Fossas sépticas

1. INTRODUÇÃO

Fossas sépticas são unidades de tratamento primário de esgoto doméstico nas quais são feitas a separação e a transformação físico-química da matéria sólida contida no esgoto. É uma maneira simples e barata de disposição dos esgotos indicada, sobretudo, para a zona rural ou residências isoladas. Todavia, o tratamento não é completo como numa Estação de tratamento de Esgotos e devem ser orientadas pelas Normas NBR 13696/97 e 7299/93.

Estas Normas foram elaboradas para oferecerem aos usuários do sistema local de tratamento de esgotos, que têm tanque séptico como unidade preliminar, alternativas técnicas consideradas viáveis para proceder ao tratamento complementar e disposição final do efluente.

Em decorrência das necessidades de saneamento básico efetivo das áreas não abrangidas por sistema de rede coletora e tratamento de esgotos de porte, da proteção do meio ambiente e do manancial hídrico, tornou-se imperativo oferecer opções coerentes com aquelas necessidades.

Isto não impede que um fabricante ou usuário desenvolva outros processos mais compactos, econômicos e eficientes, como, por exemplo, já incorporando tanque anaeróbio em substituição ao tanque séptico; reator biológico o qual faz uso da membrana filtrante para obtenção direta do efluente para reuso; sistema incorporando aproveitamento de biogás; sistema de desinfecção por ultravioleta compacto etc., desde que devidamente comprovados.

As opções indicada neste trabalho tenta abrir um leque de possibilidades para vários tipos de usuários.

As fossas sépticas recebem o esgoto in natura deve ser lançado em um tanque ou em uma fossa para que com o menor fluxo da água, a parte sólida possa se depositar, liberando a parte líquida. Uma vez feito isso bactérias anaeróbias agem sobre a parte sólida do esgoto decompondo-o. Esta decomposição é importante, pois torna o esgoto residual com menor quantidade de matéria orgânica, pois a fossa remove cerca de 40 % da demanda biológica de oxigênio e o mesmo agora pode ser lançado de volta à natureza, com menor prejuízo à mesma.

Devido a possibilidade da presença de organismos patogênicos, a parte sólida deve ser retirada, através de um caminhão limpa-fossas e transportada para um aterro sanitário nas zonas urbanas e enterrada na zonas rurais.

Numa fossa séptica não ocorre a decomposição aeróbica e somente ocorre a decomposição anaeróbica devido a ausência quase total de oxigênio.

No tratamento primário de esgoto doméstico, sobretudo nas zonas rurais, podem ser utilizadas as fossas sépticas que são unidades nas quais são feitas a separação e transformação da matéria sólida contida no esgoto.

As fossas sépticas são uma estrutura complementar e necessária às moradias, sendo fundamentais no combate a doenças, verminoses e endemias (como a cólera), pois diminuem o lançamentos dos dejetos humanos diretamente em rios, lagos, nascente ou mesmo na superfície do solo. O seu uso é essencial para a melhoria das condições de higiene das populações rurais e de localidades não servidas por redes de coleta pública de esgotos.

Esse tipo de fossa consiste em um tanque enterrado, que recebe os esgotos (dejetos e água servidas), retém a parte sólida e inicia o processo biológico de purificação da parte líquida (efluente). Mas é preciso que esses efluentes sejam filtrados no solo para completar o processo biológico de purificação e eliminar o risco de contaminação.

As fossas sépticas não devem ficar muito perto das moradias (para evitar mau cheiros) nem muito longe (para evitar tubulações muito longas). A distância recomendada é de cerca 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,cisternas ou de qualquer outra fonte de captação de água (no mínimo trinta metros de distância), para evitar contaminações, no caso de eventual vazamento.

O tamanho da fossa séptica depende do número de pessoas da moradia. Ela é dimensionada em função de um consumo médio de 200 litros de água por pessoa, por dia. Porém sua capacidade nunca deve ser inferior a mil litros.

2. DEFINIÇÕES

2.1 Decantação

Processo em que, por gravidade, um líquido se separa dos sólidos que continha em suspensão.

Despejo industrial resíduo líquido de operação industrial.

2.2 Diâmetro nominal (DN)

Designação numérica de tamanho, que é comum a todos os componentes de um sistema de tubulação, exceto os componentes designados pelo diâmetro externo ou pelo tamanho

da rosca.

2.3 Taxa de acumulação de lodo

Número de dias de acumulação de lodo fresco equivalente ao volume de lodo digerido a ser armazenado no tanque, considerando redução de volume de quatro vezes para o

lodo digerido.

2.4 Digestão

Decomposição da matéria orgânica em substâncias progressivamente mais simples e estáveis.

2.5 Dispositivo de descarga de lodo

Instalação tubular para retirada, por pressão hidrostática, do conteúdo da zona de digestão

2.6 Dispositivo de entrada

Dispositivo interno destinado a orientar a entrada do esgoto no tanque séptico, prevenindo sua saída em curto circuito.

2.7 Dispositivo de saída

Dispositivo interno destinado a orientar a saída do efluente do tanque séptico, evitando curto-circuito, e a reter escuma.

2.8 Efluente

Parcela líquida que sai de qualquer unidade de tratamento.

2.9 Efluente do tanque séptico

Efluente ainda contaminado, originário do tanque séptico.

2.10 Escuma

Matéria graxa e sólidos em mistura com gases, que flutuam no líquido em tratamento.

2.11 Água residuária

Líquido que contém resíduo de atividade humana.

2.12 Esgoto afluente

Água residuária que chega ao tanque séptico pelo dispositivo de entrada.

2.13 Esgoto doméstico

Água residuária de atividade higiênica e/ou de limpeza.

2.14 Esgoto sanitário

Água residuária composta de esgoto doméstico, despejo industrial admissível a tratamento conjunto com esgoto doméstico e água de infiltração.

2.15 Filtro anaeróbio

Unidade destinada ao tratamento de esgoto, mediante afogamento do meio biológico filtrante.

2.16 Intervalo entre limpezas

Período de tempo entre duas operações consecutivas e necessárias de remoção do lodo do tanque séptico.

2.17 Lodo

Material acumulado na zona de digestão do tanque séptico, por sedimentação de partículas sólidas suspensas no esgoto.

2.18 Lodo desidratado

Lodo com baixo teor de umidade.

2.19 Lodo digerido

Lodo estabilizado por processo de digestão.

2.20 Lodo fresco

Lodo instável, em início de processo de digestão.

2.21 Período de detenção do esgoto

Tempo médio de permanência da parcela líquida do esgoto dentro da zona de decantação do tanque séptico.

2.22 Período de digestão

Tempo necessário à estabilização da parcela orgânica do lodo.

2.23 Profundidade total

Medida entre a face inferior da laje de fechamento e o nível da base do tanque.

2.24 Profundidade útil

Medida entre o nível mínimo de saída do efluente e o nível da base do tanque.

2.25 Sedimentação

Processo em que, por gravidade, sólidos em suspensão se separam do líquido que os continha.

2.26 Sistema de esgotamento sanitário

Conjunto de instalações que reúne coleta, tratamento e disposição das águas residuárias.

2.27 Sistema de tanque séptico

Conjunto de unidades destinadas ao tratamento e à disposição de esgotos, mediante utilização de tanque séptico e unidades complementares de tratamento e/ou disposição final de efluentes e lodo.

2.28 Sumidouro ou poço absorvente

Poço seco escavado no chão e não impermeabilizado, que orienta a infiltração de água residuária no solo.

2.29 Tanque séptico

Unidade cilíndrica ou prismática retangular de fluxo horizontal, para tratamento de esgotos por processos de sedimentação, flotação e digestão.

2.30 Tanque séptico de câmara única

Unidade de apenas um compartimento, em cuja zona superior devem ocorrer processos de sedimentação e de flotação e digestão da escuma, prestando-se a zona inferior ao acúmulo e digestão do lodo sedimentado.

2.31 Tanque séptico de câmaras em série

Unidade com dois ou mais compartimentos contínuos, dispostos seqüencialmente no sentido do fluxo do líquido e interligados adequadamente, nos quais devem ocorrer, conjunta e decrescentemente , processos de flotação, sedimentação e digestão.

2.32 Vala de filtração

Sistema de tratamento biológico do efluente do tanque séptico, que consiste em um conjunto ordenado de caixa de distribuição, caixas de inspeção, tubulações perfuradas superiores, para distribuir o efluente sobre leito biológico filtrante, e tubulações perfuradas inferiores, para coletar o filtrado e encaminhá-lo à disposição final.

2.33 Vala de infiltração

Sistema de disposição do efluente do tanque séptico, que orienta sua infiltração no solo e consiste em um conjunto ordenado de caixa de distribuição, caixas de inspeção e tubulação

perfurada assente sobre a camada-suporte de pedra britada.

2.34 Volume total

Volume útil acrescido de volume correspondente ao espaço destinado à circulação de gases no interior do tanque, acima do nível do líquido.

2.35 Volume útil

Espaço interno mínimo necessário ao correto funcionamento do tanque séptico, correspondente à somatória dos volumes destinados à digestão, decantação e armazenamento de escuma.

3. TIPOS

As fossas sépticas podem ser de dois tipos:

ü  Pré-moldadas

ü  Feitas no local

3.1 Fossas sépticas pré-moldadas

De formato cilíndrico, são encontradas no mercado.

A menor fossa pré-moldada tem capacidade de 1000 litros, medindo 1,1 X 1,1 metros (altura X diâmetro). Para volumes maiores é recomendável que a altura seja maior que o dobro do diâmetro.

3.2 Fossas sépticas feitas no local

A fossa séptica feita no local tem formato retangular ou circular. Para funcionar bem, elas devem ter dimensões determinadas por meio de um projeto específico de engenharia.

A execução desse tipo de fossa séptica começa pela escavação do buraco onde a fossa vai ficar enterrada no terreno.

4. EXECUÇÃO

O fundo do buraco deve ser compactado, nivelado e coberto com uma camada de cinco centímetros de concreto magro, (um saco de cimento, oito litros de areia, onze latas de brita e duas latas de água, a lata de medida é de dezoito litros) sobre o concreto magro é feito uma laje de concreto armado de seis centímetros de espessura (um saco de cimento, quatro litros de areia, seis litros de brita e 1,5 litro de água), malha de ferro 4,2 a cada vinte centímetros.

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

As paredes internas da fossa devem ser revestidas com argamassa à base de cimento (um saco de cimento, cinco litros de areia e dois litros de cal).

A fossa séptica circular, a que apresenta maior estabilidade, utiliza-se para retentores de espuma na entrada e na saída, Tês de PVC de noventa graus de diâmetro cem milímetros.

Na fossa séptica retangular a separação das câmaras (chicanas), e a tampa da fossa são feitas com placas pré-moldadas de concreto. Para a separação das câmaras são necessárias até 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.

5. LIGAÇÕES DA REDE DE ESGOTOA Á FOSSA

A rede de esgoto da moradia deve passar inicialmente por uma caixa de inspeção, que serve para fazer a manutenção do sistema, facilitando o desentupimento, essa caixa deve ter 60 cm X 60 cm e profundidade de 50 cm, construída a cerca de 2 metros de distância da casa.

Caixa construída em alvenaria, ou pré-moldada, com tampa de concreto.

6. RESTRIÇÕES DO SISTEMA

O sistema em funcionamento deve preservar a qualidade das águas superficiais e subterrâneas, mediante estrita observância das restrições desta Norma NBR 7229/92, relativas à estanqueidade e distâncias.

É vedado o encaminhamento ao tanque séptico de águas pluviais e despejos capazes de causar interferência negativa em qualquer fase do processo de tratamento ou a elevação excessiva da vazão do esgoto afluente, como os provenientes de piscinas e de lavagem de reservatórios de água.

Os tanques sépticos devem observar as seguintes distâncias horizontais mínimas, 1,50 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água, 3,0 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água, 15,0 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza, as distâncias mínimas são computadas a partir da face externa mais próxima aos elementos considerados

7. ABRANGÊNCIA DOS PROJETOS

Os sistemas de tanques sépticos devem ser projetados de forma completa, incluindo disposição final para efluente e bem como, sempre que necessário, tratamento complementar destes conforme a NBR 13969 e NBR 7229.

Os projetos dos sistemas de tratamento complementar e disposição final de efluente e de lodo digerido devem atender ao disposto nas NBR 5626 e NBR 8160 e nas normas a elas relacionadas.

8. EXERCÍCIO


Instalação em condomínio.

Num condomínio fechado com 10 casas de baixo padrão, resolve-se construir um sistema dotado de fossa séptica, a ser limpa anualmente. Determine, inicialmente, o volume ( V ) da fossa séptica sabendo-se que a temperatura média local no inverno é de 15ºC e depois calcule a largura ( W ) (mínima de 0,80 m), o comprimento ( L ) e a profundidade ( h útil) sabendo-se que a relação L/W = entre 2:1 e 4:1. Observação:

1) Adote a formula V = 1000 + N (C . Td + K . Lf);

2) Utilize as tabelas dadas

3) Descreva os cálculos passo-a-passo

4) N = nº de pessoas

8. 1 – RESOLUÇÃO:

POPULAÇÃO PREVISTA: 40 Pessoas, sendo que são 10 casas, cada casa com 4 moradores.

O volume útil da fossa séptica será calculado pela fórmula:

– V = 1000 + N (CT + K Lf)

Onde:

V = Volume útil, em litros.

