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Um estudo de caso sobre o dimensionamento e execução de tanque séptico e sumidouro em um residencial, revelando desconformidades com as normas e superdimensões do sumidouro, aumentando custos, dificultando a execução e riscos de contaminação. O texto também aborda a importância de tanque séptico na disposição de esgoto doméstico, sua manutenção e fatores que interferem no seu desempenho.
O que você vai aprender
Tipologia: Exercícios
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Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás para obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. Dr. Eraldo Henriques de Carvalho
Avaliação do dimensionamento e aspectos construtivos de um sistema fossa séptica e sumidouro ... 4
O conjunto tanque séptico e sumidouro, quando bem dimensionado e executado, podem trazer benefícios, mas este nem sempre é construído por pessoas qualificadas e de acordo com as normas vigentes. Além disso, as informações sobre os aspectos construtivos desses sistemas não se encontram compiladas, de forma a colaborar com os profissionais que atuam na área de saneamento e os alunos do curso de Engenharia Vivil. Tendo em vista a atual situação, surgiu a necessidade verificar, conforme as normas vigentes, o dimensionamento e a execução de um sistema tanque séptico e sumidouro. O estudo de caso foi realizado na construção de casas populares no Residencial Orlando de Morais, localizado na cidade de Goiânia. O trabalho apresenta como resultado a análise de todos os processos do conjunto tanque séptico e sumidouro, desde o seu projeto até a sua execução. Com o estudo de caso realizado, verificou-se que as tampas e as distâncias mínimas a serem obedecidas na construção do conjunto tanque séptico e sumidouro não estão de acordo com as normas e que o sumidouro do projeto implantado foi super dimensionado, elevando custos, dificultando a execução e aumentando os riscos de contaminação do lençol freático.
Palavras-chaves: fossa séptica, tanque séptico, sumidouro
Tabela 1 – Período de detenção dos despejos, por faixa de contribuição diária ............ 19
Tabela 2 - Taxa de acumulação total de lodo, em dias, por intervalo entre limpezas e temperatura do mês mais frio ......................................................................................... 20
Tabela 3 – Conversão de valores de taxa de percolação em taxa de aplicação superficial ........................................................................................................................................ 24
Tabela 4 - Apresentação dos valores do rebaixamento em função do tempo para o ensaio realizado em campo ........................................................................................................ 38
Tabela 5 – Tempo de duração para execução do tanque séptico .................................... 58
Tabela 6 – Tempo de duração para execução do sumidouro .......................................... 59
Tabela 7 – Orçamento do conjunto tanque séptico e sumidouro .................................... 59
O saneamento básico influencia diretamente nas condições de saúde da população. Segundo dados do IBGE (2007), de todo esgoto doméstico gerado no Brasil, apenas 51,3% é coletado pela rede pública. Nos locais não atendidos pela rede coletora são necessárias alternativas para suprir essa deficiência, melhorando a qualidade de vida dos habitantes e mantendo a harmonia com o meio ambiente.
Como solução para a falta de rede de coleta e tratamento de esgotos, tem-se algumas opções, entre elas a construção de tanque séptico e sumidouros, que são estruturas destinadas ao tratamento e disposição do esgoto dentro do próprio lote do morador.
Goiânia passa por um processo de expansão e a rede de esgoto municipal não tem conseguido acompanhar esse crescimento. Segundo a Companhia de Saneamento de Goiás (SANEAGO, 2010), atualmente a rede coletora pública atende a 76% da população goianiense.
O conjunto de tanque séptico e sumidouro, quando bem dimensionado e executado, podem trazer benefícios, mas por ser relativamente simples de se construir, nem sempre é executado por pessoas qualificadas e de acordo com as normas vigentes.
O loteamento Residencial Orlando de Morais, localizado na GO 404, no município de Goiânia, não é atendido por rede coletora de esgoto. Para atender a população de baixa renda e moradores das áreas de risco, no loteamento estão sendo construídas 479 casas populares, cada uma com o sistema individual de tanque séptico e sumidouro para tratamento e disposição final do esgoto gerado.
