SISTEMA DE TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO

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1 Universidade Federal do Paraná Setor de Tecnologia Departamento de Hidráulica e Saneamento Curso: Engenharia Civil Disciplina: TH030 - Sistemas Prediais Hidráulicos Sanitários Prof.ª Heloise Garcia Knapik (turma C) SISTEMA DE TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO INTRODUÇÃO São sistemas individuais (residências ou condomínios isolados) para o tratamento do esgoto. Função: permitir a sedimentação, armazenamento e digestão anaeróbia do lodo. No processo de tratamento, ocorre a geração de gás CH 4, CO 2 e pequenas quantidades de H 2 S. O efluente líquido da fossa séptica é ainda altamente contaminado por coliformes fecais e dotado de uma DBO solúvel relativamente alta, o que deve ser levado em consideração para melhor escolha da destinação final. Desta forma, conforme critérios de localização e caracterização do efluente, este poderá ser lançado em sumidouros, valas de infiltração, valas de filtração, filtros anaeróbios e fluxo ascendente e em corpos d água receptores. Há diferentes configurações de fossas sépticas: câmara única, múltiplas câmaras, com diferentes alternativas construtivas e de configurações finais do destino do efluente. Para fossas sépticas bem construídas, com manutenção e operação adequadas, as eficiências de remoção são (Nuvolari, 2011): Figura 1: Corte esquemático de uma fossa séptica. Fonte: Nuvolari, 2011.

2 Recomendações: Deve-se prever uma tubulação vertical, com diâmetro mínimo de 0,15 m, e cuja extremidade inferior deverá se situar a 0,20 m do fundo, o que facilita a introdução do mangote quando for efetuada a limpeza, a qual é recomendada anualmente. Onde for possível o descarte hidráulico do lodo, deve-se instalar dispositivo hidráulico, com tubo de diâmetro de 0,10 m e com altura de 1,20 m. A limpeza não deve ser completa, deixando no mínimo 25 litros de lodo como inoculo para facilitar a degradação da matéria orgânica depositada posteriormente. Recomenda-se ainda que seja prevista uma tubulação, chamada de coluna de ventilação, que fará a comunicação da câmara livre da fossa séptica com ar atmosférico, evitando o acumulo de gases. ETAPAS PARA O DIMENSIONAMENTO DE FOSSAS SÉPTICAS (A) Volume Contribuição do esgoto e do logo fresco (TABELA 01 NBR 7229/93) Tempo de detenção (TABELA 02 NBR 7229/93) Taxa de acumulação (TABELA 03 NBR 7229/93) Segundo a NBR-7229/1993, o volume total de fossa ou do tanque séptico é a somatória dos volumes de sedimentação, digestão e de armazenamento de lodo, calculado conforme a seguinte expressão: V 1000 N C T k d L f Em que: V = volume útil em litros; N = números de pessoas ou unidade de contribuição; C = contribuição de despejos, em litros/pessoa.dia ou litro/unidade.dia; k = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco (Tab.3); L f = contribuição de lodo fresco, em litros/pessoa. dia ou litro/ unidade (Tab.1); (B) Profundidade útil (TABELA 04 NBR 7229/93) Função do volume útil, estimado pela Tabela 04 na NBR 7229/93) (C) Área útil Calculada pela razão entre o volume útil e a profundidade útil. (D) Escolha do tipo de disposição final Função da taxa de absorção (FIGURA 8.5 NBR 7229/93 Próxima seção no texto) 2

3 Tabela 1. Contribuição de esgoto C e de lodo fresco L f por tipo de ocupação NBR 7229/93 Tabela 2. Tempo de detenção dos despejos T d Tabela 3. Valores da taxa de acumulação de lodo digerido k. Tabela 4. Profundidade útil em função do volume útil do tanque séptico 3

4 DISPOSIÇÃO FINAL E/OU TRATAMENTO DE EFLUENTE DAS FOSSAS SÉPTICAS. Para escolha da disposição final ou tratamento do efluente proveniente da fossa séptica, diversos fatores devem ser considerados como: Taxa de infiltração do esgoto no solo (permeabilidade do solo) Disponibilidade de espaço Inclinação do terreno Profundidade do lençol freático Natureza e profundidade do leito rochoso Variação do fluxo de esgoto Distância das águas superficiais e poços Usos de águas superficiais a jusante Quando a escolha for por disposição no solo, deve-se realizar um teste de absorção (Teste de Henry Ryon, NBR 7229/93), que indicará se disposição poderá ser feita em sumidouros ou valas de infiltração. Quando a disposição final é um corpo de água receptor, o efluente deverá ser encaminhado para um tratamento com filtros anaeróbios ou com valas de filtração. A taxa de infiltração pode ser estimada pelo seguinte ábaco (NBR 7229/93): Figura 2: Ábaco para cálculo da taxa de infiltração. Fonte: Nuvolari,

