Trabalho rede de esgoto

Governo do Estado de Mato Grosso UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE TANGARA DA SERRA - UNEMAT HIDRAULICA Acadêmicos: TAMARA ORGAN CAROL QUADROS LETICIA SAMARA DOUGLAS Professora: PAULO VIANA TANGARÁ DA SERRA, MT 2015 TAMARA ORGAN CAROL QUADROS LETICIA SAMARA DOUGLAS ESTUDO DE PROJETO PARA INSTALAÇÕES DE REDE DE ESGOTO NA UNEMAT – CAMPUS TANGARÁ DA SERRA. Estudo para um projeto fictício para instalações adequadas para a Unemat, pensando nos impactos ambientas e na coleta eficaz dos resíduos sanitários. TANGARÁ DA SERRA, MT 2015 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho apresenta as definições importantes sobre sistemas de esgoto sanitários, os critérios e as definições técnicas para a implantação do Sistema de Esgoto Sanitário na UNEMAT - Tangará da Serra - MT, apoiando-se no planejamento básico já existente, onde trata-se de um estudo fictício com dados aproximados, com fiz acadêmicos para a disciplina de hidráulica. 2. DEFINIÇÕES TEORICAS DE SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIOS Quando há uma implantação de sistema de abastecimento de água, faz-se necessário também a implantação de sistemas de esgotos sanitários, que tem como objetivos sanitários: Coleta e remoção rápida e segura das águas residuais; Eliminação da poluição do solo; Disposição sanitária dos efluentes; Eliminação dos aspectos ofensivos aos sentidos (estética, odor) e, Conforto dos usuários. 2.1. CLASSIFICADAS: Sistema unitário: são aqueles onde as canalizações coletam e conduzem as aguas servidas juntamente com as aguas pluviais. Sistema mis ou separador parcial: a coleta abrange as aguas residuais e as aguas pluviais internas (de pátios, telhados, etc), visando a redução das dimensões do sistema, por diminuição do volume de descarga de aguas pluviais. Mesmo que as dimensões dos coletores serem menos e os investimento também são menores, mas tem como desvantagem que nos períodos de chuva sua variação aumenta consideravelmente a vazão dificultando a operação. Sistema separador absoluto: é concebido para receber exclusivamente, esgotos domésticos e industriais. As aguas pluviais são esgotadas em outro sistema independente. Sendo o mais usado no Brasil desde o início do século. Tendo suas tubulações menores, podendo ser feito em partes construindo-se inicialmente a rede de maior importância e após ampliando. 2.2. PARTES CONSTITUINTES DOS SISTEMAS DE ESGOTOS Sendo considerado como sistemas de esgoto sanitários o conjunto de canalizações e obras destinadas ao afastamento das aguas residuais. Coletor predial: é o coletor de propriedade particular, que conduz os esgotos de um ou mais edifícios à rede coletora. Coletor de esgoto ou coletor: é a tubulação que, funcionando como condutor livre, recebe contribuição em qualquer ponto ao longo de seu comprimento. Coletor principal: é todo coletor cujo diâmetro é superior ao mínimo estabelecido para a rede. Coleto tronco: canalização de maior diâmetro, que recebe apenas as contribuições de vários coletores de esgoto, conduzindo-os a um interceptor ou emissário. Interceptor: é a canalização que recebe a contribuição dos coletores tronco e de alguns emissários. Emissários: conduto final de um sistema de esgoto sanitário, destinado ao afastamento dos efluentes da rede para o ponto de lançamento (descarga) ou de tratamento, recebendo contribuições apenas nas extremidades de montante. Estação elevatória: é toda instalação construída e equipada de forma a poder transportar o esgoto do nível de sucção ou de chegada, ao nível de recalque ou saída, acompanhando aproximadamente as variações das vazões afluentes. Poço de visita: é uma câmara visitável, através de abertura em sua parte superior que permite a reunião de duas ou mais canalizações, e a realização de serviços de manutenção dessas canalizações. Podendo ser executados em alvenaria de tijolos (com revestimento), em concreto moldado no local ou em concreto pré-moldado. Tanque fluxível: dispositivos destinadas a darem descargas periódicas de agua para limpeza de coletores. Sifão invertido: canalizações rebaixadas funcionando sob pressão, destinadas as travessias de canais e obstáculos, etc. Estação de tratamento de esgotos (ETE): são instalações destinadas a purificação ou depuração dos afluentes, para que tenham qualidade compatível com o corpo receptor. Obras de lançamento final: canalizações destinadas a conduzir o efluente final das estações de tratamento de esgotos, ou esgoto bruto, ao ponde de lançamento em rios, oceanos ou lagos. 2.3. VAZÕES DE PROJETO Deve-se observar a seguinte sequência ao desenvolver um projeto: Determinação do período do projeto; Previsão do crescimento populacional e da população de projeto; Cálculo das vazões de escoamento; Dimensionamento das partes componentes do sistema. No cálculo da rede, a contribuição de uma área determinada é função do consumo de água e é expressa em termos de vazão por unidade de área (hectare) ou de extensão contribuinte (quilômetro). É claro que existe a necessidade de se determinarem as áreas a esgotar das bacias e sub-bacias contribuintes, bem como dos comprimentos dos trechos da rede que será projetada. As vazões a serem adotadas são referentes ao início e final do funcionamento do sistema. Para o cálculo da vazão do início do período do projeto, adota-se a equação (1): Onde: Qi = vazão máxima contribuinte da época inicial de projeto, expressa em L/s; = 1,2 – coeficiente de máxima vazão diária de consumo de água; = 1,5 – coeficiente de máxima vazão horário de consumo de água. Coeficiente de retorno (C ) – é a relação média entre os volumes de esgoto produzido e a água efetivamente consumida. Entende-se por consumo efetivo aquele registrado na micromedição da rede de distribuição de água descartando-se, portanto, as perdas do sistema de abastecimento. Parte desse volume efetivo não chega aos coletores de esgoto, pois conforme a natureza de consumo perde-se por evaporação, infiltração ou escoamento superficial – por exemplo, lavagem de roupas, regas de jardins, lavagem de pisos ou de veículos. = área esgotada na época inicial de projeto, em h a; = densidade populacional na época inicial de projeto, em habitantes por hectare (hab/h a); é determinada no relatório preliminar do sistema; = taxa per-capita da água de abastecimento na época inicial de projeto (L/hab.dia). A vazão concentrada corresponde à lançamentos industriais ou comerciais de valor significativo. Txi = taxa de contribuição linear para uma área esgotada de ocupação homogênea na época inicial de projeto, expressa em L/s . km. 3. CARACTERIZAÇÃO BÁSICA DO COMPUS Com o objetivo reunir no presente projeto todas as informações relevantes para a compreensão e a análise das medidas projetadas será apresentada em seguida uma síntese dos dados do planejamento básico: 3.1 MARCO GERAL A UNEMAT, é uma faculdade com uma infraestrutura antiga no qual seu sistema de esgoto foi feito de forma aleatória, de acordo com suas necessidades. O que se torna ineficaz e passível de vários problemas ambientais, como contaminação do solo e dos lenções freáticos. Figura 1: Locações existentes das foças e banheiros já existentes. 3.2 GENERALIDADES O principal motivo para o estudo de um sistema mais eficiente de rede de esgoto, busca soluções técnicas para a coleta e o escoamento dos efluentes são praticamente determinadas pelas condições de topografia e hidrografia encontradas, correspondendo os traçados adotados a esse critério; Normas Técnicas: A elaboração do projeto é baseada nos parâmetros e faixas de recomendações para o dimensionamento de unidades componentes de um projeto para um Sistema de Esgotamento Sanitário das seguintes Normas Brasileiras editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 9648 – Estudo de Concepção de sistemas de Esgoto Sanitário (1986); NBR 9649 – Projeto de Redes Coletoras de esgoto Sanitário (1986); NB 568 – Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário (1989); NB 569 – Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário (1989); NBR 14486 – Sistemas enterrados para condução