NOTAS DE AULA SANEAMENTO BÁSICO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO

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1 Departamento de Engenharia Curso de Engenharia Civil Disciplina de Saneamento Básico NOTAS DE AULA SANEAMENTO BÁSICO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Autor: Professor João Bosco de Andrade. Colaboração: Acadêmica Fernanda Posch Rios Notas de aula da Disciplina de Saneamento Básico do Curso de Engenharia Civil, ministrada pelo Professor Saulo Bruno Silveira e Souza. 2006

2 S U M Á R I O CAPÍTULO I - FOSSAS SÉPTICAS E SUMIDOUROS 7 1. INTRODUÇÃO 7 2. HISTÓRICO 7 3. CONCEITO 7 4. DEFINIÇÃO 8 5. FUNCIONAMENTO 8 6. AFLUENTES A UMA FOSSA SÉPTICA 9 7. DIMENSIONAMENTO 9 8. EFICIÊNCIA DAS FOSSAS SÉPTICAS SUMIDOUROS Teste para determinação de absorção de um solo 13 CAPÍTULO II - SISTEMA COLETOR DE ESGOTOS SANITÁRIOS INTRODUÇÃO PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA CONVENCIONAL DE ESGOTOS LOCALIZAÇÃO DOS COLETORES EM RELAÇÃO AO SISTEMA VIÁRIO LOCALIZAÇÃO DOS INTERCEPTORES Vias Sanitárias ou Marginais Fundos de Vale Tratados VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA COLETOR VELOCIDADE NOS COLETORES DECLIVIDADES DOS COLETORES TRAÇADO DOS COLETORES NUMERAÇÃO DOS COLETORES POÇO DE VISITA Definição Disposição Construtiva 26 2

3 10.3. Situações em que se empregam os poços de visita Terminal de Limpeza (TL) Características básicas dos poços de visita PROFUNDIDADE DOS COLETORES DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE MÍNIMA DOS COLETORES 33 CAPÍTULO III - CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS CONCEITO CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Matéria Sólida CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS ESGOTOS INDUSTRIAIS - EQUIVALENTE POPULACIONAL DAS INDÚSTRIAS _ 38 CAPÍTULO IV - PROCESSOS E GRAUS DE TRATAMENTO DOS ESGOTOS SANITÁRIOS INTRODUÇÃO OPERAÇÕES UNITÁRIAS PROCESSOS DE TRATAMENTO Processos Físicos Processos Químicos Processos Biológicos CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS Em Função da Remoção Em Função da Eficiência das Unidades Grau de Tratamento 43 CAPÍTULO V - REMOÇÃO DE SÓLIDOS GROSSEIROS TRATAMENTO PRELIMINAR CONCEITO 45 3

4 2. FINALIDADES CARACTERÍSTICAS DAS GRADES DE BARRAS Dispositivos de Retenção Dispositivos de Remoção Destino do Material Removido FUNCIONAMENTO DAS GRADES Velocidade de Passagem dos Esgotos Entre as Barras Perdas de Carga Dimensionamento 47 CAPÍTULO VI REMOÇÃO DE AREIA CONCEITO FINALIDADES DA REMOÇÃO DAS AREIAS CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAMENTO DETALHES EXECUTIVOS 50 CAPÍTULO VII LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO HISTÓRICO CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO EFICIÊNCIA E APICABILIDADE DAS LAGOAS FATORES QUE INTERFEREM NO PROCESSO Fatores Incontroláveis Fatores Parcialmente Controláveis PARÂMETROS DE INTERESSE PRINCÍPIOS DE DIMENSIONAMENTO E FUNCIONAMENTO LAGOAS ANAERÓBIAS Princípios de Funcionamento Parâmetros de Dimensionamento LAGOAS FACULTATIVAS 56 4

5 Princípios de Funcionamento Parâmetros de Dimensionamento 56 CAPÍTULO VIII - LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO ASPECTOS CONSTRUTIVOS INTRODUÇÃO FASES DE IMPLANTAÇÃO Locação Desmatamento Raspagem Escavação Escarificação Terraplenagem Construção dos Diques DISPOSITIVOS DE ENTRADA DISPOSITIVOS DE SAÍDA 68 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 69 Í N D I C E D E T A B E L A S Tabela 1 - Período de detenção ( T ) em função da vazão afluente ( NC ) Tabela 2 - Contribuições unitárias de esgotos ( C ) e de lodo fresco ( Lf ) por tipo de prédios e de ocupantes Tabela 3 - Tempo de Penetração em Função do Tipo de Solo Tabela 4 - Declividades mínimas, conforme os diâmetros: Tabela 5 - Dimensões Mínimas para Chaminé e Balão de Poço de Visita Tabela 6 - Tipos de grade e espaçamento entre as barras Tabela 7 - Dimensões das Barras Tabela 8 Tempo de detenção e eficiência de remoção de DBO em função da temperatura média Tabela 9 - Taxas de aplicação, População Equivalente e Tempos de Detenção em Lagoas Facultativas

6 Í N D I C E D E F I G U R A S Universidade Católica de Goiás Figura 1 - Detalhes executivos de uma fossa séptica prismática retangular de câmara única Figura 2 - Curva da capacidade de absorção de um solo Figura 3 - Detalhes construtivos do sumidouro Figura 4 - Esquema com existência de dois sumidouros Figura 5 - Localização das redes coletoras Figura 6 - Localização de interceptores em fundos de vale canalizados Figura 7 - Localização de interceptores em fundos de vale tratados Figura 8 - Tipo 1 de traçado de coletores Figura 9 - Tipo 2 de traçado de coletores Figura 10 - Tipo 3 de traçado de coletores Figura 11 - Partes constitutivas do sistema convencional Figura 12 Detalhe do fundo do poço Figura 13 Detalhes dos degraus do P.V Figura 14 - Modelo de tampão de fo fo para poço de visita Figura 15 - Detalhe do terminal de limpeza TL Figura 16 - Poço de visita em anéis pré moldados Figura 17 Peça de transição em concreto armado Figura 18 - Detalhe da chegada do coletor ao PV Figura 19 - Profundidades mais convenientes Figura 20 - Posição do coletor em prfil Figura 21 - Composição dos sólidos nos esgotos Figura 22 - Esquema Geral de sistema de abastecimento de água e tratamento de esgoto Figura 23 - Deslocamento das partículas no interior do desarenador Figura 24 - Detalhe da caixa de areia de limpeza manual Figura 25 - Lagoa de estabilização Figura 26 - Detalhe do dique: folga e coroamento Figura 27 - Detalhe do dique: linha de infiltração Figura 28 - Detalhe do dique: berma Figura 29 - Detalhe do dique: emprétimo lateral Figura 30 - Detalhe do dique: deslocamento do dique Figura 31 - Detalhe do dique: vala central Figura 32 - Detalhe do dique: dreno - filtro Figura 33 Detalhe do filtro com material de granulometria decrescente Figura 34 - Laje de pedras para proteção dos taludes contra impacto das ondas Figura 35 - Entrada tipo submerso horizontal Figura 36 - Entrada tipo submerso com jato por baixo Figura 37 - Entrada tipo submerso com jato para cima Figura 38 - Entrada tipo estrutura elevada Figura 39 - Esquema de saída das lagoas

