UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
PAULO HENRIQUE FREDERICO DÉO DE FREITAS
ROSILDO DE AZEVEDO QUARESMA
RECUPERAÇÃO E AMPLIAÇÃO DO SISTEMA DE ELEVAÇÃO E
DESTINAÇÃO FINAL DO ESGOTO DO UNA E CONSTRUÇÃO DA
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO – ETE DO UNA
BELÉM
2011
PAULO HENRIQUE FREDERICO DÉO DE FREITAS
ROSILDO DE AZEVEDO QUARESMA
RECUPERAÇÃO E AMPLIAÇÃO DO SISTEMA DE ELEVAÇÃO E
DESTINAÇÃO FINAL DO ESGOTO DO UNA E CONSTRUÇÃO DA
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO – ETE DO UNA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
à Coordenação do curso de Engenharia Civil
do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
da Universidade da Amazônia como requisito
para a obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Dr. Marco Valério de
Albuquerque Vinagre
BELÉM
2011
Freitas, Paulo Henrique Frederico Déo e Quaresma, Rosildo de
Azevedo
Recuperação e Ampliação do Sistema e Elevação e Destino
Final do Esgoto do Una e Construção da Estação de Tratamento de
Esgoto – ETE do Una / Paulo Henrique Frederico Déo de Freitas,
Rosildo de Azevedo Quaresma – Belém, 2011.
73 f.
Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade da Amazônia,
Graduação em Engenharia Civil, 2011.
Orientador: Profº. Dr. Marco Valério de Albuquerque Vinagre.
1. Ampliação 2. Implantação. 3. Características. 4.Projeções. I.
Quaresma, Rosildo de Azevedo. II. Freitas, Paulo Henrique Frederico.
III. Vinagre, Marco Valério de Albuquerque. IV. Título.
Trabalho de Conclusão de Curso submetido à Congregação do Curso de
Engenharia Civil do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade da
Amazônia, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro Civil,
sendo considerado satisfatório e APROVADO em sua forma final pela banca
examinadora existente.
APROVADO POR:
__________________________________________________________________
MARCO VALÉRIO VINAGRE, Prof.Dr. (Engenharia Civil - Unama) (ORIENTADOR)
______________________________________________________________
ELZELIS DE AGUIAR MULLER, M.Sc. (UNAMA)(EXAMINADORA INTERNA)
________________________________________________
ANDRÉ SOBRINHO, M.Sc. (EXAMINADOR INTERNO)
BELÉM, PA, 14 de dezembro de 2011.
“Dedicamos
este
trabalho
primeiramente
ao
Nosso Senhor Deus, aos nossos
professores que ao longo desta
luta tiveram paciência conosco
aos nossos familiares e amigos”.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus por ter nos dado o dom da vida, pelo acordar,
pelo respirar e por esse grandioso passo de nossas vidas.
Aos nossos pais, Raimundo Vilhena Quaresma e Maria de Azevedo Quaresma e
Aylton Déo de Freitas Filho e Nilcéia Frederico Déo de Freitas.
A meus irmãos, irmãs, esposa, filhas, sogro, sogra, cunhado, cunhada e amigos,
pelo apoio que me deram e em memória de Maria dos Santos Amaral e Caetano de
Jesus Amaral(Rosildo) e (Paulo Henrique) Martins Frederico e Zelma Feltz
Frederico.
Ao nosso orientador, Prof. Dr. Marco Valério Vinagre, por nos conceder a
oportunidade de nos orientar, pela paciência e pelo apoio durante todo o trabalho
pesquisado.
RESUMO
FREITAS, Paulo H. F. D.; QUARESMA, Rosildo de A. (2011). Recuperação e
Ampliaçãodo Sistema de Elevação e Destinação Final do Esgoto do Una e
Construção da Estação de Tratamento de Esgoto – ETE do Una. TCC
(Graduação em Engenharia Civil) – Centro de Ciências Exatas e Tecnologia,
Universidade da Amazônia, Belém, 2011.
O trabalho de conclusão de curso com o tema recuperação e ampliação do sistema
de elevação e destinação final do esgoto do Una e construção da estação de
tratamento de esgoto – ETE do Una. Tem como propósito mostrar a importância
desta recuperação e ampliação, abordando os impactos sociais e ambientais que
serão gerados após a implantação do projeto. O trabalho apresentará as fases de
tratamento dos efluentes na ETE do Una, destacando os principais dispositivos
utilizados no processo.
Relata também o enquadramento do projeto no plano diretor da cidade de BelémPA, com as projeções, capacidades atuais e futuras do sistema.
Em primeira instância serão apresentadas as definições de como o projeto será
implementado, problematização, e qual a ação tomada para a tratativa do problema,
bem como os resultados esperados.
Em segunda estância será mostrado o funcionamento específico da ETE do Una, e
definições específicas do sistema utilizado para o tratamento dos efluentes.
Deixando claro as sequências do tratamento e o destino final do efluente e resíduos
do tratamento.
PALAVRAS-CHAVE: Esgoto Sanitário, Efluentes,
Ampliação, Implantação, Características, Projeções.
Tratamento,
Resíduos,
ABSTRACT
FREITAS, Paulo H. F. D.; QUARESMA, Rosildo de A. (2011). Recovery ad
expansion of the elevation systemand final disposal of sewer the UNA and
construction of the sewage treatment plant – ETE of the Una. CBT (Graduation
in Civil Engineering) – Center for Science and Technology, Universidade da
Amazônia, Belém, 2011.
The course conclusion work with the theme recovery and expansion of the elevation
systemand final disposal of sewer of the Una and construction of
the sewage treatment plant - ETE of the Una. Has as purpose to show the
importance of
this recoveryand
expansion, addressing the social and
environmental impactsWill be generated after the project implementation. The work
will show the stages of effluent treatment in ETE of the Una, highlighting key devices
used in the process.
Also reports the framing of the project in the master plan of the city of BelémPA, with
projections, current
and
future capabilities of
the
system.
In the first stanza, the settings will be presented on how the projectwill be
implemented, questioning, and that the action taken for thedealings of the problem
and the expected results.
In the second stanza will show the specific functioning of ETE of the Una,
and specific system definitions used for the treatment of effluents. Clarifying the
sequence of treatment and final destination of the effluent and waste of
the treatment.
KEY
WORDS:
Sewage,
Effluent,
Implementation, Characteristics, Projections.
Treatment,
Waste,
Expansion,
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Relação das ETE`s e EEE`s da Região Metropolitana de Belém .............. 23
Tabela 2 - Intervenções de engenharia ............................................................................. 26
Tabela 3 - Tubulações com diâmetros existentes e propostos ..................................... 27
Tabela 4 - Condições de funcionamento da EEE Tratado ............................................. 28
Tabela 5 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba ...................................... 28
Tabela 6 - Volumes úteis no poço de sucção................................................................... 29
Tabela 7 - Vazões de projeto para a primeira etapa ....................................................... 30
Tabela 8 - Vazões de projeto para a segunda etapa ...................................................... 30
Tabela 9 - Velocidades das tubulações de sucção e recalque ..................................... 31
Tabela 10 - Velocidades do barrilete na etapa 1 por operação de CMBs ................... 31
Tabela 11 - Velocidade do barrilete na etapa 2 por operação de CMBs ..................... 31
Tabela 12 - Valores de operação individual do CMB nas etapas 1 e 2 ....................... 32
Tabela 13 - Vazões de esgoto sanitário. ........................................................................... 35
Tabela 14 - Condições de funcionamentos da EEE Tratado......................................... 38
Tabela 15 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba .................................... 38
Tabela 16 - Volumes úteis no poço de sucção ................................................................ 39
Tabela 17 - Vazões de projeto para a primeira etapa. .................................................... 39
Tabela 18 - Vazões de projeto para a segunda etapa. ................................................... 40
Tabela 19 - Velocidades das tubulações de sucção e recalque ................................... 40
Tabela 20 - Velocidade do barrilete na etapa 1 por operação de CMB’S. .................. 40
Tabela 21 - Velocidade do barrilete na etapa 2 por operação de CMB’S ................... 40
Tabela 22 - Vazão de bombeamento da estação de reicirculação de efluente clarificado .. 45
Tabela 23 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba .................................... 46
Tabela 24 - Volumes úteis no poço de sucção ................................................................ 47
Tabela 25 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba. ................................... 48
Tabela 26 - Volumes úteis no poço de sucção ................................................................ 48
Tabela 27- Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba ..................................... 50
Tabela 28 - Volumes úteis no poço de sucção ................................................................ 51
LISTA DE FIGURA
Figura 1 - Esgoto bruto despejado direto no rio ............................................................... 16
Figura 2 - Área cedida pela Cosanpa onde será realizado a execução da obra........ 17
Figura 3 - Planta geral – Urbanização ............................................................................... 18
Figura 4 - Elevatória de esgoto tratado - Planta baixa e corte - Poço Úmido/Seco ... 19
Figura 5 - Áreas de planejamento estabelecidas no PDSES da RMB com destaque a
área de planejamento. II (PDSES da RMB)...................................................................... 21
Figura 6 - Limite da área contribuinte. ............................................................................... 22
Figura 7- Sistema de elevação e destino final do Uma .................................................. 25
Figura 8 - Poço Seco da E.E.E ........................................................................................... 33
Figura 9 - Medidor Parshall.................................................................................................. 34
Figura 10 - Estação de Tratamento de esgoto do UNA – ETE UNA ............................ 36
Figura 11- Planta da Calha Parshal utilizada que será implantada na ETE do UNA 54
Figura 12 - Portão de entrada da ETE ............................................................................... 61
Figura 13- Estação Elevatória de Esgoto Bruto – EE01 ................................................. 62
Figura 14 - Caixa Retentora de Areia ................................................................................ 63
Figura 15 - Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente ....................................................... 64
Figura 16 - Tanque de Aeração – Vista Superior ............................................................ 64
Figura 17 - Tanque de Aeração – Vista Lateral ............................................................... 65
Figura 18 - Decantador Secundário ................................................................................... 65
Figura 20 - Tubul. Sucção e Recalque .............................................................................. 66
Figura 21 - Reserv. de Recirculação de Lodo .................................................................. 67
Figura 22- Leito de Secagem .............................................................................................. 67
Figura 23 - Elevatória de Líquido Drenado ....................................................................... 68
Figura 24 - Bloco Administrativo ......................................................................................... 68
Figura 25 - Reservatório Apoiado ....................................................................................... 69
Figura 26 - Subestação de 195 KVA.................................................................................. 69
Figura 27 - Medidor Parshall ............................................................................................... 70
LISTA DE SÍGLAS
CMB – Conjunto Motor Bomba
COSANPA – Companhia de Saneamento do Pará
DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
EEE – Estação Elevatória de Esgoto
EEET – Estação Elevatória de Esgoto Tratado
ETE – Estação de Tratamento de Esgoto
PDSES - Plano Diretor do Sistema de Esgotamento Sanitário
RMB – Região Metropolitana de Belém
UASB ou RAFA – Reator Anaeróbico de fluxos ascendente
UV – Ultravioleta
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ................................................................................. 14
1.1 O QUE É ESGOTO?....................................................................................... 14
1.2 PROBLEMATIZAÇÃO .................................................................................... 15
1.3 OBJETIVOS .................................................................................................... 15
1.4 JUSTIFICATIVA .............................................................................................. 15
1.5 RESULTADOS ESPERADOS ........................................................................ 16
1.6 MATERIAIS..................................................................................................... 20
1.7 MÉTODOS ...................................................................................................... 20
CAPÍTULO 2 – PLANO DIRETOR – PDSES DA RMB ............................................ 21
CAPÍTULO 3 – ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE EFLUENTE TRATADO .................... 25
3.1 MEDIDOR PARSHALL ................................................................................... 32
3.2 EMISSÁRIO .................................................................................................... 32
3.3 SISTEMA EXISTENTE ................................................................................... 33
3.4 FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DA ETE – UMA ........................................... 36
CAPÍTULO 4 – COMPONENTES DA ETE .............................................................. 37
4.1 UNIDADE DE GRADEAMENTO ..................................................................... 37
4.2 MEDIDOR PARSHALL DE ENTRADA ........................................................... 37
4.3 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO BRUTO .......................................... 38
4.4 PENEIRAMENTO ........................................................................................... 41
4.5 CAIXA DE AREIA ........................................................................................... 41
4.6 REATORES ANAERÓBIOS DE MANTA DE LODO ....................................... 42
4.7 TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO POR FLOTAÇÃO .................................... 42
4.7.1 Coagulação – Floculação ............................................................................ 42
4.7.2 Flotação por ar dissolvido ........................................................................ 44
4.7.3 Estação de recirculação de efluente clarificado. ...................................... 45
4.7.4 Sistema de dosagem e quantidade de produto químico. ......................... 46
4.8 PRODUÇÃO DE LODOS BIOLÓGICO (UASB) E QUÍMICO (FLOTAÇÃO) ... 46
4.9 ELEVATÓRIA DE LODO – DESCARTE DOS REATORES UASB ................ 46
4.10 ELEVATÓRIA DE LODO DA UNIDADE DE FLOCULAÇÃO/FLOTAÇÃO .... 47
4.11 DESAGUAMENTO DE LODO ...................................................................... 48
4.12 ELEVATÓRIA DE LÍQUIDO DRENADO ....................................................... 50
4.13 SISTEMA DE TRATAMENTO E QUEIMA DE BIOGÁS ............................... 51
CAPÍTULO 5 – EQUIPAMENTOS ............................................................................ 53
5.1 GRADE MECANIZADA ................................................................................... 53
5.2 CALHA PARSHALL ........................................................................................ 54
5.3 PENEIRA ROTATIVA ..................................................................................... 54
5.4 CAIXA DE AREIA/DESARENADOR ............................................................... 56
5.5 REATOR UASB .............................................................................................. 56
5.6 QUEIMADOR DE GÁS ................................................................................... 56
5.7 TANQUES DE PRODUTOS QUÍMICOS ........................................................ 57
5.8 FLOCULADORES ........................................................................................... 57
5.9 FLOTADORES................................................................................................ 58
5.10 SISTEMAS DE SATURAÇÃO ...................................................................... 59
5.11 SISTEMA DE DESAGUAMENTO DE LODO ................................................ 59
5.12 CONJUNTOS MOTOR E BOMBA ................................................................ 59
CAPÍTULO 6 – ESTUDO DE CASO DA ETE I - MARAMBAIA ................................ 61
6.1 TIPO DE TRATAMENTO ................................................................................ 62
6.1.1 Unidades de tratamento............................................................................... 62
6.1.1.1 Estação Elevatória de Esgoto Bruto – EE01 ......................................... 62
6.1.1.2 Caixa Retentora de Areia ...................................................................... 62
6.1.1.3 Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente ............................................... 63