de esgoto sanitário – Projeto de redes coletoras com tubos de PVC. 3.3 ÁREA DE PROJETO O presente trabalho abrange, o campus da Unemat em Tangará da Serra, na margem esquerda do rio campestre que passa os limites do campus. A localidade com conta com ruas e nenhum tipo de pavimentação em toda sua estrutura, não havendo problemas referente à impermeabilização do solo em torno de sua estrutura, em determinados locais são realizados estudos referente a plantas dos cursos de engenharia agrônoma e biologia, podendo estar sendo contaminados com o sistema existente. Na estrutura em si, pode observar que há canaletas para a capitação das aguas pluviais que são despejadas diretamente no solo. O extrato da imagem aérea abaixo mostra os contornos da área de projeto: Figura 1: Vista aérea da UNEMAT – Tangará da Serra Figura 2: Vista adquirida pelo Google Earth da UNEMAT – Tangará da Serra e seu entorno. 3.4 CRITÉRIOS DE PROJETO Em seguida são apresentados os Critérios de Projeto e as definições de Dados Básicos de Projeto que balizam a revisão do dimensionamento hidráulico sanitário. O sistema de esgotamento sanitário projetado é do tipo “Separador Absoluto”, não se admitindo o lançamento de efluentes pluviais ou águas subterrâneas captadas de alguma forma ao sistema. As contribuições à rede coletora de esgoto sanitário são essencialmente de origem sanitária referentes aos banheiros, com lançamento de pequenas quantidades da cantina. Baseando-se no fato que geralmente em torno de 96% da vazão total são de origem sanitária. 3.5 PARÂMETROS HIDRÁULICOS O dimensionamento hidráulico do sistema é baseado: No número de habitantes atendidos para o horizonte do projeto; e No consumo específico de água por habitante para a determinação, através do coeficiente de retorno, da geração de esgoto per capita. Mantendo-se o parâmetro adotados a revisão hidráulica da rede no presente trabalho também será baseada: Num consumo específico de água de: 100 l/(hab x d) O que, com consideração de um: Coeficiente de retorno: c = 0,80 Significa uma: Geração de esgoto per capita de 0,80 x 100 = 80 l/(hab x d). Em conformidade com as normas vigentes são adotados os seguintes coeficientes: Coeficiente de consumo máximo diário: k1 = 1,2 Coeficiente de consumo máximo horário: k2 = 1,5 Coeficiente de consumo mínimo horário: k3 = 0,5 As infiltrações à rede coletora são calculadas com base num parâmetro linear de: qinf = 0,20 l/s x km. Para efeitos de cálculo no programa de dimensionamento empregado este valor é transformado numa contribuição referenciada à área servida, admitindo se para tanto uma densidade média de cobertura da rede coletora de 150 m/ha: qinf = 0,20 l/s x km x 150 m/ha = 0,030 l/s x há Para o critério de declividade mínima admissível, utiliza-se a expressão do item 6.1.4 da NB 14486 I = 0,0035xQi(potência 0,-47) 3.6 VAZÕES Com base nos dados do campus da projeção demográfica para o ano horizonte do projeto e com base na distribuição física são calculadas as vazões de efluentes (esgoto + infiltrações) conforme segue. Parâmetros para o dimensionamento: Unemat – Tangará da Serra: Edificações existentes: 6 pavilhões Área de expansão: 2 pavilhões Total 8 pavilhões Número de acadêmicos por pavilhão: 500 habitantes População atendida 6 x 500: 3.000 habitantes Consumo de água per capita: 100 litros/hab.dia Coeficiente de retorno: 0,80 Geração de esgoto per capita: 80 litros/hab.dia Vazão média de esgoto por habitante: 0,00185 l/s.hab Coeficiente de máxima vazão diária: 1,2 Coeficiente de máxima vazão horária: 1,5 Vazão de pico por habitante: 0,00333 l/s.hab Vazo de pico total do campus: 6,66 l/s Área total do campus: 51.470 m² : 5,147 hectares Vazão de esgoto por hectare: 6,66/5,147 : 1,29 l/s.ha Vazão média final de esgoto: 3,70 l/s 3.7 PLANEJAMENTO GEOMÉTRICO-CONSTRUTIVO O planejamento geométrico procura posicionar as tubulações da rede de esgoto da maneira mais favorável, para que os traçados acompanhem as declividades naturais do terreno. O projeto é baseado nos seguintes parâmetros básicos: Diâmetro mínimo