Tanques Sépticos e Disposição de Efluentes de Tanques Sépticos

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO DECIV DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tanques Sépticos e Disposição de Efluentes de Tanques Sépticos DISCIPLINA: SANEAMENTO PROF. CARLOS EDUARDO F MELLO cefmello@gmail.com

2 Conceito Tanques sépticos Unidade cilíndrica ou prismática retangular, de fluxo horizontal, para tratamento de esgotos por processos de sedimentação, flotação e digestão.

3 Utilização NBR 7229 indica tanques sépticos para: - Áreas desprovidas de rede pública coletora de esgotos; - Como alternativa de tratamento de esgotos em áreas providas de rede coletora local; - Quando da utilização de redes coletoras com diâmetro e/ou declividades reduzidos.

4 Tanque Séptico Esquema de tanque séptico de câmara única

5 Funções - Separação gravitacional da escuma e dos sólidos, em relação ao líquido afluente, vindo os sólidos a se constituir em lodo; - Digestão anaeróbia e liquefação parcial do lodo; - Armazenamento do lodo.

6 Configuração do reator - Câmara única - Câmaras em série - Câmaras sobrepostas (tanque Imnhoff)

7 Eficiência - DBO: 30 a 55% - Sólidos suspensos: 20 a 90% - Óleos e graxas: 70 a 90%

8 Sistema de Tanque Séptico NBR Tanques sépticos Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos Projeto, contrução e operação.

9 Sistema Tanque Séptico Filtro Anaeróbio Sistema tanque séptico filtro anaeróbio Figura 1 Sistema Tanque e Filtro Anaeróbio pré moldados em concreto Fonte: Davi Madureira.

10 h Configuração do reator I 2% nos últimos 12m Dispositivos de entrada e de saída Objetivo: coletar líquido sob a camada de escuma e sobre a camada de lodo. Imersão do dispositivo de entrada ( 10 cm) Mín. 40 cm Mín. 120 cm

11 Configuração do reator Finalidades do dispositivos de entrada: - Evitar perturbações hidráulicas no interior do tanque; - Direcionar o fluxo dos esgotos para o fundo do tanque; - Evitar que os novos dejetos afluentes ao tanque se misturem diretamente com o líquido já depurado; - Evitar o retorno de escuma à entrada do tanque.

12 Configuração do reator Finalidades do dispositivos de saída: - Reter o lodo e os sólidos flutuantes (escuma) no interior do tanque; - Melhorar as condições de escoamento no interior do tanque, diminuindo a ocorrência de zonas mortas e curto-circuitos.

13 Configuração do reator Contribuição de despejos

14 Configuração do reator Tempo de detenção hidráulica Tempo de detenção hidráulica mais elevados visam: - A sedimentação mais efetiva dos sólidos; - A depuração biológica da fase líquida. Experiência de Tanques sépticos de câmaras em série, TDH = 6 a 8 horas (Andrade Neto, 1994).

15 Temperatura Configuração do reator

16 Dimensionamento

17 Dimensionamento Geometria dos tanques - Tanques cilíndricos ( profundidade área útil) - Tanques prismáticos retangulares ( profundidade área útil)

18 Dimensionamento Geometria dos tanques - Tanques cilíndricos: considerar um diâmetro interno mínimo de 1,10 m; - Largura interna mínima: 0,80 m; - Relação comprimento/largura: mínimo 2:1 e máximo 4:1; - Profundidades úteis: variam de um mínimo de 1,20 m a um máximo de 2,80 m, dependendo do volume útil do tanque.

19 Dimensionamento Geometria dos tanques

20 Dimensionamento - Dimensionar um sistema de tanques sépticos, de acordo com as disposições da norma ABNT NBR 7229/93, considerando-se os seguintes elementos de projeto: - Pop. N = 50 pessoas - Padrão de residências contribuintes: médio - Intervalo entre limpezas do tanque: 1 ano (adotado) - Temperatura ambiente média t = 22ºC

21 Tanques Sépticos de Câmaras em Série São recomendados especialmente para os tanques sépticos de volumes pequeno a médio, servindo até 30 pessoas.

22 Remoção do Lodo - Importante retirar o lodo em períodos prédeterminados para o bom funcionamento; - Acumulação excessiva V TDH prejudica condições operacionais do reator; Remoção do lodo: - Através de pressão hidrostática - Através de bombeamento

23 Remoção do Lodo Cálculo da produção de lodo Determinar a produção de lodo em um tanque séptico projetado com os seguintes parâmetros de dimensionamento Número de contribuintes: N = 50 hab; Contribuição per capita de lodo fresco: Lf = 1,0 L/hab.d Intervalo de limpeza do tanque: 1 ano; Temperatura ambiente: T = 22ºC

24 Remoção do Lodo

25 Restrições É vedado o encaminhamento ao tanque séptico de: - Despejos capazes de causar interferência negativa; - Elevação excessiva da vazão (águas pluviais; piscinas e lavagem de reservatórios de água).

26 Restrições Preservar a qualidade das águas superficiais e subterrâneas (estanqueidade e distâncias) - 1,5 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramais prediais; - 3,0 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água - 15,0 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza

27 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: - Vala de Infiltração: Vala escavada no solo, destinada à depuração e disposição final do esgoto na subsuperfície do solo sob condição essencialmente aeróbia, contendo tubulação de distribuição e meios de filtração no seu interior (NBR ).

