Instalações de sistemas de esgoto, Notas de estudo de Urbanismo

Baixe Instalações de sistemas de esgoto e outras Notas de estudo em PDF para Urbanismo, somente na Docsity! Instalação de Esgoto Doméstico 1 1 APRESENTAÇÃO A presente apostila foi elaborada para servir de material de apoio para as aulas da disciplina de Instalações. A apostila pretende fornecer elementos suficientes para a elaboração do projeto de esgoto doméstico, desde a concepção até o detalhamento e comunicação do projeto. Para tanto, uma seqüência de seis tópicos serão abordados: 1. Quais os objetivos da elaboração do projeto. 2. Apresentação da terminologia e simbologia. 3. Quais as etapas do projeto. 4. Como atingir os objetivos do projeto. 5. Qual destino dar ao esgoto quando não há coletor público. 6. Comunicação do projeto 1. OBJETIVO DO PROJETO Objetivo geral da instalação de esgoto doméstico A instalação de esgoto doméstico tem a finalidade de coletar e afastar da edificação todos os despejos provenientes do uso da água para fins higiênicos, encaminhando-os para um destino adequado. Objetivos específicos do projeto Com a elaboração do projeto pretende-se atingir alguns objetivos bem específicos, que estão explicitados na norma NBR 8160/83 (antiga NB 19): ⇒ Permitir rápido escoamento dos esgotos. ⇒ Permitir fácil desobstrução das tubulações. ⇒ Vedar a passagem de gases e animais das tubulações para o interior das edificações. Instalação de Esgoto Doméstico 1 2 ⇒ Impedir a poluição ambiental, principalmente dos mananciais d’água. 2. PRINCIPAIS PARTES CONSTITUINTES DA INSTALAÇÃO SEGUNDO A NBR 8160 RD - RAMAL DE DESCARGA: tubulação que recebe diretamente efluente de aparelho sanitário. RE - RAMAL DE ESGOTO: tubulação que recebe efluentes de ramais de descarga. CV - COLUNA DE VENTILAÇÃO: tubulação vertical que conduz os gases para a atmosfera. DESCONECTOR: dispositivo provido de fecho hídrico destinado a vedar a passagem de gases e animais para o interior da edificação. (Elemento que desconecta o esgoto primário do esgoto secundário). TQ - TUBO DE QUEDA: tubulação vertical que recebe efluente de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga. RV - RAMAL DE VENTILAÇÃO: tubulação que liga o esgoto primário à coluna de ventilação. ESGOTO PRIMÁRIO: é a parte da instalação à qual os gases e os animais Instalação de Esgoto Doméstico 5 c) Definir o sistema de ventilação. Os ramais de ventilação e a coluna de ventilação compõem o sistema de ventilação . Sua finalidade é proteger os fechos hídricos dos desconectores de romperem por aspiração (vácuo) ou compressão (pressão) e encaminhar os gases emanados da fossa ou coletor público para a atmosfera. Instalação de Esgoto Doméstico d) Posicionar os tubos de queda do esgoto primário de gordura Para evitar que os tubos de queda estrangulem a seção das vigas, pode-se posicioná-los em muchetas (pilares falsos) ou adotar o sistema de shafts. caixas de inspeção e) definir o acesso à tubulação poços de visita caixas de gordura tubos operculados Todo trecho de tubulação de esgoto deve ter no mínimo um ponto de acesso, para inspeção e desobstrução. f) definir o destino do esgoto coletor público tratamento e destino particular Dimensionamento Consiste em determinar os diâmetros capazes de proporcionar a vazão necessária. Comunicação Consiste na elaboração das instruções técnicas escritas e desenhadas necessárias para a execução do projeto. 4. ATENDIMENTO AOS OBJETIVOS DO PROJETO 6 Instalação de Esgoto Doméstico 4.1. Permitir rápido escoamento do esgoto Este objetivo é alcançado através do correto dimensionamento das tubulações e da declividade adequada das mesmas. a ) Dimensionamento das tubulações: Segundo a NBR 8160, o dimensionamento deverá ser feito pelas Unidades Hunter de Contribuição (UHC). 