ENGENHARIA CIVILENGENHARIA CIVIL

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSOTRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

AlunosAlunos

Eder Botta RodriguesEder Botta Rodrigues

Klecio Larry Teixeria CorreiaKlecio Larry Teixeria Correia

Banca ExaminadoraBanca Examinadora

OrientadorOrientador

Profº Engº Ivo Nicolielo Antunes JúniorProfº Engº Ivo Nicolielo Antunes Júnior

Engº Marco Aurélio Saraiva ChakurEngº Marco Aurélio Saraiva Chakur

AgradecimentosAgradecimentos

A Deus, pela vida e oportunidade concedida;A Deus, pela vida e oportunidade concedida;

Ao Profº Engº Ivo Nicolielo Antunes Júnior, pela Ao Profº Engº Ivo Nicolielo Antunes Júnior, pela disposição, orientação, amizade e paciência dispensada a disposição, orientação, amizade e paciência dispensada a este trabalho;este trabalho;

Ao Engº Chakur, pela disponibilidade de avaliar nosso Ao Engº Chakur, pela disponibilidade de avaliar nosso trabalho.trabalho.

PROJETO DE IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE PROJETO DE IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DO DISTRITO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DO DISTRITO DE PRUDÊNCIO DE MORAES, MUNICÍPIO DE GENERAL PRUDÊNCIO DE MORAES, MUNICÍPIO DE GENERAL SALGADO, SOB A ÓTICA DA CETESB E DEPRNSALGADO, SOB A ÓTICA DA CETESB E DEPRN

TemaTema

Justificativa do TemaJustificativa do Tema

PRETENDEMOS COM ESTE TRABALHO UNIR A PRETENDEMOS COM ESTE TRABALHO UNIR A TEORIA COM A PRÁTICA, INICIANDO ASSIM O DIA-TEORIA COM A PRÁTICA, INICIANDO ASSIM O DIA-A-DIA DE NOSSA PROFISSÃO.A-DIA DE NOSSA PROFISSÃO.

IntroduçãoIntrodução

O distrito de Prudêncio de Moraes está contido à bacia de drenagem do ribeirão Talhado, afluente da margem esquerda do rio São José dos Dourados, Unidade Hidrográfica de Gerenciamento de Recursos Hídricos – UGRHI 18, São José dos Dourados.

O Ribeirão Talhado segundo o decreto 10755 de 22 Novembro de 1977, enquadra-se como sendo de classe 2. A vazão Q7,10 no futuro ponto de lançamento dos efluentes tratados da Estação de Tratamento de Esgotos – ETE, é de 367,00 l/s para uma área de drenagem de 219,38 km2.

Relevo e Bacia HidrográficaRelevo e Bacia Hidrográfica

Seu relevo faz parte do Planalto Central Paulista e tem como feições características amplas e médias colinas de estrutura sedimentar em altitudes de 420 metros.

A rede hidrográfica pertence à Bacia do São José dos Dourados e os vários córregos e ribeirões da região se dirigem para o norte, desaguando no Ribeirão Talhado.

ClimaClima

Situado nos limites extremos da Zona Intertropical, seu clima é tropical temperado, o possuindo quatro estações do ano bem distintas. O verão (novembro a março), além de muito quente com médias máximas diárias cerca de 31°C e sujeito a registros de 40°C, é também muito chuvoso, apresentando grandes excedentes de água (500 mm em média), embora esteja muito sujeito ao inverno (maio a agosto), além de razoavelmente frio (média das mínimas de 12°C a 14°C) e ocorrências de geadas pouco intensas, não são muito secas. Os demais meses são de transição sazonal.

Características UrbanasCaracterísticas Urbanas

O distrito de Prudêncio de Moraes apresenta topografia suave, com urbanização uniforme, constituída de 10 quadras, sendo que a topografia da Rua João Prudêncio da Cunha, apresenta topografia desfavorável que lhe empresta o aspecto de distrito não planejado pois temos que elaborar a construção de uma estação elevatória de esgoto.

O distrito apresenta aspecto agradável, entretanto possui esgoto correndo a céu aberto, com ruas arborizadas sem pavimentação e com poucas calçadas não dotadas de guias e sarjetas na sua totalidade.

Caracterização Sócio-econômicaCaracterização Sócio-econômica

A principal atividade da região é a agricultura diversificada, com predominância para o cultivo de cana e com algumas plantações de café e tomate. Existem, ainda, atividades ligadas à pecuária, com animais de corte e de leite.

O comércio local é incipiente, existindo 14 pequenos estabelecimentos que atendem apenas as situações emergenciais; para atender demandas maiores, a população se desloca para a cidade de General Salgado à 32 km de distância e a Pontalinda à 10,00 Km.

Uso e Ocupação do SoloUso e Ocupação do Solo

A ocupação do solo se deu de forma semelhante à da grande maioria das cidades do interior paulista, existindo uma área central onde se localiza o comércio principal e alguns edifícios públicos, e o restante da cidade, onde é predominante o uso residencial. Há uma predominância de residências de padrão médio-baixo, envolvidas, em alguns pontos por casas do tipo popular.

Classificação dos ConsumidoresClassificação dos Consumidores Segundo informações obtidas junto à Gerência Divisional de Jales, existiam no início do corrente ano as seguintes classes de consumidores com seus respectivos números de ligações:

Classe de Consumidores

Residencial Comercial Industrial Público Misto

152 02 0 03 03

Não foram identificadas ligações que possam ser consideradas como de grandes consumidores.

Energia ElétricaEnergia Elétrica

A energia elétrica de Prudêncio de Moraes é fornecida pela ELEKTRO através da Sub estação Jales, localizada no município de Jales.

A distribuição em Alta Tensão é feita em 13.800 Volts, 60 Hz e a tensão de utilização em Baixa Tensão é de 220 Volts/127 Volts.

Sistema de Abastecimento de Água Sistema de Abastecimento de Água ExistenteExistente

Prudêncio de Moraes é atendido por um sistema de abastecimento de água composta por 1(um) poço tubular profundo P1, com produção média totalizando 8,0m³/h e 1(um) reservatório de aço de 40m3.

Estudos DemográficosEstudos Demográficos

Para a elaboração dos estudos foi utilizado o estudo do SEADE contratado pela SABESP por apresentar melhor aderência aos dados populacionais existentes e por ser mais consistente com as atuais potencialidades do Município.

Atualmente a população do distrito está em 869 habitantes, sendo 636 urbano e 231 rurais. Para o ano de 2026 teremos na zona urbana 699 habitantes e 86 rurais.

Justificativa do EmpreendimentoJustificativa do Empreendimento

Atualmente o município não conta com sistema público de coleta e de tratamento de esgotos, e a implantação do empreendimento vem atender as necessidades da população quanto ao saneamento básico e ambiental na bacia do rio São José dos Dourados, do qual o ribeirão Talhado, é afluente.

Características do EmpreendimentoCaracterísticas do Empreendimento

População de ProjetoPopulação de Projeto

O quadro 1 apresenta a projeção para a população que será atendida pela ETE com índice de atendimento de 100% dos esgotos coletados.

Quadro I População urbana atendida pelo projeto

Ano População atendida (hab.)

2005 699

2010 *

* Como a taxa de crescimento da comunidade é negativa, optou-se por projetar a ETE, pela população atual, que é de 699 habitantes.

Critérios e Parâmetros de ProjetoCritérios e Parâmetros de Projeto

O projeto foi desenvolvido levando-se em consideração os seguintes fatores:

áreas disponíveis para implantação da estação de tratamento.

grau de tratamento necessário, determinado em função do corpo receptor e das características de uso a jusante do ponto de lançamento do efluente final;

custo de execução das obras; custo de operação e manutenção

Os parâmetros básicos adotados na elaboração do projeto estão descritos a seguir.

Período de ProjetoPeríodo de Projeto

Considerando-se o prazo de 1 ano para a execução das obras do sistema de tratamento, tem-se para o início de plano o ano de 2006 e de fim de plano o ano de 2026.

Todas as unidades componentes do sistema de esgotos sanitários foram dimensionadas para as vazões de fim de plano.

Tratamento a ser ImplantadoTratamento a ser Implantado

REATOR ANAERÓBIO REATOR ANAERÓBIO COMPARTIMENTADO ECOLÓGICOCOMPARTIMENTADO ECOLÓGICO

O Reator Anaeróbio O Reator Anaeróbio Compartimentado EcológicoCompartimentado Ecológico

IntroduçãoIntrodução

Um dos processos que tem sido muito estudado é o anaeróbio, que tem se mostrado capaz de degradar até mesmo compostos de difícil decomposição.

O reator tem configuração geométrica que permite que a águas residuárias atravesse regiões de elevada concentração de microorganismos, pois as chicanas obrigam o esgoto a se movimentar descendente e ascendentemente.

