NOÇÕES SOBRE SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO

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1 NOÇÕES SOBRE SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO

2 Equipe de Elaboração/Revisão Elaboração e Instrutores ALDEMÁRIO SILVA DE OLIVEIRA UCCT/GPR/DT ALVAMAR ROBERTO COELHO CIRNE GFO/DT EDUARDO NOGUEIRA CUNHA UMED/GDP/DT ISAIAS DE ALMEIDA DA COSTA FILHO GDP/DT JOSILDO LOURENÇO DOS SANTOS GPR/DT MARCO ANTÔNIO CALAZANS DUARTE GDP/DT PAULO EDUARDO VIEIRA CUNHA GDP/DT RAULYSON FERREIRA DE ARAÚJO UNES/RNS/DT RICARDO DA FONSECA VARELA FILHO DT VILMA FÉLIX DA SILVA ARAÚJO AGT/PR WALQUIRIA JOSEANE DA SILVA USMT/GDH/DA Coordenação ERMERSON DE OLIVEIRA CAPISTRANO - UADH/GDH/DA

3 INTRODUÇÃO O esgotamento sanitário se constitui no único meio seguro para evitar as doenças transmitidas pelos excretas humanos. Sua implantação é tão importante quanto o abastecimento d'água. A experiência mostra que em algumas comunidades onde foi implantado o abastecimento d'água e não foram coletados os esgotos, as condições sanitárias do meio pioraram agravando-se os problemas com os dejetos correndo a céu aberto.

4 INTRODUÇÃO Um indivíduo doente abriga agentes patogênicos no seu intestino onde o ambiente é propício para a multiplicação dos mesmos. Ao serem expelidos junto com as fezes e a urina, esses organismos contaminam o meio transmitindo uma série de doenças.

5 INTRODUÇÃO Principais vetores de transmissão e doenças Homem São Morte Água Debilidade Excretas Mãos Insetos Solo Alimentos

6 INTRODUÇÃO Barreiras sanitárias. Água Afastamento Solo Excretas sanitário dos dejetos Mãos Insetos Homem protegido Alimentos

7 OBJETIVOS Com a construção do sistema de esgotos sanitários em uma comunidade, procura-se atingir os seguintes objetivos: - Coleta dos esgotos individual ou coletiva - Afastamento rápido e seguro dos esgotos, seja através de fossas ou de sistemas de redes coletoras - Tratamento e disposição sanitariamente adequada dos esgotos tratados

8 BENEFÍCIOS - Conservação dos recursos naturais tais como rios, lagos, lagoas córregos etc. - Eliminação dos aspectos estéticos e visuais desagradáveis (odores agressivos) - Melhoria das condições sanitárias locais de vida

9 BENEFÍCIOS - Eliminação de focos de poluição e contaminação; - Melhoria do potencial produtivo do ser humano; - Redução das doenças ocasionadas pela água contaminada por dejetos; - Diminuição dos recursos aplicados no tratamento de doenças.

10 TIPOS DE SISTEMA DE COLETA Sistema individual Esgotamento sanitário Sistema unitário Sistema coletivo Sistema separador Sistema condominial Sistema convencional

11 Sistemas coletivos A medida que as cidades crescem, as soluções individuais tornam-se inadequadas, devido a crescente ocupação do solo, necessitando de uma solução coletiva para as maiores populações. Esses sistemas consistem em canalizações que recebem lançamento dos esgotos, transportando-os ao seu destino final, de forma sanitariamente adequada. Eles podem ser: unitário e separador.

12 Sistemas coletivos Sistema Unitário: É aquele onde a rede é construída para coletar e conduzir as águas servidas juntamente com as águas pluviais. O sistema também é conhecido como combinado. Esses sistemas apresentam os seguintes inconvenientes: - Grandes dimensões das canalizações que ficam ociosas nas épocas de estiagens; - Custo iniciais elevados;

13 Sistemas coletivos - riscos de refluxo do esgoto sanitário para o interior das residências, por ocasião de cheias; - ocorrência de mau cheiro proveniente das bocas de lobo; - as estações de tratamento não podem ser dimensionadas para tratar a vazão gerada no período de chuvas. Assim, uma parcela dos esgotos sanitários não tratados que se encontram diluídos nas águas pluviais será extravasada no corpo receptor, sem receber tratamento.

14 Sistemas coletivos - Sistema Separador: Sistema concebido para receber exclusivamente águas residuárias urbanas, fazendo-se o esgotamento das águas pluviais em outro sistema próprio. As vantagens são do sistema separador absoluto são: - canalizações com dimensões menores; - favorecimento de emprego de materiais mais simples (cerâmicas, PVC, etc.); - redução de custos e prazos de construção.