N = Número de pessoas ou unidades de contribuição.

C = Contribuição de despejos em litro/pessoa x dia (tabela1).

T = Período de detenção, em dias (tabela 2).

K = Taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo  de acumulação de lodo fresco (tabela 3).

Lf = Contribuição de lodo fresco, em litro/pessoa x dia (tabela 1).

GEOMETRIA DO TANQUE:- Será um tanque séptico de câmara com duas divisões.

MEDIDAS INTERNAS MÍNIMAS

a) Profundidade útil:- varia entre os valores mínimos e máximos da tabela 4.

b) Diâmetro interno mínimo: 1,10 m

8.2 – MEMÓRIA DE CÁLCULOS:

Volume útil, em litros.

V = 1000 + N (C T + K Lf)

Onde:

N = 40 pessoas

C = 100 litros / pessoa x dia

Td = 0,83 dia (100 l/pessoaxdia X 40 pessoas = 4000 l = 40 m³)

Intervalo entre limpezas = 1 ano

Temperatura ambiente de 15ºC

h útil = mín 1,50 m e máx 2,50 m (Tabela 4)

K = 65

Lf = 1 litro / pessoa x dia

V = 1000 + 40 (100 x 0,83 + 65 x 1)

V = 1000 + 5920

V = 6920 litros = 6,92 m³

2/1 e 4/1 = L/W

L x W = S (área)

S = 6,92 / 1,5 = 4,61 m²

Verificando a relação 2:1

L/W = 2/1  :.  L = 2W       portanto          L x W =  4,61 (resultado da área = S)

então                                                          2W x W = 4,61

L = 2 x 1,52 = 3,04 m 2W² = 4,61

W² = 2,30

W  = ? 2,30

W  = 1,52 m

Fazendo a Prova Real:

V útil = W x L x h útil = 1,52 x 3,04 x 1,50 = 6,93 (valor aproximado, confere com o resultado obtido).

Portanto chegamos a conclusão que uma fossa de câmara única com o volume de 6,92 m³; com um comprimento de 3,04 m; com a largura de 1,52 m; e com a profundidade útil mínima de 1,50 m, é o  suficiente para este condomínio.


9. PROJETO DO EXERCÍCIO





10. TABELAS



Tabela 2

Periodo de detenção dos despejos, por faixa de contribuição diária

Tabela 4

Profundidade util minima e máxima, por faixa de volume util



Contribuição diária (L)

Tempo de detenção

Volume util

Profundidade util minima

Profundidade util maxima

Dias

Horas

(m3)

Até 1500

1.00

24


(m)

(m)

de 1500 a 3000

0.92

22

Até 6,0

1.2

2.2

de 3001 a 4500

0.83

20

De 6,0 a 10,0

1.5

2.5

de 4501 a 6000

0.75

18

Mais de 10,0

1.8

2.8

de 6001 a 7500

0.67

16

de 7501 a 9000

0.58

14

Mais de 9000

0.50

12


Tabela 3

Taxa de acumulação total de lodo (K), em dias, por intervalo entre limpezas e temperatura do mês mais frio.

Intervalo entre limpezas (anos)

Valores de K por faixa de temperatura ambiente (t), em o.C

t? 10

10? t ? 20

t>20

1

94

65

57

2

134

105

97

3

174

145

137

4

214

185

177

5

254

225

217

11. ESQUEMA DE LIGAÇÃO A REDE ESGOTO NA FOSSÁ SÉPTICA


Esquema de instalação do sistema de fossa séptica, filtro anaeróbico e sumidouro




12. CONCLUSÃO


O Brasil tem mais de 23 milhões de pessoas na zona rural sem esgoto tratado corretamente, o que corresponde a 75% da população rural.

Um reflexo desta situação é observado na área de saúde, onde há um índice de mortalidade causada por diarréia (principal doença provocada pela falta de saneamento) semelhante à de países pobres da África e é o terceiro maior da América do Sul, segundo dados da OMS (2004).

Este estudo teve como objetivo mensurar o impacto social, ambiental e econômico decorrente da atual falta de saneamento rural no país em relação à implementação de uma proposta tecnológica de tratamento do esgoto, a fossa séptica, como alternativa para o ambiente rural.

13. FONTES DE CONSULTA

  • CAESB – Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal

Acesso em 08/11/11

www.caesb.df.gov.br/scripts/saneamentorural/cons_sis_impre.htm

  • NBR 7229 set 1993
  • NBR 13969 set 1997

  • SITE: Wikipédia Acessado 10/11/11

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fossa_s%C3%A9ptica

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