Aula 10 a 12_Aguas Residuais

7/29/2019 Aula 10 a 12_Aguas Residuais

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PROJECTO DE SANEAMENTOAula 10 - Sumrio

AULA 10SI STEMAS DE DRENAGEM DE GUAS RESI DUAI S

Evoluo histrica de sistemas de saneamento.

Situao actual em Portugal.

Constituio de sistemas (components).

Saneamento [A10.1]

. Exemplos de sistemas de saneamento (examples).

Tipos de sistemas (types).

Traado em planta (layout).

Concepo de sistemas (planning).


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REFERNCIA A ASPECTOS HISTRICOS

3000 AC Mohengo-Doro (civilizao Hindu, actualmente Paquisto)

1000 a 3000 AC Cnosso, Creta

500 AC Cloaca Mxima Romana (cloacarium e curatores clocarium)

1650 DC 1 Colector enterrado (Londres)

1800 DC Colectores/tneis de Paris1870 DC Primeiros sistemas separativos (Lenox e Memphis, USA) (separate systems)

SI STEMAS DE DRENAGEM DE GUAS RESI DUAI S

Evoluo Histri ca dos Sistemas

Runas de uma latrina pblica dosculo I, em Ephessos, Turquia

Visita em barco aos esgotos deParis, em 1896

Projecto de Saneamento [A10.2]


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REFERNCIA A ASPECTOS HISTRICOS EM PORTUGAL

D. Joo II (1400 DC) Limpeza dos canos

1755 Canalizao metdica, colectores unitrios em malha

Lisboa: colectores de casces, ou rateiros

1950 Setbal: canecos porta para recolha de excreta




Saimel (Pombalino) Casces


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Sc. XX Construo de Sistemas Separativos

1930 Porto

40as parte do Barreiro50as Beja, Caparica, Setbal,

C. Caparica rede de fibrocimento com juntas estanque

60as Viseu, Tomar,

60as, 70as Lisboa, Elvas,

80as Alcanena (fbricas de curtumes, despoluio do Alviela)

90as C. EstorilGrandes sistemas na regio de Lisboa: Alcntara, Chelas e Beirolas,Frielas, S. Joo da Talha, Quinta da BombaVale do Ave,





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EVOLUO DO TIPO DE SISTEMAS


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Sit uao act ual em Port ugal

BALANO DA IMPLEMENTAO DO PEAASAR 2000-2006: TAXAS DE ATENDIMENTO



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1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006

Nvel de atendimento em tratamento de AR

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Nvel de atendimento em drenagem de AR

A aprovao do PEAASAR 2007-2013 no final de 2006 veio definir novos objectivos ea estratgia com vista sua prossecuo:

Servir95% da populao com sistemas pblicos de abastecimento de gua;

Servir90% da populao com sistemas pblicos de drenagem de guas residuais.



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PROPOST

ATarifrio

EquilibradoProtector do Ambiente

Como dissuasor deconsumos excessivos

Auto/Sustentvel

Como garante da qualidadee continuidade do servio

Socialmente AceitvelComo bem essencial a vida e ao bem estar

SUSTENTABILIDADE ECONOMICA

E FINANCEIRA

SUSTENTABILIDADE ECONOMICA

E FINANCEIRA

SUSTENTABILIDADE

AMBIENTAL

SUSTENTABILIDADE

AMBIENTAL

SUSTENTABILIDADE SOCIALSUSTENTABILIDADE SOCIAL



DESAFIOS ACTUAIS (actual challenges)



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1- Redes interiores dos edifcios (pipes in the buildings)

a1) guas pluviais

a2) guas residuais domsticas, industriais e comerciais

2- Ramais de ligao rede geral de drenagem (house connections)

3- Rede geral de drenagem: colectores, cmaras de visita, sarjetas de passeio e/ousumidouros (em redes unitrias ou separativas de guas pluviais) (sewers, manholes,gutter, inlets).


Const it uio dos Sistemas


CONSTITUIO DOS SISTEMAS (Dec. Reg. n 23/95 Artigo 115)


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4- Estaes elevatrias e condutas de impulso. Cmaras de parafusos deArquimedes (pumping installations).




5- Emissrios e interceptores (trunk and interceptor sewers).

6- Estaes de tratamento (wastewater treatment plants).


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10- Obras especiais (special works).

11- Tneis(tunnels).

12- Lagoas de amortecimento e reteno (retention ponds).





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SISTEMA DE SANEAMENTO DA COSTA DO ESTORILSISTEMA DE SANEAMENTO DA COSTA DO ESTORIL

Pop. 920 000 hab

Interceptor principal: 1,5 m a 2,5 m, em 25 km

Vrias estao elevatrias e emissrios afluentes ao interceptor geral

ETAR Fase lquida enterrada, perto da Guia (Cascais), em beneficiao;fase slida no Outeiro da Lota, a 4 km. (WWTP)

Exutor Submarino para lanamento no mar (2700 m, 40 m de profundidade)(long sea outfall)


Exemplos dos Sist emas de Saneament o



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rea de atendimento do Sistema de Saneamento da Costa do Estoril (Concelhos de Oeiras,Cascais e parte de Sintra e Amadora).





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Representao esquemtica do Sistema de Saneamento da Costa do Estoril, com ointerceptor, emissrios afluentes (Jamor, Barcarena, etc.) e estaes elevatrias das zonasbaixas ().





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Unitrios (combined)

Constitudos por uma nica rede de colectores onde so admitidas conjuntamenteas guas residuais domsticas, comerciais e industriais, e guas pluviais; recolheme drenam a totalidade das guas a afastar dos aglomerados populacionais.

Separativos (separate)Constitudos porduas redes de colectores distintas, uma destinada drenagem das

guas residuais domsticas, comerciais e industriais, e uma outra drenagem dasguas pluviais ou similares.

Mistos (mixed)Constitudos pela conjugao dos dois tipos anteriores, em que parte da rede de

colectores funciona como sistema unitrio e a restante como sistema separativo.

Separativos parciais ou pseudo-separativos (partially separate)Em que se admite, em condies excepcionais, a ligao de guas pluviais de ptiosinteriores ao colector de guas residuais domsticas.


Tipos de sistemas de drenagem


Decreto Regulamentar n 23/95 Artigo 116


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Vantagens

globalmente menos oneroso.

de mais fcil construo.

Permite o tratamento de parte dos caudais pluviais.

Desvantagens

Os caudais em excesso, quando chove e ultrapassada a capacidadeda ETAR, so uma mistura de guas residuais comunitrias epluviais, pelo que a sua rejeio no meio aqutico pode acarretarproblemas de poluio e contaminao.

difcil manter condies hidrulicas de escoamento em tempo

seco (sedimentao de slidos em suspenso, riscos de formao degs sulfdrico, odores desagradveis e corroso do material doscolectores).

Quando ocorrem as primeiras chuvadas, aps uma prolongadaestiagem, afluem ETAR elevadas cargas poluentes.


Tipo de Sistema: Vantagens e inconvenient es

Sistema Unit rio Versus Separativo



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Tipos de sistemas de drenagem

Decreto Regulamentar n 23/95 Artigo 119: Novos sistemas

1 - Na concepo de sistemas de drenagem pblica de guas residuais

em novas reas de urbanizao deve, em princpio, ser adoptado osistema separativo.

2 - Em sistemas novos, obrigatria a concepo conjunta do sistemade drenagem de guas residuais domsticas e industriais e do sistemade drenagem de guas pluviais, independentemente de eventuaisfaseamentos diferidos de execuo das obras.

1 - Na remodelao de sistemas unitrios ou mistos existentes deve serconsiderada a transio para o sistema separativo.

Decreto Regulamentar n 23/95 Artigo 120: Remodelao desistemas existentes



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1 - A concepo dos sistemas de drenagem pblica de guas residuaisdeve passar pela anlise prvia e cuidada do destino final a dar aosefluentes, tanto do ponto de vista de proteco dos recursos naturaiscomo de sade pblica e de economia global da obra.

2 - Na drenagem de guas residuais domsticas e industriais deveprocurar-se um desenvolvimento da rede de colectores que possacobrir toda a rea a servir, minimizando os custos globais eprocurando que o escoamento dos efluentes se faa por via gravticade modo a favorecer a fiabilidade do sistema.

