2 - Sistema de Esgotamento Sanitário

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1 2 - Sistema de Esgotamento Sanitário Sistema Separador Esgoto sanitário Esgoto doméstico Esgoto industrial Água de infiltração Contribuição Pluvial Parasitária Sistema de Esgotamento Sanitário TRATAMENTO COLETA DISPOSIÇÃO FINAL Definições: NBR 9648/Nov1986

2 Sistema unitário Coletor único Sistema separador Água pluvial Esgoto sanitário

3 2.2 - Caracterização do Esgoto Quantitativa Qualitativa Vazão de projeto Inicial Final Características Físicas, Químicas e Biológicas O que? Quanto?

4 Caracterização Quantitativa do Esgoto região disponibilidade de água condições sociais e econômicas atividades hábitos Vazão de esgoto doméstico (QD) Vazão de projeto (Q) Vazão de infiltração (QI) Inicial Final Vazão de contribuição singular (QS) Q f = QD f + QI f + QS f Inexistindo dados: Q>1,5 L/s Q i = QD i + QI i + QS i

5 Caracterização Quantitativa do Esgoto a) Vazão de esgoto doméstico (QD) população Consumo de água per capita coeficiente de retorno esgoto/água QD i, med = P i. q e. C i QD f, med = P f. q e. C f QD i, max = k 2. P i. q e. C i QD f, max = k 1. k 2 P f. q e. C f coeficiente variação de vazão (máxima horária) coeficiente variação de vazão (máxima diária) Coeficiente de contribuição linear: TL = QD / L por área: TA = QD / A

6 Consumo (L/d/hab) Vazão (L/s) C = volume de esgoto coletado pela rede volume de água abastecida k 1 = maior vazão diária verificada no ano vazão média diária anual k 2 = maior vazão observada num dia vazão média horária do mesmo dia Consumo máximo Vazão máxima Consumo médio Meses do ano Vazão média Hora do dia A NBR 9649 recomenda os valores k 1 = 1,2; k 2 = 1,5; C = 0,8

7 Curva de variação horária de Q esgoto Sobrinho & Tsutiya, 1999.

8 T inf Taxa de infiltração Água de infiltração Depende das condições locais, como: NA do lençol freático Tipo de solo Material da tubulação Tipo de junta Qualidade de assentamento dos tubos

9 Caracterização Quantitativa do Esgoto b) Vazão de água de infiltração (QI) Taxas de infiltração (TI) acima do lençol freático: TI = 0,02 L/s/km abaixo do lençol freático: TI = 0,10 L/s/km A NBR 9649 recomenda faixa de 0,05 a 1,0 L/s/km Comprimento da rede Início de plano: Final de plano: QI i = TI i. L i QI f = TI f. L f

10 Caracterização Quantitativa do Esgoto c) Resumo: Vazão de projeto Início de plano: Q i med = P i. q e. C i + TI i. L i + CS i Q i max = k 2 P i. q e. C i + TI i. L i + CS i Definir capacidade de auto-limpeza das tubulações Final de plano: Q f, med = P f. q e. C f + TI f. L f + CS f Avaliar a capacidade de autodepuração dos corpos receptores Definir e dimensionar o sistema de tratamento de esgoto Q f, max = k 1. K 2. P f. q e. C f + TI f. L f + CS f Definir os diâmetros dos trechos da rede coletora

11 Caracterização Qualitativa do Esgoto a) Características físicas E S G O T O ÁGUA 99,92% SÓLIDO 0,08% Em suspensão Dissolvidos Orgânico Minerais Orgânico Minerais Parâmetros: Temperatura Cor Turbidez Odor

12 Caracterização Qualitativa do Esgoto b) Características Químicas E S G O T O INORGÂNICO ORGÂNICO Areia Minerais dissolvidos Compostos de proteínas (40 a 60%): produzem N e contém C, H, N, O, P, S e Fe. Carboidratos (25 a 50%): contém C, H e O (açúcares, amido, celulose, fibra de madeira). Gordura e óleos (10%). Surfactantes Fenóis Pesticida Parâmetros: DBO Nitrogênio ph DQO Fósforo Alcalinidade

13 Característica química do esgoto doméstico bruto Parâmetro Nitrogênio total Nitrogênio orgânico Amônia Nitrito Nitrato Fósforo Fósforo orgânico Fósforo orgânico MO DBO 5 DBO u DQO Contribuição per capita (g/hab/d) Faixa 6,0 112,0 2,5 5,0 3,5 7,0 0 0,0 0,5 1,0 4,5 0,3 1,5 0,7 3, Típico 8,0 3,5 4, ,5 0,8 1, Concentração (mg N/l) Faixa Típico Fonte: Von Sperling Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG.