6.1.1.4 Tanque de Aeração ............................................................................... 64
6.1.1.5 Decantador Secundário ......................................................................... 65
6.1.1.6 Elevatória de Remoção de Lodo ........................................................... 66
6.1.1.7 Elevatória de Recirculação de Lodo ...................................................... 67
6.1.1.8 Leito de secagem .................................................................................. 67
6.1.1.9 Elevatória de Líquido Drenado .............................................................. 68
6.1.1.10 Bloco Administrativo (Casa da Administração) ................................... 68
6.1.1.11 Reservatório Apoiado de Água Fria .................................................... 69
6.1.1.12 Subestação Elétrica Abaixadora de 195 KVA ..................................... 69
6.1.1.13 Subestação Elétrica em Poste de 145 KVA ........................................ 70
6.1.1.14 Medidor Parshall Final ......................................................................... 70
6.1.1.15 Linhas de Escoamento entre as Unidades .......................................... 70
6.1.1.16 Sistema de Drenagem de Águas Pluviais ........................................... 70
6.1.1.17 Lançamento ........................................................................................ 71
CAPÍTULO 7 - CONCLUSÃO ................................................................................... 72
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................74
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
1.1 O QUE É ESGOTO?
O esgoto é formado pela água utilizada nas atividades diárias, como lavar as
mãos, louças, roupas, tomar banho, dar descarga. Esta água residual contém
impurezas, constituída de uma mistura de detritos, restos de alimentos, detergentes,
urina, fezes e outras substâncias. É nesse processo que a água se transforma em
esgoto. É grande gerador de poluição e de transmissão de doenças. Quando jogado
diretamente no meio ambiente, gera odor forte e fétido, além de conter bactérias
nocivas, como as coliformes (Escherichia coli, por exemplo), causadoras de
enfermidades, o que significa que a água por elas infectada se torna um risco para a
saúde.
O esgoto contém sólidos suspensos e produtos químicos que afetam o
ambiente, como, por exemplo, nitrogênio e fósforo, que, sendo fertilizantes, favorecem
o desenvolvimento de algas, cujo crescimento excessivo pode impedir a penetração da
luz do sol e sujar a água; o material orgânico que as bactérias do ambiente
decompõem necessita de oxigênio, cuja insuficiência na água pode ocasionar a
mortandade de peixes; os sólidos suspensos no esgoto tornam a água escura e podem
prejudicar a respiração e visão de peixes. O crescimento das algas, a redução do
oxigênio e a escuridão destroem a capacidade de um rio ou lago de manter a
subsistência de animais e de outras formas de vida.
Os resíduos gerados nas residências formam o esgoto doméstico, os derivados
das águas de chuva, o pluvial. O esgoto formado durante os processos de fábricas é
denominado esgoto industrial.
É importante diferenciar cada um dos tipos de esgoto, uma vez que são
formados a partir de diferentes substâncias e possuem necessidades distintas para
afastar e tratar os resíduos.
Os sistemas de coleta e tratamento de esgoto são de grande importância para a
saúde pública, pois o esgoto não tratado contém agentes patogênicos, resíduos
tóxicos e microorganismos que provocam o crescimento de outros tipos de
bactérias, vírus ou fungos contaminadores e transmissores de doenças.
14
O esgoto tratado tem como principal objetivo recuperar a qualidade da água,
para que esta não cause desequilíbrio
ao meio ambiente quando retornarem aos
corpos hídricos.
1.2 PROBLEMATIZAÇÃO
A falta de esgoto tratado vem ocasionando uma série de doenças infecciosas
aumentando a taxa da mortalidade infantil e também poluindo mananciais e
prejudicando o equilíbrio ambiental.
1.3 OBJETIVOS
Geral:
 O presente trabalho tem por objetivo o estudo e apresentação da Recuperação
e Ampliação do Sistema de Elevação e Destinação Final do Esgoto do UNA e Estação
de Tratamento de Esgoto – ETE do UNA, situada na região metropolitana de Belém-Pa
– Bairro do Telégrafo.
Específicos:
Apresentar a importância da Recuperação e Ampliação do Sistema de Elevação
e Destinação Final do Esgoto do UNA e Estação de Tratamento de Esgoto – ETE do
UNA, baseado no aumento da vazão de esgotos efluentes e no crescimento
populacional:
 Expor a situação atual do sistema de Saneamento na região metropolitana de
Belém;
 Destacar os benefícios que a implantação do projeto ETE do UNA
proporcionarão para a saúde pública da região metropolitana de Belém;
 Apresentar os dispositivos de automoção que compõe o projeto ETE do UNA ;
 Explicar o funcionamento da ETE do UNA através do seu Fluxograma;
 Apresentar noções de custo para implantação do projeto.
1.4 JUSTIFICATIVA
A abordagem do tema é justificada pela falta de esgoto sanitário adequado.O rio
Guamá e Baia do Guajará, que margeiam a cidade, recebem grande parte dos detritos
urbanos, segundo dados da Prefeitura de Belém, 91% dos domicílios tinham fossas
15
artesanais em 1998 e cerca de 7% das casas jogavam a céu aberto fezes e urina
(Agência Folha – 16.07.2000).
A falta de tratamento dos esgotos e condições inadequadas de saneamento
podem contribuir para a proliferação de inúmeras doenças parasitárias e infecciosas
além da degradação do corpo da água. A disposição adequada dos esgotos é
essencial para a proteção da saúde pública.
Figura 1 - Esgoto bruto despejado direto no rio
Fonte: www.limpafossa-sp.com.br
1.5 RESULTADOS ESPERADOS
Acredita-se que, com a Recuperação e Ampliação do Sistema de Elevação e
Destinação Final do Esgoto do UNA e Estação de Tratamento de Esgoto – ETE do
UNA, consiga reduzir a contaminação da Baía de Guajará, já que o esgoto lançado
não tem nenhum tratamento e além de ser fundamental para garantia da qualidade de
vida da população, reduzirá o déficit do sistema de esgoto sanitário em Belém.
1.5.1 Estação de Esgoto do Una
A Obra de Recuperação e Ampliação com fornecimento de materiais e
equipamentos para Estação Elevatória de Esgoto Tratado do UNA
(EEET-UNA),
localizada na Rodovia Arthur Bernardes no Bairro do Telégrafo, em Belém, Estado do
Pará, visa diminuir o déficit de atendimento por sistemas de esgoto sanitário no qual é
mais acentuado na Região Norte do Brasil, onde 92,9% dos municípios não possuem
rede coletora de esgoto.
16
Figura 2 - Área cedida pela Cosanpa onde será realizado a execução da obra
Fonte: Cosanpa, 2007
17
Figura 3 - Planta geral – Urbanização
Fonte: Cosanpa, 2007
18
Figura 4 - Elevatória de esgoto tratado - Planta baixa e corte - Poço Úmido/Seco
Fonte: Cosanpa, 2007
19
1.6 MATERIAIS
 Documentos e projetos fornecido pela empresa construtora da obra;
 Livros sobre saneamento básico em instituições de ensino;
 Normas de esgotamento sanitário;
 Fotografia do local da obra.
1.7 MÉTODOS
 Visitas no local da obra onde será construída a EET e ETE;
 Elaboração de relatório fotográfico;
 Visitas técnicas com entrevistas em outras obras de estações e elevatórias;

Acompanhar por algum período como vive a população nas áreas que serão
beneficiadas com a obra.
20
CAPÍTULO 2 – PLANO DIRETOR – PDSES DA RMB
Na elaboração do Plano Diretor do Sistema de Esgotamento Sanitário
(PDSES) da Região Metropolitana de Belém (RMB) foram considerados os limites
das Bacias Hidrográficas na divisão da área dos municípios de Belém, Ananindeua,
Marituba, Benevides e Santa Bárbara do Pará em 13 Áreas de Planejamento da
coleta, tratamento, elevação e destinação final de esgoto sanitário, sendo as Áreas
de Planejamento constituídas por uma ou mais Bacias de Esgotamento (limites
semelhantes das Bacias Hidrográficas).
Na Figura 5 estão listadas e indicadas as bacias hidrográficas e as áreas de
planejamento estabelecidas no PDSES da RMB.
Figura 5 - Áreas de planejamento estabelecidas no PDSES da RMB com destaque a área
de planejamento. II (PDSES da RMB)
Fonte: Cosanpa, 2007
A área de Planejamento II (3.865,7 ha) é formada pelas bacias hidrográficas
números 06 (Bacia Magalhães Barata), 07 (Bacia Reduto) e 08 (Bacia Una), estando
nesta última localizado o sistema de elevação e destinação final do UNA, que
recebe contribuição da rede coletora existente (37.930 m) e que, portanto, será
integrada ao sistema a ser projetado, com ampliação de mais de 237.070 m,
21
totalizando 270.000 m. Com isso, a área de abrangência do futuro sistema integrado
do Una corresponde a Bacia de Esgotamento 4, que é composta pelas sub-bacias
01 e 02 da área de planejamento II. Essa área é formada por parte dos bairros da
Campina, Nazaré, São Braz, Marco, Sacramenta e integralmente os bairros de
Umarizal, Fátima, Telégrafo, Pedreira e Reduto, conforme mostrado na Figura 6.
Figura 6 - Limite da área contribuinte.
Fonte: Cosanpa, 2011.
22
Tabela 1- Relação das ETE`s e EEE`s da Região Metropolitana de Belém
Fonte: Cosanpa, 2011.
CONDIÇÕES ATUAIS DAS ESTAÇÕES DE ESGOTO
ITEM
ESTAÇÕES
SITUAÇÃO ATUAL
Falta Fazer parte do muro, elevando o
mesmo para 3,00m de altura e instalar
concertina. Falta fazer uma limpeza geral
na área livre da estação. Falta recuperar
toda a iluminação externa.
Foi resolvido o problema de vazamento
pelo carretel do barrilete de recalque, falta
corrigir problema do sistema automático,
pois está funcionando só pela botoeira.
FUNCIONA?
ENDEREÇO
SIM
Pass. Veterano com
Rua do Fio
(CABANAGEM)
1
ETE-COQUEIRO
2
EEE-COQUEIRO
3
EEEJADERLÂNDIA
4
EEEELETRONORTE
5
ETE-SIDERAL
Está funcionando pelo modo manual,
porém falta recuperar o acionamento
automático e trocar para-raio de linha.
SIM
6
EEE-SIDERAL
Está parada devido ao roubo de toda a
fiação de alimentação da casa de bombas
e destruição do quadro de comando.
