas da COPASA para a execução de levantamentos

topográficos e geotécnicos, e

Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG No. 01, de 05/maio/2008, que dispõe

sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento,

bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes e dá outras

providências.

3 ABRANGÊNCIA DO ESTUDO DE CONCEPÇÃO

Entende-se Estudo de Concepção de Sistema de Esgotamento Sanitário como sendo o estudo

de arranjos, sob o ponto de vista qualitativo e quantitativo, das diferentes partes de um sistema,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 71

organizados de modo a formar um todo integrado, para a escolha da melhor concepção do

ponto de vista técnico, econômico, e ambiental.

O Estudo de Concepção, quando se tratar de ampliação e/ou melhorias de sistemas,

envolvendo a introdução de novos equipamentos e/ou unidades, deverá analisar a viabilidade

das modificações propostas, bem como as influências dessas modificações nas demais

unidades integrantes do sistema.

A empresa contratada para execução dos trabalhos deverá analisar os dados disponíveis e

providenciar os dados complementares necessários ao estudo, tais como os levantamentos

topográficos, geotécnicos e cadastramentos, com base na avaliação da COPASA e de forma a

obter os insumos indispensáveis ao nível de detalhamento pretendido.

Para a elaboração de um Estudo de Concepção de Sistema de Esgotamento Sanitário devem

ser desenvolvidos, no mínimo, os seguintes itens:

• Caracterização da área em estudo,

• Caracterização dos sistemas de saneamento existentes,

• Levantamento dos planos, estudos e projetos existentes para a cidade e o sistema em

particular,

• Definição dos elementos para o estudo, compreendendo a caracterização da área de

projeto e as estimativas de populações e contribuições, com sua distribuição espacial,

• Estudo dos corpos receptores passíveis de utilização,

• Formulação e pré-dimensionamento das alternativas para o sistema,

• Elaboração das estimativas de custos e estudo econômico das alternativas propostas,

• Análise técnica, econômica e ambiental das alternativas propostas e seleção da

alternativa escolhida,

• Apresentação do Estudo de Concepção, e

• Estimativa dos serviços complementares necessários a elaboração dos projetos.

3.1 Caracterização da Área em Estudo

3.1.1 Quanto ao meio físico

• Localização:

--- indicar a micro-região a que pertence e dados de latitude e longitude, com apresentação de

planta da localidade dentro do Estado.

• Acessos:

--- apresentar as principais estradas de rodagem e ferrovias e informações sobre outras formas

de acesso disponíveis (navegação aérea ou fluvial, etc).

• Clima:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 72

--- caracterizar o tipo de clima da região e fatores especiais que possam influenciá-lo, com

apresentação de temperaturas mínimas, médias e máximas, precipitações médias anuais,

precipitações intensas e de estiagens com respectivos períodos de ocorrência, direção

predominante dos ventos, etc.

• Relevo e topografia:

--- descrever as características do relevo local, com ênfase para os acidentes principais, faixa

de altitudes verificadas, cursos d’água e suas cotas de inundação, entre outros,

--- citar os levantamentos topográficos existentes e disponibilizados para os estudos e sua

possibilidade de utilização, bem como os levantamentos complementares executados na fase

de Estudo de Concepção.

• Vegetação:

--- descrever as características principais da vegetação local com destaque particularizado

para a cobertura vegetal das áreas de interesse do sistema em estudo.

• Geologia/Pedologia:

--- descrever as características geológicas locais, em particular aquelas que possam influir na

concepção do sistema em estudo,

--- citar os levantamentos geotécnicos existentes e disponibilizados para os estudos e sua

possibilidade de utilização, bem como os levantamentos complementares executados na fase

de Estudo de Concepção,

--- apresentar as características do solo local, quando disponíveis, a exemplo de classificação

textural e granulométrica, níveis do lençol freático, características de infiltração e resistência,

entre outras,

--- fazer avaliação das características geológicas das áreas de interesse para o sistema, com

abordagem particular das condições de implantação das unidades propostas.

• Hidrografia:

--- descrever as principais bacias hidrográficas nas quais se insere a área em estudo e os

cursos d’água locais com potencial para aproveitamento como corpo receptor dos efluentes de

unidades de tratamento,

--- apresentar as áreas de drenagem das bacias nos pontos de interesse, com respectivas

vazões mínimas (Q 7.10 = vazão mínima de sete dias de duração e dez anos de recorrência),

--- apresentar enquadramento dos cursos d’água cogitados como corpos receptores de

efluentes, com caracterização dos níveis de tratamento indicados para a ETE.

3.1.2 Quanto ao uso e ocupação do solo

• Características urbanas:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 73

--- descrever as características urbanas, com destaque para as tendências de ocupação

urbana e industrial, com caracterização das densidades demográficas atuais das diferentes

partes da cidade com características diferentes,

--- apresentar dados relativos a loteamentos aprovados pela Prefeitura, incremento de novas

construções nos últimos anos, logradouros pavimentados ou com plano de pavimentação e

respectivas indicações do tipo de pavimento, etc.

