INSTITUTO TOCANTINENSE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS

ITPAC – PORTO

Caio Albuquerque Santana

Matheus Batista Garcia

Gustavo Henrique Vieira Ferreira

Ricardo Gomes Araujo Pereira

Welhito Batista

Sistema de Esgotamento Sanitário

PORTO NACIONAL – TO

2014

Caio Albuquerque Santana

Matheus Batista Garcia

Gustavo Henrique Vieira Ferreira

Ricardo Gomes Araujo Pereira

Welhito Batista

Sistema de Esgotamento Sanitário

Trabalho apresentado ao ITPAC-PORTO,

como parte dos requisitos para aprovação

na Disciplina de Saneamento do curso de

Bacharel em Engenharia Civil.

Professora: Gabriela Coelho

PORTO NACIONAL – TO

2014

Objetivo

Objetivo geral

Objetivo específico

Sumário

1. Introdução..............................................................................................................7

2. Metodologia............................................................................................................8

2.1 Dimensionamento do (SES)................................................................................9

2.2 Preenchimento da tabela..................................................................................11

3. Dados do projeto.................................................................................................16

4. Conclusão............................................................................................................18

5. Bibliografia...........................................................................................................19

1. Introdução

O sistema de esgoto sanitário interfere diretamente na saúde da população e no

meio ambiente em geral.

Nos lugares onde não tem esgotamento sanitário são utilizado cisternas ou foças

que geralmente não tem sumidouros, isso acarreta na poluição do lençol freático,

muitos usam poços artesianos para extração de agua para consumo domestico, a

agua poluída pelo esgoto domestico mina nesses poços e as pessoas utilizam a

mesma para os fins higiênicos e domésticos o que gera muitas doenças.

O sistema de esgotamento sanitário não é eficiente quando não se tem uma estação

de tratamento de esgoto (ETE), onde o esgoto domestico e industrial é tratado e as

vezes volta para a distribuição nas redes publicas ou para os rios na maioria das

vezes, em lugares onde não tem (ETE) o esgoto coletado e lançado diretamente em

rios ou lagos gerando poluição e destruição do meio ambiente.

Neste trabalho vai ser exposto como se elabora um sistema de esgotamento

sanitário, não vai ser comentado como e feita uma (ETE) e nem o seu

funcionamento.

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2. Metodologia

Para a elaboração do projeto de sistema de Esgotamento sanitário (SES) é

necessário considerar as seguintes normas.

NBR 9649/1986 – projeto de redes coletoras de esgoto sanitário;

NBR 12207/1992 – Projeto de interceptores de esgoto sanitário;

NBR 12208/1992- projeto de esgoto elevatório de esgoto sanitário.

Levantamento de dados

1° definir o período de alcance do projeto que é geralmente de 20 anos, esse

procedimento é feito para que o projeto possa atender a população futura de um

período determinado.

2° Definir população de projeto: tem que ser considerada a população inicial e final,

os dados da população são obtidos junto ao (IBGE) Instituto Brasileiro de Geografia

e Estatística que e o órgão responsável para esse tipo de pesquisa, a população

inicial e considerada sempre levando em conta o ultimo senso e a população final e

calculada de acordo com o crescimento da população beneficiada.

3° Conhecimento do terreno e o Levantamento Planialtimétrico: para elaboração do

projeto e necessário que o projetista conheça todas as características do terreno,

tipo de solo, N.A do terreno e outros, da mesma forma é a topografia, tem que ter

em mão todos as cotas do terreno que vai ser implantado o (SES).

4° Inicio do projeto: depois de ter levantado os dados comentados acima, e feito o

traçado da rede coletora em planta observando sempre o melhor escoamento depois

é direciona o fluxo do escoamento de acordo com as cotas do projeto, coloca-se

círculos nas intersecções e cabeceira de trecho que representa os Pontos de visita

(PV), depois e dividido os traçados em coletores numerando-os e os mesmos em

trechos, o numero do coletor deve ser colocado sempre à frente do numero do

trecho, os comprimentos de cada trecho deve ser colocado na planta assim como a

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cota do terreno de montante (CTM) e a cota do terreno de jusante (CTJ), esses são

os dados necessários para o dimensionamento do projeto.

2.1 Dimensionamento do (SES).

Para o dimensionamento Hidráulico é utilizado a planilha de calculo segundo Almir e

Maria (2010).

Tabela de dimensionamento.

Procedimentos de dimensionamento.

calculo da vazão de esgoto sanitário.

A vazão é calculada para atender a população de inicio e final de plano.

Vazão de inicio de plano (Qesi).

