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SISTEMAS URBANOS DE ÁGUA ESISTEMAS URBANOS DE ÁGUA E
ESGOTOESGOTO
SISTEMAS DESISTEMAS DE
ESGOTAMENTOESGOTAMENTO
SANITÁRIOSANITÁRIO
Autor: Me. Fabricio Alonso Richmond Navarro
Revisor : Suely de Medeiros
IN IC IAR
introdução
Introdução
Uma grande parte das atividades realizadas pelo ser humano precisa da água,
principalmente as relacionadas às necessidades básicas e de sobrevivência,
como limpeza pessoal e preparação de alimentos. Esse uso gera resíduos,
poluindo a água; a água volta para o meio ambiente, causando degradação.
Para evitar impactos negativos sobre o meio ambiente, que indiscutivelmente
terão consequências na saúde, na segurança e no bem-estar das pessoas,
além de condições negativas em relação às atividades econômicas e sociais, a
presente unidade estuda o sistema de esgoto sanitário, que deve dar
soluções para disposição e tratamento desses resíduos gerados nas
atividades do ser humano. Para isso, abrangeremos os seguintes temas:
Conceitos básicos dos sistemas coletores.
Cálculo das vazões de esgoto e suas características.
Hidráulica e critérios das redes coletoras de esgotos sanitários.
Estações Elevatórias de Esgoto (EEE).
Dentro dos sistemas urbanos, podemos classi�car os sistemas de
esgotamento em três:
Sistema de esgoto unitário ou combinado: mistura, em um único
sistema, águas residuais, de in�ltração e pluviais.
Sistema separador absoluto: a coleta e o transporte do esgoto
sanitário e das águas pluviais são totalmente independentes.
Sistema de esgotamento separador parcial: situação intermediária
das comentadas anteriormente; nele, uma parte das águas pluviais é
misturada com o esgoto.
Nesta unidade estudaremos todos os conceitos referentes ao sistema
separador absoluto, de�nido pela ABNT (1986b, p. 1) como “Conjunto de
condutos, instalações e equipamentos destinados a coletar, transportar,
condicionar e encaminhar somente esgoto sanitário a uma disposição �nal
conveniente, de modo contínuo e higienicamente seguro”.
Conceitos BásicosConceitos Básicos
Partes de um Sistema de Esgoto
Sanitário
Entende-se como partes de um sistema de esgoto aqueles elementos que em
conjunto conseguem o objetivo desse sistema. Eles seriam:
Rede coletora : de�nida por ligações prediais, coletores e órgãos
acessórios. O esgoto é coletado nas residências e prédios pelas
ligações prediais, que estão conectadas aos coletores secundários;
esses, por sua vez, transportam o esgoto para os coletores principais,
ou coletores-tronco, para ser conduzido ao interceptor e/ou
emissário, o qual levará o e�uente para a estação de tratamento
antes de ser descarregado em um corpo receptor. Parte da dinâmica
descrita pode ser vista na Figura 3.1.
Figura 3.1 - Parte de uma rede coletora
Fonte: Davi Sales Batista / 123RF.
Interceptor : tubulação de esgoto que recebe outros coletores; não
recebe contribuições diretas por ligações prediais.
Emissário : tubulação localizada antes e depois da estação de
tratamento; tem como característica conduzir o esgoto sem receber
contribuição.
Sifão invertido : uma das poucas partes de um sistema de esgoto
que trabalha em conduto forçado; sua função é a transposição de
obstáculos, como rios ou depressões.
Estação Elevatória de Esgoto (EEE) : outra estrutura para
transposição de obstáculos, de cotas inferiores para superiores;
também funciona sob pressão. Estudaremos as EEEs com maior
detalhe nesta unidade.
Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) : realiza o tratamento do
esgoto antes de ele ser depositado em um corpo receptor.
Fazem parte da rede coletora os órgãos acessórios, que a ABNT (1986b, p. 2)
de�ne em sua seção 3.9:
3.9.1 Poço de visita (PV): câmara visitável através de abertura
existente em sua parte superior, destinada à execução de
trabalhos de manutenção.
3.9.2 Tubo de inspeção e limpeza (TIL): dispositivo não visitável que
permite inspeção e introdução de equipamentos de limpeza.