15 PARTES DO SISTEMA DE ESGOTOS - Ramal domiciliar ou ramal predial individual: Trecho compreendido entre o limite do terreno e o coletor público de esgotos; - Coletor de Esgoto: Tubulação que recebe as contribuições dos ramais domiciliares. Passam em todas as ruas. Obs.: Coletor Tronco ou principal: Coletor de esgoto de maior extensão dentro de uma mesma bacia de esgotamento;

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17 Ramal domiciliar: selim

18 Ramal domiciliar: tipos de ligação

19 Rede coletora

20 Rede coletora

21 Rede coletora

22 PARTES DO SISTEMA DE ESGOTOS - Caixas de Passagem ou Poços de Visita: São caixas destinadas a facilitar a inspeção e limpeza de redes de esgotos. São obrigatoriamente necessárias em : - mudanças de direção do coletor - mudança de declividade da rede - mudança de diâmetro dos coletores - reuniões de dois ou mais trechos de coletores.

23 Poços de visita

24 Poços de visita OBRAS EM NATAL

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26 PARTES DO SISTEMA DE ESGOTOS - Interceptores: São canalizações que normalmente correm nos fundos dos vales, margeando os cursos d água ou canais, recebendo contribuição da rede coletora situada na mesma sub-bacia, evitando que os mesmos sejam lançados nos corpos d água sem, no entanto receber ligações prediais - Emissários: Canalizações que recebe esgoto exclusivamente na sua extremidade montante. Pode ser por gravidade ou recalque dependendo das condições topográficas. É destinado a conduzir o efluente ao seu destino final que pode ser uma ETE ou um lançamento em corpo receptor

27 PARTES DO SISTEMA DE ESGOTOS Emissário de esgoto em Macau-RN

28 PARTES DO SISTEMA DE ESGOTOS - Estações Elevatórias: Conjunto de equipamentos destinados a transferir ao líquido esgotado, a energia potencial necessária ao seu deslocamento de um ponto de cota mais baixa para um ponto de cota mais alta; - Estações de Tratamento: Local onde o esgoto é acondicionado de modo a reduzir a carga orgânica e microorganismos patogênicos a níveis aceitáveis pela legislação, para o seu lançamento em corpos receptores ou para outro tipo de utilização.

29 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA EE 03 Bacia A Sul (Relógio do Sol) EE 01 Bacia B Sul

30 ETE CENTRAL OU ETE BALDO

31 ETE CENTRAL OU ETE BALDO

32 ETE CENTRAL OU ETE BALDO

33 CONCEPÇÃO DOS SISTEMAS - Rede Convencional: São também chamadas de redes malhadas. São aquelas que passam em todas as ruas (logradouros). Os coletores devem ser assentados, de preferência, do lado da rua no qual ficam os terrenos mais baixos. Quando houver outras canalizações de serviços públicos (drenagem, redes de distribuição de água, adutoras, cabos elétricos ou telefônicos), o coletor poderá ser deslocado para posições mais convenientes. Para vias públicas com larguras muitos grandes (avenidas), é conveniente se executar dois coletores (um de cada lado).

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35 CONCEPÇÃO DOS SISTEMAS - Sistema Condominial: O sistema condominial de esgotos tem sido apresentado como uma alternativa a mais no elenco de opções disponíveis, ao alcance do projetista. É um tipo de traçado que utiliza o fundo dos lotes para o lançamento dos coletores secundários. O traçado se compõe de coletores independentes que recebem ligações de um único ponto da quadra. No Sistema Condominial aparece dois outros tipos de partes construtivas, que são:

36 CONCEPÇÃO DOS SISTEMAS - Ramal Condominial: É a rede que é disposta no interior dos lotes em seu sentido transversal, passando pelos quintais, constituindo um ramal multifamiliar onde se conectam, através de caixas de passagem, as instalações sanitárias prediais. - Rede Básica: É a rede necessária apenas para coletar os ramais condominiais, tocando as quadras sem precisar passar em todas as ruas.

37 Sistema condominial

38 CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS Os esgotos contêm aproximadamente 99,9% de água, e apenas 0,1% de sólidos. É devido a essa fração de sólidos que ocorrem os problemas de poluição nas águas, trazendo a necessidade de se tratar os esgotos. As características dos esgotos gerados por uma comunidade é função dos usos aos quais a água foi submetida. Esses usos, e a forma com que são exercidos variam com o clima, situação social e econômica, e hábitos da população.