adotado DN 150 Material das tubulações Até DN 400: a) PVC rígido com junta elástica e anel de vedação de borracha, conforme EB-644 da ABNT (NBR-7362); ou b) Polietileno de Alta Densidade (corrugado externamente e liso internamente) conforme ABPE / E009 – Sistemas Coletores de Esgotos – Tubos corrugados de dupla parede em Polietileno (baseada na norma européia PrEN 13476-1); ou c) PVC com paredes de núcleo celular (NBR-7362.4); Declive mínimo para DN150 0,0035 Tensão Trativa Serão adotados os parâmetros dos estudos da SANEPAR para a vazão fictícia mínima de 1,5l/s e uma declividade mínima de 3,5m/km: DN150 - 0,81Pa; DN200 - 0,77Pa; DN250 - 0,73Pa; DN300 - 0,68Pa; DN350 - 0,65Pa; DN400 - 0,63Pa Relação do aproveitamento hidráulico yo/d 0,75 Profundidade inicial 1,20 m Recobrimento mínimo na via (desconsiderando exceções localizadas) 0,95 m Sendo que as velocidades de escoamento calculadas e a tensão trativa representam condições reais nas tubulações. As condições mínimas de escoamento em trechos iniciais para a vazão mínima fictícia de 1,5l/s, principalmente no que se refere à tensão trativa, são atendidas através do uso da declividade mínima definida. A razão para isso é que o lançamento de águas pluviais através da conexão de calhas, mesmo em pontos isolados, gera durante uma chuva uma vazão na tubulação que facilmente ultrapassa a vazão de dimensionamento (esgoto + infiltrações) por várias ordens de grandeza, causando principalmente em trechos mais a jusante da rede sobrecarga hidráulica, provavelmente associado ao transbordamento dos efluentes em pontos baixos pelas tampas dos poços de visita, o que pode levar a inundações e/ou represamento e refluxo para os pavilhões localizados em cota baixa, com todos os transtornos e danos. O conceito fundamental do projeto geométrico é a otimização da rede sob aspectos de minimizar custos de implantação que é alcançado através do assentamento dos tubos em profundidade mínima, onde possível, seguindo a declividade do tubo ao declive do terreno. 3.8 ESPECIFICAÇÕES PARA AS TUBULAÇÕES A escolha do material para as tubulações até DN 400 é norteada nos padrões técnicos estabelecidos pela EB-644 da ABNT (NBR-7362) para o tubo de PVC liso com junta elástica e anel de vedação de borracha, por ser essa a solução atualmente mais utilizada no mercado. Tubos de PVC de parede com núcleo celular conforme NBR-7362.4 (Sistemas enterrados para condução de esgoto; Parte 4: Requisitos para tubos de PVC com paredes de núcleo celular) O diâmetro mínimo na rede coletora é de DN 150. O diâmetro mínimo das ligações sanitárias será de DN 100. 3.9 CRITÉRIOS DE ASSENTAMENTO No assentamento dos tubos devem ser observadas rigorosamente as determinações de laudos geotécnicos e as condições encontradas no subsolo. O tipo de escoramento a ser escolhido depende de vários aspectos, entre eles, o tipo do solo, o nível do lençol freático, a profundidade da vala, a questão se existem transposições do escoramento (dutos, tubulações, cabos atravessando o traçado, mas também ligações domiciliares), etc. Quando for constatada alteração imprevista e significativa das características do solo durante a escavação da vala, deve ser informada imediatamente a fiscalização da contratante para que sejam tomadas medidas apropriadas. Isso vale principalmente quando são encontradas alterações bruscas de solo arenoso para solo argiloso ou solo instável. 4. ESTAÇÃO ELEVATÓRIA E LINHA DE RECALQUE 4.1 ASPECTOS GERAIS DE CONCEPÇÃO A Estação Elevatória recalcará os efluentes coletados até a ETE que fica em nível topográfico mais alto. A linha de recalque (emissário) terá extensão de cerca de 1.350m e dimensão de DN100 em PVC. O projeto da EE será feito separadamente. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Favor fazer as condições finais 6. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA file:///C:/Users/tamar/Downloads/MEMORIAL%20DESCRITIVO%20ESGOTO%20SANTA%20TEREZINHA.pdf http://cdn.ulbra-to.br/exercicio---rede-coletora.pdf www.feg.unesp.br/~caec/antigo/quarto/aulaa12.doc