• Planos Diretores ou Urbanísticos:

--- levantar os planos diretores ou urbanísticos, as leis de uso de ocupação do solo e os planos

de implantação de obras públicas, se existentes, com avaliação de seus pontos principais de

interesse e do grau de obediência que vem recebendo, além de suas implicações no Estudo de

Concepção,

• Àreas protegidas ambientalmente ou com restrições a ocupação:

--- caracterizar as áreas protegidas ambientalmente (áreas de preservação permanente –

APPs) ou com restrições à ocupação, abrangendo em particular as áreas de interesse para a

implantação de unidades do sistema em estudo.

3.1.3 Quanto à infra-estrutura urbana

• Energia elétrica:

--- indicar a empresa concessionária dos serviços e características do sistema existente

(tensão, frequência, número de ligações por tipo de consumidor, sistema tarifário, etc), bem

como informações sobre as disponibilidades de atendimento para as novas demandas

requeridas no sistema de esgotos.

• Sistemas de comunicação

--- citar meios de comunicação disponíveis e respectivas empresas concessionárias, com

verificação particular da possibilidade de linhas privadas para telemetria/telecomando.

3.1.4 Quanto aos aspectos sociais e econômicos

• População:

--- pesquisar dados populacionais disponíveis da cidade e do município, e sua distribuição

espacial na área urbana e potenciais áreas de expansão, com abordagem da ocorrência,

quando significativa, da população flutuante.

• Atividades econômicas:

--- levantar ocorrência de unidades comerciais e industriais significativas na área de

abrangência do estudo,

--- classificar as unidades comerciais e industriais de acordo com Norma Técnica T187/07 da

COPASA, relativa ao lançamento de efluentes líquidos nas redes coletoras públicas.

• Mão de obra disponível e mercado de trabalho:

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 74

--- caracterizar a disponibilidade local do mercado de trabalho e da mão de obra disponível, em

termos de empresas prestadoras de serviços na área de engenharia, geotecnia, topografia, etc.

• Materiais de construção:

--- caracterizar a disponibilidade local de materiais de construção, com enfoque para aqueles

requeridos pelo tipo e porte das obras futuras,

• Indicadores sócio-econômicos:

--- apresentar alguns indicadores sócio-econômicos da cidade, abrangendo, entre outros,

índice de desenvolvimento humano (IDH), distribuição de renda, indice de mortalidade infantil,

óbitos por doenças infecciosas e parasitárias (IBGE), etc.

Observação:

Eventualmente, a critério da COPASA, poderão ser dispensados de apresentação no relatório

do Estudo de Concepção os dados relativos a acessos, comunicação, mercado de trabalho e

materiais.

3.2 Caracterização dos sistemas de saneamento existentes

3.2.1 Sistema de Drenagem Urbana:

• apresentar descrição sucinta do sistema de drenagem urbana existente, ou em projeto, com

caracterização dos dispositivos que possam influir na concepção do sistema em estudo,

com anexação de planta com indicação das redes e estruturas principais.

3.2.2 Sistema de Coleta e Disposição de Resíduos Sólidos:

• descrever o sistema existente de coleta e disposição de resíduos sólidos, com indicação do

responsável pela gestão do sistema, da frequência e tipo de coleta, tipo de transporte e

disposição final, com anexação de mapa de localização das áreas de disposição em

utilização e suas situações face ao licenciamento ambiental (se licenciado ou não).

3.2.3 Sistema de Abastecimento de Água:

• descrever sumariamente o sistema existente, citando as principais características de suas

unidades constitutivas (mananciais utilizados, captações, elevatórias e adutoras, unidades

de tratamento, reservatórios, redes de distribuição),

• apresentar planta geral do sistema, com localização das unidades e pontos de lançamento

dos efluentes de unidades de tratamento, e indicação das áreas / setores atendidos e

expansões previstas,

• apresentar dados gerenciais do sistema, englobando população atendida, número de

ligações, índice de atendimento, vazões produzida, tratada e distribuída, entre outros.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 75

3.2.4 Sistema de Esgotamento Sanitário

• Levantamento e descrição do sistema existente:

Neste item deve ser apresentada, com base na avaliação dos estudos e projetos existentes e

em inspeção de campo, uma visualização completa do sistema existente, com apresentação de

planta geral e descrição de todas as suas unidades constitutivas, envolvendo:

o Ligações prediais,

o Redes coletoras,

o Interceptores e coletores tronco,

o Elevatórias e linhas de recalque,

o Estações de tratamento de esgotos

o Emissários, e

o Corpo receptor.

Para cada uma destas unidades deverão ser levantadas e descritas as suas características

principais, tais como: tipos, processos, equipamentos, capacidades, taxas de projeto, materiais,

diâmetros, potências, etc.

As descrições das diversas unidades devem ser acompanhadas de desenhos de cadastro e/ou

croquis que ilustrem de forma clara a sua configuração, e sejam insumos indispensáveis para

os estudos de avaliação e aproveitamento das mesmas.

Nesta fase deverão ser executados os cadastramentos necessários das unidades, com

abrangência tal que permita a avaliação das unidades existentes, a identificação das melhorias

requeridas e o arranjo das intervenções propostas, além de constituir-se insumo suficiente

para o detalhamento do futuro projeto.

