SANEAMENTO BÁSICO ESGOTAMENTO SANITÁRIO Prof. Silvana Ferreira Bicalho silfbicalho@hotmail.com
Sistema de Esgotamento Sanitário (SES) http://smartbiy.blogspot.com.br
Introdução Como consequência da utilização de água para abastecimento, há a geração de esgotos. Com a construção do sistema de esgotos sanitários em uma comunidade, procura-se atingir os seguintes objetivos: Coleta dos esgotos individual ou coletiva; Afastamento rápido e seguro dos esgotos, seja através de fossas ou sistemas de redes coletoras; Tratamento e disposição sanitariamente adequada dos esgotos tratados.
Definições Esgotos Sanitários Denominação genérica para despejos líquidos residenciais, comerciais, águas de infiltração na rede coletora, os quais podem conter parcela de efluentes industriais e efluentes não domésticos. (CONAMA 430/2011).
Definições Esgotamento Sanitário: Lei 11.445/2007- PNSB segundo alínea b do inciso I do caput do art. 3º: Constituído pelas atividades, infraestrutura e instalações operacionais de coleta, transporte, tratamento e disposição final adequados dos esgotos sanitários, desde as ligações prediais até o seu lançamento final no meio ambiente.
Impactos Ambientais www.vestibulandoweb.com.br noticias.portalbraganca.com.br
Objetivos Sanitários Coleta e remoção rápida e segura das águas residuárias; Disposição sanitária dos efluentes, devolvendo-os ao ambiente em condições de reuso; Redução ou eliminação de doenças de transmissão através da água, aumentando a vida média dos habitantes. Controle da estética do ambiente, evitando lamaçais e surgimento de odores desagradáveis;
Objetivos Sanitários Objetivos Sanitários Melhoria das condições de conforto e bem estar da população; Utilização das áreas de lazer tais como parques, rios, lagos, facilitando, por exemplo, práticas esportivas. Melhoria da produtividade tendo em vista uma vida mais saudável para os cidadãos e menor número de horas perdidas com recuperação de enfermidades
Objetivos Econômicos Objetivos Sanitários Preservação dos recursos naturais, valorizando as propriedades e promovendo o desenvolvimento industrial e comercial; Redução de gastos públicos com campanhas de imunização e/ou erradicação de moléstias endêmicas ou epidêmicas.
NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO NBR 9649/1986- Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário NBR 8160/1999- Sistemas prediais de esgoto sanitário Projeto e Execução NBR 7367/1988- Projeto e assentamento de tubulações de PVC rígido para sistemas de esgoto sanitário NBR 9648/1986- Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário NBR 9814/1987- Execução de rede coletora de esgoto sanitário NBR 12207/89- Projeto de interceptores para esgoto sanitário
NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO NBR 12208/1987 - Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário NBR 12266/1992 - Projeto e execução de valas para assentamento de tubulação de água, esgoto ou drenagem urbana NBR 5645/1989 - Tubo cerâmico para Canalizações NBR 8890/2003 - Tubo de concreto armado, de seção circular para esgoto sanitário NBR 10845/1988 - Tubo de poliéster reforçado com fibras de vidro, com junta elástica, para esgoto sanitário
Esgotos domésticos Os esgotos domésticos são os que provêm principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer outras edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas ou outros dispositivos de utilização de água para fins domésticos A característica dos esgotos gerados por uma comunidade é função dos usos aos quais a água foi submetida. Esses usos, e a forma com que são exercidos, variam com o clima, situação social e econômica e hábitos da população.
Principais constituintes dos Esgotos Domésticos Água (99,9%) Sólidos (0,1%) Sólidos Suspensos Sólidos Dissolvidos Matéria Orgânica Nutrientes (N, P) Organismos Patogênicos (vírus, bactérias, protozoários, helmintos) LODO
Esgotos Industriais A vazão de esgoto produzida depende do tipo e porte da indústria, processo, grau de recirculação, existência de pré-tratamento. Para os despejos industriais são possíveis as seguintes soluções: ETE própria e lançamento direto no corpo d água receptor. Pré-condicionamento dos efluentes industriais em estação própria e lançamento em rede pública de coleta, desde que exista ETE para atendimento ao município.
