Fossa Séptica, filtro anaeróbico e Sumidouro - Exemplo de cálculo

As fossas sépticas são unidades de tratamento primário de esgoto doméstico nas quais são feitas a separação e transformação da matéria sólida contida no esgoto. Existem vários tipos de de fossas, alguns já patenteados. Fisicamente consistem basicamente em uma caixa impermeável onde os esgotos domésticos se depositam. Pois, em grandes obras devemos ter sempre um controle 100% rigoroso, desta forma se sabemos da procedência e o controle de como a fossa tá sendo feita, então podemos adotar as mesma, caso contrário devemos sempre dimensionar e executar (construir) as mesmas na obra.

Nele, microrganismos existentes naturalmente nos esgotos, mineralizam parte da matéria orgânica, gerando lodo (que deve ser retirado, pelo menos, uma vez ao ano), gases, escuma e efluente.

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A fossa séptica de concreto é indicada para locais onde não há um saneamento básico com os mínimos padrões de qualidade, já que são unidades primárias de tratamento que garantem um ambiente mais saudável.


Crédito da imagem:http://www.arccol.com.br/fossa-septica-de-concreto.html

Observações Importantes

As fossas sépticas não devem ficar muito perto das moradias (para evitar mau cheiro) nem muito longe (para evitar tubulações muito longas). A distância recomendada é de 4 metros. 

Elas devem ser construídas do lado do banheiro, para evitar curvas nas canalizações. Também devem ficar num nível mais baixo do terreno e longe de poços ou de qualquer outra fonte de captação de água (no mínimo 30 metros de distância), para evitar contaminações, no caso de um eventual vazamento. O tamanho da fossa séptica depende do número de pessoas da moradia. Ela a dimensionada em função de um consumo media de 200 litros de água por pessoa, por dia. Porem a capacidade nunca deve ser inferior a 1000 litros. As fossas sépticas podem ser de dois tipos: 

-Pré-moldadas
-Feitas no local (Recomendada para Grandes Obras)

Execução

A execução fossa séptica feita na obra começa pela escavação do buraco onde a fossa vai ficar enterrada no terreno. 

O fundo do buraco deve ser compactado, nivelado e coberto com uma camada de 5 cm de concreto magro, (1 saco de cimento, 8 latas de areia, 11 latas de brita e 2 latas de água, a lata de medida a de 18 litros) sobre o concreto magro é feito uma laje de concreto armado de 6 cm de espessura (1 saco de cimento, 4 latas de areia, 6 latas de brita e 1,5 lata de água), malha de ferro 4.2 a cada 20 cm.

As paredes são feitas com tijolo maciço, ou cerâmico, ou com bloco e concreto. Durante a execução da alvenaria, já devem ser colocados os tubos de entrada e saída da fossa (tubos de 100 mm) e deixa ranhuras para encaixe das placas de separação das câmaras, caso de fossa retangular.

As paredes internas da fossa devem ser revestidas com argamassa a base de cimento (1 saco de cimento, 5 latas de areia e 2 latas de cal).

A fossa séptica circular, na qual apresenta maior estabilidade, utiliza-se para retentores de escuma na entrada e na saída, Tês de PVC de 90 graus com diâmetro de 100 mm.

Na fossa séptica retangular a separação das câmaras (chicanas) e a tampa da fossa são feitas com placas pré-moldados de concreto.

Para a separação das câmaras são necessárias cinco placas: duas de entrada e três de saída. Essas placas têm quatro centímetros de espessura e a armadura em forma de tela.

A tampa é subdividida em placas, para facilitar a sua execução e até a sua remoção placas com 5 cm de espessura e sua armação também é feita em forma de tela. 

O que é o Filtro Anaeróbio e como funciona

São estações de tratamento primário de esgotos sanitários, geralmente com forma prismática, seção quadrada ou retangular, com fundo falso em concreto armado, cheios de pedra britada graduada, nos quais os efluentes procedentes das fossas sépticas são distribuídos de maneira a sofrerem maior oxidação e, conseqüentemente, maior ação bacteriana. Os efluentes dos filtros são, geralmente, conduzidos a um curso d’água. Isto torna obrigatória a inspeção periódica da qualidade desses efluentes e a manutenção dos filtros, através da troca do material filtrante (brita graduada).

As principais limitações dos filtros anaeróbios decorrem do risco de obstrução do leito (entupimento ou colmatação dos interstícios) e do volume relativamente grande devido ao espaço ocupado pelo material inerte de enchimento.