Esta condição hidrodinâmica não exige dispositivos de separação de fase, e também dificulta o arraste de microrganismos, além de ser propicia à formação de grânulos.

Além da redução de custos pela não utilização do separador de fases (presente no UASB), este tipo de reator não possui agitadores, ou equipamentos que consumam muita energia, o que se traduz em economia.

O reator com chicanas pode suportar tanto cargas altas como baixas de DBO, pois possui elevada estabilidade e capacidade de reabilitação, podendo apresentar boa remoção de DBO e de DQO (85 a 95%); além da possibilidade de separação de fases, o que pode tornar o processo mais rápido (mesma remoção a tempos de detenção hidráulicos menores).

Devido á sua configuração e a ausência do separador de gases, estes reatores podem ser construídos com pequenas alturas, conseguindo-se assim sua construção em diferentes locais. Podem ser instalados em grande numero, distribuídos em pequenas comunidades, concentrados, modulados, tratando grande volume de águas residuárias.

Sistema Vantagens

Reator Filtro Anaeróbio Compartimentado ecológico

- Elevada eficiência na remoção de DBO e DQO (85 a 95%)

- Baixos requisitos de área

- Baixos custos de implantação e operação

- Não possui consumo de energia

- Não necessita meio suporte

- Construção, operação e manutenção simples

- Baixíssima produção de lodo

- Estabilização do lodo no próprio reator

- Boa desidratabilidade do iodo

- Necessita apenas do contato da desinfecção com cloro em pastilhas

- Rápido reinício após período de paralisação

Aspectos Relevantes do ReatorAspectos Relevantes do Reator

FluxogramaFluxograma

O Reator Anaeróbio Compartimentado O Reator Anaeróbio Compartimentado (Reator com Chicanas)(Reator com Chicanas)

Planta Baixa de um Reator Planta Baixa de um Reator Anaeróbio CompartimentadoAnaeróbio Compartimentado

Esquema de Cortes (CHICANAS)Esquema de Cortes (CHICANAS)

Generalidades Sobre a Digestão Generalidades Sobre a Digestão AnaeróbiaAnaeróbia

Como os mais importantes são os microorganismos, a digestão anaeróbia se fundamenta essencialmente num processo de estabilização da matéria orgânica biodegradável, na ausência de oxigênio dissolvido, realizado em etapas, por diversas bactérias com diversas funções que, que atuam conjuntamente. Se simplificada, a digestão anaeróbia, é descrita como um processo de duas fases da matéria orgânica presente no meio: formação de ácidos orgânicos (fase ácida) e produção de metano (fase metanogênica), que ocorrem após a hidrólise da matéria orgânica complexa.

No entanto, as reações que compõem o processo de digestão anaeróbia são mais numerosas e complexas, resultando diversos produtos intermediários, que ainda estão sendo pesquisados para uma melhor análise de suas atuações e funções no processo.

Considerações Gerais do SistemaConsiderações Gerais do Sistema

O reator é alimentado com esgoto sanitário proveniente da rede publica e está submetido a uma caixa de areia e a um gradeamento preliminar.

AlimentaçãoAlimentação

O Reator proposto dispõe de chicanas verticais, interligadas por tubulações que distribuem o líquido de uma chicana para outra, formando câmaras. O líquido apresenta movimentos ascendentes e descendentes dentro do reator, atravessando regiões com elevada concentração de microorganismos ativos, que se formam junto ao fundo do reator.

Processo de TratamentoProcesso de Tratamento

Estas câmaras funcionam como reatores, e o efluente de uma serve como afluente da outra subseqüente e finalmente entra numa caixa de equalização que passará por um filtro anaeróbio biologicamente compartimentado repetindo o processo anteriormente descrito, o afluente filtrado de um serve como afluente filtrado do outro, com passagem obrigatória numa caixa disposta com pastilha de cloro onde o esgoto terá um pequeno contato com este meio.

Um dos segredos do negócio do filtro biológico anaeróbio compartimentado é o anel palm. Consistindo de um tubo de plástico tipo dreno, mantendo uma granulometria constante.

Filtro Biológico Anaeróbio Filtro Biológico Anaeróbio CompartimentadoCompartimentado

RemoçõesRemoções

Remoção de DBO – 85%Remoção de DBO – 85%

Remoção de DQO – 80%Remoção de DQO – 80%

Remoção de SS - 95%Remoção de SS - 95%

Remoção de COLIFÓRMES -90%.Remoção de COLIFÓRMES -90%.