Diante do exposto acima, o presente trabalho visa avaliar o dimensionamento hidráulico e os aspectos construtivos das tanques e sumidouros, em fase de implantação.
Os registros de caráter históricos apontam como inventor do tanque séptico. Jean Louis Mouras que, em 1860, construiu, na França, um tanque de alvenaria, onde passava os esgotos, restos de comida e águas pluviais, antes de ir para o sumidouro. Este tanque fora aberto 12 anos mais tarde e não apresentava acumulada a quantidade de sólidos que foi previamente estimada em função da redução apresentada no efluente líquido do tanque. (FUNDAÇÃO NACIONAL DA SAÚDE, Cap. 03, p. 42)
A presença de água em abundância gera uma maior produção de esgoto. Para que esse esgoto obtenha uma destinação adequada é necessário verificar as condições à qual está sujeito, analisando: o tipo de solo, nível do lençol freático, vazão de esgoto produzido, etc.
O atual trabalho focaliza no dimensionamento e execução de tanque séptico e sumidouro destinados exclusivamente a esgoto doméstico, não aplicado a esgotos de origem industrial.
Tanques sépticos são estruturas de fluxo horizontal que tem a função de tratar o esgoto por processos de sedimentação, flotação e digestão anaeróbia.
É comum o uso do termo fossa séptica para referir às características de tanque séptico. A principal diferença, segundo ANDREOLI (PROSAB, 2009), está no fato do tanque séptico ser uma unidade de tratamento de esgotos acoplado a um dispositivo de infiltração dos efluentes líquidos no solo, enquanto a fossa séptica é utilizada para disposição final dos esgotos.
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O tanque séptico é uma caixa impermeável cilíndrica ou prismática, que tem a função de reter o esgoto por certo tempo para separar a matéria sólida (lodo de esgoto). A parte líquida do esgoto gerado é direcionada para o sumidouro ou para a vala de infiltração, que são estruturas permeáveis que permitem a infiltração do líquido do solo.
Ao mesmo tempo em que a construção do tanque séptico é uma alternativa para locais que não possuem rede de esgoto, ele necessita de manutenções periódicas para a retirada do lodo. O sistema de tanque séptico pode ser individual ou coletivo.
O sistema individual geralmente é adotado para unidades unifamiliares e é constituído por um tanque séptico e por um dispositivo de infiltração no solo, sendo mais utilizado para esse fim o sumidouro. Para que esse sistema funcione é necessário que o solo apresente boas condições de percolação e que o lençol freático tenha uma profundidade adequada para não ser contaminado.
O sistema coletivo necessita de uma grande área e de características adequadas do solo. Neste sistema todo o esgoto gerado se destina a um único tanque séptico, sendo mais comum sua construção em vilas e loteamentos.
Os tanques sépticos podem ser de Câmara Única ou de Câmaras em Série (ou Múltipla):
a) Tanque séptico de câmara única: possui apenas um compartimento, onde na parte superior ocorrem processos de sedimentação e de flotação e digestão da escuma, e na parte inferior o acúmulo e digestão do lodo sedimentado.
b) Tanque séptico de câmara em série: possui dois ou mais compartimentos contínuos, dispostos seqüencialmente, no sentido do fluxo do líquido e interligados adequadamente, nos quais devem ocorrer processos de sedimentação, flotação e digestão.
c) Tanque séptico com câmaras sobrepostas: são tanques com divisões internas que constituem duas câmaras dispostas verticalmente. Este sistema possui placas
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Para o bom funcionamento do tanque séptico, recomenda-se a instalação de caixa de gordura na canalização que conduz despejos da cozinhas. A retenção da gordura gerada evita a colmatação do sumidouro, aumentando sua vida útil.
Os principais fatores que interferem no desempenho do tanque séptico são:
a) Variação da vazão;
b) Geometria do tanque (prismática ou circular);
c) Dispositivos de entrada e saída;
d) Compartimentos (número de câmaras);
e) Condições de operação.