28 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: - Vala de Infiltração: Vala escavada no solo, destinada à depuração e disposição final do esgoto na subsuperfície do solo sob condição essencialmente aeróbia, contendo tubulação de distribuição e meios de filtração no seu interior (NBR ). Figura 7 Corte de uma Vala de Infiltração Fonte: Davi Madureira.

29 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: - É o processo de tratamento/disposição final do esgoto - consiste na percolação do esgoto no solo - depuração devido aos processos físicos (retenção de sólidos) e bioquímicos (oxidação) - O desempenho depende das características do solo, assim como do seu grau de saturação por água

30 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração (considerações): - locais com boa disponibilidade de área para sua instalação - remota possibilidade presente ou futura de contaminação do aqüífero (contaminação Vírus, nitratos e organismos patogênicos) - não é recomendado o uso de vala de infiltração onde o solo é saturado de água. - na medida do possível, adotar o sistema de aplicação intermitente (melhorar a eficiência de tratamento e durabilidade do sistema de infiltração)

31 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: a) características do solo onde a vala de infiltração será instalada: Capacidade de percolação (permeabilidade, Anexo A) Remoção de patógenos, fósforo, metais; Saturação (influencia na infiltração).

32 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração:

33 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: b) Nível máximo do aquífero e a distância vertical mínima deste: distância mínima vertical de 1,5 m do fundo da vala até a superfície freática.

34 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: c) manutenção da condição aeróbia no interior da vala: Tubos de exaustão Uso alternado das valas Aplicação intermitente (> 6h)

35 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: d) distância mínima do poço de captação de água; e) alternância: Manter condição aeróbia Garantir a desobstrução dos poros do solo Número mínimo de valas deve ser dois (100% da capacidade necessária) Pode-se adotar 3 valas (50% cada) Deverão se alternadas no prazo máximo de 6 meses

36 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: f) índice pluviométrico (Anexo D) Evitar ingresso de águas pluviais Evita desprendimento de patógenos retidos Necessidade de prever cobertura do material permeável antes do reaterro Prever sistema de drenagem em torno do campo de infiltração

37 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: g) processo construtivo

38 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Fatores determinantes no projeto e no uso da vala de infiltração: (processo construtivo) Nº máximo sistema tanque séptico vala de infiltração < 10 unidades/ha

39 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Dimensionamento Mesma vazão dos tanques sépticos (valores tab. 3) Taxa de aplicação superficial (Anexo A.1) Área total (Anexo A.1) Para cálculo de área de infiltração (Ainf = S1+S2+S3) Tubos de distribuição (D = 100 mm e orifícios D = 0,01m) I = 0,003m/m aplicação gravidade e contínua Sempre que possível, conduto forçado, distribuição intermitente e intervalo entre aplicações > 6h)

40 Alternativas para disposição final Vala de Infiltração: Dimensionamento Material enchimento (brita até número 4) Distâncias entre os eixos centrais das valas de infiltração > 2m)

41 Dimensionamento - Dimensionar uma vala de infiltração considerando os mesmos dados do exercício de dimensionamento de tanques sépticos, considerando as disposições da NBR 13969/97. - Pop. N = 50 pessoas - Padrão de residências contribuintes: médio - Intervalo entre limpezas do tanque: 1 ano (adotado) - Temperatura ambiente média t = 22ºC - Taxa de percolação: 120 min/m

42 Alternativas para disposição final Sumidouro: O sumidouro é a unidade de depuração e de disposição final do efluente de tanque séptico verticalizado em relação à vala de infiltração. (NBR ) Figura 8 Perfuração de um sumidouro com britas ao fundo

43 Alternativas para disposição final Sumidouro: Considerações: Mesmo critério de valas de infiltração (exceto ao processo aeróbio) A obstrução da superfície interna é mais precoce. Na substituição de um poço por outro, expor as paredes internas do poço substituído ao ar livre durante pelo menos 6 meses) Adotar mesmos parâmetros de dimensionamento (solo de camadas distintas, determinar a capacidade de infiltração para cada camada e depois o Kmédio)

44 Alternativas para disposição final Sumidouro: Considerações:

45 Alternativas para disposição final Sumidouro:

46 Alternativas para disposição final Sumidouro:

47 Dimensionamento Sumidouro em região não arenosa (Kmédio > 500 min/m) - Cálculo da área de infiltração - Cálculo da área total (anexo A) - Altura útil - Redução da altura útil - Distância mínima entre paredes dos poços múltiplos deve ser de 1,50 m - Diâmetro interno > 0,30 m - Distribuição feita através de caixa distribuidora de vazão

48 Dimensionamento Sumidouro em região arenosa com nível de aquífero profundo (Kmédio < 500 min/m) a) para garantir a proteção do aqüífero no solo, deve ser prevista uma camada filtrante envolvente do sumidouro com solo, tendo K > 500 min/m, conforme representado na figura B.23; b) a distância do fundo do sumidouro e o nível máximo do aqüífero deve ser superior a 1,50 m; c) a espessura da camada protetora não deve ser inferior a 0,3 m, não devendo sofrer compactação mecânica durante o enchimento do poço.

49 Dimensionamento Sumidouro em região arenosa com nível de aquífero profundo (Kmédio < 500 min/m)