CONCEPO DOS SISTEMAS


Concepo de Sist emas de Drenagem



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Colectores e cmaras de visita em arruamentos no ncleo urbano

Emissrios e interceptores em regra, ao longo de linhas de vale (zonas baixas)

Traado condicionado pelo destino final das guas residuais

PRINCPIOS:

a) Distncia aos ncleos urbanos

a1) traado ao longo de vales (rios)

a2) traado ao longo da costa, como Estaes Elevatrias (proximidadedo oceano ou mares)

b) Afastamento da rejeio em zonas balneares

c) Rejeio em locais com boas condies de diluio e disperso


Concepo de Sist emas de Drenagem

Traado em Plant a (layout )



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PROJECTO DE SANEAMENTO

Aula 11 - Sumrio

AULA 11

SI STEMAS DE DRENAGEM DE GUAS RESI DUAI S(Cont.)


. Actividades e aspectos de projecto.

Dimensionamento hidrulico e sanitrio de colectores.

Implantao de colectores em vala e cmaras de visita.


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ACTIVIDADES NECESSRIAS E ETAPAS DO TRABALHO:

recolha de elementos de base para dimensionamento;

inqurito sobre os condicionalismos locais do projecto e sobre a rea urbanizadaabrangida;

escolha do tipo de sistema de drenagem mais adequado e do modo como se irprocessar o tratamento das guas residuais ou o seu destino final, assim como doscomponentes do sistema;

anlise de solues alternativas tcnico-economicamente viveis, a fim de encontraruma situao de compromisso que permita resolver os principais problemasexistentes;

dimensionamento hidrulico-sanitrio de todos os colectores, em dimetro e

inclinao, e de todos os outros componentes do sistema correspondentes ao traadoescolhido, para os caudais de projecto;

apresentao de peas escritas e desenhadas que permitam a execuo das obras esirvam de base para a sua conveniente explorao.


Aspectos de proj ecto a ter em cont a



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e) Traado do emissrio, ou emissrios.

f) Nveis freticos (problemas na execuo da obra e clculo dos caudais deinfiltrao).

g) Se estiverem previstas estaes elevatrias analisar se existe energia elctricae estudar a localizao do colector de recurso.

h) Mesmo que o projecto no inclua o estudo da estao de tratamento, analisara sua possvel localizao.

4. Localizao das cmaras de visita (ver aspectos a observar na localizao das

caixas de visita).

(continuao)



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ASPECTOS A OBSERVAR NA IMPLANTAO DOS COLECTORES

1 - A implantao dos colectores deve fazer-se no eixo da via pblica.

2 - Em vias de circulao largas e em novas urbanizaes comarruamentos de grande largura e amplos espaos livres e passeios,os colectores podem ser implantados fora das faixas de rodagem

mas respeitando a distncia mnima de 1 m em relao aos limitesdas propriedades.

3 - Sempre que se revele mais econmico, pode implantar-se umsistema duplo, com um colector de cada lado da via pblica.

4 - Na implantao dos colectores em relao s condutas de

distribuio de gua deve observar-se o disposto no n. 3 do artigo24.




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5 - Para minimizar os riscos de ligaes indevidas de redesou ramais, deve adoptar-se a regra de implantar o colector

domstico direita do colector pluvial, no sentido doescoamento.

6 - No permitida, em regra, a construo de qualqueredificao sobre colectores das redes de guas residuais,quer pblicas quer privadas.

7 - Em casos de impossibilidade, a construo de edificaessobre colectores deve ser feita por forma a garantir o seubom funcionamento e a torn-los estanques e acessveisem toda a extenso do atravessamento



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ASPECTOS A OBSERVAR NA LOCALIZAO DAS CMARAS DE VISITA

1 - obrigatria a implantao de cmaras de visita:

a) Na confluncia dos colectores;

b) Nos pontos de mudana de direco, de inclinao e de dimetro dos colectores;

c) Nos alinhamentos rectos, com afastamento mximo de 60 m e 100 m, conforme se

trate, respectivamente, de colectores no visitveis ou visitveis.

2 - Os afastamentos mximos referidos na alnea c) do nmero anterior podem seraumentados em funo dos meios de limpeza, no primeiro caso, e em situaesexcepcionais, no segundo.