39 CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS Esgoto doméstico bruto POÇO DE CHEGADA - ETE CENTRAL POÇO DE CHEGADA - ETE BEIRA RIO

40 CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS Esgoto Água 99,9% Sólido 0,1% Orgânico 70% Inorgânico 30% Proteínas 65% Carboidratos 25% Gorduras 10% Areia Sais Metais

41 CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS Definição: é a água residuária de uma comunidade Aspecto: - Líquido turvo e acinzentado - Contém material flutuante e suspenso além de materiais orgânicos e inorgânicos dissolvidos - Aparência repulsiva e conteúdo perigoso - Quando séptico tem odor muito forte, característico de ovo podre

42 CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS - Contém organismos patogênicos (bactérias, fungos, protozoários, parasitos) ( cf/100 ml) - Contém uma grande variedade de compostos químicos inorgânicos - Funciona como um meio de cultura para microorganismos - O material orgânico pode ser biodegradado aerobicamente podendo causar a morte de corpos receptores

43 Por que tratar o esgoto? - Para reduzir a incidência de doenças contagiosas causadas por organismos patogênicos presentes no esgoto - Para prevenir a poluição de águas superficiais e subterrâneas - Para reutilizá-lo de forma segura (irrigação, aquacultura etc.)

44 PROCESSOS DE TRATAMENTO EM FUNÇÃO DO PROCESSO UTILIZADO a) Tratamento Físico: Utilizam apenas operações unitárias físicas. Basicamente tem a finalidade de separar substâncias em suspensão nos esgotos. Ex.: Grades, caixas de areia, filtros, leitos de secagem etc.

45 PROCESSOS DE TRATAMENTO b) Tratamento Químico: São realizados em unidades que utilizam produtos químicos (operações unitárias químicas). Normalmente em algumas etapas dos processos industriais quando se deseja eliminar elementos ou produtos químicos necessitando portanto da utilização desse processo. Só são utilizados quando os processos físicos ou biológicos não atuam eficientemente. Ex.: tanques de neutralização de ph, cloradores etc.

46 PROCESSOS DE TRATAMENTO c) Tratamento Biológico: São os que utilizam as operações unitárias biológicas. Dependem essencialmente de ações dos microorganismos presentes. Os processos biológicos procuram reproduzir, em dispositivos racionalmente projetados, os fenômenos biológicos observados na natureza. Ex. Oxidação biológica em lodos ativados, digestão de lodos em digestores, etc.

47 PROCESSOS DE TRATAMENTO EM FUNÇÃO DA EFICIÊNCIA - Tratamento Preliminar: Remove por ação física os sólidos grosseiros, areias e uma parcela das partículas maiores em suspensão no esgoto tais como gorduras. Esse tratamento é geralmente realizados nas grades, caixas de areias e caixas de gordura. No tratamento preliminar não se reduz coliformes e a redução de DBO5 e sólidos suspensos é em torno de 5 a 10%.

48 PROCESSOS DE TRATAMENTO Tratamento Primário: No tratamento primário, além do tratamento preliminar, pode-se incluir decantação primária, digestão, secagem e disposição de lodo no terreno, incineração ou afastamento dos lodos resultantes, ou ainda utilização de filtros-prensa para secagem e tratamento dos lodos. Após passarem pelas grades e caixas de areia, o efluente preliminar pode se dirigir para decantadores ou fossas sépticas enquanto os lodos produzidos são encaminhados aos digestores ou leitos de secagem.

49 PROCESSOS DE TRATAMENTO Tratamento Secundário: O tratamento secundário ou convencional é o termo utilizado para descrever os métodos-padrão de tratamento de esgotos usados em climas temperados, onde predominam mecanismos biológicos. As ETE's com tratamento biológico diferenciam-se entre si somente pelas unidades que promovem o tratamento. O tratamento secundário reduz de 60 a 99% de bactérias e 90% de DBO (dependendo da unidade utilizada).

50 PROCESSOS DE TRATAMENTO Tratamento terciário: O tratamento terciário é utilizado, após o tratamento secundário, quando se deseja obter um alto grau de polimento do efluente. Esse tratamento é mais utilizado quando se quer remover do efluente poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de poluentes não suficiente removidos no tratamento secundário.

