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Este documento técnico detalhado aborda o saneamento rural na microbacia do rio vermelho em areias/sp, com foco em unidades individuais de tratamento de efluentes. Apresenta memoriais descritivos e especificações técnicas para a construção de sistemas de tratamento de água negra e dejetos animais, incluindo a construção de bacias de evapotranspiração (bet), fossas sépticas, filtros e esterqueiras úmidas. O documento inclui diagramas, tabelas e cálculos para o dimensionamento dos sistemas, além de orientações para a construção e manutenção.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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A seguir serão apresentadas as especificações técnicas para a execução das obras de instalação dos sistemas de tratamento de efluentes domésticos e de manejo de dejetos animais na microbacia do rio Vermelho. 1.1 Tratamento de esgoto doméstico através de bacia de evapotranspiração (BET) O tratamento de efluentes será conduzido a partir da construção de uma Bacia de Evapotranspiração (BET), conhecida popularmente como “fossa de bananeiras” ou como tanque de evapotranspiração (TVAP), que é um sistema fechado de tratamento de água negra. Este sistema não gera nenhum efluente e evita a poluição do solo, das águas superficiais e do lençol freático. Nele os resíduos humanos são transformados em nutrientes para plantas e a água só sai por evaporação, portanto completamente limpa. As águas negras são decompostas pelo processo de fermentação (digestão anaeróbia) realizado pelas bactérias na câmara bio-séptica de pneus e nos espaços criados entre as pedras e tijolos colocados ao lado da câmara. O sistema é visualizado na Figura 4.
(a) A orientação em relação ao sol deve ser para o Norte, maior solarimetria na direção Leste/Oeste. (b) Por se tratar de um sistema de tratamento de esgoto, recomenda-se adotar as recomendações indicadas na NBR 7229 (ABNT, 1993): (i) Não se deve instalar a BET próximo a obstáculos como árvores altas, pois pode ter a eficiência afetada devido à sombra e à ventilação. (ii) Não deve ser construída em área de APP. (iii) Pelo menos a 1,5 m de construções, divisas do terreno, poços e ramal predial de água; (iv) Pelo menos 3 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água; (v) Pelo menos 15 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer uma vez que é essa vazão de esgoto que irá determinar qual será a capacidade do tanque séptico e do sumidouro e suas respectivas dimensões. (vi) Não deve ficar muito perto das moradias (para evitar maus odores dos canos de exaustão. Recomenda-se que não esteja a uma distância menor de 4 metros das moradias. (c) O tanque deve ser estanque. Para comprovar, a empresa deverá realizar o teste de estanqueidade em cada uma das BET’s construídas. (d) O tanque não deve receber águas superficiais por ocasião de chuvas mais fortes. Plantar espécies recomendadas na literatura (em especial a bananeira). (e) O excesso de água (drenagem) da BET pode seguir para uma vala de infiltração de acordo a NBR 13969/1997 da ABNT. 1.1.1 Atividades de acabamento da BET As atividades de acabamento da BET, a serem realizadas pela empresa executora, cujos itens de gastos integram o orçamento são:
(a) Reconformação do terreno no entorno da BET dando ao mesmo leve caimento (4%) no sentido oposto à mesma para evitar o acúmulo de água da chuva. Caso haja o risco de escoamento vindo de partes mais altas do terreno em direção à BET, este deverá ser desviado com a instalação de vala divergente. (b) Construção de mureta como finalização da parede - A mureta é construída com o uso de uma fiada de tijolos ou blocos de alvenaria para que a parede da BET fique acima do nível do terreno do seu entorno, evitando assim a entrada de água e deixando bem visíveis os limites da BET. Recomenda-se que a mureta seja pintada com cal. (c) Reconformação do terreno da própria BET – Recomenda- se que o terreno da própria BET seja reconformado para que tenha um formato final levemente convexo para evitar o acúmulo de água. (d) Plantio de bananeiras – Para as BET’s com as dimensões propostas (12x6 m) recomenda-se o plantio de pelo menos 6 (seis) mudas de bananeiras. 1.1.2 Manutenção das BET Quanto ao manejo, é obrigatória a cobertura vegetal morta a qual deve ser sempre completada com as próprias folhas que caem das plantas e os caules das bananeiras depois de colhidos os frutos. Se necessário, deve ser complementada com os restos de podas de gramas e outras plantas, para que a chuva não entre na bacia. 1.1.3 Passos para a construção da BET Apresenta-se a seguir a visualização dos passos para construção da BET (SETELOMBAS, 2010 ). Antes de iniciar o