7 CAPÍTULO I - FOSSAS SÉPTICAS E SUMIDOUROS 1. INTRODUÇÃO A ausência, total ou parcial, de serviços públicos de esgotos nas áreas urbanas, suburbanas e rurais exige a implantação de algum meio de disposição dos esgotos locais, com o objetivo de evitar a contaminação do solo e da água. Em sua maioria, estas regiões são também desprovidas de sistemas de abastecimento de água e utilizam poços como fonte de suprimento de água, razão pela qual se exige extremo cuidado para não ocorrer a contaminação da água do subsolo, utilizada para consumo. A defasagem na implantação dos serviços públicos, em relação ao crescimento populacional, principalmente nos países em desenvolvimento, permite prever que as soluções individuais para o destino dos esgotos serão ampla e permanentemente adotadas. A fossa séptica é uma solução técnica e econômica para dispor os esgotos de residências isoladas. 2. HISTÓRICO As fossas sépticas evoluíram a partir das fossas Mouras. Em 1860, Jean Louis Mouras construiu um tanque de alvenaria, para o qual encaminhou, antes de destiná-los a um sumidouro, os esgotos de uma habitação, na cidade de Vesoul, na França. Este tanque aberto, 12 anos mais tarde, não apresentava acumulada a quantidade de sólidos para lá endereçada, em função da redução apresentada no efluente líquido do tanque, em termos de teor de sólidos. Essa fossa foi patenteada em CONCEITO Fossa séptica é um dispositivo de tratamento de esgotos destinado a receber a contribuição de um ou mais domicílios, dando aos esgotos um grau de tratamento compatível com a sua simplicidade e custo. 7

8 4. DEFINIÇÃO Universidade Católica de Goiás Fossas sépticas são câmaras construídas em alvenaria de tijolos ou pré-moldadas em concreto, e destinadas a reter os despejos por um período de tempo especificamente estabelecido, de forma a permitir a sedimentação dos sólidos e a retenção do material graxo (gorduras e óleos) contidos nos esgotos, transformando-os, bioquimicamente, em substâncias mais simples e estáveis. 5. FUNCIONAMENTO Em uma fossa séptica ocorrem os seguintes fenômenos: retenção dos esgotos - o esgoto é retido na fossa por um período de tempo racionalmente estabelecido, que pode variar de 12 a 24 horas, dependendo das contribuições afluentes. (Tabela 1). sedimentação e flotação - 60 a 70% dos sólidos em suspensão nos esgotos sedimentamse formando o lodo. Óleos, graxas e gorduras ficam flutuando formando a escuma. digestão anaeróbia - ambos, lodo e escuma são atacados por bactérias anaeróbias, provocando a destruição, total ou parcial, da matéria orgânica e de organismos patogênicos. redução de volume - do fenômeno anterior, digestão anaeróbia, resultam gases, líquidos e acentuada redução de volume dos sólidos retidos e digeridos, que adquirem características estáveis capazes de permitir que o efluente líquido das fossas sépticas possa ser disposto em melhores condições de segurança. Tabela 1 - Período de detenção (T) em função da vazão afluente (NC) Contribuição (NC) litros /dia Horas Período de detenção Dias Até a , a , a , a , a , a , a , a ,540 Acima de ,500 8

9 6. AFLUENTES A UMA FOSSA SÉPTICA Universidade Católica de Goiás A fossa séptica pode receber todos os despejos domésticos de cozinhas, lavanderias domiciliares, lavatórios, vasos sanitários, bidês, banheiras, chuveiros, mictórios, ralos de pisos. É conveniente a insta1ação de dispositivos retentores de óleos, gorduras e graxas (caixas de gordura) evitando o aporte de quantidades expressivas desses materiais nas fossas. 7. DIMENSIONAMENTO O volume útil de uma fossa séptica é calculado da seguinte forma: V = V 1 + V 2 + V 3, em que: V 1 = volume decorrente do tempo de detenção - V 1 = N C T; V 2 = volume decorrente do período de armazenamento do lodo - V 2 = N R1 LT A; V 3 = volume correspondente ao lodo em digestão - V 3 = N R2 L TD. Os termos adotados correspondem aos seguintes valores: N = número de usuários da fossa; C = contribuição unitária de esgotos em litros/pessoa/dia (Tabela 2); T = tempo de detenção, em dias (Tabela 1); R 1 = coeficiente de redução de volume do lodo armazenado (R 1 = 0,25); L = contribuição de lodo, em litros/pessoa/dia (Tabela 2); T A = período de armazenamento do lodo, (período entre limpezas consecutivas da fossa), ( considerado T A = 300 dias ); R 2 = coeficiente de redução de volume do lodo em processo de digestão (R 2 = 0,50); T D = tempo de digestão do lodo, ( considerado T D = 50 dias ). Substituindo os termos, na fórmula obtém-se: V = V + V + V V = ( N C T) + (0, N L) + (0,50 50 N L) V = N C T N L V = N ( C T L) A profundidade útil mínima é 1,00m e nas fossas prismáticas retangulares L 2B, em que L é o comprimento e B é a largura da fossa. 9

10 Tabela 2 - Contribuições unitárias de esgotos ( C ) e de lodo fresco ( Lf ) por tipo de prédios e de ocupantes 1. Ocupantes permanentes Prédio Unidade Contribuição ( Litros / dia ) Esgotos ( C ) Lodo fresco ( LD ) Hospitais leitos 250 1,00 Apartamentos pessoa 200 1,00 Residências pessoa 150 1,00 Escola Internatos pessoa 150 1,00 Casas populares rurais pessoa 120 1,00 Hotéis (sem cozinha e lavanderia) pessoa 120 1,00 Alojamentos temporários pessoa 80 1,00 2. Ocupantes temporários Fábricas em geral operário 70 0,30 Escritórios pessoa 50 0,20 Edifícios públicos ou comerciais pessoa 50 0,20 Escolas externatos pessoa 50 0,20 Restaurantes e similares refeição 25 0,10 Cinema, teatro e templos. lugar 2 0,02 10