NÃO
7
EEE-GREEN VILLE
8
EEE- AV. BRASIL
9
EEE-BENGUI V
10
ETE BENGUI IV
11
ETE-I MARAMBAIA
Foi saqueada e desativada a mais de dois
anos. Falta fazer muro de 3,00m com
concertina e manter a limpeza da área
livre. Esta elevatória será revitalizada
através de um
projeto da prefeitura
municipal de Ananindeua.
Está parada, falta comprar a bóia de nível
e quadro de comando.
Está funcionando pelo modo manual, falta
trocar as bóias de nível.
Está parado desde o dia 07/06/11, motivo
falta instalar disjuntor e recuperar quadro
de comando.
Foi depredada e saqueada por vândalos
desde 2002
Está funcionando só com um CMB pelo
modo manual. Falta corrigir defeito no
sistema de iluminação e recuperar o
acionamento automático dos CMB`S.
Está funcionando pelo modo manual.
Desde o inicio de operação está sofrendo
vários roubos, depredação, de materiais e
equipamentos do tanque de aeração,
Decantador secundário, Elevatórias de
recirculo de logo e Elevatória de lodo de
excesso. Falta executar toda iluminação
externa que foi roubada. Problema no
quadro de comando.
SIM
Rua Benjamin
esquina com a rua
do Fio
(CABANAGEM)
NÃO
Rua 10 de Maio
próximo a Pass.
Manoel Pinho
NÃO
Av. Independencia
próximo a Augusto
Montenegro.
SIM
NÃO
NÃO
SIM
SIM
Rua Sideral esquina
da Pas. São
Francisco (PARQUE
VERDE)
Rua Sideral, próximo
a Augusto
Montenegro
(PARQUE VERDE)
Rua 13 de Maio,
atrás do muro do
Green Ville
(PARQUE VERDE)
Av. Brasil, próximo
ao conjunto Xingú
(CABANAGEM)
Rua das Rosas,
comunidade
Pantanal, Atrás do
Mangueirão.
Final da Rua Ajax de
Oliveira (BENGUí)
Final da Rua da
Mata ao lado do
conjunto Médice – II
(MARAMBAIA)
23
12
EEE-1 MARAMBAIA
Funcionando pelo modo manual. Faltam obras
na rede de coleta.
NÃO
13
EEE-2 MARAMBAIA
Parada. Motivo: falta comprar materiais
elétricos – feito requisição em 10/06/11
NÃO
14
EEE-3 MARAMBAIA
Foi totalmente depredada e saqueada em
agosto/2008.
NÃO
15
EEE-4 MARAMBAIA
Parada. Motivo: falta comprar materiais
elétricos – feito requisição em 10/06/11
NÃO
16
EEE-5 MARAMBAIA
Em condições de funcionamento, porém falta
recuperação de rede de coleta
NÃO
17
ETE–II
MARAMBAIA
18
EEB-MARAMBAIA-II
19
EEE-1
GUANABARA
20
EEE-2
GUANABARA
21
EEE-3
GUANABARA
22
EEE-4
GUANABARA
23
ETE- VILA DA
BARCA
24
EEE- UNA
Está em funcionamento somente pelo reator
anaeróbico. Esta ETE sofreu ação de vândalos,
havendo roubo de válvulas globo de aço inox,
que controlam a emissão de esgoto saturado
para dentro do flotador. Ficou pendente a
aquisição e instalação da centrifuga para
desaguamento do lodo produzido de toda a
ETE. Também não foi concluído duas
Elevatórias, sendo uma de alimentação da
centrifuga e outra de líquidos drenado da
mesma para o inicio do tratamento.
Está em funcionamento, porém é necessário
realizar parametrização do quadro de
comando, para operar pelo modo automático.
Foi totalmente saqueada, precisa ser
revitalizada.
NÃO
Foi totalmente saqueada, porém poderá ser
desativada, através do PAC.
NÃO
Foi roubado todos os cabos elétricos. Deverá
ser deslocada para outra área próxima, através
do PAC.
Falta adquirir bóia inferior e cabo elétrico para
automatizar.
Foi
feito
requisição
em
12/07/2011.
Está funcionando pelo modo manual, falta
parametrizar e programar para acionamento
automático.
Está funcionando.
SIM
SIM
Rua da Mata, Pas.
Sto. Antonio
Rua Paragominas no
conjunto Médice-II
(MARAMBAIA)
Pas. São Cristóvão
c/ Rua C do Conjunto
Mendara
Margem do Canal
Água Cristal esquina
da rua Esperanto.
Pas. Perpetuo
Socorro esquina da
São Raimundo
Av. Tavares Bastos
com Pass. Dalva
{as. Sta. Rita esquina
da rua Esperanto
(MARAMBAIA)
Pas. Simões, Pas
Sta Izabel
Rua Parabor
NÃO
SIM
SIM
SIM
Pas. Joaquim
Fonseca
Final da Pas. Sto.
Antonio, passando a
Av. João Paulo-II
(MARAMBAIA)
Pas. Prainha atrás
da Vila da barca
(TELÉGRAFO)
Rod. Arthur
Bernardes, 1000
24
CAPÍTULO 3 – ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE EFLUENTE TRATADO
Neste capítulo, a concepção do projeto foi baseada na otimização do uso do
espaço (interno e externo), na flexibilidade operacional, na segurança do fluxo de
esgoto nas unidades seguintes e na implantação em duas etapas (1ª etapa e 2ª
etapa).
Figura 7- Sistema de elevação e destino final do Uma
(Ano – 2011)
Também foi prevista a incorporação da EEE existente como elevatória de
efluente tratado na futura ETE UNA, conforme pode ser observado na tabela 01.
No projeto de recuperação e ampliação da EET-Una foram previstas as
intervenções de engenharia relacionadas na tabela 2.
25
Tabela 2 - Intervenções de engenharia
UNIDADE
COMPONENTE
AÇÕES PREVISTAS
Canal de Acesso
Nova Construção
Poço Úmido ou Sucção
Reforma e Ampliação
Poço Seco
Reforma
Prédio Administrativo
Reforma e Ampliação
Medidor Parshall
-
Reforma
Emissário
-
Aproveitamento na 1ª Etapa
Estação Elevatória de
Esgoto
Os canais de acesso serão desativados e isolados por comportas na 1ª etapa
do projeto, porém serão utilizados na 2ª etapa para aumentar o volume do poço
úmido da estação elevatória de efluente tratado
e, com isso, aumentar o
armazenamento de esgoto, adequar o tempo de detenção hidráulica e flexibilizar o
funcionamento dos conjuntos motor e bomba, o que possibilitará ajustes e a
redução do consumo de energia elétrica na operação dessa elevatória.
A interligação da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) com a Estação
Elevatória de Efluente Tratado (EEET) será realizada por canal de concreto ( 2,0 m
x 1,60 m, que transportará o efluente da unidade de desinfecção até o poço úmido.
Como a cota dessa última unidade da ETE (desinfecção UV) será muito
superior a do fundo do poço úmido, será instalado dispositivo (anteparos) para
dispersar a vazão afluente na entrada do poço úmido, o que diminuirá a velocidade
da massa líquida (entrada em queda livre quando o poço úmido estiver sem esgoto).
e evitará a formação de vórtices. Também foi prevista a utilização de sensor ultrasônico, para monitoramento e controle do nível de efluente tratado no poço úmido.
Para possibilitar o aproveitamento do espaço limitado do poço seco, serão
utilizados 5 (cinco) conjuntos motor e bomba de eixo vertical, com motores
acoplados diretamente às bombas e com inversores de freqüência. Essa medida
difere da concepção existente, pois objetiva o uso racional do espaço e a redução
do consumo de energia elétrica. Também serão instalados exaustores de ar, para
circulação do ar; e sistema de drenagem do poço seco, para evitar a possibilidade
de acumulação de massa líquida quando da manutenção de equipamentos ou
limpeza do poço seco.
26
Na área do pavimento superior localizada acima do poço seco foi prevista a
instalação de equipamento (talha) para a movimentação dos conjuntos motorbomba, quadro de comandos etc, o que facilitará a instalação e a retirada para
manutenção dos motores, bombas, registros, válvulas, peças e tubos.
Para atender as vazões de bombeamento, foram previstos 4 diferentes níveis
de acionamento dos CMBs, bem como a substituição das tubulações de sucção,
recalque e barrilete mostrada na tabela 3.
Tabela 3 - Tubulações com diâmetros existentes e propostos
TUBULAÇÃO
DIÂMETRO
EXISTENTE
DIÂMETRO PROPOSTO
Sucção
350 e 500mm
500mm
Recalque
300 e 400mm
450mm
Berrilete
800mm
800mm
Nas tubulações de sucção serão instalados vacuômetros e registros de gaveta
acoplados a atuadores elétricos, para proporcionar o acionamento automatizado,
enquanto nas tubulações de recalque serão instalados manômetros, válvula de
retenção, válvula de purga e registro de gaveta com atuadores elétricos.
O barrilete situado do lado externo da Estação Elevatória terá trecho passando
por dentro de uma caixa de inspeção coberta, para facilitar a manutenção e evitar a
entrada de água de chuva.
O esgoto bombeado será transportado até o Medidor Parshall, para transição
do escoamento forçado por gravidade e medição da altura da lâmina líquida, o que
possibilitará o conhecimento vazão bombeada na sala de controle
de efluente
tratado. Esse Medidor Parshall será reformado, pois apresenta pontos de sua
estrutura deteriorados, com oxidação e fissuras na tubulação de entrada, paredes
sem pintura e escada deteriorada. Também será instalado guarda corpo de
proteção na parte superior.
Após a reforma e reestruturação, o prédio administrativo será constituído de
auditório, sala de comando, sala de administração, laboratório e dois banheiros,
refeitório. A subestação existente será desativada e substituída por novo espaço
(6,15m x 22,20 m) com subestação que atenda a carga da EEE e da futura ETE.
27
Nesse espaço também será instalado o grupo gerador proposto para o sistema de
esgoto do Una.
O emissário final destinado ao lançamento subaquático dos esgotos sanitários
na baía de Guajará (concreto armado 800 mm) será mantido na 1ª etapa, por ter
capacidade para atender as vazões de projeto.
Para atender a Etapa 1 foram utilizados cinco conjuntos motor e bomba tipo
centrifuga axial horizontal de eixo vertical de câmara bipartida, cada qual com
capacidade de 160 L/s, enquanto para atender a vazão da Etapa 2 serão utilizadas
cinco conjuntos motor e bomba (4+1), cada uma com capacidade de 300 L/s. Na
Tabela 4 são apresentadas as condições de funcionamento da EEE Tratado para o
implantação as duas etapas.
Tabela 4 - Condições de funcionamento da EEE Tratado
FUNCIONAMENTO OPERAÇÃO CMBs
VAZÃO POR
CMB (l/s)
CAPACIDADE
TOTAL (l/s)
Etapa I
4+1
160
544
Etapa II
4+1
300
1.020
O controle do acionamento/desligamento dos conjuntos motor e bomba será
por intermédio do sensor de nível a ser instalado no poço úmido. No Projeto foram
previstos 4.4 níveis para funcionamento dos CMB’s na operação das Etapas 1 e 2,
conforme mostrado na Tabela 5.
Tabela 5 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba
NÍVEL DO POÇO ÚMIDO
OPERAÇÃO CMBs
Superior
Inferior
1ª Etapa
2ª Etapa
4
6,50
5,00
4+1
544
3
5,00
3,80
3+2
1.020
2
3,80
2,80
2+3
544
1
2,80
1,50
1+4
1.020
Segurança
1,50
0
Nenhum CMB em
Operação
28
Supondo que o volume de esgoto comece a encher a partir do nível N0 até ser
atingido o nível N4 do poço úmido. No Nível superior (N4) serão acionados 4
conjuntos motor e bomba na operação das Etapas 1 e 2. Quando o esgoto atingir o
nível N3, um CMB será desligado. Na continuidade da operação, outro CMB será
desligado no nível N2 , o mesmo ocorrendo no nível N1 e, em seguida, todos os
CMBs serão desligados quando o esgoto estiver no nível N0.
Os volumes úteis no poço de sucção correspondentes a esses níveis são
apresentados na tabela 6.
Tabela 6 - Volumes úteis no poço de sucção
VOLUME ÚTIL
ETAPA 1 (M³)
ETAPA 2 (M³)
N4 e N3
134,3
216,8
N3 e N2
107,4
173,4
N2 e N1
89,5
144,5
N1 e N0
116,4
187,9
Com isso, o tempo total de enchimento do volume útil do poço úmido para a
vazão média de esgoto sanitário será de 15,7 e de 12,7 minutos na Etapa 1 e na
Etapa 2, respectivamente, o que atende ao recomendado na NBR 12208/1992 “Projeto de estações elevatórias de esgotos sanitários”.
A utilização de 5 conjuntos motor e bomba garante a flexibilidade operacional,
com o funcionamento em paralelo reduzindo os custos com energia elétrica. Para
isso, no projeto foram adotados conjuntos motor e bomba de mesma capacidade de
recalque quando funcionando individualmente.
No caso do funcionamento dos
CMBs em paralelo, foram considerados os fatores de redução de vazão para
operações em paralelo nas seguintes condições operação + reserva (4+1; 3+2; 2+3
e 1+4).
A capacidade de uma bomba na 1º etapa será igual a 160 l/s e na 2ª etapa
igual a 300 l/s. As demais vazões de operação em função do funcionamento das
bombas em paralelo nas duas etapas são mostrados nas tabelas 7 e 8
29
Tabela 7 - Vazões de projeto para a primeira etapa
ETAPA POPULAÇÃO
1
175.000
CMB
EEE (Q)
Operando
Reserva
l/s
m³/min
m³/h
4
1
544,00
32,60
1958,40
3
2
432,00
25,90
1555,20
2
3
304,00
18,20
1094,40
1
4
160,00
9,60
576,00
Tabela 8 - Vazões de projeto para a segunda etapa
ETAPA POPULAÇÃO
2
349.811
CMB
EEE (Q)
Operando
Reserva
l/s
m³/min
m³/h
4
1
1020,00
61,20
3672,00
3
2
810,00
48,60
2916,00
2
3
570,00
34,20
2052,00
1
4
300,00
18,00
1080,00
No cálculo dos diâmetros das tubulações foram utilizados os limites de
velocidade recomendados na NBR 12208/1992: 0,60 – V – 1,50 m/s na sucção e
0,60 – v – 3,00 m/s no recalque. Com base nessas condições, foram dimensionadas
as tubulações de sucção (500 mm), de recalque dos CMB’s (450 mm) e o barrilete
(800 mm) que interliga as tubulações de recalque dos CMB’s e transportará o
efluente da estação elevatória até o medidor Parshall.
Também foi considerado o funcionamento de apenas um CMB com a vazão
de projeto, sendo observadas nas tubulações de sucção e de recalque as
velocidades mostradas na tabela 9.
30
Tabela 9 - Velocidades das tubulações de sucção e recalque
ETAPA
PARÂMETROS
Vazão de uma bomba
(m³/s)
Velocidade de sucção (m/s)
Velocidade de recalque
(m/s)
ETAPA I
ETAPA II
0,16
0,30
0,81
1,01
1,53
1,89
Considerando a operação em paralelo dos conjuntos motor e bomba, nas
tabelas 10 e 11, são mostrados os valores de velocidade calculados para a
tubulação de descarga comum (barrilete na etapa 1 e na etapa 2, respectivamente.
Tabela 10 - Velocidades do barrilete na etapa 1 por operação de CMBs
ETAPA
CMBs
Q (m³/s)
BARRILETE (m/s)
4+1
0,544
1,08
3+2
0,432
0,86
2+3
0,304
0,60
1+4
0,160
0,32
1
Tabela 11 - Velocidade do barrilete na etapa 2 por operação de CMBs
ETAPA
CMBs
Q (m³/s)
4+1
1,020
3+2
0,810
2+3
0,570
1+4
0,300
2
BARRILETE (m/s)
2,03
1,61
1,13
0,60
A potência do motor dos CMB foi calculada para a pior situação operacional,
ou seja, o funcionamento
de forma individual do CMB. Nesse cálculo foram
adotados peso específico do esgoto da ordem de 1000 kg/m³ e rendimento de 0,55.
Assim, utilizando a expressão P = (J x Q x Hman)/ (n x 75) e considerando fator de
segurança igual a 1,10 para a Potência instalada de cada Bomba, foram obtidos os
31
valores de 45 HP e 85 HP para cada CMB da Etapa 1 e da Etapa 2,
respectivamente, conforme resumido na tabela 12.
Tabela 12 - Valores de operação individual do CMB nas etapas 1 e 2
ETAPA
Q CMBs(l/s)
Hman (m.c.a)
POT (HP)
1
160,00
9,93
45
2
300,00
12,13
85
Nessas condições de instalação e operação dos CMBs, o NPSH disponível
atende as recomendações dos fabricantes de conjuntos motor e bomba nas etapas
1 e 2.
3.1 MEDIDOR PARSHALL
No projeto foi previsto o aproveitamento do Medidor Parshall existente, em
razão desse medidor já está construído em cota adequada para escoamento do
efluente final por gravidade até a Baia do Guajára, bem como por ter capacidade
compatível com as vazões a serem bombeadas pelos conjuntos motor e bomba da
estação elevatória nas duas etapas de projeto.
Assim, o Medidor Parshall terá largura (garganta) de 4m, com capacidade
mínima de 36,79 l/s e capacidade máxima de 1.921,5 l/s. No dimensionamento
desse dispositivo hidráulico foram utilizados os valores dos coeficientes n de 1,578
e K de 1,935 recomendados por Azevedo Neto.
No projeto foi prevista a instalação de sensor ultrasônico, para possibilitar o
acompanhamento ao longo do dia das variações do nível da massa líquida no
Medidor Parshall.
Esse sensor estará integrado ao sistema de automação, para determinação
de vazão (instantânea e acumulada), bem como para o registro contínuo das alturas
e, com isso, da vazão bombeada de efluente final.
3.2 EMISSÁRIO
No projeto foram aproveitados os mesmos traçados para os trechos terrestre
e subaquático do emissário, em razão da interligação existente no dispositivo para
disponibilizar a carga hidráulica, bem como pelos estudos anteriores de dispersão
do esgoto bruto na Baia do Guajára, realizados pela COSANPA, indicarem ser esse
o caminhamento mais adequado para o emissário.
32
Com isso, o efluente do Medidor Parshall continuará sendo encaminhado
para o emissário de concreto armado, diâmetro de 800 mm, que apresenta extensão
total de 334,75 m, com 200,75 m em trecho terrestre, com caixa de transição e com
134,0 m de trecho subaquático na baía de Guajará. Na 2ª etapa será substituído o
emissário atual, passando essa tubulação a ter 1200 mm de ferro fundido.
3.3 SISTEMA EXISTENTE
O sistema existente é composto por uma estação elevatória (poço de úmido e
poço seco, administração e subestação de energia elétrica), edificação do medidor
Parshall e tubulações (interceptor de chegada, recalque e emissário de esgoto).
Nessa área da COSANPA existem, ainda, um reservatório elevado, em concreto, e
uma unidade de desferrização de água de abastecimento, atualmente desativada.
As edificações integrantes do projeto de Recuperação e Ampliação do Sistema de
Elevação e Destinação Final de Efluente Tratado do Una, aqui tratadas nesse
memorial, farão parte da futura Estação de Tratamento de Esgoto Sanitário do UNA,
a EEE-UNA, que terá capacidade para, quando implantada em sua totalidade,
atender população de 350.000 habitantes.
Para isso, será necessária a construção de novos prédios (subestação e
guarita de controle de acesso) e reformar os prédios existentes, conforme pode ser
observado nas Fotografias 8, 9 e 10.
Figura 8 - Poço Seco da E.E.E
Fonte: Cosanpa, 2007.
33
Figura 9 - Medidor Parshall
Fonte: Cosanpa, 2007.
A ETE UNA, localizada na Rodovia Arthur Bernardes, atenderá parte dos
bairros Telégrafo, Umarizal, Reduto e Nazaré e em parte do UNA. A população
atendida na primeira Etapa será de 175.000 habitantes e na segunda Etapa será de
349.811 habitantes. A contribuição de esgoto foi calculada para o período de 2008 a
2028, com a adoção dos seguintes parâmetros:
 Coeficiente do dia de maior consumo de água (1,2);
 Coeficiente da hora de maior consumo de água (1,5);
 Coeficiente do dia de menor consumo de água (0,5);
 Coeficiente de retorno (0,8);
 Taxa de infiltração (0,0005 L/s.m);
 Consumo per capita de água (250 L/hab.dia)
34
Na tabela 13 são mostrados as vazões máximas (horária e diária), média e
mínima de esgoto sanitário utilizadas no dimensionamento das unidades, tubulações
e dispositivos hidráulicos da ETE UNA.
Tabela 13 - Vazões de esgoto sanitário.
VAZÃO DE ESGOTO SANITÁRIO (l/s)
ETAPA
POPULAÇÃO
(hab)
Mínima
Média
Máxima
Diária
Máxima
Horária
1
175.000
270,00
472,6
553,6
796,7
2
349.811
539,90
944,7
1106,7
1592,5
Com as informações repassadas pela COSANPA do Projeto Executivo de
Recuperação e Ampliação da Capacidade da Estação Elevatória do UNA, na Tabela
13 são apresentadas as vazões de esgoto previstas para a rotina de funcionamento
dos conjuntos motor e bomba, ou seja, das vazões afluentes a ETE UNA.
35
3.4 FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DA ETE – UMA
Figura 100 - Estação de Tratamento de esgoto do UNA – ETE UNA
Fonte: Cosanpa, 2007.
36
CAPÍTULO 4 – COMPONENTES DA ETE
4.1 UNIDADE DE GRADEAMENTO
A grande profundidade do interceptor na entrada da ETE fez com que os dois
canais de acesso (entrada) de esgoto bruto, em que estão instaladas as grades
mecanizadas, tenham de ser construídos em profundidade superior a 6,0 m da cota
do terreno. Cada canal de acesso terá 1,40 m de largura e comportas de 1,40x1,40
m a montante e a jusante da grade de barras paralelas. Considerando uma grade
em operação e a área útil do canal de 1,12 m². Na 2ª etapa esses valores de
velocidade serão mantidos, com a utilização em paralelo do outro canal de acesso.
No entanto, é oportuno salientar que os dois canais de acesso devem ser
construídos na 1ª etapa, para possibilitar a realização de manutenção nas grades
mecanizadas, que serão tipo cremalheira, com largura de 1,40 m e espaçamento
entre as barras de 0,25 m e entre a última barra e as paredes dos canais de 0,30 m,
totalizando 39 barras. Com isso, a grade de barras terá eficiência de 0,71m/s, para
espessura de cada da barra de 0,01 m.
Para essas condicionantes do dimensionamento, a área útil da grade de
barras será de 0,80m, o que resultará nas velocidades através da grade de barras
limpa de 0,59 m/s e de 1,18 m/s para as vazões médias da 1ª etapa e da 2ª etapa,
respectivamente.
No projeto é prevista a instalação de sensores antes e depois da grade de
barras, para indicar o acionamento do sistema de remoção do material gradeado a
partir da diferença entre os níveis de montante e de jusante. Essa medida objetiva
evitar o acionamento em intervalos de tempo, pois na grade pode não ser retido
volume adequado para remoção no tempo determinado.
4.2 MEDIDOR PARSHALL DE ENTRADA
Para possibilitar o controle da altura da lâmina de esgoto foi dimensionado
Medidor Parshall terá largura (garganta) de 4’ (quatro pés), com capacidade mínima
de 36,79 l/s e capacidade máxima de 1.921,5 l/s
O monitoramente da vazão de esgoto na entrada da ETE será realizado a
partir da determinação do nível no Medidor Parshall, sendo para isso prevista a
instalação de sensor.
37
O sensor instalado no Medidor Parshall será integrado ao sistema de
automação da ETA, para determinação de vazão (instantânea e acumulada), bem
como para o registro contínuo das alturas e, com isso, da vazão de esgoto bruto.
4.3 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO BRUTO
A Estação Elevatória de Esgoto Bruto (EEE) é constituída por 05 (cinco)
conjuntos motor e bomba, tendo poço úmido de 13 m de largura, 13 m de
comprimento, e altura de 5,20 m (4 m de altura útil e 1,20 de altura reserva), o que
resulta em 169 m2 de área total, 676 m3 de volume útil e 878,8 m3 de volume total.
Para atender a Etapa 1 foram utilizados cinco conjuntos motor e bomba tipo
centrifuga axial horizontal de eixo vertical de câmara bipartida, cada qual com
capacidade de 160 L/s, enquanto para atender a vazão da Etapa 2 serão utilizadas
Cinco conjuntos motor e bomba (4+1), cada uma com capacidade de 300 L/s.
Na tabela 14 são apresentadas as condições de funcionamento da EEE Tratado
para o implantação as duas etapas.
Tabela 14 - Condições de funcionamentos da EEE Tratado
NÍVEL DO POÇO ÚMIDO
OPERAÇÃO CMBs
4
3
2
1
Superior
5,20
3,70
2,50
1,50
Inferior
3,70
2,50
1,50
1,20
Segurança
1,20
0
1ª Etapa
4+1
3+2
2+3
1+4
2ª Etapa
4+1
3+2
2+3
1+4
Nenhum CMB em
Operação
O controle do acionamento/desligamento dos conjuntos motor e bomba será
por intermédio do sensor de nível a ser instalado no poço úmido. No Projeto foram
previstos 4 níveis para funcionamento dos CMB’s na operação das Etapas 1 e 2,
conforme mostrado na tabela 15.
Tabela 15 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba
FUNCIONAMENTO
OPERAÇÃO CMBs
VAZÃO POR
CMB (L/S)
CAPACIDADE
TOTAL (L/S)
Etapa I
4+1
160
544
Etapa II
4+1
300
1.020
38
Supondo que o volume de esgoto comece a encher a partir do nível N0 até ser
atingido o nível N4 do poço úmido. No Nível superior (N4) serão acionados 4
conjuntos motor e bomba na operação das Etapas 1 e 2. Quando o esgoto atingir o
nível N3, um CMB será desligado. Na continuidade da operação, outro CMB será
desligado no nível N2, o mesmo ocorrendo no nível N1 e, em seguida, todos os
CMB’s serão desligados quando o esgoto estiver no nível N0. Os volumes úteis no
poço de sucção correspondentes a esses níveis são apresentados na tabela 16.
Tabela 16 - Volumes úteis no poço de sucção
VOLUME ÚTIL
N4 e N3
N3 e N2
N2 e N1
N1 e N0
ETAPA I (M³)
253,5
202,8
169
50,7
ETAPA II (M³)
253,5
202,8
169
50,7
Com isso, o tempo total de enchimento do volume útil do poço úmido para a
vazão média de esgoto sanitário será de 22,6 minutos e de 11,9 minutos na Etapa 1
e na Etapa 2, respectivamente, o que atende ao recomendado na NBR 12208/1992
- “Projeto de estações elevatórias de esgotos sanitários”.
A utilização de 5 conjuntos motor e bomba garante a flexibilidade operacional,
com o funcionamento em paralelo reduzindo os custos com energia elétrica. Para
isso, no projeto foram adotados conjuntos motor e bomba de mesma capacidade de
recalque quando funcionando individualmente. No caso do funcionamento dos
CMB’s em paralelo, foram considerados os fatores de redução de vazão para
operações em paralelo nas seguintes condições operação + reserva (4+1; 3+2; 2+3
e 1+4).
Tabela 17 - Vazões de projeto para a primeira etapa.
ETAPA POPULAÇÃO
1
175.000
CMB
Operando
4
3
2
1
Reserva
1
2
3
4
EEE (Q)
l/s
544,00
432,00
304,00
160,00
m³/min
32,60
25,90
18,20
9,60
m³/h
1958,40
1555,20
1094,40
576,00
A capacidade de uma bomba na 1º etapa será igual a 160 l/s e na 2ª etapa
igual a 300 l/s. As demais vazões de operação em função do funcionamento das
bombas em paralelo nas duas etapas são mostrados nas tabelas 17 e 18.
39
Tabela 18 - Vazões de projeto para a segunda etapa.
ETAPA POPULAÇÃO
2
349.811
CMB
Oerando Reserva
4
1
3
2
2
3
1
4
l/s
1020,00
810,00
570,00
300,00
EEE (Q)
m³/min
61,20
48,60
34,20
18,00
m³/h
3672,00
2916,00
2052,00
1080,00
Também foi considerado o funcionamento de apenas um CMB com a vazão
de projeto, sendo nas tubulação de sucção e de recalque observadas as
velocidades mostradas na tabela 19.
Tabela 19 - Velocidades das tubulações de sucção e recalque
ETAPA
PARÂMETROS
ETAPA I
ETAPA II
Vazão de uma bomba (m³/s)
0,16
0,30
Velocidade de sucção (m/s)
0,81
1,01
1,53
1,89
Velocidade de recalque (m/s)
Considerando a operação em paralelo dos conjuntos motor e bomba, na
tabela 20 e na tabela 21, são mostrados os valores de velocidade calculados para a
tubulação de descarga comum (barrilete na etapa 1 e na etapa 2, respectivamente).
Tabela 20 - Velocidade do barrilete na etapa 1 por operação de CMB’S.
ETAPA
1
CMBs
4+1
3+2
2+3
1+4
Q (m³/s)
0,544
0,432
0,304
0,160
Vbarrilete (m/s)
1,08
0,86
0,60
0,32
Tabela 21 - Velocidade do barrilete na etapa 2 por operação de CMB’S
ETAPA
2
CMBs
4+1
3+2
2+3
1+4
Q (m³/s)
1,020
0,810
0,570
0,300
Vbarrilete (m/s)
2,03
1,61
1,13
0,60
A potência do motor dos CMB foi calculada para a pior situação operacional,
ou seja, o funcionamento de forma individual do CMB. Nesse cálculo foram
adotados peso específico do esgoto da ordem de 1000 kg/m³ e rendimento de 0,55.
40
Assim, utilizando a expressão P = (J x Q x Hman)/ (n x 75) e considerando fator de
segurança igual a 1,10 para a Potência instalada de cada Bomba, foram obtidos os
valores de 120 HP e 245 HP para cada CMB da Etapa 1 e da Etapa 2,
respectivamente. Nessas condições de instalação e operação dos CMBs, o NPSH
disponível atende as recomendações dos fabricantes de conjuntos motor e bomba
nas etapas 1 e 2.
4.4 PENEIRAMENTO
O tratamento preliminar em cota elevada inicia no peneiramento realizado por
duas peneiras rotativas, cada uma com vazão de operação de 554 l/seg e 1020 L/s
nas etapas 1 e 2, respectivamente (situação de bombeamento de 4 CMB + 1 CMB
reserva). Essa condição resulta em taxa de aplicação de 4.787 m³/m².d, para cesto
filtrante em aço inoxidável com diâmetro de 2,0 m e comprimento de 5,0 m. Para
retenção dos sólidos, foi considerado cesto fabricado em tela de perfis triangulares
de 1,90 mm de base x 3,00 mm de altura e com varetas suporte com diâmetro de
3,75 mm, espaçamento de 14 mm e ranhura (abertura) entre perfis de 2,00 mm.
A peneira possui coletor de efluente filtrado de chapas de aço carbono
inoxidável e sistema de limpeza através de tubos de aço inoxidável. A remoção de
areia será contínua, sendo utilizados braços raspadores do tipo diametral com
fixação no eixo central principal. No projeto foi considerada a vazão de quatro
conjuntos motor e bomba em paralelo e a remoção de 10 L de areia por 1000 m³ de
esgoto, o volume calculado para retenção de areia nessa unidade será de 0,5 m³ /
dia e de 0,9 m³/dia para a 1ª etapa e a 2ª etapa, respectivamente.
4.5 CAIXA DE AREIA
A remoção de sólidos inertes (areia) será realizada em 4 desarenadores
mecanizados e de formato quadrado (6,0 m x 6,0 m), tendo cada célula área de 36
m2. O controle da massa líquida afluente será realizado por comportas instaladas
nos canais de entrada e saída da unidade de desarenação.
A remoção de areia será contínua, sendo utilizados braços raspadores do tipo
diametral com fixação no eixo central principal. No projeto foi considerada a vazão
de quatro conjuntos motor e bomba em paralelo e a remoção de 50 L de areia por
1000 m³ de esgoto, o volume calculado para retenção de areia nessa unidade será
de 3,4 m³ / dia e de 6,9 m³/dia para a 1ª etapa e a 2ª etapa, respectivamente.
41
4.6 REATORES ANAERÓBIOS DE MANTA DE LODO
O tratamento biológico anaeróbio foi dimensionado com 4 módulos de reatores
tipo Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), tendo cada módulo 8 (oito) células de
14,00 m de comprimento, 10,50 m de largura e 5,30 m de altura útil, o que resulta
em área e o volume de dois módulos (1a Etapa) de 2.352,0 m² e volume útil de
12.466,0 m³. Na remoção do lodo dos reatores anaeróbios foram dimensionados 16
tubos com registro de 100 mm na altura média de cada módulo. A abertura desses
registros possibilitará o desaguamento do lodo em dois canais instalados nas
paredes laterais de cada módulo. Cada canal que transportará o lodo foi
dimensionado com seção retangular de 0,80 m x .59,0 m, tendo declividade de
acordo com a cota da tubulação de coleta de lodo, tendo a tubulação que
transportará o lodo até a unidade de desaguamento diâmetro de 300 mm. Vale
observar que foi considerado descarte alternado de lodo nos canais.
Os reatores anaeróbios terão na sua parte superior externa dois tipos de
tubulação para coleta de gases, uma para coletar o biogás por pressão e a outra
para coletar os gases das calhas superiores, os quais estarão submetidas a pressão
atmosférica. No dimensionamento foram calculados diâmetros de 150 mm para as
tubulações de coleta e transporte de biogás.
Na parte superior interna de cada reator anaeróbio foram dimensionadas 16
tubulações de 100 mm, com furos de 25mm a cada 0.30m na geratriz superior, para
coleta do efluente líquido. Essas tubulações foram posicionadas entre o manto de
lodo e o nível do líquido, sendo conectadas ao canal de efluente líquido de cada
reator (0,34 m x 0,70 m), que estará interligado ao tubo de saída do módulo
anaeróbio.
4.7 TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO POR FLOTAÇÃO
4.7.1 Coagulação – Floculação
No dimensionamento das unidades do tratamento físico-químico foram
consideradas as vazões máximas de bombeamento, ou seja, quando estiverem em
operação 4 conjuntos motor e bomba na estação elevatória de esgoto bruto, o que
resultará nas vazões de bombeamento de 544 L/s e de 1.020 L/s na 1ª etapa e na
2ª etapa, respectivamente.
42
No dimensionamento foi definido um módulo de tratamento físico-químico em
cada etapa, o qual será composto por uma calha Parshall, duas linhas de floculação
e seis flotadores. O efluente líquido do reator anaeróbio de manta de lodo (UASB)
será transportado em tubulação de DN 900, para a câmara de chegada (0,60 m de
largura, 3,4 m de comprimento e 7 m de profundidade).
Após a câmara de chegada, a vazão de esgoto afluente será encaminhada
para dois canais com largura de 1,60 m cada, para atender individualmente a 1ª e a
2ª etapa do projeto. A mistura do coagulante primário (cloreto férrico) será realizada
em misturador hidráulico do tipo calha Parshall, que também servirá como medidor
de vazão. Em cada canal será instalado esse tipo de dispositivo que possui
dimensões padronizadas e a seção de estrangulamento (garganta) adotada foi de 2’
(0,61 m) em função da vazão afluente.
A solução de cloreto férrico deverá ser aplicada à montante do ressalto
hidráulico, por meio de dispositivo distribuidor constituído de “meia-cana” de tubo
PVC DN 150 perfurado. A calha Parshall servirá para a mistura de coagulante e
medição da vazão afluente ao sistema de floculação/flotação. Após a coagulação, a
massa líquida será encaminhada ás linhas de floculação com agitadores mecânicos
de eixo vertical do tipo paleta, tendo cada linha de floculação 3 (três) câmaras em
série, com gradientes de velocidade decrescentes.
O dimensionamento resultou em cada câmara de floculação com formato
quadrado em planta (4,40 m x 4,40 m) e com profundidade total de 4,30 m. Com a
profundidade útil de 3,95 m foi obtido 77 m³ de volume útil de cada câmara de
flotação. Com esses valores foram, então, definidas as dimensões e características
dos agitadores de cada câmara, o que resultou em 4 braços, na largura da pá de
0,15 m e na altura da pá de 3,20 m.
No dimensionamento foi verificado que deverão ser aplicadas as seguintes
rotações nas três câmaras de floculador: 1a câmara: 3,6 rpm (80s-1); 2a câmara:
2,9 rpm (60 s-1); e 3a câmara: 2,2 rpm (40 s-1). Foi ainda verificado que em cada
câmara de floculação deverão ser instalados sistemas motor-redutores que
permitam regular a rotação dos agitadores na faixa de 1,5 a 4,5 rpm, para
possibilitar maior flexibilidade operacional.
43
Para realização das atividades de manutenção da unidade de floculação serão
instaladas comportas de 0,60 x 0,60 m, na entrada, e 0,80 x 0,8 0 m, na saída de
cada floculador. Para esgotamento da unidade, as paredes internas do floculador
serão providas de aberturas de 0,15 x 0,15 m e na terceira câmara será instalada
tubulação de DN 250. O fundo dos floculadores terá declividade de 1 % para facilitar
o esgotamento da unidade.
4.7.2 Flotação por ar dissolvido
A flotação foi dimensionada com dois módulos, tendo cada módulo seis
flotadores e injeção de ar dissolvido. Os flotadores foram dimensionados com 3,50
m de largura, 13,0 m de comprimento e 3,25 m de altura, o que resulta nas taxas de
aplicação superficial de 207 m³/m².dia em um módulo na 1ª etapa e de 194
m³/m².dia em dois módulos na 2ª etapa. Na entrada de cada flotador será construída
uma placa plana em concreto com comprimento de 0,40 m e inclinação de 60° com
a horizontal para direcionar o fluxo para remoção do lodo flotado. O sistema de
remoção de lodo flotado será constituído por raspadores superficiais de
deslocamento longitudinal com alcance de 8 m de comprimento. O lodo removido
nos flotadores será direcionado para uma canaleta de coleta revestida em fibra de
vidro e com declividade de fundo de 4 %.
Para a realização das atividades de manutenção da unidade de flotação serão
instaladas, em cada flotador, duas comportas de 0,40 x 0,40 m, na entrada, e
vertedor ajustável, na saída. Deverá ser instalada uma tubulação de DN 150 para
permitir o esgotamento de cada flotador. No dimensionamento foi considerada a
recirculação de 20% da vazão afluente, sendo o sistema de saturação da vazão de
recirculação dos flotadores (para cada etapa de execução do projeto) composto por
um conjunto motor-bomba, uma câmara de saturação e um compressor de ar. Para
atender à vazão de recirculação requerida para cada etapa, será necessário um
conjunto motor-bomba, com capacidade de 108,8 L/s, que atinja a altura
manométrica de 58,03 m.c.a. A potência instalada do motor deverá ser de 166 HP.
As câmaras de saturação foram projetadas em tanques cilíndricos em aço inox,
com diâmetro de 3,60 m e altura total de 2,70 m. O tempo de detenção hidráulica
total da câmara será de 5 min. As principais características do recheio das câmaras
é que serão anéis de tubo PVC tipo esgoto (seguimentos de 0,05 m); com altura do
44
recheio de 0,9 m e volume de recheio: 9,19 m³, resultando no tempo de detenção na
camada de recheio de 1,69 min.
4.7.3 Estação de recirculação de efluente clarificado.
A Estação Elevatória de recirculação de efluente clarificado recebe parte do
efluente do flotador, tendo 03 (três) conjuntos motor e bomba centrífuga, tendo poço
úmido com 7,0 m de comprimento, 2,0 m de largura e 1,45 m de altura útil, o que
resulta no volume útil do poço úmido de 20,3 m3. No dimensionamento foi
considerada a altura de segurança (1,35 m) do fundo do poço úmido até o nível
mínimo da massa líquida, para que a operação dos 3 CMB’s tenha volume que evite
a entrada de ar na tubulação de sucção.
Esse sistema de recirculação de parte do efluente da unidade de flotação foi
concebido com 3 CMBS, sendo 1 CMB para o módulo do tratamento físico-químico
na 1ª etapa, 1 CMB para o módulo do tratamento físico-químico na 2ª etapa e 1
CMB de reserva nas duas etapas. Com isso, os CMBs terão funcionamento
independente na recirculação do efluente para cada câmara de saturação.
Para
possibilitar
a
modulação
e
a
flexibilidade
operacional,
no
dimensionamento foi prevista a mesma vazão no conjunto (CMB – câmara de
saturação) nas duas etapas, ou seja, cada CMB terá capacidade de 108 L/s, o que
corresponde ao bombeamento de 20% da vazão do efluente da unidade de flotação,
para saturação com ar e, então, retorno para a entrada das câmaras de flotação,
conforme mostrado na tabela 22.
Tabela 22 - Vazão de bombeamento da estação de reicirculação de efluente clarificado
ETAPA
1ª
2ª
CMB
OPERAÇÃO
VAZÃO
1
Câmara saturação 1
108,00
2
Reserva
-
3
Reserva
-
1
Câmara saturação 1
108,00
2
Câmara saturação 2
108,00
3
Reserva
-
Os diâmetros das tubulações de sucção e de recalque foram determinados
utilizando-se a equação da continuidade, o que resultou em 350 mm e 300 mm para
as tubulações de sucção e de recalque, respectivamente.
45
4.7.4 Sistema de dosagem e quantidade de produto químico.
No projeto foi definido que no tratamento físico-químico serão empregados
cloreto férrico, polímeros e cal. A dosagem máxima de cloreto férrico foi calculada
considerando em 75 mg/L, o consumo diário. O cloreto férrico deverá ser adquirido
na forma de solução com concentração em torno de 40 % (em massa), devendo a
dosagem de cloreto férrico ser realizada por três bombas dosadoras com
capacidade entre 100 e 300 L/h. O polímero será utilizado com auxiliar de
coagulação tendo dosagem calculada em 1 mg/l.
4.8 PRODUÇÃO DE LODOS BIOLÓGICO (UASB) E QUÍMICO (FLOTAÇÃO)
As unidades produtoras de lodo na ETE Una são os reatores UASB (lodo
biológico) e a unidade de floculação / flotação (lodo químico).
4.9 ELEVATÓRIA DE LODO – DESCARTE DOS REATORES UASB
A Estação Elevatória de Lodo é constituída por 02 (dois) conjuntos motor e
bomba tipo helicoidal, tendo poço úmido com uma parte retangular (7,0 x 7,0) com
altura de 2,15 m e uma parte com formato de tronco de pirâmide (volume total de
35,2 m³). Essas duas partes resultam em 135,1 m³ de volume útil do poço úmido
(105,4 m³ da parte retangular e 29,8 m³ do tronco de pirâmide). A operação dos dois
conjuntos motor e bomba tipo helicoidal, será 1 em operação e o outro de reserva,
tendo
cada
qual
capacidade
de
12
L/s.
Para
o
controle
do
acionamento/desligamento dos conjuntos motor e bomba será por intermédio do
sensor de nível a ser instalado no poço úmido. No Projeto foram previstos 2 níveis
para funcionamento dos CMB’s na operação das Etapas 1 e 2, conforme mostrado
na tabela 23.
Tabela 23 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba
NÍVEL DO POÇO ÚMIDO
Superior
OPERAÇÃO CMBs
Inferior
1
3,10
0,50
Segurança
0,50
0
1ª Etapa
1+1
2ª Etapa
1+1
Nenhum CMB em Operação
46
Supondo que o volume de esgoto comece a encher a partir do nível N0 até
ser atingido o nível N1 do poço úmido. No Nível superior (N1) será acionado 1
conjunto motor e bomba na operação das Etapas 1 e 2. Quando o esgoto atingir o
nível de segurança (N0), esse CMB será automaticamente desligado. Os volumes
do poço de sucção correspondentes a esses níveis são apresentados na tabela 24.
Tabela 24 - Volumes úteis no poço de sucção
VOLUME ÚTIL
N1
e
N0
ETAPA I (M³)
ETAPA II (M³)
135,1
135,1
5,5
5,5
Reserva
A utilização de 2 conjuntos motor e bomba garante a flexibilidade operacional,
com o funcionamento alternado reduzindo os custos com energia elétrica. Para isso,
no projeto foram adotados conjuntos motor e bomba de mesma capacidade de
recalque quando funcionando individualmente. No dimensionamento das tubulações
foi utilizada a equação da continuidade e respeitando os limites de velocidade, o que
resultou nos diâmetros de 100mm, 100mm e 150mm para as tubulações de sucção,
de recalque e do barrilete, respectivamente.
4.10 ELEVATÓRIA DE LODO DA UNIDADE DE FLOCULAÇÃO/FLOTAÇÃO
A Estação Elevatória de Lodo é constituída por 02 (dois) conjuntos motor e
bomba tipo helicoidal, tendo poço úmido com uma parte retangular (6,9 x 14,5) com
altura de 2,2 m e uma parte com formato de tronco de pirâmide (volume total de
65,8 m³). Essas duas partes resultam em 270,1 m³ de volume útil do poço úmido
(220,1 m³ da parte retangular e 50,0 m³ do tronco de pirâmide). No
dimensionamento foi considerada a altura de segurança (0,5 m) do fundo do poço
úmido até o nível mínimo da massa líquida, para que a operação dos CMB’s tenha
volume que evite a entrada de ar na tubulação de sucção.
Assim, considerando a vazão média de lodo descartado pelas unidades de
flotação 3,42 l/s, a EEE de lodo foi projetada com capacidade de recalque de 12,0
L/s para as duas etapas. A operação dos dois conjuntos motor e bomba tipo
helicoidal, será 1 em operação e o outro de reserva, tendo cada qual capacidade de
47
12 L/s. Para o controle do acionamento/desligamento dos conjuntos motor e bomba
será por intermédio do sensor de nível a ser instalado no poço úmido.
No Projeto foram previstos 2 níveis para funcionamento dos CMB’s na
operação das Etapas 1 e 2, conforme mostrado na tabela 25.
Tabela 25 - Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba.
NÍVEL DO POÇO ÚMIDO
OPERAÇÃO CMBs
Superior
Inferior
1ª Etapa
2ª Etapa
1
3,10
0,50
1+1
1+1
Segurança
0,50
0
Nenhum CMB em Operação
Supondo que o volume de esgoto comece a encher a partir do nível N0 até
ser atingido o nível N1 do poço úmido. No Nível superior (N1) será acionado 1
conjunto motor e bomba na operação das Etapas 1 e 2. Quando o esgoto atingir o
nível de segurança (N0), esse CMB será automaticamente desligado.
Os volumes do poço de sucção correspondentes a esses níveis são
apresentados na tabela 26.
Tabela 26 - Volumes úteis no poço de sucção
VOLUME ÚTIL
N1 e N0
Reserva
ETAPA I (M³)
ETAPA II (M³)
170,1
270,1
15,8
15,8
A utilização de 2 conjuntos motor e bomba garante a flexibilidade operacional,
com o funcionamento alternado reduzindo os custos com energia elétrica. Para isso,
no projeto foram adotados conjuntos motor e bomba de mesma capacidade de
recalque quando funcionando individualmente. No dimensionamento da tubulação
foi utilizada a equação da continuidade e respeitando os limites de velocidade, o que
resultou nos diâmetros de 100mm, 100mm e 150mm para as tubulações de sucção,
de recalque e do barrilete.
4.11 DESAGUAMENTO DE LODO
Para o desaguamento de lodo biológico e químico produzido na ETE Uma
foram adotadas centrífugas tipo decanter centrífugo, para separação da fase sólido
48
e a da líquida, desidratando o sólido e clarificando o líquido. Essa separação
ocorrerá em um tambor rotativo, que gera a força centrífuga em seu interior. O lodo
entra na centrífuga pelo tubo de alimentação até a câmara de separação.
A força centrífuga empurra os sólidos para a parede do tambor, formando a
torta que será transportada pela rosca sem fim na parte cônica. A torta desidratada
deixa o decanter, enquanto a fase líquida caminha no sentido contrário, saindo do
decanter pelos cabeçotes de descarga de líquidos. No dimensionamento do sistema
de centrifugas foram definidas 2 unidades e considerados o Tempo de operação da
centrífuga de 8 h/dia, o coeficiente de pico de 1,15 e as capacidades de
desaguamento de lodo na 1ª Etapa e na 2ª Etapa de 59 m3/h e de 112 m3/h,
respectivamente. Com isso, a capacidade de cada centrífuga será de 55,84 m3/h. O
sistema de aplicação de polímero é composto de dosador e misturador de polímero
automático, capacidade 3000 L/h até 5000 L/h, para dosagem de pó entre 0,8 – 5
kg/h, concentração 0,1 – 0,5 %, entrada de água de 1’’, conexões DN 32, agitadores
e sensor de nível, o que resultará na quantidade de polieletrólito será de 88 kg/dia
na 1ª Etapa e de 168 kg/dia na 2ª Etapa. No dimensionamento é esperado teor de
sólidos na torta de 30 % e captura de sólidos de 95 %. Com esses dados os
volumes totais de torta serão de 4.201,75 m3/dia e 8.021,22 m3/dia na 1ª etapa e na
2ª etapa, respectivamente.
Com
base
em
informações de
fabricantes desse
equipamento
de
desaguamento foi definido tambor da centrífuga com 470 mm de diâmetro e 2350
mm de comprimento, o que resulta na relação L/D igual a 5,12. Também foram
verificadas as velocidades máxima e diferencial de 3.350 rpm e 11/53 rpm,
respectivamente. No projeto foi definida potência do motor principal de 45 KW e
potência do motor raspador de sólidos de 0,75 KW. Vale observar que apenas uma
centrífuga será utilizada na 1ª etapa, bem como o material desaguado nas
centrífugas será encaminhado ao pátio de higienização de lodo, para redução de
microorganismos patogênicos pela aplicação de cal em sistema de inertização de
lodo, constituído por rosca transportadora da descarga do lodo desidratado para o
misturador; dosador Volumétrico de Cal; misturador de Lodo e Cal; rosca
transportadora para lodo inertizado – fixo; rosca transportadora para lodo inertizado
– móvel; rosca transportadora para cal para saída do silo; filtro p/ respiro do silo e
indicador de nível rotativo. A proporção de aplicação de cal será de 20 %, sendo
49
determinada a quantidade de cal em 2.801 kg/dia na 1ª etapa e 5.347,48 kg/dia na
2ª etapa, respectivamente.
4.12 ELEVATÓRIA DE LÍQUIDO DRENADO
A Estação Elevatória de Líquido Drenado recebe contribuições da centrífuga
e, eventualmente, da limpeza das células de flotação. Essa elevatória é constituída
por 02 (dois) conjuntos motor e bomba tipo submersa, tendo poço úmido com uma
parte retangular (3,6 x 7,0) com altura de 2,20 m e uma parte com formato de tronco
de pirâmide (volume total de 16,9 m3). Essas duas partes resultam em 68,7 m3 de
volume útil do poço úmido (55,4 m3 da parte retangular e 13,2 m3 do tronco de
pirâmide).
No dimensionamento foi considerada a altura de segurança (0,5 m) do fundo
do poço úmido até o nível mínimo da massa líquida, para que a operação dos
CMB’s tenha volume que evite a entrada de ar na tubulação de sucção. Assim,
considerando a vazão média de líquido drenado de 23,9 l/s das centrífugas e de
14,1 L/s da limpeza dos flotadores, a EEE de foi projetada com capacidade de
recalque de 23,9 L/s para as duas etapas. Vale ressaltar que a contribuição dos
flotadores será no máximo uma vez ao ano e poderá ser programada para ocorrer
na operação mínima do sistema de centrífugas.
A operação dos dois conjuntos motor e bomba tipo helicoidal, será 1 em
operação e o outro de reserva, tendo cada qual capacidade de 23,9 L/s. Para o
controle do acionamento/desligamento dos conjuntos motor e bomba será por
intermédio do sensor de nível a ser instalado no poço úmido. No Projeto foram
previstos 2 níveis para funcionamento dos CMB’s na operação das Etapas 1 e 2,
conforme mostrado na tabela 27.
Tabela 27- Níveis de operação dos conjuntos motor e bomba
NÍVEL DO POÇO ÚMIDO
OPERAÇÃO CMBs
Superior
Inferior
1ª Etapa
2ª Etapa
1
3,10
0,50
1+1
1+1
Segurança
0,50
0
Nenhum CMB em Operação
50
Supondo que o volume de esgoto comece a encher a partir do nível N0 até ser
atingido o nível N1 do poço úmido. No Nível superior (N1) será acionado 1 conjunto
motor e bomba na operação das Etapas 1 e 2. Quando o esgoto atingir o nível de
segurança (N0), esse CMB será automaticamente desligado.
Os volumes do poço de sucção correspondentes a esses níveis são
apresentados na tabela 28.
Tabela 28 - Volumes úteis no poço de sucção
VOLUME ÚTIL
N1 e N0
Reserva
ETAPA I (M³)
ETAPA II (M³)
68,7
68,7
3,4
3,4
Com isso, o tempo total de enchimento do volume útil do poço úmido para a
vazão média de lodo será de 47,9 minutos na Etapa 2, o que garante a acumulação
de lodo produzido por dois módulos de UASB em um dia de operação. A utilização
de 2 conjuntos motor e bomba garante a flexibilidade operacional, com o
funcionamento alternado reduzindo os custos com energia elétrica. Para isso, no
projeto foram adotados conjuntos motor e bomba de mesma capacidade de
recalque quando funcionando individualmente.
4.13 SISTEMA DE TRATAMENTO E QUEIMA DE BIOGÁS
Para tratamento do biogás será utilizado reator biológico para retenção de
componentes que produzem maus odores. Foi dimensionado um reator para cada
módulo de UASB totalizando 04 (quatro) reatores de biogás. O gás coletado na
superfície dos módulos será succionado por exaustor constituído de material não
corrosível, vazão de 200 m3/h e pressão de trabalho de 250 mca. O recheio do
reator biológico será preenchido por bagacilho de cana com leito constituído por
camadas das seguintes alturas: • 1a. camada (fundo): espessura 0,68 m, contém
bagacilho de cana misturado com 20 kg de hidróxido de cálcio (CaOH); • 2a.
camada (intermediária): espessura 0,68 m, contém bagacilho de cana misturado
com 20 kg de sal de ferro com limalha de ferro; • 3a. camada (superficial):
espessura 0,68 m, contém bagacilho de cana misturado com 5 kg de adubo químico
(4:14:8 - N:P:K) A operação desse reator deve considerar os seguintes aspectos.
51
Esse reator ao ter suas atividades iniciadas deverá ser inoculado com lodo
anaeróbio (cerca de 100 L, espalhado na terceira camada). Além disso deverá ter
seu
recheio
sempre
conservado
úmido
(porém
sem
saturação,
evitando
“escoamento” de água), mediante abertura diária, por alguns segundos do registro
que controla a entrada de água numa canalização para aspersão, prevista no
projeto dessa unidade. O valor do pH deverá ser mantido próximo a 6,0 na terceira
camada, porém, caso seja observada a saturação do recheio (tendência de permitir
a saída de gases com mau odor), deve-se inocular novamente com lodo, caso essa
tendência persista, deve-se trocar o leito, recolocando as camadas devidamente
preparadas. Esse reator possui duas inspeções para esse fim.
Para a queima de biogás serão utilizados 02 (dois) queimadores do tipo flare
constituído de coluna de queima, com tanque de lastro, sistema de alimentação da
chama piloto, sistema de descarga de biogás, sistema de drenagem de líquidos e
sedimentos para atender a produção de biogás para a 1a e 2a etapas. A vazão de
operação será de 5.101,68 Nm3/dia e 212,57 Nm3/h para a 1a e 2a etapas,
respectivamente. Pressão de calibragem do tanque de lastro de 75 CA, altura total
4.000 mm, tamanho nominal de Ø 6’’.
O sistema foi projetado com Medidor de vazão tipo mássico thermal com
indicador de vazão instantânea, by-pass e um corta-chamas de tamanho nominal de
6’’. O painel de comando será alimentado com 220 V – monofásico, devendo ser
prevista integração do CLP do sistema com o sistema de automação a ser
implantado na ETE.
52
CAPÍTULO 5 – EQUIPAMENTOS
Os equipamentos devem ser verificados antes da instalação, devendo conter
a
documentação do fabricante, como catálogos, desenhos de fabricação com
indicação das partes componentes, certificados de testes e de materiais, manuais
de instrução para instalação, operação em manutenção.
A FISCALIZAÇÃO deve inspecionar todos os equipamentos, impedindo a
utilização daqueles sem documentação técnica, com características diferentes das
especificadas no projeto, que apresentem avarias decorrentes do transporte e
armazenamento ou que tenham defeitos observados visualmente ou nos testes.
Nesses casos deve ser efetuada a imediata substituição do equipamento não
aprovado.
5.1 GRADE MECANIZADA
A grade mecanizada deve ser do tipo cremalheira com limpeza frontal, tendo
perfis laminados onde serão fixados a base da máquina e o quadro que recebe a
grade, a chapa morta, as guias para localização das rodas do carro de limpeza, o
dispositivo de limpeza do rastelo e a chapa receptora de descarga de material
removido, e caçamba para receber o material.
As guias deverão ser constituídas de chapas dobradas e em seu centro,
deverão conter perfis trefilados sobre os quais estarão fixados as cremalheiras, perfil
este que deve determinar os caminhos das rodas do carro de limpeza em cada
lateral do equipamento.
O carro de limpeza deve possuir sua extremidade inferior rastelo em aço inox
e em seu meio, mancais de rolamentos de esferas para apoio do eixo motriz que
suporta o motoredutor de velocidade, as rodas dentadas que engrenarão com as
cremalheiras e as rodas de nylon para movimentar nos trilhos guias.
O carro de limpeza deve ter seus braços inferiores articulados sobre mancais
de rolamentos e deve ser sua posição sujeitadas por molas de modo que o restelo
varra todo o material retido nas grades transportando-o até a descarga. Esta
articulação permitirá que o rastelo salte sobre algum objeto de dimensões maiores e
continue seu movimento de limpeza. O eixo da grade mecanizada deve ser
constituído em aço carbono SAE 1045/AISI 304. A cremalheira deve ser constituída
53
em aço carbono SAE 1045. E a estrutura (perfis laminados onde deverá ser fixada a
base da máquina) deverá ser constituída em aço carbono SAE 1045/AISI 304.
5.2 CALHA PARSHALL
As calhas Parshall deverão ser constituídas em Poliéster Reforçado com Fibra
de Vidro - PRFV nas dimensões estabelecidas no projeto Básico. A parte interna da
calha em contato com o fluído deve ser aplicada Gel Coat Isoftálico com NPG e
Inibidor de Raios Ultra Violeta, camada não inferior 0,5 mm. A parte externa deve
ser pintada com Gel Coat parafinado na cor azul. Os espaçadores devem se de
Alumínio e fixados na parte superior do medidor para estrutura e impedimento
de seu fechamento na concretagem.
Figura 111- Planta da Calha Parshal utilizada que será implantada na ETE do UNA
5.3 PENEIRA ROTATIVA
A peneira rotativa deve atender a vazão indicada no projeto, tendo cesto
filtrante de aço inoxidável AISI-304, com módulos intercambiáveis e fechamento em
perfis de ¼” x 2”, ou equivalente, reduzindo a quantidade de solda, para
proporcionar perfeita circularidade do cesto.
54
As Telas do cesto filtrante, construídas pela combinação de perfis triangulares
de e varetas suporte com espaçamento de 14 mm e ranhura (abertura) entre perfis
de 2,00 mm ou equivalente. O cesto deve possuir reforços no sentido longitudinal
ligando-o às rodas de entrada e saída, feito com tubos rígidos em aço inoxidável
AISI-304 de 3” de diâmetro para evitar torções ou deformações no cesto filtrante ou
equivalente.
As rodas de entrada e de saída das peneiras rotativas devem ser de chapa
de aço carbono SAE 1010/1020 de ¼”, soldadas, calandradas e usinadas,
revestidas na área de contato com o efluente, internamente com chapas em aço
inox AISI-304 ou equivalente. As Rodas de atrito para apoio do rotor devem ser
construídas em ferro fundido nodular, usinadas e revestidas com PU verde.
O Coletor de efluente filtrado deve ser construído em chapas de aço
inoxidável AISI-304, aparafusado e totalmente desmontável para facilitar operações
de limpeza, manutenção e instalação. Os protetores laterais e fechamento superior
devem ser construídos em chapa de aço inoxidável AISI-304 de 2,00 mm com
suportes de fixação em vigas “U” de 4” em aço carbono SAE 1010/1020 ou
equivalente. O Fechamento frontal deve ser em aço inoxidável AISI-304 de 2 mm
com bocal de descarga de sólidos.
A base estrutural da peneira deve ser reforçada, construídas com perfis “U”
de 8” em aço carbono SAE 1010/1020, envolvendo a parte inferior do coletor de
efluente filtrado, permitindo que o conjunto possa ser movimentado e instalado sem
necessidade de desmontagem de quaisquer partes ou componentes.
O sistema de limpeza simples deve ser construído através de tubos de aço
inoxidável AISI-304 de 1.1/2”, com 10 (dez) bicos tipo leque e válvula solenóide de
comando elétrico. Alimentação do sistema através de conjunto motor e bomba
devem ser incluso no escopo de fornecimento. A sustentação do movimento para o
cesto filtrante deverá ser realizada através de motores trifásicos, com proteção IP55. O suporte do distribuidor de efluente deve ser construído em aço carbono e
distribuidor de efluente em aço inoxidável AISI-304.
O painel de controle para peneira deverá ser constituído de caixa de
montagem, contator, temporizador, timer, sistema de comando de válvula solenóide
e chave de partida (liga/desliga) e possuir interface com rede PROFIBUS.
55
As partes em aço carbono da peneira rotativa deverão se jateadas ao metal
“quase branco”, grau de preparação Sa 2.1/2 e as partes em aço inox sofrerão leve
lixamento. A pintura de fundo deverá ser aplicada primer epoxi-isocianato
bicomponente com camada de película seca 25 micra e como acabamento esmalte
poliuretano alifático, bicomponente, com camada de Película seca 30 micra.
5.4 CAIXA DE AREIA/DESARENADOR
O desarenador /caixa de areia deve ter acionamento tipo central, formado por
motoredutor com proteção IP-55 instalado em base de apoio em aço-carbono e
possuir também dispositivo contra torque elevado do tipo eletromecânico, instalado
entre o braço de torção do redutor, para alarme e desligamento do motor.