1 UHC = vazão de 28 l / min. RAMAIS DE DESCARGA: Os ramais de descarga são dimensionados usando a tabela 1 ou a tabela 2. Unidades HUNTER de contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal dos ramais de descarga. TABELA - 1 APARELHO Número de Unidades Hunter de Contribuição Diâmetro nominal do ramal de descarga Banheira de residência 3 40 Bebedouro 0,5 40 (*) Bidê 2 40 (*) Chuveiro de residência 2 40 Lavatório de residência 1 40 (*) Mictório - válvula de descarga 6 75 Mictório - descarga automática 2 40 Mictório de calha por metro 2 50 Pia de residência 3 40 Pia de serviço ( despejo) 5 75 Tanque de lavar roupa 3 40 Máquina de lavar louça 4 75 Máquina de lavar roupa - até 30 Kg 10 75 Vaso sanitário 6 100 (**) Observações Na NBR 8160 esta tabela é bem mais extensa. (*) - Para o ramal de descarga foi adotado um diâmetro mínimo de 40mm. (**) - O diâmetro mínimo do vaso sanitário é de 100mm. Os ramais de descarga ligados a um mesmo desconector devem ter o mesmo diâmetro, porque as entradas no desconector têm o mesmo diâmetro. 7 Instalação de Esgoto Doméstico Dimensionamento de tubo de queda TABELA - 4 Diâmetro Nominal do Tubo - DN Número Máximo de Unidades Hunter de Contribuição Prédio até 3 pavimentos Prédio com mais de 3 pavimentos em 1 pavimento em todo o tubo 40 2 1 2 40 4 2 8 50 10 6 24 75 30 16 70 100 240 90 500 150 960 350 1 900 200 2 200 600 3 600 250 3 800 1 000 5 600 300 6 000 1 500 8 400 10 Instalação de Esgoto Doméstico COLETORES E SUBCOLETORES São dimensionados através da tabela 5. Dimensionamento de coletores prediais e subcoletores TABELA - 5 Diâmetro Nominal do Tubo -DN Número máximo de Unidades Hunter de Contribuição Declividades mínimas - % 0,5 1 2 4 100 x x x x x x 180 216 250 150 x x x x x x 700 840 1 000 200 1 400 1 600 1 920 2 300 250 2 500 2 900 3 500 4 200 300 3 900 4 600 5 600 6 700 400 7 000 8 300 10 000 12 000 Observação A tubulação de esgoto deve ser preferencialmente retilínea. As tubulações devem ser fixadas de tal modo que não ocorram deformações. RAMAIS DE VENTILAÇÃO O diâmetro dos ramais de ventilação é obtido diretamente na tabela 6. Ramais de ventilação TABELA - 6 Grupo de Aparelhos sem Vaso Sanitário Grupo de Aparelhos com Vaso Sanitário Número de Unid. Hunter de Contribuição Diâmetro Nominal do Ramal de Ventilação -DN Número de Unid. Hunter de Contribuição Diâmetro Nominal do Ramal de Ventilação -DN até 2 40 até 17 50 3 a 12 40 18 a 60 75 13 a 18 50 - - 19 a 36 75 - - 11 Instalação de Esgoto Doméstico COLUNA DE VENTILAÇÃO O diâmetro da coluna de ventilação é obtido diretamente na tabela 7 Dimensionamento de colunas e barrilete de ventilação TABELA - 7 Diâmetro Nominal Número de Diâmetro Nominal Mínimo da Coluna de Ventilação do Tubo de Queda Unidades 30 40 50 60 75 100 150 200 250 300 ou Ramal de Esgoto Hunter de -DN contribuição Comprimento Máximo Permitido - m 40 8 15 46 40 10 9 30 50 12 9 23 61 50 20 8 15 46 75 10 13 46 110 317 75 21 10 33 82 247 75 53 8 29 70 207 75 102 8 26 64 189 100 43 11 26 76 299 100 140 8 20 61 229 100 320 7 17 52 195 100 530 6 15 46 177 150 500 10 40 305 150 1 100 8 31 238 150 2 000 7 26 201 150 2 900 6 23 183 200 1 800 10 73 286 200 3 400 7 57 219 200 5 600 6 49 186 200 7 600 5 43 171 250 4 000 24 94 293 250 7 200 18 73 225 250 11 000 16 60 192 250 15 000 14 55 174 300 7 300 9 37 116 287 300 13 000 7 29 90 219 300 20 000 6 24 76 186 300 26 000 5 22 70 152 Observação Para impedir que o esgoto penetre no ramal de ventilação e o obstrua, este deve ser ligado por cima ao ramal de esgoto. Além disto, esta ligação do ramal de ventilação ao ramal de esgoto deve se dar a uma distância máxima do desconector, segundo a tabela 8. 12 Instalação de Esgoto Doméstico A caixa de gordura pode ser cilíndrica ou quadrada. 