11 Figura 1 - Detalhes executivos de uma fossa séptica prismática retangular de câmara única 11

12 8. EFICIÊNCIA DAS FOSSAS SÉPTICAS Universidade Católica de Goiás A remoção de DBO varia de 30 a 60%, conforme a ABNT. Os sólidos em suspensão podem ser reduzidos até 60%. 9. SUMIDOUROS Os sumidouros ou poços absorventes recebem os efluentes das fossas sépticas. Têm, portanto, vida útil longa, devido a facilidade de infiltração do líquido praticamente isento dos sólidos causadores da colmatação do solo. Consistem em escavações cilíndricas, tendo as paredes protegidas por pedras, tijolos, madeira ou por anéis de concreto perfurados. O material utilizado na proteção não deve ser rejuntado, para permitir fácil infiltração do líquido no terreno. A cobertura dos sumidouros deverá ser de lajes de concreto armado, dotadas de abertura de inspeção, cuja dimensão será no mínimo de 0,60m, com tampão de fechamento hermético. As dimensões do sumidouro serão determinadas em função das características de absorção do solo. Vários processos podem ser utilizados para o reconhecimento das características de absorção do solo, todos eles, é verdade, sujeitos à limitações. O mais comum é o de estimar a permeabilidade em 12

13 no dia seguinte encher o buraco com água, aguardando que a mesma escoe completamente; encher novamente a cavidade com água, até a altura de 15cm, marcando o tempo que o nível da mesma baixa 1cm. Quando o tempo for inferior a 3 minutos, deve-se refazer esta etapa do ensaio por 5 vezes. O intervalo de tempo verificado para o último teste deve ser adotado como o real. Com o tempo determinado poderá ser obtida, na curva que se segue, a capacidade de absorção em litros/m2/dia. Para sumidouros, fazer o teste em diferentes profundidades e adotar o menor coeficiente de infiltração. Figura 2 - Curva da capacidade de absorção de um solo CURVA DE ABSORÇÃO DO SOLO 300 mm 20 MINUTOS VALA DE FILTRAÇÃO VALA DE INFILTRAÇÃO 300 mm RÉGUA GRADUADA LITROS POR m 2 POR DIA 9.1. Teste para determinação de absorção de um solo Na impossibilidade de se realizar ensaio de infiltração, poderão ser adotados os valores da tabela abaixo. Tabela 3 - Tempo de Penetração em Função do Tipo de Solo Descrição do Solo Tempo de Penetração Areia grossa limpa 13 segundos a 1 minuto Cinza, carvão 30 segundos a 1 minuto Cascalhos e argila com poros não cheios 13 segundos a 45 segundos Areia fina 2 minutos a 5 minutos Areia com argila 5 minutos a 10 minutos Argila com um pouco de areia 30 minutos a 60 minutos Argila compacta ou rocha decomposta 2 horas a 5 horas O diâmetro dos sumidouros varia de 1,5m a 1,8m. Como segurança, a área do fundo não deve ser considerada pois o fundo logo ficará colmatado pelos sedimentos eventualmente contidos nos efluentes das fossas sépticas. 13

14 A área das paredes necessária para que haja a infiltração poderá ser determinada pela expressão: Q A = C i, em que : Q = contribuição de esgotos em litros por dia = NC; C i = coeficiente de infiltração, em litros/m 2 /dia. O volume útil mínimo do sumidouro deverá ser igual ao volume da fossa contribuinte. A área lateral das paredes é dada por: AL = π D P Assim é determinada a profundidade ( P ) necessária. O fundo do sumidouro deve estar no mínimo a l,50m do nível do lençol freático. A distância mínima, entre sumidouros e poços rasos (cisternas ), deve ser de 15m. Deve-se reservar terreno para futuras ampliações. Figura 3 - Detalhes construtivos do sumidouro TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO SEM FUROS ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO SEM FUROS ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO COM FUROS ANÉIS DE CONCRETO PRÉ MOLDADO COM FUROS BRITA 03 BRITA 03 TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm d 2 TAMPÃO DE INSPEÇÃO Ø 60 cm d 1 d PLANTA PLANTA SUMIDOURO SEM ENCHIMENTO SUMIDOURO COM ENCHIMENTO 14

15 Figura 4 - Esquema com existência de dois sumidouros SUMIDOURO CASA FOSSA SÉPTICA CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO D D DEVE SER MAIOR QUE 3 VEZES O DIÂMETRO DOS SUMIDOUROS E NUNCA MENOR QUE 6,0 m SUMIDOURO 15

16 CAPÍTULO II - SISTEMA COLETOR DE ESGOTOS SANITÁRIOS 1. INTRODUÇÃO Em 1778, Joseph Bramah patenteou o vaso sanitário. Em 1847, 69 anos depois, não havendo outro meio mais prático para dispor as águas imundas, os ingleses adotaram o transporte daquelas águas em canalizações para o afastamento dos dejetos. Criou-se assim o sistema de esgotamento com transporte hídrico. Com essa opção a água passou a ter uma dualidade de usos; água limpa para o consumo e água suja para o afastamento das imundícies. Na Europa foi autorizado o lançamento dessas águas servidas nas galerias de água pluvial, criando-se assim o sistema unitário que prevalece ainda em Paris, (os esgotos sanitários e as águas pluviais escoam pela mesma canalização). Em 1879, o engenheiro George Waring Jr. concebeu o primeiro sistema coletor de esgotos sanitários do tipo separador, para a cidade de Memphis Tennessee, após a epidemia de cólera que assolou aquela cidade. 2. PARTES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA CONVENCIONAL DE ESGOTOS. Ramal predial trecho compreendido entre o limite do lote e o coletor público. Coletor secundário canalização de menor diâmetro que recebe os esgotos das residências, transportando-os para os coletores troncos ou principais. Coletores troncos canalizações do sistema coletor que recebem as contribuições dos coletores secundários, transportando-as para os interceptores. Os diâmetros são usualmente maiores que os dos coletores secundários. Interceptores desenvolvem-se ao longo dos fundos de vale, margeando cursos d água ou canais. Os interceptores são responsáveis pelo transporte dos esgotos de sua sub-bacia, evitando que os mesmos sejam lançados nos corpos de água. Em 16