Uso das Águas do Ribeirão TalhadoUso das Águas do Ribeirão Talhado

Em visita realizada a campo, não foi observado uso das águas à montante do atual ponto de lançamento e à jusante deste, o uso predominante observado foi o de dessedentação de animais.

DimensionamentoDimensionamento

Memória de CálculoMemória de Cálculo

Reator anaeróbio compartimentado NBR 7229/93 substitui à NBR 7229/82 de 1/11/1993; Concepção; 03 unidades de reator filtro anaeróbio compartimentado ecológico; 02 módulos 1ª etapa com 250 habitantes cada; 01 módulo 2ª etapa com 250 habitantes cada

• População contribuição ao sistema= 250 pessoas• Contribuição per capta de esgotos (c) =130l/hab.dia• Contribuição per capta de lodo fresco (Lf) =1,0 l/hab. dia • Estimativa da contribuição diária de esgotos Q• Q=NxC = 250hab x 130 l / hab.dia = 32.500 l /dia.• Acima de 9.000 l /d a NBR determina TDH=0,5 H=12,00• Estabelecimento da taxa de acumulação de lodo no tanque K, que é função do intervalo de limpeza previsto e da temperatura

ambiente.• Adotamos t>20ºC intervalo entre limpeza do tanque de 01 ano.• V = 1000 +N x(C x TDH+LF x k) ONDE

V= VOLUME ÚTIL (L)• N= Número de pessoas ou unidades de contribuição (hab. ou unid.)• C= Contribuição de esgotos (l/ hab. ou l/unid.).

TDH= Tempo de detenção hidráulicas• Lf = contribuição de lodo fresco, l/hab.d ou l/unid.d

K= taxa de acumulação de lodo V = 1000 +250 x(130 x 0,5+1 x 97,00) =41,50 m3

O ProjetoO Projeto

Sondagem do Sub-soloSondagem do Sub-solo

Sistema de Coleta, Emissário e Sistema de Coleta, Emissário e Caminhamento até a ETECaminhamento até a ETE

Perfil I do Terreno – Distrito ao ReatorPerfil I do Terreno – Distrito ao Reator

Perfil II do Terreno – Distrito ao ReatorPerfil II do Terreno – Distrito ao Reator

Perfil III do Terreno – Distrito ao ReatorPerfil III do Terreno – Distrito ao Reator

Emissários e Estação de TratamentoEmissários e Estação de Tratamento

Reator Anaeróbio Compartimentado Reator Anaeróbio Compartimentado (Estrutural)(Estrutural)

Estação de TratamentoEstação de TratamentoReator e Filtro Anaeróbio Compartimentados Reator e Filtro Anaeróbio Compartimentados

Ecológico (Lay-out – Básico)Ecológico (Lay-out – Básico)

O reator foi executado com os materiais básicos da construção civil, tijolos, areia, pedra, cimento, aços e laje pré-fabricada, com divisões em tijolos, que constituem as chicanas, formando um total de 05 câmaras.

Execução do ReatorExecução do Reator

Etapas da ConstruçãoEtapas da Construção

Placa de ApresentaçãoPlaca de Apresentação

CaminhamentoCaminhamento

Local de ImplantaçãoLocal de Implantação

Poço de visita do EmissárioPoço de visita do Emissário

Emissário 1Emissário 1

Entrada FiltroEntrada Filtro

Inicio do Filtro CompartimentadoInicio do Filtro Compartimentado

FiltroFiltro

Tubo ColetorTubo Coletor

Entrada Chicana Entrada Chicana

Saída ChicanaSaída Chicana

Suporte para o anel palm Suporte para o anel palm

Anel PalmAnel Palm

ConclusãoConclusãoComo o tratamento dos efluentes é fundamental para o bem estar do meio, torna-se cada vez mais importante a busca por novas tecnologias neste seguimento.

De acordo com o que foi apresentado, concluímos que o Reator anaeróbio é sem sombra de duvida o método de tratamento mais econômico, pois não consome energia para completar a operação satisfatoriamente.

Na execução do mesmo não é necessária a utilização de mão de obra especializada nem mesmo equipamentos complexos, sendo assim qualquer que seja a localidade torna-se possível sua realização.

Um ponto que ao nosso ver é fundamental, é o baixo custo, que torna o Reator atraente para todos os seguimentos interessados em tratar seus efluentes.