Sistema de Esgotamento Sanitário (SES)
Remoção de matéria orgânica Remoção de sólidos em suspensão Por que tratar os esgotos? Remoção de nutrientes Remoção de organismos patogênicos
17 O que acontece quando esse Esgoto não é tratado? Quando toda essa água não recebe o devido tratamento, ela pode poluir rios e fontes, afetando os recursos hídricos e a vida vegetal e animal, ou, causar grandes danos à saúde pública por meio de transmissão de doenças.
Escoamento dos esgotos O fluxo natural dos esgotos é por gravidade, isto é, os esgotos fluem naturalmente dos pontos mais altos para os pontos mais baixos.
Sulfato de Alumínio Cloro Flúor
Processo de Autodepuração A decomposição do esgoto é um processo que demanda vários dias, iniciando-se com uma contagem elevada de DBO, que vai decrescendo e atinge seu valor mínimo ao completar-se a estabilização. A determinação da DBO é importante para indicar o teor de matéria orgânica biodegradável e definir o grau de poluição que o esgoto pode causar ou a quantidade de oxigênio necessária para submeter o esgoto a um tratamento aeróbio. Figura 1: Processo de Autodepuração dos rios
Sistema de Esgotamento Sanitário (SES) Esgotamento Sistema individual Sistema unitário Coleta dos esgotos pluviais e domésticos em um único coletor. Sistema coletivo Sistema convencional O esgoto doméstico é separado do esgoto pluvial. Sistema separador Sistema condominial
SISTEMA INDIVIDUAL
Sistema Individual Sistemas adotados para atendimento unifamiliar. Consistem no lançamento dos esgotos domésticos gerados por uma unidade habitacional, usualmente em fossa séptica seguido de dispositivo de infiltração no solo (sumidouro, irrigação subsuperficial)
Sistema Individual NBR 7729 Projeto, Construção e operação de sistemas de tanques sépticos Solução unifamiliar; Usualmente em fossa séptica seguida de dispositivo de infiltração no solo. Funciona satisfatória e economicamente no caso de habitações esparsas; Grandes lotes com elevada porcentagem de áreas livres e/ou meio rural Solo com boas condições de infiltração Nível de água subterrânea em profundidade segura
Solução individual - tanques sépticos
Sistema Individual
Soluções individuais para esgotos Edificações sem Instalações Hidráulicas Profundidade: -Condições de escavações do solo; -Nível do lençol freático. Figura 01-Fossa Séptica Local de execução: -Não sujeitos a inundações; -Afastamento mínimo 15 m de captações de água.
Soluções individuais para esgotos Vantagens-Fossa Séptica baixo custo; simples operação e manutenção; não consome água; risco mínimo à saúde; recomendada p/ áreas de baixa e média densidade aplicável a tipos variados de terrenos; permite o uso de diversos materiais de construção.
Soluções individuais para esgotos Desvantagens-Fossa seca imprópria para áreas de alta densidade; podem poluir o subsolo; requer solução para outras águas servidas.
SISTEMA COLETIVO
Sistema Coletivo Indicados para regiões com maior densidade demográfica. Consistem em canalizações que recebem o lançamento dos esgotos, transportando-os ao seu destino final, de forma sanitariamente adequada.
Existindo área disponível cujas características do solo e do lençol d água subterrâneo sejam propícias à infiltração dos esgotos, poder-se-á adotar a solução de atendimento coletivo da comunidade através de uma única fossa séptica de uso coletivo, que também atuará como unidade de tratamento dos esgotos.
Sistema Coletivo Em áreas urbanas, a solução coletiva mais indicada para a coleta dos esgotos pode ter as seguintes variantes: Sistema unitário: os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidas ao seu destino final, dentro da mesma canalização. Sistema separador: os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidos ao seu destino final, em canalizações separadas.
Sistema unitário As canalizações são construídas para coletar e conduzir as águas residuárias juntamente com as águas pluviais.
Desvantagens do Sistema Unitário Os sistemas unitários, recentemente, não tem sido utilizados no Brasil, devidos aos seguintes inconvenientes: Custos iniciais elevados; Grandes dimensões das canalizações; Risco de refluxo do esgoto sanitário para residências, nas cheias; ETEs não comportam toda vazão, nos períodos de chuva; Mau cheiro das bocas de lobo e demais pontos do sistema; Chuvas intensas demandam tubulações de grande diâmetro, com capacidade ociosa no período seco.
Sistema Separador Esgotos sanitários e água pluviais são conduzidos ao destino final em canalizações separadas
Vantagens do Sistema Separador Afastamento águas pluviais facilitado, com vários lançamentos ao longo do curso d água; Canalizações de coleta com dimensões menores e afastamento das águas residuárias; Custos e prazos de construção reduzidos; Possibilidade de planejamento de execução das obras por partes; Melhor eficácia do tratamento do esgoto; Não extravasamento do esgoto nas chuvas intensas. LIGAÇÕES CLANDESTINAS
Sistema Convencional As unidades que podem compor um sistema convencional de esgotamento sanitário são as seguintes: Canalizações: coletores, interceptores e emissários Estações elevatórias Órgãos complementares e acessórios Estações de tratamento Disposição final Obras especiais
Sistema Coletivo Sistema separador As soluções de tratamento dos esgotos coletados, deverão ser concepções cuja solução mais adequada deverá ser selecionada após criterioso estudo técnico-econômico de alternativas possíveis para as diversas partes do sistema.
Componentes do Sistema de Esgotos Coletores Ramal Predial ou Coletor Predial: são os ramais domiciliares, que transportam os esgotos para a rede pública de coleta; Redes coletoras ou Coletor de esgotos: os coletores recebem os esgotos das residências e demais edificações, transportando-os aos coletores tronco. Coletor Tronco: recebem as contribuições dos coletores, transportando-os aos interceptores.
Componentes do Sistema de Esgotos INTERCEPTORES: canalizações de grande porte que interceptam o fluxo dos coletores com a finalidade de proteger cursos de água, lagos, praias, evitando descargas diretas; EMISSÁRIOS: os emissários são similares aos interceptores, com a diferença de que não recebem contribuições ao longo do percurso. A sua função é transportar os esgotos até a estação de tratamento de esgotos. POÇOS DE VISITA: São estruturas complementares do sistema de esgotamento. A sua finalidade é permitir a inspeção e limpeza da rede. Podem ser adotadas nos trechos iniciais da rede, nas mudanças (direção, declividade, material...), e em trechos longos.
Componentes do Sistema de Esgotos ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTOS (ETE): têm por objetivo reduzir a carga poluidora dos esgotos sanitários antes de seu lançamento no corpo de água receptor; EMISSÁRIO FINAL: destinadas a descarregar de forma conveniente os esgotos sanitários no corpo de água receptor.
Diâmetro Mínimo Depende das condições locais e do consumo de água dos habitantes Coletores Prediais 100mm Coletores públicos o diâmetro deverá ser avaliado pelo projetista 100 mm Profundidade Profundidade Mínima 1,0 m Profundidade Máxima 4,0 a 4,5 m Profundidade mais conveniente - 1,5m a 2,5m
Coletores
Localização dos interceptores Vias sanitárias Sua construção tem sido feita em conjunto com as obras de canalização dos cursos d água e com a implantação de vias sanitárias.
Localização dos interceptores Solução adotada em área preservada e ainda não ocupada por grande número de edificações.
Interceptor de esgoto sanitário
Estação Elevatória de Esgoto - EEE Quando as profundidades das tubulações tornam-se 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 fazem o bombeamento são denominadas estações elevatórias. EEE SES Vitória da Conquista 50
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Plano Diretor A elaboração de um Plano Diretor viabilizará o atendimento planejado, considerando-se as prioridades da comunidade compatibilizadas com os recursos disponíveis na administração pública.
O Plano Diretor deve: Ser parte integrante do processo de planejamento municipal, devendo o plano plurianual, as diretrizes orçamentárias e o orçamento anual incorporar as diretrizes e as prioridades nele contidas; Englobar o território do Município como um todo; Ser revisado, pelo menos, a cada dez anos.
Na elaboração do plano diretor devem ser garantidos: I - a promoção de audiências públicas e debates com a participação da população e de associações representativas dos vários segmentos da comunidade; II - a publicidade quanto aos documentos e informações produzidos; III - o acesso de qualquer interessado aos documentos e informações produzidos.