Decreto Regulamentar n 23/95 Artigo 155 / Cmaras de visita



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ETAPAS DO ESTUDO: SNTESE

1. TRAADO DA REDE EM PLANTA

2. CLCULO DE CAUDAIS

3. DIMENSIONAMENTO HIDRULICO-SANITRIO ETRAADO DA REDE EM PERFIL LONGITUDINAL


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Determ inao de caudais de project o

CLCULO DE CAUDAIS


1 - Nos sistemas de drenagem de guas residuais domsticas e industriais, os caudaisde clculo correspondem geralmente aos que se prevm ocorrer no horizonte deprojecto, ou seja, os caudais mdios anuais afectados de um factor de pontainstantneo, a que se adiciona o caudal de infiltrao.

3 - Para o ano de incio da explorao do sistema deve ser feita a verificao das

condies hidrulico-sanitrias de escoamento.

Decreto Regulamentar n 23/95 Artigo 132: Caudais de clculo

Decreto Regulamentar n 23/95 Artigo 123: Factor de afluncia rede

1 - O factor de afluncia rede o valor pelo qual se deve multiplicar a capitao deconsumo de gua para se obter a capitao de afluncia rede de guas residuaisdomsticas.

2 - Os factores de afluncia rede devem ser discriminados por zonas de caractersticasidnticas, que so funo da extenso de zonas verdes ajardinadas ou agrcolas edos hbitos de vida da populao, variando geralmente entre 0,70 e 0,90.


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Determ inao de caudais de project o

4. Clculo do caudal de infiltrao

Usual considerar: 0 < Qi < Qm

De acordo com oArtigo 126 do DR 23/95: para D 300 mm ENTO: Qi = Qm

5. Clculo do caudal de ponta

Q pop = Fhx ( KrxPopulao x CapitaoAR)

sendo:

Fh - factor de ponta instantneo (varivel com a populao, de acordocom oArtigo 125 do DR 23/95);

Kr - coeficiente de afluncia que varia (normalmente) de 0,70 a 1,0, que

resulta de que nem toda a gua consumida drenada (perdas,regas, lavagens, etc.);

populao - do ano 0 para verificao de auto-limpeza;capitao - do ano horizonte para verificao da capacidade.

PopFh

605,1 +=



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1. Devero ser observadas as caractersticas dos caudais a escoar, a

sua variao, os seus valores extremos e as caractersticas dosslidos transportados;

2. Caudais caractersticos de dimensionamento:

a) de ponta no incio de explorao da rede, para a verificaodas condies de auto-limpeza;

b) de ponta no ano horizonte de projecto, para avaliar dacapacidade mxima do escoamento.

3. Auto-limpeza: condies de escoamento para o caudal de ponta(incio de explorao da rede), tais que os slidos depositados nashoras mortas possam ser arrastadas em horas de ponta.


CRITRIOS DE DIMENSIONAMENTO HIDRULICO-SANITRIO


Dimensionamento hidrulico-sanitrio


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4. Dimetro mnimo (Artigo 126 do DR 23/95)

D mn = 200 mm

5. Altura mxima do escoamento (Artigo 133 do DR 23/95):a) colectores domsticos

D 500 mm y mx/ D = 0,50

D > 500 mm y mx/ D = 0,75

b) colectores unitrios e separativos pluviais

y mx/ D = 1

6. Velocidade mxima de escoamento (Artigo 133 do DR 23/95):

V mx = 3 ms-1 para colectores domsticosV mx = 5 ms

-1 para colectores unitrios ou separativospluviais





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7. Inclinaes mnimas e mximas por razes construtivas

J mn = 0,3 % Regulamento Nacional (admitem-se inclinaesinferiores desde que seja garantido o nivelamento e o

poder de transporte)J mx = 15% Regulamento Nacional (salvo dispositivos

especiais de ancoragem do colector)

J mn = 1/ D (mm) Norma Europeia!