Segundo a NBR 7229 (ABNT, 1993), o sistema de tanque séptico somente é indicado para áreas que não possuem rede coletora de esgoto, como alternativa de tratamento de esgoto em locais que possuem rede de esgoto ou para retenção prévia dos sólidos sedimentáveis.
Para o uso correto do tanque séptico, são necessárias manutenções periódicas para limpeza, destacando para esse fim as empresas chamadas “limpa fossa”, que são empresas privadas contratadas diretamente pelos usuários para realizar a retirada do lodo que se concentra no sistema e proceder a sua disposição final.
A NBR 7229 (ABNT, 1993) estabelece que o tempo de limpeza do tanque séptico deve ser o mesmo previsto em projeto, mas permite o aumento ou uma diminuição no intervalo caso ocorram variações nas vazões previstas.
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A norma ainda recomenda que a limpeza do tanque séptico não seja completa com a finalidade de manter as bactérias para continuar o tratamento, para este fim deve- se deixar cerca de 10% do volume de lodo existente. Antes de qualquer operação no interior dos tanques, deve-se deixar sua tampa aberta por no mínimo 5 minutos, prevenindo o risco de explosões e intoxicação proveniente dos gases produzidos no tanque séptico.
Com a finalidade de manter a boa qualidade das águas superficiais e subterrâneas e a segurança executiva do tanque séptico, algumas medidas devem ser observadas, como as distâncias mínimas do muro, de cisternas e do lençol freático.
O uso do tanque séptico não é indicado para coleta de águas pluviais e de despejos que possam causar reações adversas ao processo de tratamento do esgoto, que podem ser causadas por grandes variações na vazão e por produtos químicos.
Segundo a NBR 7229 (ABNT, 1993), para a construção do tanque séptico devem ser consideradas as seguintes distâncias horizontais mínimas (consideradas da face externa até ao ponto mais próximo do elemento considerado):
a) 1,5 m de construções, divisas do terreno, poços e ramal predial de água;
b) 3 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água;
c) 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.
A altura depende do volume útil do tanque, sendo que para valores inferiores a 6 m³ adota-se uma profundidade útil entre 1,2 e 2,2 m.
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c) Contribuição de lodo fresco: é a contribuição diária de lodo fresco por pessoa. A NBR 7229 (ABNT, 1993) especifica como sendo igual a 1 litro por pessoa por dia.
d) Período de detenção de despejos: é o período em que o esgoto fica retido no tanque séptico. Ele varia de acordo com o volume da contribuição diária de despejos. A NBR 7229 (ABNT, 1993) considera o tempo de detenção de 1 dia para contribuição diária de até 1500 litros (ver tabela 1)
Tabela 1 – Período de detenção dos despejos, por faixa de contribuição diária (Fonte: NBR 7229, 1993) e) Taxa de acumulação de lodo: representa a taxa de acumulação de lodo digerido em dias e é equivalente ao tempo de acumulação do lodo fresco. Essa taxa está relacionada com a média de temperatura do mês mais frio e com o intervalo de limpeza do tanque séptico. A normalização brasileira sugere os seguintes valores para taxa de acumulação de lodo (ver tabela 2)
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Tabela 2 - Taxa de acumulação total de lodo, em dias, por intervalo entre limpezas e temperatura do mês mais frio
O volume útil total do tanque séptico deve ser calculado pela equação 2.1:
ᡈ = 1000 + ᡀ ∗ 㐵ᠩ ∗ ᡆ + ᠷ ∗ ᠸ〳㐹 (2.1)
Em que:
V = volume útil (L)
N = número de pessoas ou unidades de contribuição
C = contribuição de despejos (L/pessoa.dia)
T = período de detenção (dias)
K = taxa de acumulação de lodo digerido (em dias), equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco
Lf = contribuição de lodo fresco (L/pessoa.dia)
A estrutura do tanque séptico deve ser resistente a todas as solicitações as quais está submetida. Segundo a NBR 7229 (1993), em tanques de até 6 m³ a sua estabilidade pode ser garantida com o uso de:
a) Tijolo furado;