Art. 41. O plano diretor é obrigatório para cidades: com mais de vinte mil habitantes; integrantes de regiões metropolitanas e aglomerações urbanas; integrantes de áreas de especial interesse turístico; inseridas na área de influência de empreendimentos ou atividades com significativo impacto ambiental de âmbito regional ou nacional.
ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE COLETORA 56
INSTALAÇÃO DE UM TRECHO DA REDE
LIGAÇÃO DOMICILIAR
Tratamento de Efluente Fases do Tratamento Pré Tratamento Processos Físicos Tratamento primário Processos Físicos Tratamento secundário Processo Biológico Tratamento terciário Remoção de nutrientes Desinfecção 8
Estação de Tratamento de Esgoto ETE OBJETIVO: Remover sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos, Demanda Química e Biológica de Oxigênio (DQO e DBO) e reduzir microrganismos patogênicos. Esgoto Bruto Tratamento Primário Tratamento Secundário Cx. Areia Lagoa Aerada Lagoa Maturação Gradeamento Tratamento Preliminar Figura: Esquema da ETE Esgoto Tratado Corpo Receptor 60
Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) Tratamento preliminar Tratamento primário São retirados do esgoto os sólidos grosseiros, como rejeitos e areia. Processo: Utiliza processos físicos, como gradeamento, peneiramento e a sedimentação. Tratamento secundário Tratamento terciário Tratamento do lodo
Processos de Tratamento Tratamento preliminar Se dá por meio de grades e caixas de areia, visando à retenção dos sólidos em suspensão (galhos e demais materiais mais grosseiros, como terra, areia e gordura decantáveis) que deve ser posteriormente conduzido para aterros sanitários
TRATAMENTO PRELIMINAR Gradeamento Dispositivo destinado a reter rejeitos e outros detritos minerais inertes, geralmente presentes no esgoto doméstico, evitando a sedimentação deste material na Estação de Tratamento. 63
Finalidades da remoção de sólidos grosseiros proteger as unidades de tratamento subsequentes; proteger os dispositivos de transportes dos esgotos (bombas e tubulações); proteger os corpos receptores
TRATAMENTO PRELIMINAR Caixa de Areia 1. Evitar que os equipamentos e as tubulações danifiquem-se; 2. Reduzir ou eliminar a possibilidade de obstrução em tubulações e demais unidades do sistema; 3. Facilitar o transporte do líquido no sistema. 65
Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) Tratamento preliminar Tratamento primário Reduz parte da matéria orgânica presente nos esgotos removendo os sólidos em suspensão sedimentáveis e sólidos flutuantes. Tratamento secundário Tratamento terciário Tratamento do lodo
O Tratamento Primário Tanques de sedimentação primária ou clarificadores: são geralmente chamados de decantadores e podem ser circulares ou retangulares; o esgoto flui vagarosamente, permitindo que os sólidos em suspensão - cuja densidade é maior que o líquido circundante - sedimentem gradualmente no fundo, por ação da gravidade. São retirados do fundo do decantador, através de raspadores mecanizados, tubulações ou bombas. Von Sperling (2005), Telles e Costa (2010)
Exemplos de decantadores. Adaptado de Von Sperling (2005)
Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) Tratamento preliminar Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Tratamento do lodo Remove a matéria orgânica e os sólidos em suspensão. Processo: Através de processos biológicos, utilizando reações bioquímicas, através de microrganismos - bactérias aeróbias, facultativas, protozoários e fungos.
PROCESSOS BIOLÓGICOS Medidas da quantidade de matéria orgânica: DBO : mede a quantidade de oxigênio necessária para que os microrganismos biodegradem a matéria orgânica; (mg de O 2 /L); DQO : é a medida da quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica; (mg de O 2 /L);
Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário. Destina-se principalmente à remoção dos seguintes poluentes: Matéria orgânica em suspensão fina, remanescente do tratamento primário (DBO suspensa ou particulada); Matéria orgânica na forma de sólidos dissolvidos (DBO solúvel), a qual não é removida no tratamento primário. Tenta reproduzir os fenômenos naturais de estabilização da matéria orgânica, que ocorrem no corpo receptor, com a vantagem de ser realizado mais rapidamente (ocupando menos espaço), e em condições controladas.