8. Critrio de auto-limpeza (Artigo 133 do DR 23/95): Velocidade doescoamento para o caudal de ponta no incio de explorao:

V ALimpeza = 0,6 ms-1 para colectores domsticos

V ALimpeza = 0,9 ms-1 para colectores unitrios ouseparativos pluviais

Sendo inviveis os limites referidos anteriormente, como sucede nos colectores decabeceira, devem estabelecer-se declives que assegurem estes valores limites para ocaudal de seco cheia.




Artigo 133 do DR 23/95


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1 cada troo entre duas caixas de visita deve ser dimensionadoiniciando-se os clculos por uma das caixas de visita de

cabeceira, caminhando de montante para jusante e no sepassando a qualquer troo de jusante sem ter concludo odimensionamento de todos os troos a montante;

2 a determinao do dimetro e da inclinao dos colectoresdeve ser feita em estreita ligao com o perfil longitudinal do

terreno, em funo das regras prticas enunciadas;

Critrio

no Imperativo

3 a altura e a velocidade de escoamento devem ser inferioresou iguais s mximas admissveis, para o caudal de ponta noano horizonte de projecto (Q fi);

4 a velocidade ou o poder de transporte devem ser superiores

ou iguais aos mnimos exigidos (auto-limpeza), para o caudalde ponta no incio de explorao da rede (Q in);

5 as inclinaes dos colectores devem estar compreendidasentre limites mnimos e mximos por razes construtivas.


PROCEDIMENTO E METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO




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Conhecidos Icolector, D e Qdim :

a) calcular (iterativamente)

b) determinary, S e V(pela equao da continuidade)



DIMENSIONAMENTO HIDRULICO DE CADA COLECTOR

1) MTODO ANALTICO

Q = Ksx S x R2/3x J1/2

Q = 2-13/3x Ksx-2/3 ( sin ) 5/3x D 8/3x J1/2

4,06,1

6,0

1 063,6 ns

nn DJK

Qsen +

+=



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Localizao e Traado de Colectores

ASPECTOS A OBSERVAR NO TRAADO EM PERFIL LONGITUDINAL

1. Sempre que possvel, adoptarinclinaes que minimizem o volume de escavao

(chegar a jusante com a profundidade mnima).2. Respeitarinclinaes mximas e mnimas (a discutir no dimensionamento hidrulico).

3. Profundidade de assentamento mnima, medida sobre o extradorso dos colectores,de 1,00 m (poder ser menor, em casos excepcionais).

4. Alinhamento dos colectores em perfil longitudinal:

a) Alinhar os colectores pelas geratrizes interiores superiores

b) Cota da linha de energia especfica a montante da C.V. igual cota da linha deenergia especfica a jusante mais uma dada queda na C.V. (caixa de visita).

5. Progresso crescente dos dimetros de montante para jusante da rede (RGCE)

6. Dimetro mnimo regulamentar (estipulado pelo RGCE em 200 mm).



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Trechos com que arrancam com aprofundidade mnima e

i mmima < i terreno < i mxima

Adoptar i terreno

Regra geral:i mnimo < i ideal < i mximo Adoptar i ideal


Seleco da I nclinao dos Colector es / Exemplos




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Adoptar i mnimo

Adoptar i mximo


Seleco da I nclinao dos Colector es / Exemplos



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1 - A profundidade de assentamento dos colectores no deve serinferior a 1 m, medida entre o seu extradorso e o pavimentoda via pblica.

2 - O valor referido no nmero anterior pode ser aumentado emfuno de exigncias do trnsito, da insero dos ramais deligao ou da instalao de outras infra-estruturas.

3 - Em condies excepcionais, pode aceitar-se umaprofundidade inferior mnima desde que os colectores sejam

convenientemente protegidos para resistir a sobrecargas.

3 - A implantao das condutas [de distribuio de gua] deve ser feita num plano superior

ao dos colectores de guas residuais e a uma distncia no inferior a 1 m, de forma agarantir proteco eficaz contra possvel contaminao, devendo ser adoptadasproteces especiais em caso de impossibilidade daquela disposio.




Localizao e Traado de Colectores



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Cmaras de Visit a / Solei ras, Quedas Suaves e Quedas Bruscas




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Cmaras de Visit a / Solei ras, Quedas Suaves e Quedas Bruscas



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SANEAMENTO

Aula 12

AULA 12VI SI TA DE ESTUDO

Saneamento [A12.1]

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