1.1.4 Instalação do Círculo de Bananeira Para a destinação das águas cinzas deverão ser instalados os círculos de bananeira (Figura 1), que se constituem na abertura de um círculo medindo aproximadamente um metro cúbico, em formato afunilado, que deverá ser preenchido com galhos secos e ao seu redor serão plantadas bananeiras que se manterão com a própria umidade das águas ali destinadas. 1.2 Implantação do sistema fossa-filtro-sumidouro O objeto do presente memorial descritivo são as unidades sanitárias individuais (USI) para tratamento de esgoto unifamiliar. 1.2.1 Normas e especificações Para o desenvolvimento das soluções apresentadas foram atendidas as normas, códigos e recomendações das entidades a seguir relacionadas: (a) ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas ➢ NBR 08160 - 1999 - sistemas prediais de esgoto sanitário - projeto e execução; ➢ NBR 13969 - Tanques sépticos - Unidades Complementares; ➢ NBR 07229 - 1993 - Construção e Instalação de Fossa Séptica e Disposição de Efluentes Finais; (b) Tubulações e conexões de PVC As tubulações mínimas dos ramais de descarga e de esgoto foram dimensionadas através do número de unidades Hunter de contribuição, conforme se apresenta na Tabela 3. Tabela 1 - Tubulações mínimas de ramais de descarga conforme NBR Código Descrição Diâmetro nominal do ramal de descarga BS Bacia^ Sanitária (vaso sanitário) 100mm PIA Pia de cozinha 50mm LV Lavatório 40mm CH Chuveiro 40mm
Lf = contribuição de lodo fresco, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia N = 6,00 pessoas C = 130,00 (Padrão Médio) T = 1 ,00 (Até 1500 L) K = 97,00 (Intervalo entre limpeza = 2 anos para temperatura ambiente (t), e °C = t > 20°) Lf = 1,00 (Padrão Médio) V = 1000 + N (CT + K Lf) =2362 = V = 2,40 m³ Dimensões: Adotando-se d= 1,50 m e h =1,50 m V= (π x (d²/4)) x h (m³) = 2, V = 2,65 m³ > 2,40 m (Atende a NBR 7229/93) Adotou-se altura final 2,00 m. (b) Dimensionamento de filtro anaeróbio com fluxo ascendente (NBR 13969/97): O volume útil do leito filtrante (Vu), em litros, é obtido pela equação: Vu = 1,6 NCT Onde: Vu = volume útil do leito filtrante, em litros; N = número de contribuintes; C = contribuição de despejos, em litros x habitantes/dia; T = tempo de detenção hidráulica, em dias N = 6,00 pessoas C = 130,00 Padrão Médio T = 1,00 Temperatura média do mês mais frio Entre 15 °C e 25°C Vu = 1,6 NCT =1.248 = Vu = 1,25 m³ Onde: H = altura total interna do filtro h = altura total do leito
h 1 = altura da calha coletora h 2 = altura sobressalente Adotando-se d= 1,50 m e h = 1,20m Adotando-se d= 1,50 m e h = 0,60m V= (π x (d²/4)) x h (m³) = 2, V= (π x (d²/4)) x h (m³) = 1, V = 2,12m > 1,25 m (Atende a NBR 13969/97) Volume de brita para o meio filtrante: 1,06m³ Adotou-se altura final 1,50 m. H = h + h 1 + h 2 H = 1,20 + 0,1 + 0,29 = 1,50m (c) Dimensionamento de sumidouro (NBR 13 969/97): A determinação da área de infiltração (A), em m², é obtido pela equação: A = V/Ci Onde: A = área de infiltração em m² V = Volume diário = 6,00 pessoas N = número de 130, Padrão Médio C = contribuição = 52,00 (Determinação da capacidade de absorção do solo da norma NBR-7229/1993) N = 780 C = Ci = 15 V = N x C » A = V/Ci A = 15,00 m² Dimensões: 15,71 (Atende a NBR 13969/97) Adotou-se altura final 2,50 m. Adotando-se d= 2,00 m e h =2,00 m: A = (π x (d²/4)) + (π x d x h) A =15,71 m² > 15,00 m² (i) Dimensionamento de caixa de gordura (NBR 8160/99): A determinação do volume da câmara de retenção de gordura (V), em litros, é obtida pela fórmula:
As extremidades das tubulações de esgoto serão vedadas até a montagem dos aparelhos sanitários. Durante a execução das obras deverão ser tomadas precauções especiais para evitar-se a entrada de detritos nas canalizações. Serão executados em tubos de PVC (ponta e bolsa soldáveis) e conexões de PVC rígido para instalações prediais de esgotamento sanitário de referência, com diâmetros especificados no projeto. Quando a tubulação estiver em shafts ou chaminés falsas deverão estar fixadas por braçadeira a cada 1,5 metros, no mínimo. As valas abertas para assentamento das tubulações só poderão ser fechadas após verificação e aprovação da fiscalização da obra. Os tubos, de modo geral, serão assentes com a bolsa voltada em sentido oposto ao escoamento. As conexões serão PVC rígido de esgoto série reforçada com anel de borracha e com diâmetros especificados em projeto. As conexões referidas são cap, joelhos, junções, luvas, reduções etc. As ligações e vedação de saída de vasos sanitários com diâmetro nominal 100 mm equivalente os adaptadores para sifão devem seguir a mesma referência de qualidade. (b) Caixas de gordura Serão construídas em alvenaria de tijolo de barro cozido ou blocos de concreto (o que for mais em conta em termos de custo), revestida com chapisco, com base e tampa em concreto armado, sendo base regularizada com argamassa de cimento e areia - traço 1:3 - com reaterro e apiloamento do terreno após a execução.
O diagnóstico realizado através de visitas individuais indicou que os locais de instalação das fossas não apresentam pavimentos, possibilitando a escavação. (c) Caixas de inspeção Serão construídas em alvenaria de tijolo de barro cozido, revestida com chapisco, com base e tampa em concreto armado, sendo base regularizada com argamassa de cimento e areia - traço 1:3 - com reaterro e apiloamento do terreno após a execução. (d) Fossas sépticas Serão executadas com alvenaria de tijolo cerâmico maciço, com dimensões externas de 1,90 x 1,10 x 1,40, capacidade de 1.500 L, revestida internamente com barra lisa, com tampa de concreto de espessura de 8,00 cm, conforme projeto executivo. Antes de entrar em funcionamento, a fossa deve ser submetida ao ensaio de estanqueidade, realizado após ela ter sido saturada por no mínimo 24h. O ensaio consiste na medida dada pela variação do nível de água, após preenchimento, até a altura da geratriz inferior do tubo de saída, decorridas 12h. Se a variação for superior a 3% da altura útil, a estanqueidade é insuficiente, devendo-se proceder à correção de trincas, fissuras ou juntas por conta do executor. Executadas todas as correções, novo ensaio deve ser realizado para aprovação pela fiscalização. (e) Filtro biológico anaeróbio Prevê a execução dos serviços de escavação da vala e apiloamento do fundo; lastro de brita; drenagem do lençol freático com tubo de PVC branco com 100 mm de diâmetro; base e tampa em concreto armado fck=1 5 Mpa moldado in loco; fundo falso, calha vertedora e tampão em concreto; tubos de concreto pré-fabricado com bolsa interna;
independente se este passará por análises das características técnicas (nível aquífero, taxa de absorção do solo etc.). O fluxo que leva ao destino final se apresenta no esquema a seguir. FOSSA FILTRO ANAERÓBIO SUMIDOURO Unidade de fluxo horizontal destinada ao tratamento de esgotos por processos de sedimentação, flotação e digestão. No seu funcionamento durante o período de retenção o esgoto é detido na fossa durante 12h. Simultaneamente a esta fase processa-se a sedimentação em média 60% a 70% dos sólidos em suspensão contidos nos esgotos, formando-se então o lodo, que será juntamente com a escuma digerido pelas bactérias anaeróbias, provocando uma destruição total ou parcial de organismos patogênicos, resultando em gases, líquidos e acentuada redução de volume dos sólidos retidos e digeridos. O efluente líquido será então lançado no filtro anaeróbio Reator biológico onde o esgoto é depurado por meio de microrganismos anaeróbios, dispersos tanto no espaço vazio do reator quanto nas superfícies do meio filtrante. É formado por um leito de brita nº 4 contido em um tanque de forma cilíndrica com fundo falso contendo aberturas de 2,5cm, a cada 15cm. Poço escavado no solo, destinado à depuração e disposição final do esgoto no nível subsuperficial. 