5 Sumidouro Os sumidouros são também conhecidos como poços absorventes. Tem vida útil longa, devido à facilidade de infiltração do líquido praticamente isento de sólidos, que poderiam causar colmatação do solo. Utilizados quando a taxa de absorção do solo for igual ou superior a 40 L/m².dia Aplicável em terrenos com argilas arenosas e/ou siltosas Construídos com fundo aberto e orifícios na lateral (preenchidos com pedra brita) Estas unidades consistem de escavações cilíndricas ou prismáticas, tendo as paredes construídas com alvenaria de: tijolos, pedras, blocos ou ainda por anéis moldados de concreto. As lajes de cobertura devem ser de concreto armado, dotadas de abertura de inspeção com no mínimo de 0,60; Figura 3: Esquema de sumidouro. Fonte: Nuvolari, Recomendações: A distância mínima entre os sumidouros e os poços de água de abastecimento de ser no mínimo de 20 m, dependendo da natureza do solo; O fundo do sumidouro deve estar no mínimo a 3 m acima do lençol freático; Valas de infiltração e filtração Em função da existência ou ausência de efluentes nas valas, o sistema é classificado em: o Valas de infiltração: sem efluente final o Valas de filtração: com efluente final Valas de infiltração A disposição do efluente sobre vala de infiltração é considerado o processo mais eficiente no ponto de vista sanitário. O processo consiste no encaminhamento do efluente da fossa séptica a um sistema de coletores convenientemente assentados, de modo a permitir absorção dos esgotos pelo solo, através de juntas ou furos, ou percolação através de uma camada filtrante artificialmente adicionada nas valas; Podem ser utilizadas quando o a taxa de absorção do solo estiver na faixa entre 20 e 40 L/m 2.d; A NBR-7229/93 sugere que se deve m executar no mínimo duas valas de infiltração, com as seguintes características: 5

6 o Profundidade entre 0,60 e 1,0 m; o Largura entre 0,50 e 1,0 m; o Espaçamento mínimo de 1,0 m ( medidas entre suas laterais); o Comprimento máximo de cada vala de 30 m; o O tubo deve ser do tipo perfurado na metade inferior, ter DN 100 e inclinação entre 0,20% a 0,33%. o O efluente deve ser uniformemente distribuído entre as valas através de uma caixa de distribuição com largura interna entre 0,40 e 0,50 m. Figura 4: Esquema de vala de infiltração. Fonte: Nuvolari, Recomendações: As valas devem ser afastadas pelo menos de 7,0 m das árvores de grandes raízes; Estar no mínimo a 20 m de poços de água; Estar no mínimo a 3 m acima do lençol freático. Valas de Filtração São empregadas quando o destino final do efluente é o corpo receptor (águas superficiais). Funcionam como um filtro biológico Remoção de DBO: 80 a 98%. Podem ser utilizadas quando o a taxa de absorção do solo for inferior a 20 L/m 2.d; Esta opção deve ser considerada quando nenhum outro método for viável, pois o custo de implantação é relativamente alto; A NBR-7229/93 sugere que se devem executar no mínimo duas valas de filtração, com as seguintes características: o Profundidade entre 1,20 e 1,50 m; o Largura da base inferior de 0,50; o Comprimento máximo de cada vala de 30 m; o Tanto nas tubulações de distribuição quanto nas coletoras, o DN deverá ser de 100 mm e inclinação entre 0,20% a 0,33%. o A tubulação superior é perfurada na metade inferior e a tubulação inferior é perfurada na metade superior. Figura 5: Esquema de vala de filtração. Fonte: Nuvolari, Recomendações: Afastadas 7 m de árvores de grandes raízes, distância mínima de poços: 20 m Profundidade na faixa de 1,2 a 1,5 m, largura de 0,5 m e comprimento máximo de 30 m (6 m por pessoa) 6

7 Filtro Anaeróbio de Fluxo Ascendente O filtro anaeróbio de fluxo ascendente (FAFA) é uma alternativa ao tratamento do efluente das fossas sépticas antes do efluente ser destinado aos corpos hídricos. Tanque com fundo falso, com pedras ou outro material de enchimento O efluente entra pelo fundo falso e atravessa o material filtrante. Remoção de DBO: 75 a 95% A NBR 7229/93 recomenda que o cálculo do volume útil (V, em L) seja calculado com a partir do número de contribuintes (N), a contribuição unitária (C, em L/hab.dia) e o tempo de detenção (T d, em dias): V=1,6.N.C.T d ; A área do filtro (m²), em planta, pode ser calculada dividindo-se o volume por um fator de 1,8. Figura 6: Esquema de um filtro anaeróbio de fluxo ascendente. Fonte: Nuvolari, REFERÊNCIAS NBR 7229/93 Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos Nuvolari, A. (2011). Esgoto Sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola., São Paulo: Blucher, 7

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