14 Caracterização Qualitativa do Esgoto c) Características Biológicas Bactérias Atuação: Decomposição Outras: indicadores de poluição Fungos Protozoários Vírus Algas Atuação: Lagoas de estabilização, via oxidação aeróbia e redução fotossintética Grupos de plantas e de animais

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16 Concentração no esgoto bruto Valores em 10 6 org/100ml Tipo Faixa Média Local Coliformes totais Coliformes fecais Estreptococos fecais 1,6 47,4 21, ,3-49 8, ,064 4,5 1,6 1,9 14 cidades dos EUA 2 ETE 14 dias México Rio de Janeiro Brasil Lima - Peru 21 cidades dos EUA 2 ETE 14 dias México Lima - Peru 7 cidades dos EUA 2 ETE 14 dias México

17 Caracterização Qualitativa do Esgoto d) Características Quanti-qualitativas Concentração: C = massa volume Variáveis Sólidos dissolvidos totais, salinidade: OD, DBO, nitrogênio Fósforo, clorofila a, tóxicos Tóxicos g/l = Kg/m 3 = ppt mg/l = g/ m 3 = ppm g/l = mg/ m 3 = ppb ng/l = g/ m 3 = pptr Densidade da água 1g/cm 3 g m m g (1g / cm 3 m 6 ) 10 cm g 6 10 g ppm Carga de massa (W): Taxa de massa de poluente num determinado período t W = massa tempo W = Q x C Vazão Concentração

18 População equivalente (P E ) P E = Carga total Carga per capita Número de habitantes que produz uma carga igual População hidráulica equivalente (P HE ) P HE = Vazão total Vazão per capita Número de habitantes que produz uma vazão igual

19 Efluentes características qualitativas Carga per capita: 54g/d Fontes de despejos Abatedouro bovino Abatedouro avícola Fabricação de cerveja Fabricação de álcool Fabricação de lacticínios/queijo Fabricação de lacticínios/leite Fabricação de couros Fabricação de papel Equivalente populacional de carga orgânica 55 hab/boi 200 hab/1.000 aves 175 hab/m 3 cerveja 7 hab/ L álcool sem restilo 2 hab/kg queijo 20 hab/1.000 L leite 40 hab/pele bovina 460 hab/t papel

20 Efluentes características quantitativas Fontes de despejos Esgoto doméstico Abatedouro bovino Abatedouro avícola Fabricação de cerveja Fabricação de refrigerante Fabricação de álcool Fabricação de lacticínios/queijo Fabricação de lacticínios/leite Fabricação de couros Fabricação de papel Vazão específica 120 a 160 L/hab/dia a L/boi 17 a 20 L/ave 8L/L cerveja 2 a 4 L/ L refrigerante 15 L restilo/l álcool 20 L/kg queijo 1 L/L leite 800 a L/couro 50 a 100 L/kg papel Fonte: Philippi, Jr. et al. (2004)

21 Exercício Sabendo-se que na localidade em projeto cada indivíduo contribui em média com cerca de 300 L/d de efluente e 54 g/d de DBO, para uma cidade com habitantes, pergunta-se: qual a vazão média do esgoto doméstico gerada? qual a carga de DBO gerada? Qual a concentração de DBO no esgoto doméstico dessa cidade? Sabendo-se que na localidade em projeto cada indivíduo consome em média com cerca de 300 L/d de água e gera uma carga de 54 g/d de DBO, para uma cidade com habitantes, pergunta-se: qual a vazão média do esgoto doméstico gerada? qual a carga de DBO gerada? Qual a concentração de DBO no esgoto doméstico dessa cidade?

22 Solução a) Vazão de descarga Q = 300 L/d/hab x hab Q = L/d Q = 0,35 m 3 /s b) Carga de DBO W = 54 g/d/hab x hab W = g/d W = kg/d c) Concentração de DBO no efluente W = Q x C C = W = mg/d = 180 mg/l Q L/d

23 Normas técnicas NBR Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário NBR 9649 Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário NB 568 Projeto de interceptores de esgoto sanitário NB 569 Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário NB 570 Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário NBR Critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público de esgoto sanitário