1.2.2.5 Manutenção do sistema de esgotamento sanitário Caberá a executora das obras instruir o beneficiário sobre a manutenção do sistema, devidamente comprovado junto a fiscalizadora das obras. (a) Fossa séptica Para manutenção da eficiência da fossa deverá ser efetuado o procedimento de limpeza periódica, conforme especificado no dimensionamento (intervalo de limpeza = 2 anos). Na execução da limpeza, 1 0% do lodo digerido deve permanecer na fossa. As tampas da fossa deverão ser abertas por no mínimo 5min antes de iniciar o processo de
limpeza, para que haja a liberação de gases. A remoção do lodo pode ser feita facilmente com o auxílio de um carro “limpa-fossa”. (b) Filtro anaeróbio Deve ser limpo quando for observada a obstrução do leito filtrante (Normalmente a remoção do excesso de lodo se faz necessária em períodos de 6 a 12 meses). O processo de limpeza deve seguir as seguintes orientações: A limpeza é efetuada com a utilização de uma bomba de recalque, introduzindo o mangote de sucção pelo tubo-guia (esta operação pode ser executada através de um carro "limpa-fossa"). NOTA: Tendo em vista que não há outra forma de limpeza e considerando que se torna difícil a contratação individual de limpeza, em especial pela distância e por serem unidades dispersas no meio rural, recomenda-se que a prefeitura implante um sistema de monitoramento e limpeza de fossas. Caso a operação acima seja insuficiente para retirada do lodo, deve ser lançada água sobre a superfície do leito filtrante, repetindo então o procedimento 1. Obs.: Não deve ser feita a “lavagem” completa do filtro, pois retarda a partida da operação após esta limpeza. (c) Sumidouro Deverá sofrer inspeções semestrais. Quando do colapso do sistema observado a partir da redução da capacidade de absorção do solo novas unidades devem ser construídas. Os sumidouros quando abandonados deverão ser preenchidos com terra compactada.
impermeabilização deve, preferencialmente, ser feita com uma geomembrana, que é uma manta com espessura e material adequados para impedir que os dejetos depositados na esterqueira infiltrem e contaminem o solo. Mas, caso o produtor tenha disponibilidade de material, ela também pode ser feita de alvenaria para reduzir o custo. O importante é que seja bem impermeabilizada (Fonte: EMATER/MG). O modelo de esterqueira úmida foi demandado por 5 (cinco) propriedades e diferentes dimensões: uma unidade para 20 (vinte) animais/dia e quatro unidades para 40 (quarenta) animais/dia. Considerando que a lavagem diária do estábulo para permitir boas condições de higiene, é uma exigência na produção de leite de melhor qualidade. Neste sistema a água servida é encaminhada por tubos ou canaletas diretamente para a esterqueira, que deve ser localizada numa cota mais baixa que o estábulo para possibilitar o escoamento do esterco líquido por gravidade. Também é recomendada a construção de uma caixa de passagem, para permitir a retirada de materiais sólidos que podem entupir a tubulação. 1.3.1.1 Aspectos gerais a considerar na construção da esterqueira (Fonte: SENAR) A esterqueira deve ser escavada no solo. O formato irá depender da disponibilidade de área na propriedade. Ao longo do perfil da esterqueira se pode distinguir três zonas diferentes. A zona mais profunda , com alto teor de fósforo. Acima dessa zona, há uma camada de lodo que nunca deve ser retirada em sua totalidade, pois ele é o material que mais contribui para o processo de degradação da matéria orgânica. A retirada parcial pode ser feita, pois o lodo é um material rico em nutrientes e essa retirada parcial facilita o manejo da esterqueira, evitando o assoreamento da estrutura. A última zona é formada pelo líquido superficial. Tem baixo teor de sólidos e moderada concentração de nutrientes.
O volume da esterqueira deve ser o suficiente para armazenar os dejetos, o lodo acumulado no fundo, algum escorrimento superficial, o volume precipitado menos o evaporado e o volume de uma chuva intensa num curto período de tempo (24h). A esterqueira pode ser dimensionada usando a seguinte fórmula:
