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ABES - Associao Brasileira de Engenharia Sanitria e Ambiental 47

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITRIA E AMBIENTAL

ALTERNATIVA TECNOLGICA PARA VALAS DE INFILTRAO

Cicero Onofre de Andrade Neto(1)

Engenheiro Civil. Mestre em Engenharia Civil com concentrao emSaneamento. Professor da Universidade Federal do Rio Grande doNorte, Membro do Grupo Coordenador do PROSAB - Programa dePesquisas em Saneamento Bsico (FINEP/CNPq/CEF).Myrian Thereza Fernandes de LimaEngenheira Civil. Especializada em Engenharia de Sistemas Urbanos,Eng. da Companhia de guas e Esgotos do Rio Grande do Norte -CAERN.

Endereo(1): Av. Miguel Alcides Arajo, 1893 - Natal - RN - CEP: 59078-270 - Brasil -Tel: (084) 217-6173 - Fax: (084) 215-3703 - e-mail: [email protected]

RESUMO

Valas de infiltrao, utilizadas para infiltrar no solo efluentes de sistemas de tratamentode esgotos, consistem basicamente de condutos no estanques (usualmente tubosperfurados) envolvidos com pedras britadas e alinhados no interior de valas recobertas,com baixa declividade. O conduto distribui o efluente ao longo da vala, propiciando suainfiltrao subsuperficial.

Considerando-se a enorme quantidade de sistemas locais de destino de esgotos porinfiltrao no solo, percebe-se que as valas de infiltrao poderiam ter larga aplicao,pois em muitos casos seriam a opo tcnica mais adequada. Constata-se, contudo, queso pouco utilizadas, porque carecem de melhor formulao tecnolgica e custos maiscompetitivos.

Este trabalho apresenta uma experincia bem sucedida, e devidamente investigada, dautilizao de tijolos cermicos vazados na execuo de valas de infiltrao, substituindoos materiais normalmente utilizados como conduto de distribuio (manilhas cermicas;tubos de PVC corrugados perfurados para drenagem; ou tubos de PVC comuns furadosmanualmente), constituindo uma alternativa tecnolgica vantajosa, tanto econmica comofuncionalmente.

A concluso da pesquisa, embora simples e at esperada, reveste-se de importnciaporque apresenta uma alternativa tecnolgica de fcil excusso, eficaz e de baixo custo,comprovando suas vantagens em escala real.

PALAVRAS-CHAVE: Valas de Infiltrao, Alternativa Tecnolgica.

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INTRODUO

A evoluo do conhecimento tcnico e cientfico somente contribui efetivamente para odesenvolvimento quando aplicado em inovaes tecnolgicas.

Sem diminuir a importncia da pesquisa cientfica (pesquisa bsica), h que se dar maiorateno e divulgao s experimentaes prticas (pesquisa aplicada) que resultam eminovaes tecnolgicas, constituindo alternativas de custo mais baixo e maior eficcia.

Valas de infiltrao, utilizadas para infiltrar no solo efluentes de sistemas de tratamentode esgotos, consistem basicamente de condutos no estanques (usualmente tubosperfurados) envolvidos com pedras britadas e alinhados no interior de valas recobertas,com baixa declividade. O conduto distribui o efluente ao longo da vala, propiciando suainfiltrao subsuperficial.

So aplicadas, com vantagens, quando a camada superficial do solo tem maior capacidadede infiltrao que as camadas inferiores, ou quando o aqfero encontra-se em pequenaprofundidade, propiciando-lhe maior proteo sanitria, entre outras situaes em que ainfiltrao subsuperficial a mais conveniente.

Considerando-se a enorme quantidade de sistemas locais de destino de esgotos por infiltraono solo, percebe-se que as valas de infiltrao poderiam ter larga aplicao, pois em muitoscasos seriam a opo tcnica mais adequada. Constata-se, contudo, que so pouco utilizadas,porque carecem de melhor formulao tecnolgica e custos mais competitivos.

No Brasil, o uso de valas de infiltrao, para disposio de efluentes de sistemas detratamento de esgotos no solo, vem sendo orientado por normas da ABNT- AssociaoBrasileira de Normas Tcnicas, desde 1963, sendo sua aplicao mais usual o destino deefluentes de tanques spticos.

A NB-41 (1963), definiu Valas de Infiltrao como valas destinadas a receber o efluenteda fossa sptica, atravs de tubulao convenientemente instalada, e a permitir suainfiltrao em camadas subsuperficiais do terreno. Recomendou , para disposio doefluente de tanques spticos, que a irrigao subsuperficial, feita atravs de valas deinfiltrao, constitui melhor forma de disposio quando se dispuser de rea adequada ouo solo for suficientemente permevel. Preconizou tubos de dimetro mnimo de 0,10 m,preferencialmente do tipo furado, com juntas livres, espaados de 0,01 m, recobertos naparte superior com papel alcatroado ou similar e envolvidos em camada de pedra britada,pedregulho ou escria de coque.

A NBR-7229/82, manteve a mesma definio da NB-41, para as valas de infiltrao, emodificou muito pouco as condies de uso, apesar de melhor detalhar os aspectosconstrutivos. Recomendou o uso de tubos de drenagem.

A mais recente norma da ABNT sobre unidades de tratamento complementar e disposiofinal dos efluentes lquidos de tanques spticos (NBR 13969), defini vala de infiltraocomo vala escavada no solo, destinada depurao e disposio final do esgoto nasubsuperfcie do solo sob condio essencialmente aerbia, contendo tubulao dedistribuio e meios de filtrao no seu interior. Pretende manuteno de condioaerbia no interior da vala, prevendo tubos de exausto nas linhas de tubulao, uso

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alternado das valas e cobertura da camada de brita com material permevel, tal como telafina , antes do reaterro com solo, para permitir a evaporao da unidade. Praticamenteinviabiliza o uso de valas de infiltrao, to complicadas ficariam.

Figura 1: A vala de infiltrao da NBR 7229 (1982)

Figura 2: A vala de infiltrao da NBR 13969 (1997) (desenho modificado).

Observa-se que as orientaes que se encontram na NB-41 e na NBR-7229/82 so muitodeficientes e as orientaes da NBR-13969, alm de deficiente, so complexas eexcessivamente sofisticadas. H que se buscar alternativas viveis, exeqveis e eficazes.

Este trabalho apresenta uma experincia bem sucedida, e devidamente investigada, dautilizao de tijolos cermicos vazados na execuo de valas de infiltrao, substituindoos materiais normalmente utilizados como conduto de distribuio (manilhas cermicas;tubos de PVC corrugados perfurados para drenagem; ou tubos de PVC comuns furadosmanualmente), constituindo uma alternativa tecnolgica vantajosa, tanto econmica comofuncionalmente.

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MTODO E RESULTADOS DA PESQUISA

Em 1986, estava em desenvolvimento, no Rio Grande do Norte, desde 1981, o modeloCondominial para esgotamento sanitrio. Para a cidade Eduardo Gomes (atualParnamirim), que muito plana e os coletores atingiriam grandes profundidades, asoluo mais indicada para o destino dos esgotos de cada microssistema condominialmostrou-se ser o tratamento em grandes tanques spticos multifamiliares, locados noscanteiros centrais das ruas, em praas ou nos passeios (caladas), e a infiltrao imediatano solo. Para infiltrao dos efluentes dos tanques spticos no solo, o mais indicado seriao uso de valas de infiltrao. Decidiu-se, ento, realizar uma pesquisa de materiais eprocedimentos construtivos alternativos para as valas de infiltrao, em busca dasimplicidade construtiva, eficcia e baixo custo, para viabilizar seu emprego em largaescala.

Escolheu-se uma quadra urbana piloto e idealizou-se, como alternativas, valas com oncleo contendo pedras de maior dimenso, para formar interstcios maiores e permitirum bom fluxo, e valas contendo tijolos furados, com fluxo atravs dos furos.

A experimentao teve incio com a construo acompanhada das valas alternativas.Foram executadas duas valas, para infiltrao dos efluentes de um tanque sptico degrande porte (70 pessoas), cada uma com 30m de extenso. Uma delas utilizando comoconduto de distribuio tijolos de oito furos envolvidos com seixo rolado mido,alinhados longitudinalmente no sentido dos furos, e a outra com o ncleo de seixosrolados grandes (8 a 10 cm), ambas com declividade de 1:400.

Figura 3: A vala de infiltrao com tijolos cermicos vazados.

A investigao teve continuidade em dois momentos distintos, a saber :

Depois de mais de dois anos de funcionamento das valas, foram feitas escavaes (cortestransversais) em trs pontos de sua extenso (2,5m, 15m e 29m, distante do incio davala) deixando os materiais expostos observao visual e, com auxilio de corantedissolvido em gua, verificou-se os fluxos ao longo das valas. Em seguida, foramremovidas partes dos materiais, para observar e o estado funcional das valas, a marcha deinfiltrao, a acumulao de lodo nos tijolos e nas britas, e a distribuio e natureza dolodo.

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A vala com o ncleo de seixos com maiores dimenses no deu bons resultados,certamente devido grande perda de carga. No primeiro corte transversal as pedras jestavam bastante obstrudas e o fluxo no chegava ao segundo corte. A vala com tijolosfurados funcionou muito bem.

A figura 4 mostra as trs escavaes transversais, no incio, meio e final das valas. Emprimeiro plano uma curta escavao longitudinal para ver o tubo (PVC) de ligao dacaixa de diviso de vazo at o incio da vala. Antes foi removida a vegetao que haviacrescido sobre as valas de forma diferenciada, exuberante em comparao com a gramaque se observa no entorno, comprovando a grande umidade transmitida ao terreno.

Figura 4: As trs escavaes transversais.

A figura 5 mostra detalhes da vala com tijolos e dos testes com corante. Removidas aspedras (seixo mido) que cobriam os tijolos pode-se ver os mesmos enfileirados emantendo bom alinhamento. Efetuou-se algumas descargas de gua na caixa de diviso sevazo e observou-se que o fluxo na vala com tijolos era satisfatrio. Os testes comcorante (cor vermelha) comprovaram que o fluxo, atravs dos furos dos tijolos, e adistribuio do efluente ao longo da vala, atravs dos espaos entre dois tijolos, a cada 20cm, funcionaram muito bem.

A figura 6 mostra um dos tijolos retirado da vala. Observa-se o bom estado deconservao. O tijolo sobre o solo tem seus furos obstrudos porque quando retirado davala foi apoiado com os furos sobre a terra solta. No interior dos tijolos, adere-se edesenvolve-se uma camada de microrganismos (biofilme), sobre toda a superfcierelativamente grande, e tambm deposita-se, em cada furo, um pouco de lodo em flocos egrnulos. Esta biomassa ativa promove uma depurao complementar dos esgotos, pordigesto anaerbia.

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Figura 5: Detalhes da vala de infiltrao com tijolos.

Figura 6: Um dos tijolos removidos da vala de infiltrao.

Em sntese, verificou-se que a vala com tijolos furados apresentou um bom fluxo e umaboa distribuio do efluente ao longo da vala e que a quantidade de lodo no interior dostijolos era razovel, apesar do tanque sptico no ter sido esgotado no tempo previsto e avala ter funcionado sobrecarregada porque a outra (somente com seixos) estavaparcialmente obstruda.

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Aps aproximadamente oito anos de utilizao das valas, outras escavaes foram feitaspara investigar o estado de conservao dos materiais e, novamente, os aspectosfuncionais. Infelizmente constatou-se que o sistema experimental estava praticamenteabandonado, no era esgotado o lodo do tanque sptico e a vala com tijolos aindafuncionava sobrecarregada, precariamente. Contudo, mesmo sem operao adequada, osmateriais estavam em bom estado e o funcionamento da vala com tijolos permitiaconcluir que se ela tivesse sido submetida operao prevista, com pelo menos oesgotamento do tanque sptico a cada ano, estaria funcionando satisfatoriamente pormuito tempo.

VANTAGENS DO USO DE TIJOLOS CERMICOS VAZADOS EM VALAS DEINFILTRAO

A principal vantagem da vala de infiltrao com tijolos vazados como conduto dedistribuio o baixo custo com alta eficincia funcional.

Os custos diferenciais de valas de infiltrao decorrem principalmente dos materiaisutilizados e da facilidade de execuo.

A facilidade de execuo de valas de infiltrao com tijolos bvia. Os tijolos soassentados sobre o leito de britas apiloado e aplainado, juntos um a outro sem rejunto ealinhados no sentido dos furos com auxilio de uma linha guia.

Os materiais so as pedras britadas (ou seixo mido) e o conduto de distribuio. Paradistribuio dos esgotos na vala, so usualmente utilizados manilha cermica, tubo dePVC corrugado e perfurado, ou tubo de PVC comum furado manualmente.

Um metro de tubo de PVC corrugado perfurado, de PVC comum furado manualmente ede manilha cermica, custa, respectivamente, R$5,00 , R$2,50 e R$2,00 , enquanto cincotijolos cermicos de oito furos, que juntos no sentido longitudinal medem mais que ummetro, custam cerca de R$0,50. Ademais, com o uso de tijolos no interior da vala,necessita-se de menor quantidade de britas para envolver o conduto de distribuio, o quetambm reduz o custo. Assim, o uso de tijolos vazados, em valas de infiltrao, acarretauma economia no custo de materiais de, pelo menos: 90% se comparado ao uso de tubosde PVC corrugados perfurados para drenagem; 80% em relao aos tubos de PVCcomuns perfurados manualmente; ou 75% se comparado com valas com manilhascermicas.

Mesmo considerando as diferenas de preo regionais, evidente que em qualquer situaoo tijolo ser mais barato que os outros materiais comparados. Ademais um material defcil aquisio, disponvel at nos menores povoados.

Funcionalmente, o uso de tijolos furados como conduto de distribuio apresenta asseguintes vantagens: boa durabilidade; baixo risco de obstrues; alta resistncia aesforos com baixo risco de rompimento ou achatamento por recalques diferenciais ousobrecargas mveis; excelente fluxo hidrulico; tima condio de distribuio doefluente ao longo da vala, a cada 20cm; e tratamento complementar dos esgotos, na vala,

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devido ao lodo ativo acumulado no interior dos tijolos, na forma de biofilme aderido grande rea superficial interna ou em flocos e grnulos formados dentro dos furos.CONCLUSO

Valas de infiltrao com tijolos cermicos vazados substituindo os materiaistradicionalmente utilizados como conduto de distribuio do efluente, constituem umaalternativa tecnolgica que apresenta vantagens econmicas e funcionais.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

1. ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas. NB-41 Normas para Construo e Instalao deFossas Spticas. 1963. 18p.

2. ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas. NBR 7229 Construo e Instalao de FossasSpticas e Disposio dos Efluentes Finais. 1982. 37p.

3. ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas. NBR 13969 Tanques spticos - Unidades detratamento complementar e disposio final dos efluentes lquidos - Projeto, construo e operao. 1997.60p.

4. CAERN Companhia de guas e Esgotos do Rio Grande do Norte. Gerncia de Pesquisa eDesenvolvimento. Relatrio de Inspeo nas Valas de Infiltrao da Fossa da Quadra do Vereador Felipeem Eduardo Gomes RN. 1986. 13p.

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