Sistema de Esgoto Sanitário: Estruturas e Custos

ENGENHARIA CIVIL 2022A REDE COLETORA DE ESGOTO SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO Partes constituintes Rede Coletora Interceptor Emissário Estação Elevatória Sifão Invertido Estação de Tratamento Lançamento Submarino Estação de tratamento de esgoto Ligação domiciliar Rede coletora Coletortronco Interceptor SISTEMA DE ESGOTO Sistema Unitário SISTEMA DE ESGOTO Sistema Separador Parcial SISTEMA DE ESGOTO Sistema Separador Absoluto CONTRIBUIÇÕES DE ÁGUAS PLUVIAIS EM SISTEMAS DE ESGOTO REGIME HIDRÁULICO DE ESCOAMENTO EM SISTEMA DE ESGOTO Rede Coletora e Interceptor Condutos livres Sifões Invertidos Linha de Recalque das Elevatórias e Emissários Submarinos Condutos forçados gravidade ou recalque CUSTO DE IMPLANTAÇÃO DAS REDES COLETORAS DE ESGOTO Custo Total 100 Implantação da Obra 38 Valas 612 Assentamento de tubulações 251 Serviços Complementares 99 Canteiro e locação Tapumes e sinalização Passadiços Levantamento de pavimento Escavação Escoramento Reaterro Transporte Assentamento Poços de visita Ligações prediais Cadastro Lastros e bases adicionais Reposição do pavimento Recomposição de GAP 06 21 11 07 92 01 13 106 388 105 04 41 155 46 05 REDES COLETORAS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS Poço de Visita PV Início dos coletores TL Mudanças de direção Mudanças de declividade CP Mudanças de material TIL Degraus Reunião de coletores Tubo de queda LIGAÇÃO DOMICILIAR CONCEPÇÃO DO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTO Rede do tipo perpendicular REDE DO TIPO LEQUE REDE DO TIPO RADIAL OU DISTRITAL INTERCEPTOR PARA O DESTINO FINAL A INFLUÊNCIA DOS ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DA REDE NO SEU TRAÇADO Orientação do fluxo dos esgotos nos órgãos acessórios Traçado de rede conforme orientação do fluxo LOCALIZAÇÃO DA TUBULAÇÃO NA VIA PÚBLICA A escolha da posição da rede em via pública depende dos seguintes fatores Conhecimento prévio das interferências galerias de águas pluviais cabos telefônicos e elétricos adutoras redes de água tubulação de gás Profundidade dos coletores Tráfego Largura da rua Soleiras dos prédios etc REDE DUPLA Vias com tráfego intenso Vias com largura entre os alinhamentos dos lotes igual ou superior a 14m para ruas asfaltadas ou 18m para ruas de terras Vias com interferências que impossibilitem o assentamento do coletor no leito carroçável ou que constituam empecilho à execução das ligações prediais Utilizada quando não ocorrer nenhum dos casos citados anteriormente Os coletores serão lançados no eixo carroçável ou no terço do leito carroçável Caso em um dos lados da rua existam soleiras negativas o coletor deverá ser lançado no terço correspondente REDE SIMPLES OUTROS FATORES QUE INTERFEREM NO TRAÇADO DA REDE DE ESGOTO Profundidades máximas e mínimas Interferências Aproveitamento de canalizações existentes Planos diretores de urbanização PROFUNDIDADES DOS COLETORES Passeio 20 a 25 m Eixo ou terço 30 a 40 m Coletores situados abaixo de 40 m projetar coletores auxiliares para receber ligações prediais Máximas Proteção da tubulação Permite a ligação predial Mínimas Leito 090 m Passeio 065 m Norma ESGOTO SANITÁRIO Esgoto doméstico Esgoto industrial Água de infiltração VAZÕES Esgoto doméstico A contribuição do esgoto doméstico depende dos seguintes fatores População estudo de crescimento populacional Consumo de água efetivo per capita q Coeficiente de retorno esgoto água C Coeficiente de variação de vazão Coeficiente do dia de maior consumo K1 Coeficiente da hora de maior consumo K2 Coeficientes da variação de vazão de esgoto ÁGUA DE INFILTRAÇÃO A infiltração na rede depende das condições locais tais como NA do lençol freático Tipo de solo Material da tubulação Tipo de junta Qualidade de assentamento dos tubos NBR 9649 Taxa de infiltração TI 005 a 10 Ls x km ESGOTO INDUSTRIAL Decreto nº 8468 Set76 Art 19 Onde houver sistema público de esgoto em condições de atendimento os efluentes de qualquer fonte poluidora deverão ser neles lançados Art 18 VIII Regime de lançamento com vazão máxima de até 15 vezes a vazão média diária Art 19 A Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados em sistemas de esgotos se obedecerem às seguintes condições I pH entre 60 e 100 II Temperatura inferior a 40C III Materiais sedimentáveis até 20 mlL VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO Q Qd Qinf Qc onde Q vazão de esgoto sanitário Ls Qd vazão doméstica Ls Qinf vazão de infiltração Ls Qc vazão concentrada ou singular Ls COMPOSIÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO Esgoto 100 999 Água 01 Sólidos 70 Matéria Orgânica Sulfetos 30 Matéria Inorgânica Areia 002 003 g l TRANSPORTE DE ESGOTO SANITÁRIO Hidráulico Transporte de vazões máximas e mínimas como condutos livres Reações Bioquímicas Controle de sulfeto de hidrogênio Deposição de Materiais Sólidos Ação de autolimpeza Curva de variação horária da vazão de esgoto da cidade de Cardoso SP CALCULO DA VAZÃO Para o final do plano Qf K1 K2 Qf If Σ Qcf Onde Qf Vazão máxima inicial e final Ls K1 Coeficiente de máxima vazão diária K2 Coeficiente de máxima vazão horária If Contribuição de infiltração inicial e final Ls Qcf Contribuição singular inicial e final Ls Qf Contribuição média final de esgotos domésticos Ls Qf 86400 CPfqf PROJETO DE REDES COLETORAS DE ESGOTO NBR 144862000 Dimensionamento Hidráulico Vazão mínima 15 Ls Diâmetro mínimo 150 mm Declividade mínima Imím 00035 Qi 047 Tensão Tratativa média 06 Pa Coeficiente de Manning n 0010 TENSÃO TRATIVA OU TENSÃO DE ARRASTE F γ A L T F sen α T γ A L sen α σ γ RH I onde σ tensão trativa média Pa F peso do líquido de um trecho L N T componente tangencial de F N α ângulo de inclinação da tubulação grau γ peso específico do líquido 104 Nm3 para o esgoto RH raio hidráulico m I declividade da tubulação mm A tensão trativa é definida como uma tensão tangencial exercida sobre a parede do conduto líquido escoado DETERMINAÇÃO DA EQUAÇÃO DA DECLIVIDADE MÍNIMA Equações utilizadas Tensão trativa σ γ RHI Chézy Manning Ajuste para σ 1 e n 0013 para diâmetros variando de 100 mm a 400 mm e YD 075 DETERMINAÇÃO DAS EQUAÇÕES I EM FUNÇÃO DE Q PARA s 1 Pa E PARA DIVERSOS COEFICIENTES DE MANNING VELOCIDADE CRÍTICA Norma da ABNT NBR 96491986 5151 Quando a velocidade final vf é superior a velocidade crítica vc a maior lâmina admissível deve ser 50 do diâmetro do coletor assegurandose a ventilação do trecho a velocidade crítica é definida por Vc 6 g RH 12 onde g aceleração da gravidade O Fenômeno Estudos realizados por VOLKART Alemanha 1980 Início do escoamento aerado Adimensional Número de BOUSSINESQ Mistura águaar inicia quando B 60 portanto H V B g R MATERIAIS UTILIZADOS PARA AS REDES DE ESGOTO Tubo cerâmico Tubo de concreto Tubo de plástico Tubo de PVC Tubo de polietileno de alta densidade Tubo de poliéster armado com fios de vidro Tubo de ferro fundido Tubo de aço RUGOSIDADE DAS TUBULAÇÕES Valores do coeficiente n de Manning Valores de K da Fórmula Universal DIMENSIONAMENTO DE UMA REDE COLETORA Traçado dos coletores Distância entre singularidades Numeração dos trechos Cálculo da taxa de contribuição linear Cálculo das vazões no trecho do coletor Profundidade mínima dos coletores Diâmetro mínimo Vazão mínima de dimensionamento Determinação do diâmetro e declividade do trecho Verificação da lâmina tensão trativa e velocidade crítica Preenchimento da planilha de cálculo TABELAS PARA O DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES DE ESGOTO Dimensionamento e verificação das tubulações de esgoto Determinação do raio hidráulico em função de YD DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÃO DAS TUBULAÇÕES DE ESGOTO DIMENSIONAMENT O E VERIFICAÇÃO DAS TUBULAÇÕES DE ESGOTO PROJETO HIDRÁULICO SANITÁRIO PV12 0201 685015000085 0101 680015000085 PV01 PV02 PV13 6317 5267 LIGAÇÕES PREDIAIS Sistema ortogonal ligação simples LIGAÇÕES DE ESGOTOS QUANTO A POSIÇÃO DA REDE COLETORA Ligação no eixo Ligação no terço adjacente Ligação no passeio adjacente OBRAS DE SANEAMENTO MANUTENÇÃO EM REDES COLETORAS DE ESGOTOS PV de CONCRETO Ligação Domicilia r TIL PV DE Plástico Exemplo Projetar a rede coletora de esgoto conforme esquema a seguir utilizando os seguintes dados População Inicial Pi 30 Consumo de água efetivo per capita q200 Lhabdia Coeficiente de retorno C080 Coeficiente de máxima vazão diária K112 Coeficiente de máxima vazão horária K215 Taxa de contribuição de infiltração Tinf05 lsKm