17 virtude das maiores vazões transportadas, os diâmetros são usualmente maiores que os dos coletores troncos. Emissário canalização que liga a extremidade final da rede à Estação de Tratamento, quando houver, e/ou ao local de lançamento. Os emissários não recebem contribuições ao longo de seu percurso. Elevatória quando as profundidades das tubulações se tornam demasiadamente elevadas, quer devido à baixa declividade do terreno, quer devido à necessidade de se transpor uma elevação, torna-se necessário bombear os esgotos para um nível mais elevado. A partir desse ponto, os esgotos podem voltar a fluir por gravidade. As unidades que efetuam o bombeamento dos esgotos são denominadas elevatórias, e as tubulações que transportam o esgoto bombeado são denominadas linhas de recalque. Estação de Tratamento dos Esgotos ( ETE ) A finalidade das estações de tratamento de esgotos é a de remover os poluentes dos esgotos, os quais poderiam causar uma deterioração da qualidade dos corpos d água. O tratamento dos esgotos tem sido negligenciado em nosso meio, mas deve-se ter em mente que o sistema de esgotamento sanitário só pode ser considerado completo se incluir a etapa de tratamento. Disposição Final Após o tratamento, os esgotos são lançados em um corpo d água receptor ou, eventualmente aplicados no solo. Em ambos os casos, há que se levar em conta os poluentes eventualmente ainda presentes nos esgotos tratados, especialmente os organismos patogênicos e metais pesados. Poços de visita os poços de visita são estruturas complementares do sistema de esgotamento. A sua finalidade é permitir a inspeção e limpeza da rede 3. LOCALIZAÇÃO DOS COLETORES EM RELAÇÃO AO SISTEMA VIÁRIO. Os coletores devem ser assentados, de preferência, do lado da rua no qual ficam os terrenos mais baixos. A existência de estruturas ou canalizações de serviços públicos, tais como: galerias de águas pluviais, redes de água, adutoras, cabos elétricos, e telefônicos pode, entretanto, determinar o deslocamento dos coletores de esgotos para posições mais convenientes. Para ruas com largura superior a 18,00 m, deverão ser executados dois coletores ( um de cada lado ) de modo a viabilizar o atendimento dos domicílios de ambos os lados com profundidades convenientes. 17

18 Figura 5 - Localização das redes coletoras RAMAL PREDIAL AVENIDA CAIXA DE PASSAGEM COLETOR DE ESGOTO SANITÁRIO 4. LOCALIZAÇÃO DOS INTERCEPTORES Os interceptores podem ser localizados: em vias sanitárias ou avenidas marginais; em fundos de vale tratados. Figura 6 - Localização de interceptores em fundos de vale canalizados AVENIDA SANITÁRIA INTERCEPTOR INTERCEPTOR AVENIDA SANITÁRIA CANAL 4.1. Vias Sanitárias ou Marginais. Os esgotos fluem por gravidade. Assim, os interceptores situam-se nos pontos mais baixos, ou seja, nos fundos de vale, correndo paralelo aos córregos de cada bacia. Sua construção tem sido tradicionalmente feita em conjunto com as obras de canalização dos cursos d água e com a implantação das vias sanitárias ou marginais. Apresenta como vantagens a possibilidade de se realizar obras conjuntas e a redução nos custos de implantação. 18

19 4.2. Fundos de Vale Tratados. Universidade Católica de Goiás A implantação de vias sanitárias não deve ser encarada como a única forma de se executar interceptores de esgotos. Existem soluções ainda mais econômicas para a implantação dos mesmos, que não exigem que se executem obras em concreto ou mesmo abertura de vias públicas ao longo dos corpos d água naturais. A preservação das margens do curso d água com áreas verdes ou matas ciliares é uma forma bastante atrativa de tratamento de fundo de vale. As principais vantagens são a preservação natural do curso d água, evitando-se o artificialismo do concreto; a independência da canalização, a qual muitas vezes demora a ser implantada devido a seu elevado custo; o tratamento dos fundos de vale com criação de áreas verdes ao longo dos córregos, introduzindo concepções de maior qualidade estética, paisagística e econômica. Figura 7 - Localização de interceptores em fundos de vale tratados INTERCEPTOR INTERCEPTOR CÓRREGO DE FUNDO DE VALE 5. VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA COLETOR A rede coletora é dimensionada considerando a vazão Q 0,80 P q K K (/ ) 1 2 = l s ; Em que 0,80 é o coeficiente de retorno, uma vez que uma parcela da água utilizada não retorna sob a forma de esgotos. Os demais parâmetros são idênticos aos utilizados no dimensionamento da rede distribuidora de água. A rede coletora de esgotos transporta também uma parcela de água que passa do subsolo para os coletores - vazão de infiltração. A vazão específica de dimensionamento dos coletores é dada por: 19

20 q esg 0,80 P q K K = L 1 2, em que : Universidade Católica de Goiás L = o comprimento total da rede; q esg q i q esp = expressa em litros/segundo/metro. = é a vazão de infiltração é considerada de 0,0002 a 0,0008 l/s/m. = ( q esg + q i ) expressa em 1/s/m, em que q esp é a vazão de dimensionamento dos coletores. Os coletores são dimensionados como condutos livres, funcionando por gravidade e por meio das fórmulas de: Darcy, Flamant, Ganguillet Kutter, ou de Manning. Os coletores são considerados com vazão a 1/2 seção, os interceptores com vazão a 2/3 de seção, e os emissários com vazão a 3/4 de seção. 6. VELOCIDADE NOS COLETORES Quanto maior for a velocidade, melhores serão as condições de arrastamento da matéria sólida e a não ocorrência de depósitos nas canalizações. Entretanto as velocidades excessivas podem provocar desgastes nas paredes das tubulações pelo efeito da abrasão. A NBR 9649 indica como limite de velocidade 5,0 m/s. Tradicionalmente são aceitas as seguintes velocidades máximas: ferro fundido 6,0 m/s manilhas cerâmicas e PVC 5,0 m/s concreto 4,0 m/s; fibrocimento 3,0 m/s A velocidade mínima, de forma a assegurar a auto- limpeza, é considerada 0,60 m/s. A velocidade crítica é dada por: V = 6 (9,8 RH) C 1 2, em que: V C RH = velocidade crítica; = raio hidráulico; 9,8 = valor da aceleração devida à gravidade. 7. DECLIVIDADES DOS COLETORES As declividades mínimas dos coletores são estabelecidas conforme o diâmetro e são mostradas na tabela a seguir. 20