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Figura 1 Tabela de dimensionamento

Qesi=(C×PI ×qi×K 2)/86400+Qindi+Qinf (l/s)

Qesi : Vazão de esgoto sanitário (l/s);

Qind : Vazão industrial (l/s);

Qinf : Vazão de infiltração (l/s);

Pi : População de inicio de plano (hab);

C=¿ coeficiente de retorno;

qi : Per capita inicial (l/hab.dia);

Qind : vazão industrial (l/s);

K 2:coeficiente de máxima vazão horária.

Vazão de final de plano (Qesf ).

Qe sf =(C ×Pf ×qf ×K 1× K2)/86400+Qind+Qinf (l/s)

Qesf : Vazão de esgoto sanitário (l/s);

Qind :Vazão industrial (l/s);

Qinf : vazão de infiltração (l/s);

Pf : População final (hab);

qf :Per capita final (l/hab.dia);

K 2: coeficiente de máxima vazão Horária;

K 1: coeficiente de máxima vazão diária;

C : Coeficiente de retorno.10

2.2 Preenchimento da tabela.

Coluna 1: na coluna 1 coloca-se o numero do trecho que ira ser dimensionado.

Exemplo: 1-1, trecho 1 do coletor 1.

Coluna 2: Nesta coluna e colocado o comprimento do trecho em (m).

Coluna 3: taxa de contribuição linear (Tx), esta taxa é calculada para inicio e final de

plano.

Txi=Qesi /¿+Tinf

Txi : taxa de contribuição de inicio de plano (l/s).

Qesi : Vazão de esgotamento sanitário de inicio de plano (l/s).

¿ : comprimento do trecho (m).

Tinf : taxa de infiltração do solo(l/s.m).

Txf=Qesf /¿+Tinf

Txf : Taxa de contribuição de final de plano(l/s).

Qesf : Vazão de esgoto sanitário de final de plano (l/s).

¿ : Comprimento do trecho (m).

Tinf : taxa de infiltração do solo (l/s.m)

Coluna 4: Na coluna quatro é colocado o valor da vazão de montante (Qm), nos

trechos de cabeceira a vazão de montante e zero, nos trechos que são abastecidos 11

por apenas um trecho o valor da vazão de montante e igual ao valor da vazão de

jusante do trecho anterior, para os trechos que são abastecidos por dois ou mais

trechos a vazão de montante é a somatória de todas as vazões de jusante dos

trechos que o abastecem.

Coluna 5: Vazão de trecho (Qt), é calculado para inicio é final de plano.

Qti=Txi×<¿

Qti : taxa de contribuição de inicio de plano (l/s).

Txi : Taxa de contribuição de inicio de plano (l/s).

¿ : Comprimento do trecho (m).

Qtf=Txf ×<¿

Qtf : Vazão de trecho de final de plano (l/s).

Txf : taxa de contribuição de final de plano (l/s).

¿ : comprimento de trecho (m).

Coluna 6: Vazão de jusante (Qj), a vazão de jusante é a somatória da vazão de

montante e vazão de trecho, observando o inicio e final de trecho.

Coluna 7: Vazão de projeto (QP), a vazão de projeto é igual a vazão de jusante do

trecho quando esta é maior que (1,5 L/s) valor estabelecido por norma, quando for

menor utilizar o mesmo. A vazão de projeto é calculada para inicio e final de plano.

Coluna 8: Diâmetro da tubulação utilizada (D), este Valor é adotado, de acordo com

a NBR 9649/1986 o diâmetro mínimo é de 100mm, O valor adotado pode ser

modificado quando for constatado que não obedece alguns valores de calculo, por

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exemplo a tensão trativa abaixo da especificada por norma ou velocidade acima da

velocidade critica.

Coluna 9: Declividade de projeto (Ip), a declividade de projeto pode ser adotada de

duas formas, sendo elas declividade do terreno (It) e declividade mínima (Imin), para

os trechos de cabeceira sempre utiliza-se a declividade do terreno, para os demais

trechos utiliza-se a mínima. Quando não é atingido o valor mínimo da tensão que é

de 1Mpa utiliza-se para os trechos a declividade do terreno.

¿=CTM−CTJ¿

¿ : Declividade do terreno (m/m).

CTM : Cota do terreno de montante (m).

CTJ : Cota do terreno de jusante (m).

¿ : Comprimento do trecho (m).

Imin=0,0055×Qp−0,47

Imin: declividade mínima (m/m).

Qp: Vazão de projeto (l/s).

Coluna 13: Altura da lamina de água (Y/D) é obtida através da relação entre vazão

de projeto e a raiz da declividade adotada, depois o valor encontrado é substituído

na tabela da figura 2, deve ser observado o diâmetro adotado para o trecho.