51 PROCESSOS DE TRATAMENTO Tratamento terciário: Os métodos mais utilizados para o tratamento terciário são lagoas de maturação também chamada aeração prolongada, irrigação no solo, filtração através de peneiras, filtração através de meios porosos (areia e cascalho) por meio de filtração lenta ou rápida. DESINFECÇÃO através de cloro, raios ultravioleta, ozônio ou outro oxidante.

52 SISTEMA ULTRAVIOLETA-ETE CENTRAL

53 TRATAMENTO PRELIMINAR: Grades Quanto ao espaçamento (definido de acordo com o tipo de instalação) - Finas - ETE's sofisticadas (espaçamento entre 1,0 a 2,0 cm) - Médias - ETE's simples (espaçamento entre 2,0 a 4,0 cm) - Grosseiras - Antes de elevatórias (espaçamento > 4,0 cm) Quanto a inclinação - limpeza manual: 30 a 45 - limpeza mecânica: 45 a 90

54 TRATAMENTO PRELIMINAR Grades inclinada e limpeza manual

55 TRATAMENTO PRELIMINAR Grade inclinada e limpeza mecânica

56 TRATAMENTO PRELIMINAR Caixas de areia É uma unidade para remover do esgoto partículas de areia com diâmetro, via de regra, igual ou superior a 0,20 mm. Essa remoção tem por finalidade evitar a abrasão nos equipamentos e nas tubulações e as obstruções nas unidades de transporte. Alguns sintomas de perturbações podem surgir devido a erros na operação da caixa de areia:

57 TRATAMENTO PRELIMINAR Caixa de areia de limpeza manual

58 Grade e caixa de areia

59 TRATAMENTO PRIMÁRIO Tanques Sépticos É um tanque que separa e transforma a matéria sólida contida nas águas de esgotos através dos fenômenos de decantação, flotação e digestão.

60 Tanques Sépticos

61 Tanques Sépticos Disposição do Efluente o solo - Através de Sumidouros; - Através de valas de Infiltração Obs.: Só poderão ser feitas quando o solo for suficientemente permeável e quando as águas subterrâneas não vierem a ser poluídas por esse efluente. As valas são utilizadas quando se dispõe de áreas de dimensões grandes.

62 Tanques Sépticos Sumidouros: São também conhecidos como poços absorventes. Os sumidouros devem ter paredes revestidas com alvenaria de tijolos furados, ou tijolos comuns assentes em juntas livres, ou com anéis prémoldados de concreto convenientemente furados. Devem ter no fundo, enchimento de cascalho ou pedra britada, com pelo menos 50 cm de espessura.

63 Tanques Sépticos Valas de infiltração: o efluente da fossa séptica é conduzido para uma caixa distribuidora sendo dividido igualmente por caixas de inspeção para as valas. As valas são constituídas por tubulações perfuradas com diâmetro de 100 mm, declividades de 1:300 a 1:500 e extensão máxima de 30 m. Os tubos são assentados em junta livre e terminam numa caixa de inspeção. A profundidade das valas variam de 0,70 a 1,00m, largura de 0,50 a 1,00 m e devem guardar a distância mínima de 1,00 entre as paredes vizinhas.

64 Decantadores TRATAMENTO PRIMÁRIO São unidades de tratamento primário que recebem esgotos provenientes de grades e caixa de areias, onde a velocidade do fluxo é diminuída para que ocorra a deposição de partículas com diâmetro menor que as retidas na caixa de areia, geralmente material orgânico e inorgânico. Para que isso ocorra a velocidade nele deve se situar abaixo de 1,0 cm/s.

65 Decantadores

66 Decantadores

67 Decantadores Dispositivo de saída do efluente ETE CENTRAL

68 TRATAMENTO SECUNDÁRIO Em uma estação de tratamento de esgotos ocorrem os fenômenos básicos de autodepuração com a introdução de tecnologia que tem por finalidade fazer com que a depuração se desenvolva em condições controladas (controle da eficiência) e em taxas mais elevadas (solução mais compacta). Os processos mais utilizados são valos de oxidação, lodos ativados, filtros biológicos e reatores anaeróbios. Como o tempo de detenção é baixo, é necessário um póstratamento para sua reutilização ou lançamento em corpos receptores.