As finalidades do material de enchimento são: permitir o acúmulo de grande quantidade de biomassa, com o conseqüente aumento do tempo de retenção celular; melhorar o contato entre os constituintes do despejo afluente e os sólidos biológicos contidos no reator; atuar como uma barreira física, evitando que os sólidos sejam carreados para fora do sistema de tratamento; e ajudar a promover a uniformização do escoamento no reator. (ANDRADE NETO et all ,1999b).

O material mais utilizado para enchimento de filtros anaeróbios no Brasil é a pedra britada Nº 4, que é um material muito pesado e relativamente caro, devido ao custo da classificação granulométrica.

Outros materiais já foram estudados e experimentados no enchimento de filtros anaeróbios no Brasil: gomos de bambu (COUTO e FIGUEIREDO, 1993; NOUR et all, 2000); escória de alto forno de siderúrgicas (CHERNICHARO, 1997); vários tipos e granulometria de pedras (ANDRADE NETO et all, 1999c); tijolos cerâmicos vazados comuns e anéis de Eletroduto corrugado de plástico (ANDRADE NETO et all, 2000). Estes estudos têm demonstrado que anéis de Eletroduto (conduíte cortado) é um bom material para enchimento de filtros anaeróbios. Os filtros anaeróbios mais usuais têm fluxo ascendente ou descendente. Nos filtros de fluxo ascendente o leito é necessariamente submerso (afogado). Os de fluxo descendente podem trabalhar afogados ou não. Aparentemente, os filtros com fluxo descendente afogado assemelham-se funcionalmente aos de fluxo ascendente, com algumas facilidades operacionais.

Atualmente há entendimento entre vários autores de que, em filtros anaeróbios com leito submerso (afogado), independentemente do sentido do fluxo, a estabilização da matéria orgânica deve-se principalmente aos sólidos acumulados nos interstícios do material de enchimento.

Filtros anaeróbios constituem uma tecnologia ainda em franco desenvolvimento. A busca de alternativas para o material de enchimento, que é responsável pela maior parcela dos custos e pelo volume, e o aperfeiçoamento de detalhes construtivos, incluindo o sentido do fluxo e a facilidade de remoção do lodo em excesso, são os aspectos que merecem maior atenção.

Apenas os filtros com fluxo ascendente têm sido significativamente aplicados ao tratamento de esgotos e pesquisados. Pouco se conhece sobre os filtros anaeróbios de fluxo descendente com leito afogado (submersos).

O que é o Sumidouro e como funciona

É um poço sem laje de fundo que permite a penetração do efluente da fossa séptica no solo. O diâmetro e a profundidade dos sumidouros dependem da quantidade de efluentes e do tipo de solo. Mas, não deve ter manos de 1m de diâmetro e mais de 3m de profundidade, para simplificar a construção. Os sumidouros podem ser feitos com tijolo maciço ou blocos de concreto ou ainda com anéis pré-moldados de concreto.

A construção de um sumidouro começa pela escavação do buraco, a cerca de 3m da fossa séptica e num nível um pouco mais baixo, para facilitar o escoamento dos efluentes por gravidade. A profundidade do buraco deve ser 70 cm maior que a altura finas do sumidouro. Isso permite a colocação de uma camada de pedra, no fundo do sumidouro, para infiltração mais rápida no solo, e de uma camada de terra, de 20cm, sobre a tampa do sumidouro.

Os tijolos ou blocos só devem ser assentados dom argamassa de cimento e areia nas juntas horizontais. As juntas verticais devem ter espaçamentos(no caso de tijolo maciço de um tijolo), e não devem receber pré-moldados, eles devem ser apenas colocados uns sobre os outros, sem nenhum rejuntamento, para permitir o escoamento dos efluentes.

A laje ou tampa do sumidouro pode ser feita com uma ou mais placas pré-moldadas de concreto, ou executada no próprio local, tendo o cuidado de armar em forma de tela.