De forma geral, as descrições devem apresentar informações sobre o suprimento de energia

elétrica das unidades, caracterizando o sistema de alimentação (subestação ou padrão de

entrada), tensões de fornecimento, dados dos equipamentos da SE, quadros de comando e

dispositivos de partida dos motores, sistema tarifário vigente, etc.

O levantamento e a descrição do sistema existente devem abranger as condições de

planejamento, de operação e de manutenção das diversas unidades, bem como os seus

estados de conservação e as suas condições de aproveitamento futuro na concepção do novo

sistema, conforme roteiro básico a seguir:

o Ligações prediais

-- indicar o número de ligações prediais, por tipo e porte de consumidor, bem como a existência

de padronização das mesmas.

o Redes coletoras, coletores tronco, interceptores e emissários

-- descrever a abrangência da rede coletora, caracterizando as diversas áreas e sub-bacias

atendidas,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 76

-- descrever, para cada sub-bacia, as unidades existentes com os tipos de tubulações

utilizadas e demais características cadastrais, incluindo-se todos os seus acessórios,

-- apresentar planta geral das unidades em escala adequada, com indicação de todas as

tubulações e seus principais acessórios, e todas as demais unidades integrantes do sistema

(elevatórias, tratamento, etc),

-- descrever as condições particulares de recebimento de efluentes industriais, de lançamento

nos corpos receptores e eventuais problemas deles decorrentes.

o Elevatórias (incluídas as linhas de recalque)

-- descrever, para cada elevatória e respectiva linha de recalque, o tipo e suas características

cadastrais, abrangendo inclusive todos os seus componentes acessórios,

-- apresentar informações relativas ao controle operacional de cada unidade, englobando:

vazões e pressões verificadas na operação isolada e em conjunto da bombas, níveis nos poços

de sucção, tempos de funcionamento, condições de NPSH, dispositivos de proteção anti-golpe

de aríete, etc.,

-- para as linhas de recalque apresentar resumo das características de cada unidade

abrangendo: destinação, cotas do ponto inicial e final, tubulações utilizadas com material,

diâmetro, tipo de junta, extensão, local de lançamento (passeio ou rua), estado de

conservação, etc

-- anexar as curvas características das bombas existentes e catálogos de eventuais

equipamentos especiais existentes e de interesse para os estudos,

-- avaliar as possibilidades de riscos de contaminação ambiental decorrentes da interrrupção

do fornecimento de energia.

o Estações de tratamento

-- descrever, para cada unidade, o tipo e as características cadastrais, abrangendo todas as

suas unidades constitutivas,

-- apresentar parâmetros operacionais de interesse, tais como: velocidades, taxas de operação,

tempos de detenção, perfil hidráulico, etc

-- caracterizar os produtos químicos utilizados no tratamento, com descrição de seus sistemas

de armazenagem, preparo e dosagem,

-- apresentar informações relativas ao controle operacional: vazões, cargas orgânicas,

eficiência obtida, dosagem de produtos químicos, parâmetros físico-químicos e bacteriológicos

do afluente e do efluente,

-- apresentar informações complementares sobre os sistemas de lançamento do efluente

líquido e de condicionamento e destinação final dos resíduos sólidos, abrangendo suas

características qualitativas e quantitativas e especificando sua situação ambiental.

o Corpos receptores

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Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 77

-- descrever o tipo, a classe e as características principais de cada corpo receptor, com

caracterização das condições sanitárias e ambientais de cada um deles e respectivas bacias,

-- apresentar informações relativas às vazões e níveis máximos e mínimos verificados,

condições extremas de estiagem e de enchentes, qualidade da água “in natura” antes e após o

lançamento dos efluentes,

-- apresentar informações relativas às condições ambientais dos corpos receptores nos pontos

de lançamento, a exemplo de estado de conservação e condições da mata ciliar, cobertura

vegetal no entorno, estruturas e interferências em áreas de preservação permanente,

existência de unidades de conservação próximas, etc.

• Diagnóstico do sistema existente:

Em sequência, deve ser feito um diagnóstico completo das unidades do sistema, através de

cálculos de verificação de suas capacidades e condições de otimização, abordando inclusive

os aspectos de conservação, desempenho, dificuldades operacionais e a situação ambiental de

suas instalações.

Para cada unidade, em particular, o diagnóstico deve visar uma avaliação detalhada das

condições de reaproveitamento das estruturas, edificações e instalações/equipamentos

existentes, definindo as diretrizes das melhorias técnicas e ambientais requeridas para o

aproveitamento da unidade.

A recomendação para abandono de unidades do sistema existente deve ser devidamente

justificada, em termos técnicos e econômicos, bem como submetida á aprovação prévia da

COPASA.

O diagnóstico do sistema existente deve abranger ainda avaliações, devidamente justificadas,

sobre os seguintes itens:

- Caracterização dos esgotos bruto e tratado,

- Qualidade da água do corpo receptor,

- Nível de atendimento: áreas e populações atendidas com coleta e tratamento, por sub-

bacia de esgotamento,

- Número de ligações, vazões coletada e tratada, contribuição per-capita, taxas de

infiltração, etc

- Manejo dos lodos e demais resíduos gerados nas unidades de tratamento e estações

elevatórias.

3.3 Levantamento dos Estudos e Planos Existentes

Apresentar identificação e análise crítica, quando cabível, de todos os estudos, projetos e

planos existentes que interfiram com o estudo de concepção do sistema, tendo em vista

embasar os parâmetros, critérios e definições para montagem das alternativas a serem

propostas.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 78

Prioritariamente devem ser enfocados todos os estudos e projetos relativos ao sistema de

esgotamento sanitário e, em particular, a existência de Plano Diretor de Desenvolvimento

Urbano da Cidade, Lei de Uso e Ocupação do Solo e Planos Diretores Específicos do Comitê

da Bacia Hidrográfica.

3.4 Definição dos Elementos para o Estudo de Concepção

3.4.1 Estudo Populacional

• elaborar o estudo populacional, ano a ano, para um horizonte mínimo de 30 (trinta) anos,

mediante a aplicação de modelos matemáticos consistidos para a extrapolação das

tendências de crescimento no horizonte desejado, baseando-se no maior número de

elementos disponíveis, tais como:

o Censos demográficos oficiais do IBGE,

o Avaliação de estudos demográficos existentes,

o Contagem direta de edificações,

o Evolução de índices relativos a: número de habitações cadastradas na Prefeitura,

evolução de consumidores de serviços (energia elétrica, água, etc)

o Indicadores comerciais da COPASA (mapas de setores e rotas e boletins de leitura).

• considerar, quando necessário, no estudo populacional a existência de população flutuante

ou temporária, processando-se a sua avaliação, localização e evolução, ano a ano,

• apresentar o estudo populacional proposto à COPASA, antes do prosseguimento e

conclusão do Estudo de Concepção, com descrição e fundamentação dos dados e critérios

utilizados em sua elaboração, com a devida justificativa da projeção estabelecida.

3.4.2 Delimitação da Área de Projeto

• delimitar a área de projeto considerando a área urbana atual e futura, incluindo as áreas de

expansão, a partir das diretrizes da Prefeitura Municipal e com base nos planos diretores ou

urbanísticos disponíveis,

• apresentar para a área de projeto um descritivo das características atuais e tendências

futuras de ocupação, com definição das zonas segundo a natureza de sua ocupação

(residencial, comercial, industrial), compatíveis com a regulação urbana municipal (Lei de

Uso e Ocupação do Solo, etc.)

• apresentar a divisão da área de projeto em bacias e sub-bacias de esgotamento,

• definir o padrão de ocupação atual e futuro de cada uma das áreas e/ou sub-bacias, bem

como suas densidades demográficas em datas notáveis de projeto, atendendo as diretrizes

dos planos diretores ou regulações urbanísticas disponíveis,

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Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 79

• para as áreas predominantemente comerciais ou industriais caracterizar a distribuição dos

contribuintes, com base nos levantamentos e pesquisas locais executadas para estes tipos

de consumidores.

3.4.3 Definição dos Parâmetros e Critérios de Projeto

• definir os parâmetros e critérios de projeto para o cálculo das vazões contribuintes, ano a

ano, devidamente fundamentados e justificados, abrangendo:

o Índice de atendimento,

o Cota per- capita líquida de água (excluídas as perdas físicas),

o Coeficiente de retorno água/esgoto,

o Coeficientes de variação de vazão (k1, K2 e K3)

o Taxa de infiltração,

o Cargas orgânicas, e

o Contribuições industriais, com respectivas avaliações das vazões de descarga e

composição do efluente.

Observação:

A definição da cota per-capita a ser utilizada deverá basear-se nos relatórios IBO e IBG da

COPASA, quando disponíveis; podendo ainda, nos casos devidos, serem avaliados de forma

setorial a partir dos mapas de setores e rotas e boletins de leitura – dados comerciais. Nos

casos em que não se dispuser de tais informações, a definição da cota per-capita deverá

basear-se em indicações bibliográficas, em dados de outras cidades de características

semelhantes, etc.

• definir o alcance do estudo das alternativas, buscando o melhor aproveitamento do sistema

existente e proposto, adotando-se dois critérios básicos:

o Em todos os casos estabelecer alternativas com alcance de 22 a 23 anos, sendo os 2

ou 3 primeiros anos destinados à elaboração dos estudos, projetos e obras, e

o Nos casos de aproveitamento de unidades existentes deverão ser ainda estudados

alcances intermediários (a princípio, não inferiores a 12 ou 13 anos e a serem

confirmados pela COPASA, caso a caso) determinados pelas condições de otimização

destas mesmas unidades.

• definir todos os demais critérios de projeto necessários ao estudo, abrangendo entre outros:

todos os parâmetros a serem considerados nos pré-dimensionamentos, tipos de materiais

das tubulações e de equipamentos de bombeamento, etc,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 80

3.4.4 Cálculo das Contribuições (Vazões e cargas orgânicas)

• apresentar o cálculo final das vazões de contribuição médias, máximas diárias e horárias,

ano a ano, por bacia ou sub-bacia, distribuído segundo a origem da contribuição:

doméstica, industrial e de infiltração,

• apresentar o cálculo cargas orgânica doméstica, industrial e total, afluente às unidades de

tratamento, ano a ano, separadas por bacia ou sub-bacia, quando for o caso.

