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1 ENUNCIADO: Dimensionar uma configuração de tratamento de esgoto a qual composta por tanque séptico, filtro anaeróbio e wetlands. Esta configuração compõe um sistema descentralizado de esgotamento sanitário. Por fim, elaborar um croqui do sistema completo, conforme ilustrações apresentadas. RESOLUÇÃO Descrição da Área. Dados: - Considerar 05 s por residência na área a ser atendida; - Considerar 40 residências a serem atendidas; - Contribuição per capita de esgoto (C): Tabela 0 da NBR 7229; - Média do mês mais frio na região t=2 o C; - Intervalo entre limpezas do tanque séptico é considerado de 0 ano; - Ca = concentração afluente de DBO = 43,55 mg/l; - Ce = concentração efluente esperada de DBO = 50,00 mg/l..2 Condições de Contorno: - Terreno argiloso com baixa permeabilidade; - Lençol freático com nível alto; - Pequena área disponível para a construção do sistema de tratamento. 2 Resolução 2. Dimensionamento do Tanque Séptico 2.. Volume: V = N (C.T + K. L f ) V: volume útil, em Litros; N: número de s ou unidades de contribuição; C: contribuição per capita de esgoto, em L /.dia; (Tabela 0) T: tempo de detenção, em dias; (Tabela 02) K: taxa de acumulação do lodo digerido, em dias; (Tabela 03) Lf: contribuição do lodo fresco, em L / dia; (Tabela 0) C = 00 L/hab.dia (Tabela 4.) Td : Observar Tabela 4 ; Td = 2h Lf = ; Tabela 4. ; k = 65 ; Tabela 4.3 Contribuição (Vazão) diária Q = 200 x 00 = L/dia = 20 m 3 /dia; V = L = 24m³ 2..2 Altura útil: A altura h é função do volume útil, conforme tabela 04. Tabela 4.4 ; Altura útil h de,80 a 2,80 m; Adota-se 2,80 m e A = V/ h ; A = 8,57 m².

2 2..3 Definição da Geometria e Número de Câmaras do Tanque Séptico (conforme NBR 7229): Sendo que o tanque cilíndrico ocupa menor área disponível que o tanque retangular e que este, por sua vez, pode requerer menor profundidade, logo a forma adotada é a circular dado o fato de ter-se pouca área disponível Área e Largura ou Diâmetro ( conforme NBR 7229 ): Área A = V / h (m 2 ) Largura Mínima: 0,80 m; Compr./Larg.:Máx. 4:, Mín. 2: ; Diâmetro Mínimo:,0 m Tanque Prismático: C x L = A = 8,57 ;C/L varia de 2,0 a 4,0 ; Adota-se C/L = 4,0 ;4L x L = 8,57 ; L =,46 m ; C = 5,87 m Tanque Circular: D 2h ;A = 8,57 = x R²; R =,65m ; D = 3,3 < 5,6 (2h) ; confere! Observar as Tabelas da NBR 7229/93. TABELA : CONTRIBUIÇÃO DIÁRIA DE ESGOTO (C) E DE LODO FRESCO (LF) POR TIPO DE PRÉDIO E DE OCUPANTE Contribuição, de esgotos (C) e Prédio Unidade lodo fresco (Lf) Ocupantes Permanentes: - Residência Padrão alto Padrão médio Padrão baixo - Hotel - Alojamento provisório Ocupantes temporários Fábrica em geral Escritório Edifícios públicos ou comerciais Escolas e locais de longa permanência Bares Restaurantes e similares Cinemas, teatros e locais de curta permanência Sanitários públicos ,30 0,20 0,20 0,20 0,0 0,0 0,02 4,0 TABELA 2: PERÍODO DE DETENÇÃO DOS DESPEJOS, POR FAIXA DE CONTRIBUIÇÃO DIÁRIA Contribuição diária (L) Tempo de detenção Dias Horas Até 500, , , , , ,58 4 Mais que ,50 2

3 TABELA 3: TAXA DE ACUMULAÇÃO TOTAL DE LODO (K), EM DIAS, POR INTERVALO ENTRE LIMPEZAS E TEMPERATURA DO MÊS MAIS FRIO Intervalo entre limpezas (anos) Valores de K por faixa de temperatura ambiente (t), em C t 0 0 t 20 t > TABELA 4: ALTURA ÚTIL MÍNIMA E MÁXIMA Volume útil (m³) Altura útil h mínima (m) Altura útil h máxima (m) Até 6,0,20 2,20 6,0 0,0,50 2,50 Mais que 0,0,80 2,80 As dimensões dos tanques sépticos são apresentadas nas Figuras 0 a seguir. h Figura 0: Vistas lateral e em planta de tanque séptico a 5 cm; b 5 cm ; c = /3 h; h = altura útil; h = altura interna útil L = comprimento interno total; W = largura interna total ( 80 cm) ; Relação L/W: entre 2: e 4:

4 2.2 Filtro Anaeróbio Volume: V =,6. N.C. T ; Área: A = V/ h V: volume útil, em litros; A= área transversal; h: altura útil. N: número de s ou unidades de contribuição; C: contribuição per capita de esgoto, em L /.dia; (Tabela 0) T: tempo de detenção, em dias; (Tabela 02) Td = 0,5 d; C = 00 L/hab.dia; N = 200 s V =,6 x N x C x Td ; V =,6 x 200 x 00 x 0,5 ; V = 6.000L = 6m³ A = 6/,8 = 8,9 m² ; 8,9 m²= x R² ; D = 3,37 m Observar a Figura 02. Figura 02: Vistas laterais do filtro anaeróbio

5 2.3 Wetlands Para esta unidade, as características adotadas são as seguintes:. fluxo sub-superficial;. escoamento em pistão;. meio filtrante composto por brita;. macrófita: Typha spp. (Taboa). Observar a Figura 03 a seguir: : Fluxo do esgoto Figura 03: Perspectiva de um wetlands. A área superficial do sistema wetlands é estimada pela seguinte equação: Sendo, As = área superficial, m 2 ; Q = vazão de projeto, m 3 /d; Ca = concentração afluente de DBO, mg/l; Ce = concentração efluente esperada de DBO, mg/l; K = coeficiente de remoção de DBO (/d) para a temperatura do líquido, ºC; H liq = altura do liquido no interior do leito filtrante, m; n = porosidade do meio filtrante, %. Admitindo que o conjunto tanque séptico filtro anaeróbio tenha eficiência de 80,00 % na remoção de DBO, a DBO afluente Ca ao wetlands é de 43,55 x 0,2 = 86,3 mg/l. Como já apresentado, a DBO efluente Ce é de 50 mg/l.

6 Conforme CONLEY; DICK; LIOW (99) apud SEZERINO et. al. (205), o coeficiente K 20 de remoção de DBO para 20º C pode variar de 0,2 a 2,92/d. Portanto, conforme MELO & LINDNER (203), é adotado o valor de,/d para 20º C. Para adequar a estimativa de K para outra temperatura, 2º C no caso, utiliza-se a seguinte conversão: K = K 20 (,07) (t 20º C) ; K =, (,07) (2 20º C) = 0,64/d para 2 o C. Quanto à geometria SEZERINO et. al. (205) observam que a altura H máxima do leito filtrante registrada em pesquisas brasileiras é de,5 m. Já o valor da altura do líquido Hliq no meio filtrante deve ser inferior ao H de maneira a evitar a presença deste líquido na superfície do mesmo. Assim, neste dimensionamento serão adotadas as alturas H =,00 m e Hliq = 0,70 m, adaptado de MELO & LINDNER (203). Já a porosidade n adotada para o meio filtrante de brita é de 35 %, sendo a porosidade a relação entre o volume dos poros entre as britas e o volume total do meio filtrante. Dadas às considerações anteriores, destacando a vazão estimada de 20 m 3 /d, a área superficial é estimada em As = 69,63 m 2. Para esta área e para a altura útil de Hliq = 0,70 m, o volume é de 48,74 m 3. Estimados a área e o volume, cumpre verificar o tempo de detenção, o qual dado pela seguinte expressão: sendo Td: tempo de detenção, d; V: volume do meio filtrante, m 3. Em decorrência, Td = 0,85 dias. Td = (n. V) / Q SEZERINO et. al. (205) registram que os valores de Td variam entre 0,5 e 2,3 dias, conforme levantamento em estudos nacionais. Supondo 02 wetlands em paralelo, cumpre definir geometria de cada unidade. Os autores da Costa et al. (203), apud SEZERINO et. al. (205), adotaram a relação de forma Comprimento (C) / Largura (L) C / L igual a 8,0, em seu estudo. Não obstante, MELO & LINDNER (203) utilizaram C/L = 3,0. O importante, ressalta-se, é garantir o fluxo em pistão. Assim, neste estudo C/L é admitido igual a 4,0. Logo, sendo em cada wetlands a área A = As / 2, tem-se: A = C. L = 34,82 m 2 ; C / L = 4,0. Resolvendo, C =,80 m; L = 2,95 m; Para concluir o exercício, aplicar as eficiências esperadas de um wetlands na remoção de fósforo, nitrogênio e coliformes termotolerantes e estimar tais concentrações para o esgoto efluente ao mesmo.

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