15 4.3 VEDAR A PASSAGEM DE GASES E ANIMAIS DAS TUBULAÇÕES PARA O INTERIOR DAS EDIFICAÇÕES. O alcance deste objetivo está vinculado à correta compreensão do que seja esgoto primário, esgoto secundário e desconector, definidos anteriormente. Portanto, para alcançar este objetivo, deve-se prever e posicionar corretamente os desconectores e ligar corretamente os aparelhos sanitários ao sistema de esgoto . Os aparelhos devem ser ligados segundo o esquema: lavatórios banheiras ralos sifonados chuveiros ligam-se a caixas sifonadas bidês tubulações primárias usando sifões tanques tubulações secundárias pia de cozinha caixas de gordura máquina de lavar luoça ligam-se a pia de copa tubos de gordura vaso sanitário liga-se à tubulação primária (100mm). Pia de despejo liga-se à tubulação primária usando sifão. Máquina de lavar roupa: devido ao sabão em pó que forma espuma na grelha da caixa sifonada, liga-se a máquina de lavar roupa diretamente na tubulação primária. Convém construir uma caixa sifonada especial, para evitar o retorno dos gases do esgoto. Mictórios: devem ser ligados a caixas sifonadas sem grelha, a tampa deve ser herméticamente fechada. (NBR 8160 - itens 4.4.2 e 4.5.9.9). OBSERVAÇÃO: Pela Norma, um desconector só pode receber ramais de descarga dos aparelhos do ambiente onde ele está instalado. 5. DESTINO FINAL DO ESGOTO DOMÉSTICO 15 16 O nosso objetivo quando projetamos instalações hidrossanitárias é dar um destino adequado ao esgoto doméstico de residências isoladas, edifícios residenciais, comerciais, industriais e conjuntos habitacionais. Não cabe, portanto, a preocupação com o esgoto de grandes comunidades, que merece ser tratado por especialistas no assunto. Este assunto é regulamentado através da norma 7229/93 que trata do projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos, da norma 13969/97 que abrange o tratamento e disposição final dos efluentes de tanques sépticos. 5.1 Princípios gerais O esgoto doméstico deve ser tratado e afastado de maneira que as seguintes condições sejam atendidas: ⇒ nenhum manancial destinado ao abastecimento domiciliar corra perigo de poluição, ⇒ não sejam prejudicadas as condições próprias à vida nas águas receptoras, ⇒ não sejam prejudicadas as condições de balneabilidade de praias e outros locais de recreio e esporte, ⇒ não haja perigo de poluição de águas subterrâneas, ⇒ não haja perigo de poluição de águas localizadas ou que atravessem núcleos de população ou daquelas utilizadas na dessedentação de rebanhos e na horticultura. ⇒ não venham a ser observados odores desagradáveis, presença de insetos e outros inconvenientes, ⇒ não haja poluição do solo capaz de afetar direta ou indiretamente pessoas e animais. 5.2 O esgoto doméstico A reunião dos despejos provenientes do uso da água para fins higiênicos é que se denomina de esgoto doméstico. Fisicamente o esgoto contém em torno de 99% de água, uma certa quantidade de partículas sólidas em suspensão e ar dissolvido. Normalmente os esgotos têm certa alcalinidade devido ao uso de sabão e detergentes. Sua coloração se altera de cinza para escuro à medida que ocorre a fermentação aeróbica, com a redução do oxigênio dissolvido e exalação de mau cheiro devido à formação de gases. Os esgotos domésticos contêm enorme quantidade de bactérias. Algumas são patogênicas, causando doenças. Outras não são patogênicas, portanto não causam doenças. As bactérias coliformes não são patogênicas, são portanto inofensivas, mas a sua presença indica que há contaminação por fezes e, portanto, há a possibilidade da presença de microrganismos patogênicos que podem causar enfermidades como: cólera, hepatite infecciosa, tuberculose, tifo, poliomielite e diversas gastroenterites. No esgoto há ainda bactérias que propiciam a transformação do esgoto. Elas são dos tipos: Instalação de Esgoto Doméstico 5.4 Tanque séptico 5.4.1 Seu funcionamento: Um tanque séptico é um tanque enterrado, estanque, projetado e construído para receber esgotos domésticos, separar os sólidos dos líquidos, digerir parcialmente a matéria orgânica, armazenar sólidos e descarregar o efluente líquido para tratamento adicional ou destinação final. No interior de um tanque séptico ocorrem os seguintes processos: a) separação dos sólidos em suspensão, por flotação, sedimentação e decantação, b) digestão do lodo e da escuma pelas bactérias anaeróbias, c) estabilização do líquido, d) crescimento de microorganismos. 