Processos de Tratamento Classificação quanto a presença de oxigênio Processos Aeróbios 1) A decomposição é feita por bactérias aeróbias que consomem o oxigênio dissolvido existente na água; 2) A matéria orgânica é convertida em gás carbônico, água e biomassa (lodo); Exemplos: lagoas de estabilização, lagoas aeradas, etc.
Processos de Tratamento Classificação quanto a ausência de oxigênio Processos Anaeróbios 1) A decomposição anaeróbia além de transformar a matéria orgânica em gás carbônico, água e biomassa, promove a formação de gases como o metano e gás sulfídrico; 2) A produção de biomassa (lodo) é significativamente menor; Exemplos: reatores anaeróbios, filtro anaeróbio, etc.
Lagoas de Estabilização Tipos de lagoas Lagoas anaeróbias Lagoas Facultativas Lagoas Aeradas Baixo custo de implantação Operação simples Projeto simples Terreno reaproveitável Vantagens Requer grandes áreas Excesso de algas no efluente final Maus odores na lagoa anaeróbia Desvantagens
Lagoas Anaeróbicas As lagoas anaeróbias removem de 50 a 60% da DBO afluente, sendo assim o efluente ainda possui altas taxas de matéria orgânica, necessitando unidades posteriores de tratamento. São tanques de grande profundidade (4,0 a 5,0m).
Lagoas Facultativas Lagoa facultativa: Lagoas facultativas são tanques de menor profundidade (1,5 a 3,0m). Em conjunto com a matéria orgânica de pequenas dimensões (DBO finamente particulada) não sedimenta, permanecendo dispersa na massa líquida. Eficiência na remoção de DBO: Superior a 80 %. Eficiência na remoção de coliformes: Aproximadamente 99 %.
Lagoas Facultativas LAGOA FACULTATIVA Sistema de tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica ocorre em duas camadas, sendo a superior aeróbia e a inferior anaeróbia, simultaneamente.
Lagoas aeradas Correspondem à unidades de lodos ativados operando sem retorno de lodo; Fornecimento de O 2 feito através de aeradores mecânicos de superfície;
Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) Tratamento preliminar Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Tratamento do lodo Remove poluentes específicos (micronutrientes e patogênicos), além de outros poluentes não retidos nos tratamentos primário e secundário. Neste tratamento removem-se compostos como nitrogênio e fósforo, além da remoção completa da matéria orgânica. Processo: Através de processos por radiação ultravioleta, químicos e outros.
Conclusão O nível de tratamento que um efluente deve receber esta relacionado com os impactos e os usos previstos para corpo receptor. De acordo com a área, com os recursos financeiros disponíveis e com o grau de eficiência que se deseja obter, um ou outro processo de tratamento pode ser mais adequado.
Lançamento de Efluentes Enquadramento dos corpos d água Resolução CONAMA N 0 357 de 17/03/2005: estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes e classifica os corpos d água de acordo com seus respectivos usos; O controle do lançamento de efluentes deve ser feito de maneira que os corpos receptores mantenham-se dentro das condições estabelecidas pelas respectivas classes;
Lançamento de Efluentes RESOLUÇÃO No 430, DE 13 DE MAIO DE 2011 Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº357,de 17 de março de 2005, do Conselho Regional do Meio Ambiente.
Caracterização dos esgotos Processos Físicos Sólidos Totais Sólidos Suspensos Sólidos Dissolvidos Cor Turbidez Sabor Odor Temperatura Equipamentos para realização dos ensaios de sólidos
Caracterização dos esgotos Processos Químicos DBO 5,20 DQO ph Alcalinidade Acidez Cloretos Oxigênio Dissolvido Micropoluentes inorgânicos Metais pesados
85 USO RACIONAL DO ESGOTO PROBLEMAS GERADOS PELO MAU USO DA REDE
86 POÇOS DE VISITA OBSTRUÍDOS COM EXCESSO DE GORDURA LANÇADO NA REDE CAIXA DE GORDURA SEM MANUTENÇÃO
POÇOS DE VISITA OBSTRUÍDOS COM AREIA, LIXO E PEDRAS 87
POÇOS DE VISITA OBSTRUÍDOS COM AREIA, LIXO E PEDRAS 88
POÇOS DE VISITA OBSTRUÍDOS COM ÓLEO 89
EXCESSO DE LIXO E AREIA RETIRADOS NA CAIXA DE AREIA DA ETE 90