3.5 Estudo de Corpos Receptores

3.5.1 Introdução

O estudo dos corpos receptores para o lançamento dos esgotos tratados será feito, em todos

os casos, a partir do Relatório de Definição de Corpo Receptor, demandado internamente na

COPASA durante a fase de Análise da Demanda de Projeto e a ser executado e fornecido pela

DVHD – COPASA, cabendo ao projetista sua complementação dentro das seguintes

orientações:

3.5.2 Cursos d’água superficiais

Os estudos dos corpos receptores devem contemplar, entre outros, os seguintes aspectos:

• estudos hidrológicos dos cursos d’água, nos pontos de interesse,

• caracterização sanitária e ambiental da bacia considerando suas condições de utilização

(disponibilidades e usos dos recursos hídricos na área de interesse), condições de

proteção, tendências de ocupação, impactos decorrentes do lançamento e possíveis

conflitos decorrentes do uso da água, etc

• compatibilização da utilização do curso d’água como corpo receptor com diretrizes

estabelecidas por Planos Diretores da Bacia Hidrográfica,

• avaliação das áreas de interesse para as unidades de tratamento e pontos de lançamento

do efluente tratado, do ponto de vista técnico e ambiental, com sua caracterização e estudo

de alternativas locacionais devidamente justificadas,

• definição dos processos de tratamento que possam ser empregados, com base na

legislação vigente referentes ao padrão de emissão do efluente, padrão de qualidade e

classificação do curso d’água.

3.5.3 Seleção dos Corpos Receptores

A partir destes elementos, deverá ser processada a seleção dos cursos d’água passíveis de

utilização como corpos receptores, acompanhada de uma análise preliminar dos principais

aspectos técnicos, econômicos e ambientais envolvidos em cada caso.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 81

Esta seleção objetivará subsidiar a formulação e apresentação das alternativas de tratamento e

lançamento factíveis para o sistema em estudo, com abordagem de suas vantagens e

desvantagens, devidamente justificadas, e a hierarquização das mesmas, segundo os

principais condicionantes considerados.

3.6 Formulação e Pré-dimensionamento das Alternativas

3.6.1 Formulação das Alternativas

A partir dos diagnósticos e demais estudos anteriores deverá ser feita a formulação final das

alternativas a serem estudadas, com a descrição de todas as unidades componentes do

sistema com enfoque dos aspectos locacionais, tecnológicos e operacionais.

Nas alternativas formuladas devem ser contempladas as situações de aproveitamento total ou

parcial de unidades/sistemas eventualmente existentes, baseando-se em estudos de

otimização de suas capacidades e condições operacionais.

Na formulação das alternativas deverá ser considerada, quando adequado, a etapalização de

sua implantação, prevendo-se a modulação de unidades de maior porte (elevatórias, ETE’s,

etc) e o estagiamento de obras de ampliação sistemática (redes coletoras) para todo o período

de projeto.

Ainda a formulação das alternativas devem ser considerados os aspectos principais relativos a:

• caracterização da ocupação urbana no entorno da ETE,

• geração de odores e direção predominante dos ventos,

• sistema de tratamento e destinação dos resíduos sólidos.

3.6.2 Pré-dimensionamento e Detalhamento das Alternativas

Os pré-dimensionamentos e detalhamentos das alternativas propostas devem ser elaborados

com base nas Normas Técnicas da ABNT e da COPASA, aplicáveis a cada caso, e serem

apresentados com os respectivos memoriais descritivos e de cálculo e os elementos gráficos

indispensáveis ao seu perfeito entendimento.

De forma geral, na apresentação dos pré-dimensionamentos e detalhamentos das alternativas

propostas e de suas unidades, a exemplo de elevatórias, ETE’s, etc., devem ser abordados

para cada caso, os seguintes aspectos:

• delimitação da área requerida pela unidade, com identificação das áreas para

desapropriação e de eventuais restrições institucionais, legais e ambientais para sua

utilização e avaliação das soluções necessárias, quando for o caso,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 82

• identificação das condições de suprimento de energia elétrica e de telefonia, nas áreas de

interesse, caracterizando os casos que venham requerer investimentos para tais

implantações, e

Estes pré-dimensionamentos devem abordar, no mínimo, para cada tipo de unidade os

seguintes itens:

• Ligações Prediais

-- definir sobre as possibilidades de aproveitamento das ligações prediais existentes, se

padronizadas ou não,

-- fazer estimativa do número de ligações prediais requeridas de implantação imediata e no

crescimento vegetativo.

• Rede Coletora

-- definição das bacias e sub-bacias de contribuição, com indicação do plano de escoamento

considerado,

-- estimativa, a nível de pré-dimensionamento, das redes previstas por sub-bacia, identificando-

se os diâmetros, materiais, extensões, etc

-- localização de obras especiais requeridas (travessias, etc), bem como das soluções

indicadas em cada caso.

• Coletor tronco, interceptor e emissário

-- avaliação das condições alternativas de traçado e definição final do traçado indicado,

- caracterização topográfica e geotécnica das faixas de interesse,

-- pré-dimensionamento hidráulico das unidades, identificando-se diâmetros, matérias,

extensões, declividades, profundidades, etc,

-- identificação de particularidades do traçado escolhido, a exemplo de: travessias de rios,

ferrovias e rodovias, faixas de servidão/desapropriação, áreas de proteção ambiental,

interferências com outras instalações de serviços, etc

• Elevatórias e linhas de recalque

-- localização e descrição das unidades, incluída a avaliação de alternativas de traçado para a

linha de recalque e sua definição final,

-- caracterização topográfica, batimétrica e geotécnica das áreas de interesse, com

identificação das cotas de inundação verificadas em cada caso,

-- arranjo locacional e arquitetônico da elevatória, com dimensões, etc

-- escolha do tipo de conjunto elevatório a ser utilizado e pré-dimensionamento dos mesmos,

com desenvolvimento do arranjo hidráulico proposto,

-- pré-dimensionamento hidráulico da linha de recalque (tubulações, peças e acessórios

requeridos), com atenção para a avaliação dos transientes hidráulicos e definição dos sistemas

de proteção requeridos,

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 83

-- identificação de particularidades do traçado escolhido, a exemplo de: travessias de rios,

ferrovias e rodovias, faixas de servidão/desapropriação, áreas de proteção ambiental,

interferências com outras instalações de serviços, etc

• Estação de Tratamento de Esgoto

-- estudo de opções técnicas (processos de tratamento, produtos químicos a utilizar, sistemas

de dosagem, etc) e de opções locacionais de todas as suas unidades integrantes,

-- caracterização topográfica, batimétrica e geotécnica das áreas estudadas, com identificação

das cotas de inundação verificadas em cada caso,

-- determinação do grau de tratamento de esgoto em função dos padrões avaliados de emissão

e de qualidade do efluente, acompanhado de estudo de autodepuração do corpo receptor,

-- definição pela utilização de unidades padrões pré-fabricadas, com apresentação das

informações básicas dos padrões propostos (catálogos, especificações básicas, parâmetros de

dimensionamento, etc),

-- pré-dimensionamento hidráulico das unidades da ETE (incluídas todas as suas unidades

constitutivas) e seu arranjo locacional, considerando também as instalações de tratamento e

disposição final dos resíduos sólidos,

-- delimitação da área requerida pela unidade, com identificação das áreas para

desapropriação e de eventuais restrições institucionais, legais e ambientais para sua utilização,

-- identificação das condições de suprimento de energia elétrica e de telefonia, nas áreas de

interesse, caracterizando os casos que venham requerer investimentos para tais implantações,

-- estudo de áreas de empréstimo e bota-fora: localização, acesso, caracterização geotécnica,

desapropriação e considerações sobre a recuperação da área envolvida.

3.7 Estimativas de Custos e Estudo Econômico das Alternativas Propostas

As estimativas de custos das alternativas propostas, desenvolvidas para fins de análise

econômica, devem contemplar os custos de implantação (obras, desapropriações, extensões

de redes elétricas, investimentos ambientais, etc) e os custos de operação, ano a ano

(notadamente os gastos de energia elétrica e de produtos químicos).

As estimativas de custos das unidades deverão, preferencialmente, ser elaboradas a partir do

pré-dimensionamento das unidades do sistema, utilizando-se das planilhas de custos e

modelos de orçamento da COPASA, com separação dos itens relativos a serviços e

materiais/equipamentos, estes últimos orçados a partir de coleta de preços junto aos

fornecedores.

Em casos especiais, admitir-se-á a utilização de funções de custos de unidades, análogas ao

do sistema proposto e determinadas exclusivamente para as condições brasileiras, desde que

indicada a fonte, a forma de obtenção e comprovada a sua eficiência.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 84

A estimativa dos gastos de energia deve contemplar as perspectivas operacionais de cada

sistema proposto.

A partir destas estimativas de custos de implantação e operação das diversas alternativas será

processado o estudo comparativo econômico entre as mesmas, admitindo-se as seguintes

simplificações:

• diferentes concepções de uma parte ou unidade do sistema podem ser comparadas

economicamente em separado, e

• para a comparação econômica de alternativas ou de unidades não é necessário considerar

as condições comuns a todas elas.

Para o estudo econômico devem ser consideradas, a princípio, a ocorrência de duas situações

relativas ao desenvolvimento das alternativas, quais sejam:

• estudo econômico entre alternativas de mesmo alcance – neste caso deverá ser adotado o

critério comparativo dos custos totais, em valor presente, dos investimentos e das despesas

de exploração quantificadas, durante o período de alcance do projeto, adotando-se uma

taxa de desconto (ou de rentabilidade do capital) determinada pela COPASA e/ou agente

financeiro, e

• estudo econômico entre alternativas de alcance diferente – neste caso deverá ser adotado

o critério comparativo do custo marginal apurado para cada alternativa, que corresponde à

relação em valor presente do total dos investimentos e das despesas de exploração

quantificadas e do total do volume faturado, durante o período de alcance da cada

alternativa em particular, adotando-se uma taxa de desconto determinada pela COPASA

e/ou agente financeiro.

3.8 Análise Técnica, Econômica e Ambiental das Alternativas Propostas

As alternativas propostas deverão ser objetos de análise técnica, econômica e ambiental,

objetivando a seleção da alternativa mais favorável, cuja abrangência deve contemplar os

aspectos a seguir indicados.

3.8.1 Análise Técnica

A análise técnica deve considerar a compatibilidade entre: as tecnologias empregadas, a

flexibilidade operacional, a disponibilidade de equipe operacional compatível, a vulnerabilidade

do sistema ao longo do plano, o prazo previsto para implantação, entre outros aspectos

relevantes a serem identificados caso a caso.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 85

3.8.2 Análise econômica

A análise econômica deve abranger a hierarrquização dos resultados do estudo econômico das

alternativas, elaborado com base nas estimativas dos custos de implantação e de operação

anteriormente apurados.

Eventualmente, e desde que previamente acordado com a COPASA, tais estudos econômicos

poderão ter seus resultados avaliados sob o ponto de vista da vantagem econômica diferencial

entre as alternativas e seus requisitos de investimentos imediatos.

3.8.3 Análise Ambiental

A análise ambiental tem como objetivo identificar e avaliar os principais impactos inerentes a

cada alternativa estudada e que podem ocorrer em função das diversas ações previstas para a

implantação e operação do empreendimento em estudo.

A avaliação pretendida deve contemplar considerações sobre os seguintes aspectos principais:

• as justificativas das tecnologias sugeridas para cada unidade do sistema, e sua

compatibilidade com as exigências ambientais, incluída a verificação do atendimento aos

padrões de emissão e de qualidade do efluente previstos na legislação ambiental vigente,

• as alternativas locacionais das unidades consideradas na formulação do sistema proposto,

destacando-se a identificação dos locais e a legislação aplicável a cada situação,

• a avaliação geológica dos locais de interesse, em especial no caso de obras de terra, de

forma a demonstrar a viabilidade das concepções propostas e permitir uma estimativa de

custos mais confiável das obras,

• a caracterização das áreas a serem desapropriadas, enfatizando os casos de interferências

em áreas sob proteção ambiental e com infra-estrutura existente, necessidade de

supressão vegetal, alteração do regime hídrico, entre outros,

• a compatibilização do empreendimento com a legislação incidente: Municipal, Estadual e

Federal,

• a situação atual do licenciamento ambiental do sistema existente e a disponibilidade de

áreas licenciadas passíveis de serem utilizadas como áreas de empréstimo ou bota-fora,

Complementarmente a esta análise deve ser apresentado um documentário fotográfico de

caracterização das áreas contempladas nos estudos, de forma a registrar as particularidades

identificadas para cada situação.

3.8.4 Seleção e justificativa da alternativa escolhida.

Com base nas análises anteriores será definida a concepção mais adequada, a partir de um

estudo comparativo conjunto da viabilidade técnica, econômica, ambiental e institucional entre

as diversas alternativas estudadas, devidamente justificadas, mediante a apresentação do

conjunto de vantagens e desvantagens inerentes a cada aspecto em consideração.

VOLUME V - TOMO II – SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO

Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 86

A alternativa escolhida deverá ser apresentada de forma descritiva e resumida, de modo a

permitir seu perfeito entendimento e visualização, e fornecendo todos os elementos

indispensáveis à elaboração do projeto básico; além de constar de uma síntese final das

justificativas que recomendam a sua seleção.

Independente de eventuais simplificações admitidas no estudo econômico, a alternativa

selecionada deverá dispor das estimativas de custos de todas as suas unidades integrantes, de

forma permitir o conhecimento do custo total do empreendimento.

3.8.5 Apresentação do Estudo de Concepção

A apresentação final do Estudo de Concepção deve constituir-se, basicamente, dos seguintes

documentos:

• memorial descritivo e memória de cálculo,

• desenhos e demais peças gráficas (croquis, etc),

• estimativas de custos e estudos econômicos,

• anexos de documentos diversos utilizados como subsídios para os estudos.

O memorial descritivo e de cálculo deve apresentar todos os levantamentos, critérios e pré-

dimensionamentos desenvolvidos no Estudo de Concepção, com destaque para os elementos

de:

• caracterização da área em estudo, levantamentos e diagnóstico do sistema existente,

• definição dos elementos para o projeto (populações, parâmetros e contribuições

consideradas),

• descrição das alternativas propostas, com ênfase para a situação de etapalização do

empreendimento e abordagem dos aspectos ambientais envolvidos,

• estimativa dos custos e estudo econômico comparativo, e

• seleção final da alternativa escolhida e sua justificativa.

Os desenhos integrantes do Estudo de Concepção objetivam uma clara visualização das

alternativas estudadas e das soluções indicadas para cada unidade em particular, devendo

contemplar, no mínimo, os seguintes elementos:

• as plantas de indicação dos cursos d´água e da seleção dos corpos receptores

considerados,

• os esquemas gerais de identificação das alternativas gerados com base nas plantas

topográficas disponíveis,

• os desenhos específicos de caracterização das unidades propostas, com nivel de

detalhamento suficiente à adequada avaliação dos custos de implantação,

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Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 87

• os desenhos relativos ao aproveitamento de unidades existentes, que baseados nos

cadastramentos efetuados devem caracterizar as melhorias propostas e sua viabilidade de

execução.

As escalas gráficas dos desenhos integrantes do Estudo de Concepção devem ser adequadas

à perfeita caracterização das alternativas propostas, considerando que:

• para os interceptores pré-dimensionados deverão ser apresentados desenhos em planta e

perfil – escala H 1:2000 e V 1:200, e

• para as unidades de tratamento deverão ser apresentadas plantas de locação em escala

adequada (1:500 ou 1:200), com respectivas seções de assentamento.

Todos os elementos gráficos deverão ser gerados de acordo com as Normas de Desenho em

Auto Cad ® da COPASA.

A elaboração e apresentação das estimativas de custos das unidades/alternativas deverão

obedecer a sistemática da COPASA para elaboração de orçamentos, incluindo a necessidade

de apresentação das metodologias aplicadas, memórias de cálculo e documentação de

cotações efetuadas junto a fornecedores.

Deverá ser também apresentado no relatório final, um Resumo do Estudo de Concepção em

texto conciso, e plantas esquemáticas principais (em papel A4 ou A3), que permita através de

rápida leitura o conhecimento das conclusões e a essência do conteúdo do referido estudo,

abordando:

• condições atuais do sistema existente,

• população a ser beneficiada e vazões de projeto, em inicio, meio e fim de plano,

• alternativas estudadas e seus custos estimados,

• -análise das alternativas e solução escolhida, com respectivas justificativas de ordem

técnica econômica e ambiental.

3.9 Estimativa dos serviços necessários a elaboração dos projetos.

Para a alternativa escolhida deverá ser apresentada, ao final do Estudo de Concepção, uma

estimativa dos serviços necessários à elaboração do projeto básico de engenharia,

subsequente.

Esta estimativa deverá ser editada em forma de planilha, com identificação de todos os

serviços e respectivos quantitativos, abrangendo os seguintes itens:

• levantamentos topográficos, inclusive cadastramentos complementares indispensáveis,

• levantamentos geotécnicos, incluindo as sondagens e testes,

• projeto básico hidráulico de todas as unidades componentes do sistema: rede coletora,

coletores tronco, interceptores, elevatórias e respectivas linhas de recalque, unidades de

tratamento, emissários,etc

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Volume V - Tomo II - Sistema de Esgoto Sanitário.doc 88

• projeto básico elétrico, constando das instalações de força, iluminação e automação, e

• estudos ambientais requeridos para o projeto com base na legislação em vigor.

Esta estimativa de serviços será elaborada a partir das Planilhas de Custos de Serviços da

COPASA, em sua edição mais recente.

5 Insumos para a elaboração do Estudo de Concepção Conforme identificado no presente Termo de Referência são insumos indispensáveis para

elaboração de um Estudo de Concepção de Sistema de Esgotamento Sanitário, os seguintes:

• levantamentos topográficos complementares,

• levantamentos geoténicos, e

• cadastros do sistema existente.

Tais insumos indispensáveis são objetos de levantamento por parte da COPASA, caso a caso,

anteriormente à contratação de um Estudo de Concepção, tal que permita a definição pela

suficiência dos elementos disponíveis ou pela necessidade de sua complementação.

A complementação requerida objetiva basicamente disponibilizar para o Estudo de Concepção

os seguintes elementos mínimos:

• levantamentos topográficos das áreas de interesse, em escalas compatíveis com o grau de

detalhamento exigido, particularmente no que se refere ao levantamento de eixos ou faixas

para os interceptores (escala H 1:2000 e V 1:200) e de locação das unidades de tratamento

(em escala adequada ao porte das instalações),

• disponibilizar levantamentos geotécnicos (sondagens e testes) suficientes à uma avaliação

geológica das áreas de interesse, permitindo a caracterização dos tipos de fundações

requeridos, a definição da viabilidade e requisitos para as obras de terra, etc

• cadastros das unidades em condições tais que permitam a avaliação de suas

características atuais e suas condições de aproveitamento, bem como a indicação clara das

intervenções e melhorias requeridas para seu aproveitamento futuro.

Na eventualidade da necessidade de execução de tais serviços complementares, no todo ou

em parte, os mesmos serão identificados e quantificados pela COPASA para integrarem a

planilha de serviços objeto de contratação, sendo, contudo, remunerados pelas quantidades

efetivamente realizadas.

Estes serviços complementares serão executados durante o desenvolvimento do Estudo de

Concepção, sendo que especificamente para os levantamentos topográficos e geotécnicos

complementares a empresa contratada deverá apresentar, para prévia aprovação da COPASA,

um plano detalhado de identificação dos mesmos, constando: locais dos levantamentos,

discriminação dos itens e quantidades, etc.