5.4.2 Tipos de tanques sépticos A NBR 7229 prevê os seguintes tipos de tanques sépticos: a) de câmara única, b) de câmaras em série, c) de câmaras sobrepostas. 19 Instalação de Esgoto Doméstico 5.4.3 Tanques sépticos de câmara única ⇒ Detalhes e dimensões: a ≥ 5cm b ≥ 5cm C = 1/3h h = altura útil H = altura interna total L = comprimento interno to W = largura interna total Vu (volume útil) = L x h As seguintes relações devem - profundidade útil mínima: - largura interna mínima: 0, - relação comprimento/largu - a largura não deve ultrapas - diâmetro interno mínimo p - o diâmetro interno não dev ⇒ Localização dos tanque a b b hH 5cm 5cm C NA L t A Corte Afl uent20 tal ser observadas: 1,1m 8m ra deve ficar entre 2 e 4 sar duas vezes a profundidade ara tanques cilíndricas: 1,1m e ser superior a duas vezes a pro s sépticos L efluen fundidade. W A' Instalação de Esgoto Doméstico 21 Na localização dos tanques sépticos as seguintes distâncias mínimas devem ser respeitadas: - 1,5m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água. - 3,0m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água. - 15,0m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza. Os tanques sépticos devem ser localizados, de preferência, na frente das edificações. Isto facilita a limpeza e a futura ligação no coletor público. ⇒ O dimensionamento O volume útil do tanque séptico deve ser calculado pela fórmula: Vu = 1000 + N(CT + KLf) Onde: Vu = volume útil (Vu mínimo de 1250 litros) N = número de pessoas ou unidades de contribuição C = contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia ou em litros/unidade x dia ( ver tabela ) T = período de detenção, em dias ( ver tabela ) K = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco ( ver tabela ) Lf =contribuição de lodo fresco, em litros/pessoa x dia eu em litros/unidade x dia ( ver tabela) Contribuição diária de esgoto (C) e de lodo fresco (Lf) por tipo de prédio e de ocupante Instalação de Esgoto Doméstico - Localização incorreta da entrada e saída( devem estar diametralmente opostos na maior dimensão. - Dispositivos de entrada e saída inadequados. - Separação incorreta das câmaras em série. - Falta de acesso para inspeção e limpeza. 5.5 Sumidouro Como o sumidouro tem a função de infiltrar o esgoto no solo, não interessa seu volume, mas interessa a área de contato entre o solo e as paredes do sumidouro. Então: 24 Instalação de Esgoto Doméstico 25 A = V / C1 Onde: A = Area de infiltração necessária em metros quadrados, para sumidouro ou vala de infiltração. V = Volume de contribuição diária em litros/dia. C1 = Coeficiente de infiltração em Litros/metro quadrado x dia. Obtido no gráfico do ensaio. Observações: - O menor diâmetro interno do sumidouro deve ser de 0,30m. - A altura útil do sumidouro deve ser determinada de modo a manter distância vertical mínima de 1,50m entre o fundo do poço e o nível máximo do lençol freático. 5.5.1 Ensaio para determinação do coeficiente de infiltração Em seis pontos do terreno que vai ser utilizado para disposição do efluente da fossa séptica: 1° Proceder à abertura de uma vala , cujo fundo deverá coincidir com o plano útil de absorção. 2° No fundo de cada vala, abrir um buraco de 30cm x 30cm x 30cm.As faces devem ficar retas , porém ásperas. Colocar 5cm de brita n° 1 bem limpa no fundo. 3° Encher o buraco com água e manter cheio durante 4 horas. 4° No dia seguinte encher o buraco com água e aguardar que a mesma se escoe completamente. 5° Encher novamente o buraco com água até a altura de 15cm, marcando o intervalo de tempo em que o nível da mesma baixe 1cm. Se este tempo for menor que 3 min. repetir o ensaio 5 vezes e adotar o quinto valor. 6° Consultar o gráfico, para tirar diretamente o coeficiente de infiltração. Instalação de Esgoto Doméstico Possíveis faixas de variação do coeficiente de infiltração Faixa Constituição provável do solo Coef. de Infiltração litros/m2 x dia 1 Rochas, argilas compactas de cor branca ou preta, variando a rochas alteradas e argilas medianamente compactas de dor vermelha Menor que 20 2 Argilas de cor amarela, vermelha ou marrom medianamente compacta, variando a argilas pouco siltosas e/ou arenosas. 20 a 40 3 Argilas arenosas e/ou siltosas, variando a areia argilosa ou silte argiloso de cor amarela, vermelha ou marrom. 40 a 60 4 Areia ou silte argiloso, ou solo arenos com humus e turfas, variando a solos constituídos predominantemente de areias e siltes. 60 a 90 5 Areia bem selecionada e limpa, variando a areia grossa com cascalhos. Maior que 90 5.6 Valas de infiltração 26 Instalação de Esgoto Doméstico FOSSA SÉPTICA CORTE PAPEL ALGATROADO OU OUTRO . MATERIAL SUPORTE TAMPA DE FECHAMENTO j— HERMÉTICO a ESPAREE 7 E REATERRO| /3 PEDRA eRnrA : M | Ee ç$ als CAIXA DE 5) é INSPEÇÃO ANOS À e 7 ess ZASAS . CORTE LONGITUDINAL) | CORTE TRANSVERSAL / f btt el elo le TERMINAL PARCIALMENTE LEGENDA FECHAD! (O Fossa séptica PLANTA * EB Coixa de distribuição O Caixa de inspeção / CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO Notas: a) A extensão minima da vala de filtração deve ser de im para cada 25 litros/dia de contribuição, bj Os detalhes construtivos sa referem a tubos cerâmicos e de concreto. Pers outros materiais, os detalhes devem ser especificamente adequados. CORTE AA Dimensões em metros 29 EXERCÍCIOS PROPOSTOS Exercício - 1 Determinar os diâmetros do ramal de ventilação, da coluna de ventilação, dos ramais de descarga , dos ramais de esgoto, a declividade dos ramais de descarga e de esgoto do BWC residencial abaixo: 30 Exercício - 2 Projetar o esgoto do BWC residencial abaixo: 31 34 Exercício - 5 Dimensionar um tanque séptico de câmara única para um restaurante em Florianópolis, que serve 100 refeições por dia, prevendo uma limpeza do tanque a cada 3 anos. Exercício - 6 Dimensionar um sumidouro para o restaurante do exercício anterior, sabendo que no teste de percolação realizado em campo, o intervalo de tempo durante o qual o nível da água baixou 10 mm foi de 4 min. Exercício - 7 Dimensione valas de infiltração para o restaurante do exercício anterior, sabendo que no teste de percolação realizado em campo, o intervalo de tempo durante o qual o nível da água baixou 10mm foi de 10 min. Exercício - 8 Dimensione um filtro anaeróbico para o restaurante do exercício anterior BIBLIOGRAFIA MACINTYRE, Archibald Joseph. Manual de instalações hidráulicas e sanitárias. Ed. Guanabara. 1990. CREDER, hélio. Instalações hidráulicas e sanitárias. Ed. Livros Técnicos e Científicos. 1990. TUBOS E CONEXÕES TIGRE SA. Manual técnico de instalações hidráulicas e sanitárias. Ed. Pini Ltda. l987. 2° ed. BORGES, Ruth Silveira e Wellington Luiz. Manual de instalções prediais hidráulico- sanitárias e de gás. Ed. Pini. 1992. 4. ed. MELO, Vanderley de Oliveira e AZEVEDO, José M. Neto. Instalações prediais hidráulico- sanitárias. Ed. Edgard Blücher Ltda. S. Paulo 1990. TANAKA, Takudy. Instalações prediais hidráulicas e sanitárias. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 1986 Normas Técnicas da ABNT NBR 5626 - Instalações Prediais de Água Fria NBR 7198 - Instalações Prediais de Água Quente NBR 8160 - Instalação Predial de Esgoto Sanitário NBR 7229/92 - Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos NB 611/81- Instalações Prediais de Águas Pluviais NB 24/65 - Instalações Hidráulicas Prediais contra Incêndio, sob Comando NBR 13969 - Tanques sépticos EXERCÍCIOS PROPOSTOS Exercício - 1 Determinar os diâmetros do ramal de ventilação, da coluna de ventilação, dos ramais de descarga , dos ramais de esgoto, a declividade dos ramais de descarga e de esgoto do BWC residencial abaixo: 30 Exercício - 2 Projetar o esgoto do BWC residencial abaixo: 31