Exemplo Prático

- Projetar o TQ, FA e Sumidouro para um edifício com 8 pavimentos tipo, térreo pilotis, com 4 apartamentos por pavimentos, padrão médio de acordo com os dados abaixo:

1. Profundidade do coletor na entrada do TQ e igual 0,70m

2. Distância mínima do fundo das unidades ao lençol d’’água e igual 1m.

3. Diâmetro do coletor Ф150mm, declividade 1%.

4. Desnível entre o NA do TQ e do FA é Δh = 0,20m.

5. Distancia média entre FA e Sumidouro 10m.

6. Coeficiente de percolação do solo K=0,08 m3 / m2.dia.

7. Período de limpeza de 4 anos.

1º Passo: Determinação do Numero de contribuintes (N)do Numero de contribuintes (N)

- Edifício com 8 Pavimentos tipo com 4 apartamentos por pavimentos, Padrão

Médio(2 Dormitórios sendo um de Casal, Sala, Cozinha, Banheiro, Área de Serviço),

Logo Admitindo 5 pessoa por apartamento e Mais 5 Pessoas da Administração

condominial e mais 1% de Visitas temos:

N = 8 x 4 x 5 + 5 + 0,01(8 x 4 x 5) = 166,6 = 167 Pessoas

2º Passo: Determinação das contribuições unitárias de esgoto(C) e de Lodo

Fresco (Lf)

- Tomando a Resistência com padrão Médio Temos Pela Tabela 1 NBR7229/1993

os seguintes valores:

C = 130 litros/dia x pessoa

Lf = 1 litros/dia x pessoa

3º Passo: Determinação do período de detenção (T)

- Para a determinação do período de detenção consulta-se a tabela 2

(NBR7229/1993). Porém, antes disso é preciso calcular a contribuição diária, obtida

a partir do produto entre a contribuição diária por pessoa vezes o número de

pessoas.

C(diária) = N x C = 167 x 130 = 21710 litros/dia

Tomando 21710 litros/dia como contribuição diária consulta-se a Tabela 2

(NBR7229/1993) e Obtemos:

T = 0,50 dias

4º Passo: Determinação da taxa de acumulação total de lodo(K), por intervalo

entre limpeza e temperatura de mês mais frio.

- Admitindo um valor de temperatura média para o mês mais frio do ano,

compreendendo t>200, para o caso de Belém – PA, e um intervalo entre limpeza da

fossa de 4 anos, consulta-se a tabela 3 (NBR7229/1993), obtém-se K = 177 dias

5ºPasso: Cálculo do volume útil (V)

V = 1000 + N (C x T + K x Lf) – NBR7229/1993

- Colocando os dados obtidos nos passos anteriores, temos:

V= 1000 + 167(130 x 0,50 + 177 x 1)

V = 41414 litros V = 41,414 m3

6º Passo: Determinação das dimensões

- Conforme os dados acima Têm:

Profundidade Mínima(m)(NBR7229) (metros) = 1,80m

Profundidade Máxima(m)(NBR7229) (metros) = 2,80m

4,30 = 0,75 + h + 1,00 ► h = 2,55 m

h = 2,55m, está entre a profundidade mínima e profundidade máxima, então será o

adotado para o dimensionamento das dimensões da fossa.Em caso de h fosse

maior ou menor de que as dimensões especificada pela norma se adotaria as

especificações verificada acima.

2 ≤ L/B ≤ 4(NBR7229)

Solução Tipo Prismática

L = 2B                                                     L = 4B

L x B x 2,55 41,414                                L x B x 2,55 41,414

2B x B x 2,55 41,414                              4B x B x 2,55 41,414

B 8,12                                                       B 4,06

B 2,85m L 5,70m                                      B 2,01m L 8,04m

L 5,70m                                                    L 8,04m

B 2,85m                                                    B 2,01m

h 2,55m                                                     h 2,55m

Solução Tipo Cilíndrica

h = 2,55m

π.D2 .h/4== 41,414

D = 4,55m

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Tamanho: 1,25mb

Páginas:41

Fonte: P.P.E.A. - Projeto Permanente de Educação Ambiental

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Referências Bibliográficas

[1] CREDER, Hélio. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC .
6ª Edição.Rio de Janeiro.2006.

[2] JORDÃO, Eduardo Pacheco & PESSÔA, Constantino Arruda.
Tratamento de Esgotos Domésticos. ABES. 3ª Edição. Rio de Janeiro
1995.

[3] NBR 7229/1993- Projeto, construção e operação de sistemas de
Tanques sépticos.


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Fonte:pesquisa google

Mais informações/imagens: http://200.199.118.135/orse/esp/ES00112.pdf

http://materiadocurso.blogspot.com.br/2011/05/fossa-septica-filtro-anaerobico-e.html