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Figura 2

A tabela da figura 2 é apenas uma parte da tabela original.

Coluna 15: Velocidade final de escoamento (Vf), é obtida através da multiplicação

entre a raiz da declividade e o valor encontrado da tabela da figura 2.

Vf=n° tabela /√Ip

Vf : Velocidade final (l/s).

N ° databela : Valor encontrado junto com a relação Y/D.

Ip : Declividade do terreno (m/m).

Coluna 10: cota do terreno (Ct), a cota do terreno é obtida através da topografia do

terreno, este valor é encontrado na planta do terreno.

Coluna 11: cota do coletor (Cc) existe duas cotas do coletor na tabela a cota do

coletor de montante (CCM) e a cota do coletor de jusante (CCJ), a primeira é obtida

através da subtração entre cota do terreno de montante e profundidade do coletor de

jusante, a segunda (CCJ) é obtida através da formula abaixo.

CCJ=CCM−(Ip∗¿)

CCJ : cota do coletor de jusante (m).

CCM : cota do coletor de montante (m).

Ip : declividade de projeto (m/m).

¿ : comprimento do trecho (m).

Coluna 12: Profundidade do coletor, a profundidade do coletor de montante do

trecho de cabeceira é adotada, levando sempre em consideração o recobrimento

mínimo da tubulação, segundo a norma o recobrimento mínimo e 60 (cm) para

coletores em calçadas e 90 (cm) para coletores assentados na rua, os demais

trechos e obtido através da subtração entre cota do terreno e cota do coletor, para

os trechos que são abastecidos por dois ou mais trechos sempre considerar a

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profundidade do coletor de montante a mais profunda entre os coletores que o

abastece.

Coluna 13: Profundidade singular é o valor da maior profundidade do trecho.

Coluna 16: Tensão trativa, para encontrar o valor da tensão trativa e necessário

obter o valor de (B) que é um coeficiente tabelado, para encontra esse valor deve-se

entrar na tabela abaixo com o valor da relação (Y/D).

Para calcular a tensão trativa é necessário calcular primeiramente o raio hidráulico

(Rh).

Rh=B∗D

Rh : Raio hidráulico.

B: coeficiente.

D : Diâmetro da tubulação (m).

Calculo da tensão trativa (σ ).

σ=γ Rh Ip

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Figura 3 tabela do coeficiente.

σ : Tensão trativa (Pa).

γ : Peso especifico do liquido (N).

Rh : raio hidráulico.

Ip : declividade de projeto.

Coluna 17: Velocidade critica (Vc), a velocidade final não deve ultrapassar a

velocidade critica, quando ocorrer de passar deve-se adotar um diâmetro maior.

Vc=6×√Rhg

Vc: Velocidade critica (m/s).

Rh: Raio hidráulico.

g: aceleração da gravidade (m/s²).

3. Dados do projeto.

Para a elaboração do projeto do (SES) (anexo 2) foi utilizado os dados da tabela

abaixo.

C 0,8K1 1,2K2 1,5População inicial (2014) 2376 (hab)População final (2034) 3276 (hab)

Calculo da população: para o calculo da população futura foi utilizado a progressão

aritmética que foi proposta em sala.

Ano População (hab)1994 14762004 18762014 2376

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Ka=2376−14762014−1994

=45

Pt=1476+45× (2034−1994 )=3276hab

Calculo da vazão de projeto, inicial e final.

Qesi=2376×150×1,5×0,886400

=4,95 l /s

Qesf=3276×150×1,2×1,5×0,886400

=8,19l /s

Os demais dados estão contidos na tabela de dimensionamento (anexo 1), todos os

dados desta tabela foram obtidos com a metodologia apresentada nos itens

superiores.

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4. Conclusão

A elaboração de um projeto de sistema de esgotamento sanitário fica muito pratico

com o auxilio da tabela de dimensionamento juntamente com os softwares Excel e

Auto CAD.

Para elaboração de um bom projeto e importantíssimo o conhecimento do

crescimento populacional, topografia detalhada do terreno e o tipo de solo, a falta de

conhecimento desses itens leva aa um projeto deficiente que futuramente

apresentara deficiências.

Para se ter um projeto econômico é conveniente quando poder evitar a utilização de

bombas para recalque do esgoto, para o projeto apresentado neste trabalho não foi

utilizado bombas de recalque, mas teve profundidades elevadas chegando ate 4,14

(m), a profundidade máxima e 4 metros, isso porque se futuramente for necessário

fazer uma manutenção o valor da mesma não será muito oneroso.

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5. Bibliografia

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Anexo 1

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Anexo 2

21