21 Tabela 4 - Declividades mínimas, conforme os diâmetros: Diâmetros ( mm ) Declividades mínimas m/m Diâmetros( mm ) Declividades mínimas m/m 150 0, , , , , , , , , , , , , , TRAÇADO DOS COLETORES O traçado dos coletores é feito de acordo com o traçado urbanístico e a topografia da cidade, ou da bacia que está sendo esgotada. Uma bacia de drenagem é caracterizada pela existência de um espigão, linha de cumeada ou divisor de água e os respectivos fundos de vale para os quais os esgotos convergem. São mostrados, a seguir, diversos tipos de traçados de coletores públicos, de acordo com a topografia da cidade. 21

22 Figura 8 - Tipo 1 de traçado de coletores CORPO RECEPTOR 22

23 Figura 9 - Tipo 2 de traçado de coletores CORPO RECEPTOR 23

24 Figura 10 - Tipo 3 de traçado de coletores CORPO RECEPTOR 24

25 Figura 11 - Partes constitutivas do sistema convencional COLETORES SECUNDÁRIOS COLETOR TRONCO ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO (ETE) EMISSÁRIO RECALQUE EEE (ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO) PV (POÇO DE VISITA) RIO (CORPO RECEPTOR ) INTERCEPTOR MARGEM ESQUERDA CÓRREGO INTERCEPTOR MARGEM DIREITA RAMAIS PREDIAIS 9. NUMERAÇÃO DOS COLETORES. Os coletores são numerados de forma seqüencial e em ordem crescente, de acordo com o sentido do escoamento. Exemplo: 10 4 ; em que o primeiro número ( 10 ) corresponde à numeração do coletor e o segundo número (4) corresponde ao número do trecho. Pode-se adotar 25

26 ainda a numeração alfa- numérica. Exemplo A- 4 ; em que ( A ) corresponde ao coletor e ( 4 ) ao trecho. Pode-se, no caso de existirem várias sub-bacias de drenagem, adotar-se o seguinte esquema de numeração CP15 7; em que: CP = Capim Puba, indicando a sub-bacia de drenagem; 15 é o número do coletor e 7 é o número do trecho. 10. POÇO DE VISITA Definição Poço de visita é uma câmara visitável através de uma abertura existente na sua parte superior, ao nível do terreno, destinado a permitir a reunião de dois ou mais trechos consecutivos e a execução dos trabalhos de manutenção nos trechos a ele ligados Disposição Construtiva Um poço de visita convencional possui dois compartimentos distintos que são a chaminé e o balão, construídos de tal forma a permitir fácil entrada e saída do operador e espaço suficiente para este operador executar as manobras necessárias à operação e manutenção. O balão é o compartimento principal. Pode ter seção circular, quadrada ou retangular. No balão se realizam todas as manobras internas, manuais ou mecânicas, na manutenção de cada trecho. No seu piso encontram-se moldadas calhas de concordância entre as canalizações de entrada e de saída. A chaminé, pescoço ou tubo de descida consiste no conduto de ligação entre o balão e o exterior. Convencionalmente é iniciado num furo excêntrico feito na laje de cobertura do balão e termina na superfície do terreno. O movimento de entrada e saída dos operadores é feito com o uso de uma escada, de ligas metálicas inoxidáveis, do tipo marinheiro, afixada de degrau em degrau nas paredes do poço. Opcionalmente podem ser usadas escadas móveis, o que conduz a maior economia. Figura 12 Detalhe do fundo do poço No desenho ao lado, observa-se as calhas de fundo do poço; as quais são dispostas de forma a orientar o fluxo dos esgotos desde a entrada até a saída, evitando o turbilhonamento e retenção de materiais em suspensão. As arestas superiores deverão estar niveladas com a geratriz superior do trecho de saída. 26

27 Figura 13 Detalhes dos degraus do P.V. Ø 1 /2 " 0.08 m 0,15 m 0,20 m 0,04 m Tabela 5 - Dimensões Mínimas para Chaminé e Balão de Poço de Visita. Profundidade do Poço de Visita (PV) (m) Diâmetro do Tubo de Saída (D O ) (m) Diâmetro da Chaminé (D C ) (m) Diâmetro do Balão (D B ) (m) h 1,00 qualquer D O D C = 0,60 D B = D C 1,00 < h < 2,50 h 2,50 D O 0,30 D C = 0,60 D B = 1,00 0,30< D O <050 e D B = 1,50 D O > 0,50 hc = 0,30 D B = D O + 1,00 D O 0,30 D C =060 D B = 1,00 0,30 < D O 0,50 e D B = 1,50 D O > 0,50 0,30 hc 1,00 D B = do + 1,00 Quando os coletores são implantados nas ruas o tampão deve ser em ferro fundido, com capacidade de 4 toneladas, para não ser danificado pela passagem de veículos pesados. Quando a rede coletora é executada no passeio o tampão pode ser feito em concreto armado Situações em que se empregam os poços de visita. Os poços de visita ( PV ) são empregados nas seguintes situações: 27

28 nas cabeceiras das redes, ou ponto de início dos coletores, podendo ser substituídos por um Terminal de Limpeza ( TL ), nesta situação; nas mudanças de materiais; nas alterações de diâmetros; nas mudanças de direção dos coletores; nos encontros de coletores; nas mudanças de declividades; em posições intermediárias de coletores de grande extensão. A distância entre dois PVs consecutivos não deve exceder: a) 100 metros para canalizações até 150 mm; b) 120m para canalizações de 200 a 600 mm; c) 150m para canalizações > 600 mm. Figura 14 - Modelo de tampão de f o f o para poço de visita A 1 A 2 3 VISTA SUPERIOR 1 " COMPANHIA " 2 ESGOTOS 3 " SIGLA ESTADUAL " 550 mm CORTE AA 28

29 10.4. Terminal de Limpeza ( TL ) Universidade Católica de Goiás O Terminal de Limpeza é recomendado para ser colocado na cabeceira das redes por serem mais baratos que o PV. Figura 15 - Detalhe do terminal de limpeza TL A A 0,135 0,60 PLANTA NT 0,13 0,10 0,05 0,25 0,90 Ø 150 mm BERÇO DE CONCRETO CORTE AA Características básicas dos poços de visita Os poços de visita podem ser feitos com anéis pré-moldados de concreto. São os mais comuns, principalmente para tubulações de saída de até 400 mm de diâmetro. São rapidamente montados, daí a vantagem de sua utilização. Possuem seção circular. Podem ser feitos, ainda, em concreto moldado no local, para canalizações de diâmetro superior a 400 mm. Normalmente, apenas o balão é moldado no local. A chaminé sempre pode ser feita com o uso de tubos pré-moldados. As seções quase sempre são quadradas ou retangulares. É recomendável a construção de uma chaminé com altura mínima de 0,30m, para facilitar a construção e a reposição da pavimentação das ruas. Poços de alvenaria de tijolos só são feitos, quando não existem condições de se obter ou confeccionar peças pré-moldadas no local da obra. As paredes terão espessuras mínimas de uma 29

30 vez, rejuntadas e revestidas com argamassa de cimento e areia no traço 1:3, com adição de impermeabilizantes. Figura 16 - Poço de visita em anéis pré moldados TAMPÃO F F 1,00 0,15 0,15 0,60 0,15 0,10 0,30 a 1,00 CHAMINÉ PEÇA DE TRANSIÇÃO 0,40 ANÉIS PRÉ MOLDADOS 0,02 VARIÁVEL 0,40 0,08 0,02 ARGAMASSA CIMENTO : AREIA 1:3 BALÃO Do + 0,10 CONCRETO OU ALVENARIA REBOCADA BASE DE CONCRETO 1:3:5 0,20 0,20 BRITA N 4 COBERTURA DE BRITA N 2 Figura 17 Peça de transição em concreto armado Ø 3/8 " c/ 9 cm Ø 3/8 " c/ 7 cm 0,05 m Ø 3/8 " c/ 9 cm Ø 3/8 " c/ 9 cm Ø 3/8 " c/ 9 cm 30

31 Devido à demora para ser executado, retardando a liberação da rua para o trânsito, raramente o poço é feito com o emprego de tijolos. No caso de um ou mais trechos de coletores chegarem ao poço de visita, acima do nível do fundo, são necessários cuidados especiais, nesta ligação, a fim de que haja operacionalidade do poço, sem constrangimento do operário que entrar em seu interior. Para desníveis inferiores a 0,50m admite-se queda livre ( QL ). Para desníveis a partir de 0,50m é necessário a instalação de tubos de queda ( TQ ). Figura 18 - Detalhe da chegada do coletor ao PV NÍVEL DO PISO EXTERNO TAMPÃO CHAMINÉ PEÇA DE TRANSIÇÃO PROLONGAMENTO PARA LIMPEZAS BLOCO DE FECHAMENTO BALÃO DEGRAUS DA ESCADA CALHA DE CONCORDÂNCIA COLETOR BASE DE APOIO 31

32 Os tubos de queda consistem numa derivação constituída de uma junção invertida, associada a uma curva de 45 o,conectada a um tubo vertical, cuja extremidade inferior é dotada de uma curva de 90 o que direciona o fluxo para o PV. Para diâmetros superiores a 350mm, adota-se outro dispositivo denominado poço de queda, o qual é constituído de poços geminados, sendo a passagem do primeiro para o segundo poço feita através de um orifício ou vertedouro convenientemente dimensionado para comportar a vazão. 11. PROFUNDIDADE DOS COLETORES. a) profundidade mínima: está relacionada com a possibilidade de esgotamento de todos os compartimentos sanitários existentes na residência, situados a uma certa distância da frente do lote e em cota inferior à da via pública. Está também relacionada à proteção da canalização contra a ação das cargas externas. O limite da profundidade mínima é freqüentemente estabelecido em 1,00m. Quando as condições de traçado ou de topografia impuserem profundidades inferiores ao mínimo recomendado, devem ser tomadas precauções especiais, tais como proteção contra a ação de cargas acidentais, ou emprego de tubos mais resistentes. Figura 19 - Profundidades mais convenientes RECOBRIMENTO DO TUBO PROFUNDIDADE MÁXIMA = 4,50 m PROFUNDIDADE MÍNIMA = 1,00 m BASE DE APOIO 32

33 b) profundidade máxima: deve-se ter em conta no projeto, não ultrapassar profundidades acima de 4,50m. c) profundidades mais convenientes: os valores médios deverão estar em torno de 1,50 a 2,50m. d) profundidades elevadas: quando o terreno possui uma baixa declividade, é preponderantemente plano ou mesmo possui uma declividade contrária à declividade da tubulação, esta tende a se aprofundar com relação ao nível do terreno. Em alguns casos, quando estas profundidades se tornam muito elevadas, torna-se necessário a utilização de uma estação elevatória de esgotos. São os seguintes os inconvenientes das valas profundas: maior efeito da carga permanente ( terra de recobrimento da tubulação ); ligações dos coletores mais onerosas; aumento do custo de construção da rede coletora; necessidade de escoramento das valas para impedir desmoronamentos e acidentes fatais; 12. DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE MÍNIMA DOS COLETORES A profundidade mínima deve ser estabelecida de modo a viabilizar a ligação de pelo menos 80% dos domicílios de uma rua. H min = h + 0,50m + 0,02 L + 0,30m + (D + e), em que: h (m) = desnível entre o leito da rua e a tampa da caixa de inspeção mais próxima; 0,50m = profundidade da caixa de inspeção mais próxima; 0,02 (m/m) = declividade mínima para os ramais prediais; L (m) = distância da caixa de inspeção mais próxima ao eixo do coletor; 0,30m = dimensão das peças de conexão do ramal predial ao coletor de esgoto; D(m) = diâmetro do coletor; e = espessura da parede do coletor Figura 20 - Posição do coletor em prfil 33

34 h 0,50 m CAIXA DE PASSAGEM COLETOR DE ESGOTO SANITÁRIO 0,02 L 0,30 m D + e 34

35 CAPÍTULO III - CARACTERÍSTICAS DOS ESGOTOS 1. CONCEITO Os esgotos costumam ser classificados em dois grupos principais: os esgotos sanitários e os esgotos industriais. Os esgotos sanitários são constituídos de despejos domésticos, uma parcela de água de chuva, água de infiltração e eventualmente uma parcela não significativa de esgotos industriais com características bem definidas. Os esgotos industriais, por serem bastante diversificados em suas características, não serão considerados neste curso. Os esgotos domésticos provêm principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas ou qualquer dispositivo de utilização de água para fins domésticos. Compõe-se essencialmente de água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem. Neste curso devido a grande amplitude de características dos esgotos industriais, somente serão consideradas as características dos esgotos tipicamente domésticos, os quais constituem o maior formador dos esgotos sanitários. 2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS As características físicas do esgoto podem se interpretadas pela obtenção das grandezas correspondentes às seguintes determinações: matéria sólida; temperatura; odor; cor e turbidez. 35