3.9.3 Terminal de limpeza (TL): dispositivo que permite introdução
de equipamentos de limpeza, localizado na cabeceira de qualquer
coletor.
3.9.4 Caixa de passagem (CP): câmara sem acesso localizada em
pontos singulares por necessidade construtiva.
Como você vai notar, neste trecho da unidade é preciso aprender muitos
termos que talvez sejam novos para você, pelo que é recomendada a revisão
da ABNT-NBR 9.649/1986 “Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário”,
para a consolidação dos conhecimentos (ABNT, 1986b).
Concepção do Sistema de Esgoto
A concepção de um sistema de esgoto é realizada na fase inicial do projeto, e
consiste no “conjunto de estudos e conclusões referentes ao estabelecimento
de todas as diretrizes, parâmetros e de�nições necessárias e su�cientes para
a caracterização completa do sistema a projetar” (TSUTIYA; ALEM SOBRINHO,
2000, p. 5).
Segundo Tsutiya e Alem Sobrinho (2000), seus objetivos são:
Identi�car qualquer fator interveniente no sistema de esgoto.
Diagnosticar o sistema existente na situação atual e para futuras
demandas.
Estabelecer os parâmetros básicos.
Pré-dimensionar as unidades do sistema.
Escolher a melhor alternativa, segundo estudo de concepção.
Estabelecer as diretrizes gerais do projeto.
Estimar os serviços que devem ser realizados na fase de projeto.
Parte indispensável na concepção de um sistema de esgoto é o estudo de
concepção, que tem como objetivo comparar vários arranjos dos diferentes
elementos de um sistema, a �m de escolher a opção com a melhor solução
técnica, econômica, �nanceira e social. Para normatizar esse procedimento,
há a ABNT-NBR 9.648/1986, “Estudo de concepção de sistemas de esgoto
sanitário” (ABNT, 1986a).
Lembre-se da importância de acompanhar essa e outras normas, pois há
diferença nos tipos de projetos. Os sistemas urbanos estudados, uma vez
�nalizados, passam a fazer parte da infraestrutura pública, por isso é preciso
manter certa uniformidade nos processos e nos elementos dos sistemas.
No estudo de concepção devem ser realizadas várias atividades, que têm
como objetivo estabelecer parâmetros de comparação entre os diferentes
arranjos, concluindo-se com a de�nição pela melhor opção. As primeiras
atividades do estudo pretendem estabelecer o marco de referência por meio
do qual o sistema vai ser implantado, com quesitos como:
Descrever a região, de�nir se são necessárias plantas topográ�cas,
levantar informações como: dados dos recursos hídricos, descrição
das características físicas (relevos do solo, informações
meteorológicas, informações geológicas, informações �uviométricas
e corpos receptores), dados demográ�cos, caracterização dos
acessos, do tipo de comunicação, da mão de obra, dos materiais de
construção e da energia elétrica, dados do sistema existente e de
outros sistemas públicos, uso da terra e legislação.
Delimitação da área do sistema de esgotamento projetado e das
bacias de esgotamento dentro dessa área.
Fixação do início de operação e do �m do alcance do plano.
Estimar e caracterizar as populações a serem atendidas ano a ano
segundo o alcance do plano do projeto, devendo estar em
concordância com os estudos demográ�cos e de uso de ocupação do
solo usados na projeção do sistema de abastecimento de água.
Em um segundo momento, devem ser con�guradas as propostas para que
sejam comparadas sob diferentes ópticas. Entre essas atividades, em cada
arranjo deve-se:
avaliar e caracterizar as cargas poluidoras do esgoto atual e futuras;
determinar e avaliar as condições dos corpos receptores, de sua
capacidade de depuração e do impacto ambiental de cada
concepção;
analisar o aproveitamento das instalações existentes em cada caso;
prede�nir os componentes das concepções e os traçados da rede de
esgoto;
de�nir os critérios para custos de operação, manutenção e
reparação, para a comparação econômica junto a investimentos e
despesas de cada opção.
Os tipos de avaliações e considerações dependerão das dimensões e
características do sistema e da área, sendo a melhor opção qualitativa e
quantitativa aquela que passe a ser detalhada em um projeto,para, no �nal,
ser implantada e operada.
Tsutiya e Alem Sobrinho (2000) colocam como ponto importante no
delineamento de um sistema de esgoto a concepção do traçado da rede.
Distinguem-se três tipos:
Rede perpendicular : típica nas cidades próximas a um rio, e
esgotam nesse sentido. Chama-se assim em razão de os coletores-
troncos chegarem perpendicularmente a um interceptor que vai no
sentido do rio.
Rede leque : para terrenos acidentados ou tipo vale, nos quais o
coletor principal vai pelo centro do vale ou depressão e os coletores
secundários vão chegando até o principal, formando uma espécie de
leque ou espinha de peixe.
Rede radial ou distrital : usado para cidades planas; separa-se cada
distrito ou setor o esgotamento, dirigindo-o desde o ponto baixo de
cada distrito para outro distrito ou para a estação de tratamento.
Na maioria dos casos, a de�nição do traçado da rede vai estar estreitamente
relacionada à topogra�a da cidade e à sua lógica de esgotamento, a qual tem
como objetivo juntar em um único ponto toda a água para tratamento, ou
para ser recalcada a outro ponto onde será tratada.
praticar
Vamos Praticar
Leia o trecho a seguir.
“O �uxo de esgotos que uma tubulação lança em um poço de visita, ou outro órgão
acessório, corre por canaletas situadas no fundo. Essas canaletas orientam o �uxo,
possibilitando ao projetista concentrar mais ou menos vazão em determinados
coletores”.
TSUTIYA, M. T.; ALEM SOBRINHO, P. Coleta e transporte de esgoto sanitário . 2.
ed. Rio de Janeiro: Abes, 2000. p. 17.
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta a sequência lógica das partes de
um sistema esgoto.
a) ETE; Emissário; Coletor-tronco.
b) Coletor principal; ETE; interceptor.
c) Ligação predial; coletor secundário; ETE.
d) Coletor-tronco; coletor principal; coletor secundário.
e) Ligação predial; coletor principal; coletor secundário.
Como comentamos no começo da unidade, vamos estudar o sistema
separador absoluto, que coleta e transporta esgoto sanitário e água de
in�ltração. Mesmo assim, em certas unidades deve ser considerada uma
parcela de água pluvial, devido à contribuição parasitária e a outras desse
tipo.
Características dos Esgotos
A ABNT-NBR 9.648/1986 de�ne “esgoto sanitário” como “despejo líquido
constituído de esgotos doméstico e industrial, água de in�ltração e
contribuição pluvial parasitária” (ABNT, 1986a, p. 1). Seu estudo divide-se em
dois grandes grupos, segundo suas características: esgotos domésticos e
esgotos industriais .
O esgoto doméstico é mais homogêneo, sendo produto das atividades
realizadas em residências, comércios, prédios públicos e qualquer outro lugar
no qual se realizem atividades como preparação de alimentos, higiene
Vazões de EsgotoVazões de Esgoto
pessoal, limpeza de roupa e outros tipos de atividades similares àquelas
realizadas em uma residência. Além da água, esse tipo de esgoto contém
urina, papel higiênico, fezes, comida, sabão etc. (JORDÃO; PESSÔA, 2011).
O esgoto tem uma parcela de água de in�ltração, que entra no sistema via
órgãos acessórios e conexões entre tubulações. Mais adiante, veremos como
é feito o cálculo dessa contribuição.
saibamais
Saiba mais
O artigo recomendado visa desenvolver o
tema do saneamento básico a partir de uma
perspectiva diferente do típico enfoque
técnico, longe de fórmulas e cálculos,
desenvolvendo modelos de planejamento
baseados nos impactos no meio ambiente e
na saúde pública. Trata-se de uma leitura
introdutória para os interessados no tema do
saneamento básico. Para saber mais, acesse
o link a seguir.
Fonte: Soares, Bernardes e Cordeiro Netto
(2002).
ACESSAR
Em sua maioria, os esgotos domésticos contêm água (perto de 99,9%); a
pequena fração restante é composta por sólidos orgânicos e inorgânicos,
suspensos e dissolvidos, e microrganismos. Para fazer referência aos volumes
de água, usamos o termo “vazões”, tipicamente com medidas em litros por
segundo (l/s) ou metros cúbicos por dia (m3/d); já as características físico-
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-311X2002000600026&lng=en&nrm=iso
químico-biológicas são expressas em concentrações: miligrama entre litro
(mg/l) ou gramo por metro cúbico (g/m3). Outros parâmetros físicos, como
temperatura, odor, cor e turbidez, estão relacionados com outros tipos de
grandezas.
No Quadro 3.1 são apresentados alguns parâmetros usados para a
caracterização da qualidade dos esgotos domésticos e do seu potencial
poluidor, base para a determinação do tratamento.
Quadro 3.1 - Parâmetros de qualidade para classi�cação do esgoto
Fonte: Adaptado de Nuvolari (2011).
Por outro lado, o esgoto industrial tem características mais heterogêneas,
pois, dependendo dos processos realizados, pode ter poluentes próprios de
sua atividade (JORDÃO; PESSÔA, 2011), como, por exemplo: tintas,
hidrocarbonetos e outros elementos particulares que não poderiam ser
incorporados ao esgoto doméstico, pois precisam de tratamentos especiais
de que as ETEs convencionalmente não dispõem. Indústrias podem despejar
Parâmetros de qualidade
Físicos Químicos Biológicos
Temperatura
Odor
Cor
Turbidez
Sólidos Totais (ST)
Sólidos Dissolvidos
Totais (SDT)
Sólidos Suspensos
Totais (SST)
Matéria orgânica
Matéria inorgânica:
areia e minerais
Nitrogênio total
Fósforo
pH
Alcalinidade
Cloretos
Óleos e graxas
Organismo
patógenos: sapró�tos,
comensais,
simbiontes, parasitos,
bactérias, vírus,
protozoários e
helmintos.
Indicadores de
contaminação fecal:
coliformes totais e
fecais, e escherichia
coli .
unicamente águas de banheiros e cozinhas e águas próprias do processo
industrial já tratadas, sempre e quando autorizado pela prestadora de
serviços local. No presente material, trataremos unicamente do esgoto
doméstico
Cálculo das Vazões de Esgoto
O cálculo das vazões de uma rede de esgoto deve ser realizado por trecho,
fazendo um acumulado dessas vazões segundo o �uxo da rede até obter a
vazão de projeto, que signi�ca a vazão que será tratada na ETE. Para todos os
trechos deve ser calculada a vazão inicial (Qi), no começo do projeto, e vazão
�nal (Qf), no �m do alcance do plano.
A ideia de considerar o início e �m do projeto tem como objetivo analisar o
funcionamento da rede nas duas condições extremas: no começo do projeto,
com uma população inicial (pequena), re�etindo a menor demanda do
serviço, e no caso contrário, quando a população está em seu ponto máximo,
com demanda máxima.
Na inexistência de medições de vazão utilizáveis no projeto, a vazão inicial de
um trecho da rede pode ser calculada com a seguinte expressão da ABNT
(1986b):
Onde:
Qi: contribuição média inicial de esgoto doméstico (l/s)
k2: coe�ciente de máxima vazão horária. Segundo ABNT (1986b),
k2=1,5.
I: contribuição de in�ltração (l/s)
Qci: contribuição singular inicial (l/s)
Na mesma situação, a vazão �nal de um trecho da rede pode ser calculada
usando a expressão da ABNT (1986b):
Qi = (k2 ⋅ ) +  I  +   QciQi
−−
∑
Onde:
Qf: contribuição média �nal de esgoto doméstico (l/s)
k1: coe�ciente de máxima vazão diária. Segundo ABNT (1986b)
k1=1,2.
k2: coe�ciente de máxima vazão horária. Segundo ABNT (1986b)
k2=1,5.
I: contribuição de in�ltração (l/s)
Qcf: contribuição singular �nal (l/s)
Qf = (k1 ⋅ k2 ⋅ )+  I  +   QcfQf
−−−
∑
A contribuição média inicial ou �nal de esgoto doméstico é calculada de
um modo parecido com a vazão média de consumo da rede de
abastecimento, pois o conceito é o mesmo, mas, dessa vez, é aplicado um
coe�ciente de retorno, que signi�ca quanto do que foi consumido da rede de
água volta para o esgoto. A expressão geral é:
Onde:
reflita
Re�ita
Os coe�cientes de majoração k1 e k2
são multiplicados para representar o
maior pico de vazão na rede no ano (
k1*k2Qm= KQm= 1,8Qm). Esse
coe�ciente k pode ser diminuído para
coletores principais e interceptores,
pois, como citam Jordão e Pessoa:
Para as grandes cidades, ou
para as grandes bacias de
contribuição, a variação da
vazão é amortecida: instalação na qual é armazenada temporariamente
a água de esgoto antes de ser recalcada. Suas dimensões devem
estar alinhadas com o funcionamento do sistema de recalque para
evitar a septicidade do esgoto retido; seu desenho geométrico deve
evitar zonas sem circulação do �uxo, o depósito de sedimentos e a
formação de vórtices (TSUTIYA; ALEM SOBRINHO, 2000).
Tubulação de recalque/sucção : deve considerar a melhor solução
técnico-econômica; usa-se a fórmula de Bresse para de�nir o
diâmetro mais econômico (PORTO, 2006).
Conjunto motor-bomba : esse elemento depende das
características hidráulicas de:
vazão de recalque : deve considerar as variações diárias da vazão
a�uente para de�nição dos períodos de funcionamento das
bombas.
altura manométrica : deve considerar o envelhecimento e a
perda de capacidade de transporte das tubulações, além das
variações no poço de sucção.
NPSH disponível : deve considerar todas as situações possíveis de
funcionamento segundo as características do esgoto (TSUTIYA;
ALEM SOBRINHO, 2000).
Devido à importância do sistema, toda estação elevatória deve considerar um
conjunto motor-bomba de respaldo com capacidade su�ciente para recalcar
a vazão máxima. Para garantir seu contínuo funcionamento, deve ser
instalado um gerador de emergência.
Além das partes constituintes citadas, formam ainda o sistema: canal
a�uente, extravasor, medidor de vazão, registros, válvulas, comportas,
controle e alarme.
Dimensionamento
O dimensionamento está de�nido principalmente por vazões a�uentes e sua
variação no dia e nos anos de funcionamento do projeto, pois, como foi dito,
o projeto começa com uma vazão inicial muito menor que a vazão no �m do
alcance do plano.
Para o dimensionamento do poço de sucção, Nuvolari (2011) propõe a
de�nição do volume útil do poço:
Onde:
Vu ( ): volume útil, nível máximo e mínimo de operação das bomba
T (min): tempo de um ciclo (tempo de parada mais funcionamento)
dado pelo fabricante
Qr ( ): vazão de recalque, igual a 2 vezes a vazão máxima
e�uente (Qf) para o mínimo T
V u  =  
Qr ⋅ T
4
m3
/minm3
Com esse volume útil é possível calcular o volume efetivo e, assim, corroborar
a condição do tempo de detenção, que deve ser menor que 30 minutos. Faz-
se isso com a fórmula (NUVOLARI, 2011):
Onde:
Ve ( ): volume efetivo, compreendido entre o fundo do poço, na
tomada das bombas, e o nível médio de operação
Td (min): tempo de detenção médio no poço de sucção
Qi ( ): vazão média inicial sem nenhum fator de reforço
Para a tubulação de recalque, usa-se a fórmula de Bresse (TSUTIYA; ALEM
SOBRINHO, 2000), que considera o diâmetro econômico, ou seja, aquele que
equilibra custos de implantação e operação:
Onde:
Dr (m): diâmetro de recalque
Qr ( ): vazão de recalque
K: coe�ciente de Bresse. Parâmetro que depende de materiais, mão
de obra, custo da eletricidade etc. Recomenda-se um K entre 1,20 e
0,85 para velocidades entre 1,0 e 1,5 m/s (TSUTIYA; ALEM SOBRINHO,
2000). Mesmo assim, deve-se analisar caso a caso. A ABNT-NBR
12.208/1992 recomenda velocidades entre os limites de 0,60 e 3,00
m/s.
Para a tubulação de sucção, usa-se o diâmetro superior obtido pela fórmula
de Bresse, a �m de diminuir perdas de energia e problemas de cavitação.
Contudo, é comum que as bombas de esgoto trabalham afogadas, sendo em
muitos casos recomendado pelo fabricante um mínimo nível de afogamento
para seu funcionamento, dimensão que deve ser considerada no cálculo do
Td  =  
V e
Qi
m3
/minm3
Dr  =  K Qr
−−−√
/sm3
poço de sucção. Em muitos casos a bomba não tem tubulação de sucção,
estando imersa no esgoto.
Outras recomendações para o dimensionamento e o projeto de estações
elevatórias devem ser revisadas na norma ABNT-NBR 12.208/1992 - “Projeto
de estações elevatórias de esgoto sanitário”.
Além das recomendações de dimensionamento citadas, deve-se atentar ao
fato de que as EEEs precisam considerar as variações da vazão a�uente ao
longo do projeto, pois elas vão recalcar a vazão inicial (Qi) e �nal (Qf); por esse
motivo, a estação deve ter �exibilidade de crescer com a vazão.
praticar
Vamos Praticar
As estações elevatórias de esgoto têm uma função muito importante na rede de
esgoto, pois as paradas não programadas podem ter importantes impactos na
comunidade ou no meio ambiente, com o vazamento de esgoto sem tratamento.
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica qual é uma medida de segurança
para o funcionamento das EEEs.
a) Utilização da fórmula de Bresse para o cálculo das tubulações de recalque.
b) Utilização do diâmetro superior imediato da tubulação de recalque para a
tubulação de sucção.
c) Utilização de dois conjuntos motor-bomba que consigam recalcar a vazão
máxima.
d) Considerar tempos de detenção no poço de sucção menor que 30
minutos.
e) O NPSH disponível deve considerar todas as situações possíveis.
indicações
Material
Complementar
LIVRO
Esgoto Sanitário: Coleta, Transporte,
Tratamento e Reúso Agrícola
Editora : Blucher
Ariovaldo Nuvolari
ISBN : 9788521205685
Comentário : A presente recomendação de leitura traz
aspectos hidráulicos, ambientais e sanitários que vão
consolidar seus conhecimentos sobre os sistemas de
esgotamento sanitário, abrangendo todos os estágios
dos esgotos, desde sua coleta até seu tratamento e
uso.
WEB
Desta Água Não Beberei
Ano : 2015.
Comentário : Infelizmente, o crescimento da
população não foi acompanhado pelo crescimento e
pela cultura do saneamento básico em muitos lugares
do Brasil. Nesse documentário, veja os efeitos das
atividades humanas sobre o meio ambiente quando
não são realizados processos de saneamento básico
sobre os despejos dessas atividades.
Para conhecer mais, acesse o vídeo a seguir.
ACESSAR
https://www.youtube.com/watch?v=yErc22fBudg&t=555s
conclusão
Conclusão
Nesta unidade conhecemos a importância dos sistemas de esgotamento
sanitário, tendo em vista as características poluidoras do esgoto residencial.
Compreendemos como redes coletoras, receptores, emissários, estações
elevatórias e estações de tratamento trabalham em conjunto para coleta,
transporte, tratamento e disposição do esgoto.
Temos focado nosso estudo no cálculo e no dimensionamento de dois
elementos que trabalham sob condições diferentes, nas redes coletoras, na
lâmina livre, nas estações elevatórias e no conduto forçado. Em primeiro
lugar, foi necessário compreender as diferentes vazões do projeto, pois elas
modelam as condições iniciais do projeto, com uma menor demanda, e as
condições de funcionamento crítico, ao �nal do alcance do projeto.
referências
Referências
Bibliográ�cas
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9.648 : Estudo de
concepção de sistemas de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1986a.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9.649 : Projeto de
redes coletoras de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1986b.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12.208 : Projeto de
estações elevatórias de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1992.
JORDÃO, E. J.; PESSOA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos . 6. ed. Rio
de Janeiro: Abes. 2011.
NUVOLARI, A. Esgoto sanitário : coleta, transporte, tratamento e reuso
agrícola. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2011. 565 p.
PORTO, R. M. Hidráulica básica . 4. ed. Projeto Reenge, EESC/USP, 2006.
SOARES, S. R. A.; BERNARDES, R. S.; CORDEIRO NETTO, O. de M. Relações
entre saneamento, saúde pública e meio ambiente: elementos para
formulação de um modelo de planejamento em saneamento. Cad. Saúde
Pública , Rio de Janeiro, v. 18, n. 6, p. 1713-1724, dez. 2002. Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-
311X2002000600026&lng=en&nrm=iso . Acesso em: 23 abr. 2020.
TSUTIYA, M. T.; ALEM SOBRINHO, P. Coleta e transporte de esgoto sanitário
. 2. ed. Rio de Janeiro: Abes, 2000.
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-311X2002000600026&lng=en&nrm=iso
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-311X2002000600026&lng=en&nrm=iso: instalação na qual é armazenada temporariamente
a água de esgoto antes de ser recalcada. Suas dimensões devem
estar alinhadas com o funcionamento do sistema de recalque para
evitar a septicidade do esgoto retido; seu desenho geométrico deve
evitar zonas sem circulação do �uxo, o depósito de sedimentos e a
formação de vórtices (TSUTIYA; ALEM SOBRINHO, 2000).
Tubulação de recalque/sucção : deve considerar a melhor solução
técnico-econômica; usa-se a fórmula de Bresse para de�nir o
diâmetro mais econômico (PORTO, 2006).
Conjunto motor-bomba : esse elemento depende das
características hidráulicas de:
vazão de recalque : deve considerar as variações diárias da vazão
a�uente para de�nição dos períodos de funcionamento das
bombas.
altura manométrica : deve considerar o envelhecimento e a
perda de capacidade de transporte das tubulações, além das
variações no poço de sucção.
NPSH disponível : deve considerar todas as situações possíveis de
funcionamento segundo as características do esgoto (TSUTIYA;
ALEM SOBRINHO, 2000).
Devido à importância do sistema, toda estação elevatória deve considerar um
conjunto motor-bomba de respaldo com capacidade su�ciente para recalcar
a vazão máxima. Para garantir seu contínuo funcionamento, deve ser
instalado um gerador de emergência.
Além das partes constituintes citadas, formam ainda o sistema: canal
a�uente, extravasor, medidor de vazão, registros, válvulas, comportas,
controle e alarme.
Dimensionamento
O dimensionamento está de�nido principalmente por vazões a�uentes e sua
variação no dia e nos anos de funcionamento do projeto, pois, como foi dito,
o projeto começa com uma vazão inicial muito menor que a vazão no �m do
alcance do plano.
Para o dimensionamento do poço de sucção, Nuvolari (2011) propõe a
de�nição do volume útil do poço:
Onde:
Vu ( ): volume útil, nível máximo e mínimo de operação das bomba
T (min): tempo de um ciclo (tempo de parada mais funcionamento)
dado pelo fabricante
Qr ( ): vazão de recalque, igual a 2 vezes a vazão máxima
e�uente (Qf) para o mínimo T
V u  =  
Qr ⋅ T
4
m3
/minm3
Com esse volume útil é possível calcular o volume efetivo e, assim, corroborar
a condição do tempo de detenção, que deve ser menor que 30 minutos. Faz-
se isso com a fórmula (NUVOLARI, 2011):
Onde:
Ve ( ): volume efetivo, compreendido entre o fundo do poço, na
tomada das bombas, e o nível médio de operação
Td (min): tempo de detenção médio no poço de sucção
Qi ( ): vazão média inicial sem nenhum fator de reforço
Para a tubulação de recalque, usa-se a fórmula de Bresse (TSUTIYA; ALEM
SOBRINHO, 2000), que considera o diâmetro econômico, ou seja, aquele que
equilibra custos de implantação e operação:
Onde:
Dr (m): diâmetro de recalque
Qr ( ): vazão de recalque
K: coe�ciente de Bresse. Parâmetro que depende de materiais, mão
de obra, custo da eletricidade etc. Recomenda-se um K entre 1,20 e
0,85 para velocidades entre 1,0 e 1,5 m/s (TSUTIYA; ALEM SOBRINHO,
2000). Mesmo assim, deve-se analisar caso a caso. A ABNT-NBR
12.208/1992 recomenda velocidades entre os limites de 0,60 e 3,00
m/s.
Para a tubulação de sucção, usa-se o diâmetro superior obtido pela fórmula
de Bresse, a �m de diminuir perdas de energia e problemas de cavitação.
Contudo, é comum que as bombas de esgoto trabalham afogadas, sendo em
muitos casos recomendado pelo fabricante um mínimo nível de afogamento
para seu funcionamento, dimensão que deve ser considerada no cálculo do
Td  =  
V e
Qi
m3
/minm3
Dr  =  K Qr
−−−√
/sm3
poço de sucção. Em muitos casos a bomba não tem tubulação de sucção,
estando imersa no esgoto.
Outras recomendações para o dimensionamento e o projeto de estações
elevatórias devem ser revisadas na norma ABNT-NBR 12.208/1992 - “Projeto
de estações elevatórias de esgoto sanitário”.
Além das recomendações de dimensionamento citadas, deve-se atentar ao
fato de que as EEEs precisam considerar as variações da vazão a�uente ao
longo do projeto, pois elas vão recalcar a vazão inicial (Qi) e �nal (Qf); por esse
motivo, a estação deve ter �exibilidade de crescer com a vazão.
praticar
Vamos Praticar
As estações elevatórias de esgoto têm uma função muito importante na rede de
esgoto, pois as paradas não programadas podem ter importantes impactos na
comunidade ou no meio ambiente, com o vazamento de esgoto sem tratamento.
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica qual é uma medida de segurança
para o funcionamento das EEEs.
a) Utilização da fórmula de Bresse para o cálculo das tubulações de recalque.
b) Utilização do diâmetro superior imediato da tubulação de recalque para a
tubulação de sucção.
c) Utilização de dois conjuntos motor-bomba que consigam recalcar a vazão
máxima.
d) Considerar tempos de detenção no poço de sucção menor que 30
minutos.
e) O NPSH disponível deve considerar todas as situações possíveis.
indicações
Material
Complementar
LIVRO
Esgoto Sanitário: Coleta, Transporte,
Tratamento e Reúso Agrícola
Editora : Blucher
Ariovaldo Nuvolari
ISBN : 9788521205685
Comentário : A presente recomendação de leitura traz
aspectos hidráulicos, ambientais e sanitários que vão
consolidar seus conhecimentos sobre os sistemas de
esgotamento sanitário, abrangendo todos os estágios
dos esgotos, desde sua coleta até seu tratamento e
uso.
WEB
Desta Água Não Beberei
Ano : 2015.
Comentário : Infelizmente, o crescimento da
população não foi acompanhado pelo crescimento e
pela cultura do saneamento básico em muitos lugares
do Brasil. Nesse documentário, veja os efeitos das
atividades humanas sobre o meio ambiente quando
não são realizados processos de saneamento básico
sobre os despejos dessas atividades.
Para conhecer mais, acesse o vídeo a seguir.
ACESSAR
https://www.youtube.com/watch?v=yErc22fBudg&t=555s
conclusão
Conclusão
Nesta unidade conhecemos a importância dos sistemas de esgotamento
sanitário, tendo em vista as características poluidoras do esgoto residencial.
Compreendemos como redes coletoras, receptores, emissários, estações
elevatórias e estações de tratamento trabalham em conjunto para coleta,
transporte, tratamento e disposição do esgoto.
Temos focado nosso estudo no cálculo e no dimensionamento de dois
elementos que trabalham sob condições diferentes, nas redes coletoras, na
lâmina livre, nas estações elevatórias e no conduto forçado. Em primeiro
lugar, foi necessário compreender as diferentes vazões do projeto, pois elas
modelam as condições iniciais do projeto, com uma menor demanda, e as
condições de funcionamento crítico, ao �nal do alcance do projeto.
referências
Referências
Bibliográ�cas
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9.648 : Estudo de
concepção de sistemas de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1986a.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9.649 : Projeto de
redes coletoras de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1986b.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12.208 : Projeto de
estações elevatórias de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1992.
JORDÃO, E. J.; PESSOA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos . 6. ed. Rio
de Janeiro: Abes. 2011.
NUVOLARI, A. Esgoto sanitário : coleta, transporte, tratamento e reuso
agrícola. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2011. 565 p.
PORTO, R. M. Hidráulica básica . 4. ed. Projeto Reenge, EESC/USP, 2006.
SOARES, S. R. A.; BERNARDES, R. S.; CORDEIRO NETTO, O. de M. Relações
entre saneamento, saúde pública e meio ambiente: elementos para
formulação de um modelo de planejamento em saneamento. Cad. Saúde
Pública , Rio de Janeiro, v. 18, n. 6, p. 1713-1724, dez. 2002. Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-
311X2002000600026&lng=en&nrm=iso . Acesso em: 23 abr. 2020.
TSUTIYA, M. T.; ALEM SOBRINHO, P. Coleta e transporte de esgoto sanitário
. 2. ed. Rio de Janeiro: Abes, 2000.
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-311X2002000600026&lng=en&nrm=iso
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