69 TRATAMENTO SECUNDÁRIO DIGESTORES ANAERÓBIOS

70 TRATAMENTO SECUNDÁRIO - Lagoas de estabilização São grandes tanques de pequena profundidade, escavados na terra ou construídos de concreto, nos quais o esgoto sanitário flui continuamente e é tratado unicamente por processos naturais. a) Classificação das Lagoas de Estabilização: Anaeróbias Facultativas Maturação Aeradas

71 Lagoas de estabilização Vantagens da Utilização de Lagoas São uma forma de tratamento eficiente Reduzem matéria orgânica de modo semelhante ao das estações sofisticadas e removem mais organismos patogênicos do que as mesmas Se houver área disponível, o custo de implantação é mais barato que os processos convencionais Não exigem outras formas de energia a não ser a luz solar

72 Lagoas de estabilização Vantagens da utilização de Lagoas Funcionam bem em climas quentes Não produzem lodo a ser disposto Não requerem pessoal especializado para a operação, apresentando baixíssimos custos de manutenção Pode-se utilizar e efluente das lagoas para irrigação de algumas culturas com aproveitamento de nutrientes

73 Lagoas de estabilização Desvantagens da utilização de lagoas - Custo de investimento elevado em função de: - terrenos muito valorizados ; - topografia muito acidentada, necessitando de grande movimento de terra; - terrenos muito permeáveis, com excessiva infiltração; - terrenos muito rochosos, que exijam equipamentos mecânicos para movimentação (explosivos);

74 Lagoas de estabilização Lagoas Anaeróbias - São lagoas profundas (de 2,0 a 4,5 metros de profundidade) que recebem grande quantidade de matéria orgânica. - Não têm oxigênio dissolvido. - O efluente é escuro e normalmente requerem tratamento posterior (complementar). - As lagoas anaeróbias removem matéria orgânica e patogênicos e têm nível de tratamento de primário a secundário.

75 Lagoas de estabilização Lagoa Anaeróbia

76 Lagoas de estabilização Lagoas Facultativas Lagoas com profundidade de 1,5 a 2,0 metros que possuem duas regiões: uma aeróbia superior e uma anaeróbia inferior (uma camada de lodo permanece no fundo). Recebem carga de cerca de 250 kg DBO/ha.dia). Removem matéria orgânica e patogênicos e têm nível de tratamento secundário.

77 Lagoas de estabilização Lagoa Facultativa Primária ETE Macau-RN

78 Lagoas de estabilização Lagoa Facultativa Secundária

79 Lagoas de estabilização Lagoas de Maturação Lagoas com cerca de 1,0 m de profundidade usadas após sistemas secundários de tratamento com o objetivo de melhorar o efluente. Têm a principal finalidade de reduzir coliformes fecais contidos nos despejos de esgotos. São construídas sempre depois do tratamento completo em uma lagoa facultativa. O nível de tratamento de uma a lagoa de maturação é terciário.

80 Lagoas de estabilização ETE Ponta Negra

81 Lagoas de estabilização Lagoa de Maturação

82 Lagoas de estabilização Lagoas Aeradas: São aquelas onde o oxigênio a ser utilizado no processo biológico é introduzido mecanicamente, não sendo fornecido por algas.

83 Lagoas de estabilização Lagoa Aerada

84 Série de lagoas As lagoas são mais eficientes quando trabalham em série (anaeróbia facultativa maturação) Lagoa do Beira Rio Lagoa de Ponta Negra Lagoa do CIAT

85 ETE Cajazeiras-Mossoró

86 ETE Distrito Industrial de Natal-DIN

87 ETE Pium (em construção)

88 Série de lagoas (em construção) Lagoa facultativa primária Pium (Parnamirim-RN) Necessidade de impermeabilização do fundo

89 Série de lagoas (operação) LFP Ponta Negra (Natal-RN)

90 Lagoa facultativa primária Pium (Parnamirim-RN) Dispositivos de entrada e proteção dos taludes

91 Lagoa facultativa primária Pium (Parnamirim-RN) Execução da proteção dos taludes

92 ETE Ponta Negra: Execução do fundo da lagoa de maturação 1

93 ETE Ponta Negra: Recuperação do fundo da lagoa de maturação 1

94 Série de lagoas Jardim Lola I 3 lagoas em série (Facultativa primária, maturação 1 e maturação 2) Lagoa facultativa primária Lagoa de maturação 2

95 Série de lagoas Jardim Lola I Efluente final

96 Série de lagoas Jardim Lola II 3 lagoas em série (FP-M1-M2) Lagoa facultativa primária

97 Série de lagoas Jardim Lola II a camada de lodo da superfície deve ser removida durante a operação do sistema Lagoa de maturação 1 Camada de escuma (lodo) Lagoa facultativa primária Lagoa de maturação 2

98 Esgoto bruto

99 Efluente Final

100 VIDEO DA ETE CENTRAL VIDEO DE PIUM E COTOVELO

101 Obrigado pela atenção!