36 2.1. Matéria Sólida Universidade Católica de Goiás Das características físicas, o teor de matéria sólida é a de maior importância em termos de dimensionamento e controle de operação das unidades de tratamento. A remoção de matéria sólida é que vai determinar uma série de operações unitárias de tratamento, ainda que represente apenas cerca de 0,08% dos esgotos ( a água compõe os restantes 99,2% ) Classificação da Matéria Sólida A matéria sólida presente nos esgotos pode ser classificada como: sólidos totais - matéria que permanece como resíduo após a evaporação dos esgotos; sólidos voláteis - se o resíduo que permanece após a evaporação é calcinado a 600ºC, as substâncias orgânicas se volatilizam, daí a sua designação; sólidos fixos - componentes minerais dos esgotos que permanecem após a calcinação; sólidos em suspensão - parcela que é retida ao se filtrar os esgotos em membrana filtrante apropriada, usualmente um filtro de fibra de vidro com tamanho de poros de 1,2mm. Porção que não se sedimenta naquele período no cone; sólidos dissolvidos - fração que atravessa o filtro; sólidos sedimentáveis - porção que se sedimenta após 2 horas num cone de sedimentação, com volume de 1 litro ( cone IMHOFF ). Figura 21 - Composição dos sólidos nos esgotos SÓLIDOS TOTAIS 100 % SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS E EM SUSPENSÃO 60% SÓLIDOS DISSOLVIDOS 40% SÓLIDOS VOLÁTEIS 50% SÓLIDOS FIXOS 10 % SÓLIDOS VOLÁTEIS 20% SÓLIDOS FIXOS 20% SÓLIDOS VOLÁTEIS 70% SÓLIDOS FIXOS 30 % SÓLIDOS TOTAIS 100% Temperatura A temperatura dos esgotos é, em geral, pouco superior a das águas de abastecimento em virtude de se usar água aquecida nas residências em banhos e demais usos. Em relação aos processos de tratamento sua influência ocorre da seguinte forma: 36

37 nas operações de natureza biológica ( a velocidade de decomposição do esgoto aumenta com a temperatura ); nos processos de transferência de oxigênio ( a solubilidade do oxigênio é menor nas temperaturas mais elevadas ); nas operações de sedimentação ( o aumento de temperatura faz diminuir a viscosidade, melhorando as condições de sedimentação ) Odor Há alguns odores bem característicos: de mofo, razoavelmente suportável, típico do esgoto novo; de ovos podres, típico do esgoto velho ou séptico, devido à formação do gás sulfídrico Cor esgoto novo tem cor acinzentada. O esgoto velho tem cor escura Turbidez A turbidez é devida aos sólidos em suspensão nos esgotos. 3. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS A origem dos esgotos permite classificar as características químicas em dois grandes grupos: da matéria orgânica e da matéria inorgânica. Já vimos que 70% dos sólidos dos esgotos, ( sólidos voláteis ), são orgânicos. Geralmente estes compostos são: uma combinação de carbono, oxigênio, hidrogênio, algumas vezes de nitrogênio, compreendendo: compostos de proteínas ( 40 a 60% ); carboidratos ( 25 a 50% ) e gorduras ( 10% ). As proteínas são produtoras de nitrogênio e contêm carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre e ferro. As proteínas são os principais constituintes do organismo humano e animal, mas ocorre também em plantas. O gás sulfídrico dos esgotos é proveniente do enxofre presente nas proteínas. Os carboidratos contêm carbono, hidrogênio e oxigênio. São as primeiras substâncias a serem destruídas pelas bactérias com produção de ácidos orgânicos, ( originando a acidez dos esgotos velhos ). Entre os carboidratos temos: açúcares, amidos, farinhas e glicose. Quanto às gorduras, nas residências existem caixas de gordura para reter parcialmente esse material, diminuindo sua presença na rede coletora. As gorduras estão sempre presentes no esgoto doméstico proveniente do uso de óleos, manteigas, da carne etc. Produzem odores desagradáveis, aderem às paredes da tubulação diminuindo a seção útil, inibem a vida biológica 37

38 das bactérias que decompõem os esgotos. Não deve ser aceita na rede na forma de óleos minerais derivados do petróleo ( óleos, lubrificantes, querosene, óleo diesel ) Demanda Bioquímica de Oxigênio ( DBO ) A quantidade de matéria orgânica presente nos esgotos pode ser identificada indiretamente pela determinação em laboratório, da Demanda Bioquímica de Oxigênio, ou seja da quantidade de oxigênio necessária para oxidar ou queimar a matéria orgânica dos esgotos. No Brasil considera-se que cada pessoa contribua com 54 gramas de DBO por dia. Normalmente os esgotos apresentam concentração de DBO variando de 180 a 360 mg/litro. Exemplos: contribuição de esgoto = 150 litros /hab./dia 54g / hab / dia concentração de DBO = 150 l / hab / dia, o que resulta em 360 mg/litro; contribuição de esgotos = 300 litros/hab./dia 54g / hab / dia concentração de DBO = 300 l / hab / dia, resultando em 180 mg/litro. 4. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS Os principais organismos encontrados nos esgotos são: as bactérias, os fungos, os protozoários e os vírus. As bactérias constituem o elemento mais importante por serem responsáveis pela decomposição e estabilização da matéria orgânica, tanto na natureza, quanto nas unidades de tratamento. As bactérias coliformes são típicas do intestino do homem e estão sempre presentes no excremento humano ( 100 a 400 bilhões de coliformes / pessoa / dia ). O esgoto bruto contem de 10 9 a NMP / 100 ml de coliformes totais e 10 8 a 10 9 de coliformes fecais. ( NMP = Número Mais Provável ). Um NMP alto significa que o curso d água está recebendo esgotos, ou seja o lançamento de esgotos num curso d água vai determinar um número de expressão para os coliformes que ali estarão presentes em virtude do lançamento. 5. ESGOTOS INDUSTRIAIS - EQUIVALENTE POPULACIONAL DAS INDÚSTRIAS Os esgotos industriais presentes na rede pública de coleta, geralmente em quantidade não significativa, podem ter seu potencial de poluição expressos em população equivalente. Exemplo: uma fábrica que produz uma DBO de 1000 kg/dia corresponde a uma população equivalente = 1000kg/dia 0,054 kg/hab./dia = habitantes. Considerando que cada habitante representa uma contribuição de 54 gramas de DBO /dia. 38

39 CAPÍTULO IV - PROCESSOS E GRAUS DE TRATAMENTO DOS ESGOTOS SANITÁRIOS 1. INTRODUÇÃO Um sistema qualquer de esgotos sanitários encaminha seus efluentes, direta ou indiretamente, para corpos d água receptores, formados pelo conjunto de água de superfície ou do subsolo. A capacidade receptora destas águas em harmonia com sua utilização, estabelece o grau de condicionamento a que deverá ser submetido os esgotos, de modo que o corpo d água receptor não sofra alterações nos parâmetros de qualidade fixados para o trecho do curso d água afetado pelo lançamento. Os condicionamentos aplicados aos esgotos são denominados processos de tratamento. 2. OPERAÇÕES UNITÁRIAS Os processos de tratamento são formados, em última análise, por uma série de operações unitárias. Essas operações são empregadas para a remoção de substâncias indesejáveis, ou para transformá-las em outras de forma aceitável. As mais importantes destas operações unitárias, empregadas nos sistemas de tratamento são: trocas de gás - adição de oxigênio ou ar ao esgoto para criar ou manter condições aeróbias, adição de gás cloro para eliminação de microrganismos; gradeamento - operação pela qual os materiais flutuantes e em suspensão, que forem maior em tamanho que as aberturas das grades, são retidos e removidos; sedimentação - operação pela qual a capacidade de carreamento dos esgotos é diminuída, permitindo que as partículas em suspensão se sedimentem pela ação da gravidade. A diminuição da capacidade de carreamento é obtida com a diminuição da velocidade dos esgotos. A areia, por exemplo, é removida desta forma; 39

40 flotação - operação pela qual a capacidade de carreamento dos esgotos é diminuída e sua capacidade de empuxo é aumentada. Tal operação serve para remover gorduras e óleos dos esgotos; precipitação química - operação pela qual os produtos químicos apropriados reagem com as substâncias químicas dos esgotos precipitando-as; filtração - operação pela qual os esgotos atravessam um meio poroso que retém determinadas impurezas ( matéria em suspensão ) presentes nos esgotos; desinfecção - operação pela qual os organismos infecciosos em potencial são exterminados, ( cloração dos esgotos, ação de raios ultravioletas, ozonização ); oxidação biológica - operação pela qual os microrganismos decompõem a matéria orgânica contida nos esgotos, transformando substâncias complexas em produtos finais simples. 3. PROCESSOS DE TRATAMENTO Os fenômenos atuantes na formação dos esgotos sanitários deverão atuar, de modo inverso, nos processos de tratamento. Assim se um esgoto é formado pela ação de agentes físicos, o sistema de remoção destes agentes deverá ser um processo físico. Em função destes fenômenos e da mesma forma que os poluentes contidos nos esgotos são de natureza física, química e biológica, os processos de tratamentos podem ser classificados em: físicos, químicos e biológicos. Obviamente estes processos não atuam isoladamente; as transformações provocadas por um determinado processo de tratamento influirão nos fenômenos inerentes aos demais processos Processos Físicos São os processos em que predominam os fenômenos físicos. Estes fenômenos caracterizam-se principalmente nos processos de remoção de substâncias fisicamente separáveis dos líquidos ou que não se encontram dissolvidas. Basicamente têm por finalidade separar as substâncias em suspensão no esgoto. Neste caso incluem: remoção de sólidos grosseiros; remoção de sólidos sedimentáveis; remoção de sólidos flutuantes. Mas qualquer outro processo em que há predominância dos fenômenos físicos constitui um processo físico de tratamento, como: remoção da umidade do lodo; filtração dos esgotos; incineração do lodo; 40

41 diluição dos esgotos; Universidade Católica de Goiás homogeneização dos esgotos ou do lodo Processos Químicos São os processos em que há utilização de produtos químicos e são raramente usados em esgotos sanitários. O uso de produtos químicos tem sido a principal causa do pouco emprego do processo. Via de regra, utiliza-se o tratamento químico quando o emprego de processos físicos e biológicos não atendem ou não atuam eficientemente nas características que se deseja reduzir ou remover. Os processos comumente adotados são: floculação e precipitação química; oxidação química; cloração; neutralização do ph Processos Biológicos São considerados processos biológicos aqueles que dependem da ação de microrganismos presentes nos esgotos. Os fenômenos de nutrição são predominantes na transformação de componentes complexos em compostos mais simples, tais como: sais minerais, gás carbônico e outros. Os processos biológicos de tratamento procuram reproduzir em dispositivos racionalmente projetados, os fenômenos biológicos observados na natureza, condicionando-os em área e tempo economicamente justificáveis. Os principais processos biológicos de tratamento são: oxidação biológica ( aeróbia, como lodos ativados, filtros biológicos, valos de oxidação e anaeróbia como reatores anaeróbios de fluxo ascendente ); digestão do lodo ( aeróbia, anaeróbia, fossas sépticas ). 4. CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS Os processos de tratamento podem ser classificados em função dos fenômenos de remoção ou transformação e de acordo com o grau de eficiência obtido por um ou mais dispositivos de tratamento Em Função da Remoção Remoção ou transformação de sólidos grosseiros em suspensão: crivos; grades; peneiras; 41

42 desintegradores. Universidade Católica de Goiás Remoção de sólidos sedimentáveis: desarenadores ( caixas de areia ); centrífugas; decantadores Remoção de óleos, gorduras, graxas e substâncias análogas: tanques de retenção de óleos ( caixas de gordura ); tanques de flotação; decantadores com removedores de escuma Remoção de material miúdo em suspensão: tanques de flotação; filtros de areia; tanques de precipitação química Remoção de substâncias orgânicas dissolvidas, semidissolvidas e finamente divididas: irrigação de grandes superfícies do solo; campos de nitrificação, com ou sem finalidade agrícola; filtros biológicos; lagoas de estabilização; tanques de lodos ativados: valos de oxidação, sistemas de aeração prolongada Remoção de odores e controle de doenças transmissíveis: desinfecção ( cloração, ultravioleta, ozonização ); reagentes químicos; instalações biológicas ( aeróbias ) 4.2. Em Função da Eficiência das Unidades É comum classificar as instalações de tratamento em função do grau de redução dos sólidos em suspensão e da demanda bioquímica de oxigênio. Tais indicadores demarcam a eficiência do sistema de tratamento. 42