A estrutura ponte metálica da caixa de areia deve ser executada a partir de
perfis em aço-carbono, com passadiço em chapa perfurada e guarda corpo tubular.
A caixa de areia deve ter braços raspadores do tipo diametral em aço
carbono com fixação no eixo central principal.Os defletores da caixa de areia devem
ser reguláveis do tipo leme ajustáveis executados em fibra de vidro. A caixa de areia
deve ser equipada com vertedor de saída executada em fibra de vidro.
A caixa de areia deve possuir rosca transportadora tipo helicoidal sem tubo,
revestido com carbeto de tungstênio, acionamento por motoredutor tipo coroa-rosca
sem fim, acoplado a motor elétrico com proteção IP-55. Todas as superfícies
metálicas devem ser protegidas por pintura epóxi, após prévio jateamento ao metal
branco.
5.5 REATOR UASB
O reator UASB deverá ser construído em concreto armado nas dimensões,
conforme indicado no projeto arquitetônico. As campânulas de coleta de gás e os
defletores do reator UASB devem ser constituídos em fibra de vidro reforçado.
Os defletores devem possuir perfeito alinhamento com as parede internas no
reator UASB. A grade do canal de coleta de efluente tratado deve ser constituído em
aço carbono revestido por pintura epóxi, após prévio jateamento ao metal branco.
5.6 QUEIMADOR DE GÁS
O sistema de queima de biogás deve ser do tipo flare composto por: uma
coluna de queima, Um tanque de lastro (operação inteiramente automática), Um
painel de comando (220 V - monofásico; CLP de marca WEG ou similar) instalado
56
solidário a coluna de queima, proteção em AISI 304 ou similar que possua interface
com REDE PROFIBUS, um sistema de GLP para a alimentação da chama piloto,
incluindo o fornecimento de duas garrafas (capacidade - 45 Kg), o regulador de
pressão, o conjunto de mangueiras - conexões - tubulações - válvulas e o
manômetro.
O medidor de vazão tipo mássico thermal, que deverá ser instalado em um
trecho reto horizontal da tubulação de entrada de biogás no tanque de lastro, com
indicação da vazão instantânea e totalização local com sinal de saída de 4 a 20 mA
para informação remota.
O sistema para a descarga do biogás deve ser equipado com corta-chamas
(corpo em alumínio, internos - colméia - parafusos e porcas em AISI 304) e válvulas
borboleta do tipo “Wafer” de acionamento manual por alavanca, diâmetro nominal
de Ø 6”.
O sistema para a drenagem de líquidos e sedimentos deve ser instalado no
ponto de descida da tubulação de captação de biogás, próximo dos reatores UASB,
incluindo o by-pass (equipado com válvulas borboleta do tipo “Wafer” de
acionamento manual por alavanca) e um corta-chamas (montagem horizontal, corpo
em aço carbono/ferro fundido, internos - colméia - parafusos e porcas em AISI 304),
tamanho nominal - 6”.
As válvulas de alívio de pressão e vácuo equipadas deve ser equipados com
corta-chamas para serem instaladas no teto dos reatores (uma em cada módulo),
corpo em ferro fundido nodular, internos - colméia - parafusos e porcas em AISI 304,
tamanho nominal - Ø 2”.
5.7 TANQUES DE PRODUTOS QUÍMICOS
Os reservatórios destinados ao armazenamento de produtos químicos devem
ser constituídos Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro – PRFV, sendo assentados
sobre camada de areia contida em base de concreto, perfeitamente alinhada, para
evitar empenos na estrutura do reservatório.
5.8 FLOCULADORES
A instalação do floculadores deve ser realizada por pessoal especializado em
montagens eletromecânicas, os quais devem ser previamente credenciados pela
FISCALIZAÇÃO.
57
Antes da instalação do floculador, a superfície e o ponto de fixação do
floculador na câmara de floculação deve estar adequadamente lisas e niveladas, de
acordo com o projeto.
As recomendações do fabricante deverão ser atendidas, especialmente no
que se refere à fixação dos chumbadores engastados na superfície de fixação do
equipamento e com o mancal de apoio do eixo.
O engaste dos chumbadores
deve ser realizado com argamassas expansivas de alta resistência inicial, especiais
para grauteamento.
Durante a instalação o equipamento deve ser nivelado, para que funcione de
acordo com as recomendações e exigências operacionais, bem como para evitar
esforços desnecessários ou desgaste excessivo no eixo de ligação entre as pás e o
motor. Para isso, é recomendada a instalação de mancal de apoio no fundo da
câmara.
O nivelamente das partes componentes do floculador deve ser realizado de
acordo com as recomendações do fabricante e tendo a aprovação da
FISCALIZAÇÃO. Com isso, devem ser, então, apertados os parafusos chumbadores
até o posicionamento ideal do equipamento de flotação de cada câmara de
floculação.
5.9 FLOTADORES
A instalação dos flotadores deve ser realizada por pessoal especializado em
montagens eletromecânicas, os quais devem ser previamente credenciados pela
FISCALIZAÇÃO. Os Raspadores de lodo instalados na superfície dos tanques de
flotação serão confeccionados em aço carbono. O sistema será do tipo movimento
horizontal e as extremidades das pás removedoras deverão ser confeccionados em
material plástico flexível.
Antes da instalação dos flotadores deve ser limpas e adequadamente
alisadas e niveladas a superfície e o ponto de fixação do flotador, de acordo com o
projeto. O nivelamente das partes componentes do flotador deve ser realizado de
acordo com as recomendações do fabricante e tendo a aprovação da
FISCALIZAÇÃO
Durante a instalação o equipamento deve ser nivelado, para que funcione de
acordo com as recomendações e exigências operacionais, bem como para evitar
58
esforços desnecessários ou desgaste excessivo no eixo de ligação entre os
raspadores e o motor.
5.10 SISTEMAS DE SATURAÇÃO
Na aquisição e instalação do sistema de saturação deverão ser obedecidas
as seguintes especificações: a) Câmara de saturação em aço inox e acessórios, b)
Compressores de ar tipo pistão, c) conjunto motor e bomba tipo centrífuga para alta
pressão.
5.11 SISTEMA DE DESAGUAMENTO DE LODO
Na aquisição e instalação do sistema de desaguamento de lodo deverão ser
obedecidas as seguintes especificações: centrífuga do tipo decanter, com
misturador estático e mangote de alimentação. O dosador e misturador de polímero
deverá ser automático, com alimentação do polímero em pó e alimentação para
água de preparo. Deverá ser data total atenção à necessidade de compatibilidade
entre a automação local e a interface com o centro de automação da ETE.
5.12 CONJUNTOS MOTOR E BOMBA
Os conjuntos motor e bomba devem ser instalados e nivelados em base
recomendada no projeto ou pelo fabricante. As bombas centrífugas devem possuir
capacidade, potência e rendimento, conforme o projeto anexo e ser composto de
carcaça fundida em uma só peça, integralmente e o mancal deve permitir a
lubrificação com óleo nos pontos de apoio do eixo e rotor em balanço, tendo rotor
tipo aberto, construído em ferro nodular para admitir o bombeamento de esgoto
bruto, devendo ter eixo vedado por meio de selo mecânico lubrificado a óleo, de
dupla flutuação, com auto-alinhamento e com componentes de aço inoxidável,
coberto de tungstênio ou coberto de silício.
É recomendado Flap que deverá funcionar como válvula de retenção,
confeccionado nos mais nobres materiais, reforçado com cinta metálica e tela de
aço inoxidável, montado na entrada de sucção da bomba, impedindo o retorno do
liquido pela tubulação de sucção.
As bombas submersíveis devem possuir capacidade, potência e rendimento,
conforme o projeto anexo e ser composto de carcaça, voluta, placa de desgaste e
impulsor em ferro fundido, selo mecânico em cerâmica/carvão e eixo em aço
inoxidável, deve também possuir proteção do cabo elétrico em PVC. As bombas
59
helicoidais devem possuir capacidade, potência e rendimento, conforme projeto
anexo e ser composto por rotor fabricado em aço AISI 420 com camada de cromo
duro ou níquel químico e estator fabricado com elastômero vulcanizado numa
carcaça externa de tubo e aço carbono.
60
CAPÍTULO 6 – ESTUDO DE CASO DA ETE I - MARAMBAIA
O presente estudo de caso é baseado em visita técnica da Estação de
Tratamento de Esgoto – ETE, Instalada na cidade de Belém(PA), no bairro da
Marambaia, Rua da Mata, na confluência dos canais Água Cristal e São Joaquim.
A estação foi projetada para remover sólidos grosseiros e em suspensão,
para decompor biologicamente material orgânico presente nos esgotos e para
realizar a inativação de microorganismos patogênicos.
Procurou-se observar a atual tendência brasileira, e até mesmo mundial, de
realizar o tratamento biológico em ambiente anaeróbio seguido por ambiente
aeróbio. Esse tipo de configuração alcança eficiência de remoção do material
orgânico similar e obtida em Estações Convencionais de Tratamento de Esgotos
fundamentadas em processos aeróbios, tendo como vantagens: ocupação de menor
área de instalação; menor produção de lodo; redução no consumo de energia
elétrica e maior flexibilidade operacional.
Figura 122 - Portão de entrada da ETE
61
6.1 TIPO DE TRATAMENTO
O tratamento é feito através de Lodos Ativados, conforme demonstrado nas
suas
unidades de tratamento a seguir.
6.1.1 Unidades de tratamento
6.1.1.1 Estação Elevatória de Esgoto Bruto – EE01
A EE01 tem como componentes a Grade Grosseira, Canal de Adução,
Medidor Parshall Inicial, Poço Úmido.
E como finalidade principal elevar o esgoto sanitário bruto até a Caixa
Retentora de Areia através de bombas.
Figura 13- Estação Elevatória de Esgoto Bruto – EE01
6.1.1.2 Caixa Retentora de Areia
A CRA tem como finalidade reter e separar todos os dejetos que tendem a
passar pela Grade Grosseira da EE01, separando assim a areia do líquido residual,
62
que através de carga hidráulica joga o esgoto sanitário até o Reator Anaeróbio de
Fluxo Ascendente.
Vale ressaltar que nesta unidade de tratamento fica localizado na sua parte
superior o Reservatório Elevado.
Figura 144 - Caixa Retentora de Areia
6.1.1.3 Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente
Esta unidade de tratamento tem como finalidade tratar primeiramente o
líquido residual que vem da Caixa Retentora de Areia – CRA, e através das
Bactérias Anaeróbias, reduz a Carga Orgânica em 80%.
63
Figura 155 - Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente
6.1.1.4 Tanque de Aeração
Esta unidade tem como finalidade de tratar secundariamente o líquido
residual que vem do Reator Anaeróbio através das Bactérias Aeróbias em 20% que
restavam a ser tratada.
Figura 166 - Tanque de Aeração – Vista Superior
64
Figura 177 - Tanque de Aeração – Vista Lateral
6.1.1.5 Decantador Secundário
Esta unidade tem como finalidade decantar os lodos que passaram pelo
tratamento das Unidades reator e tanque de Aeração.
Figura 188 - Decantador Secundário
65
6.1.1.6 Elevatória de Remoção de Lodo
Esta unidade tem como finalidade remover o lodo do Decantador Secundário
e elevar até a Elevatória de recirculação de Lodo – EE03.
Figura 19 - Elev. Remoção de Lodo
Figura 190 - Tubul. Sucção e Recalque
66
6.1.1.7 Elevatória de Recirculação de Lodo
Esta unidade tem como finalidade levar o lodo retirado pela EE02 e levá-lo
até a Caixa Retentora de Areia – CRA para assim completar o ciclo de tratamento.
Figura 201 - Reserv. de Recirculação de Lodo
6.1.1.8 Leito de secagem
Esta unidade tem como finalidade principal a Desumificação do Lodo e
coletar e transportar o líquido residual drenado até a Elevatória de Líquido drenado
– EE04.
Figura 212- Leito de Secagem
67
6.1.1.9 Elevatória de Líquido Drenado
Esta unidade tem como finalidade elevar o líquido drenado do Tanque de
Aeração e levá-lo até o Tanque de Aeração para assim continuarmos o tratamento.
Figura 223 - Elevatória de Líquido Drenado
6.1.1.10 Bloco Administrativo (Casa da Administração)
É nesta unidade que se realiza a Operação da ETE, pois é através do
Laboratório existente na mesma que controlamos a eficiência do tratamento
empregado na ETE em epígrafe.
Figura 234 - Bloco Administrativo
68
6.1.1.11 Reservatório Apoiado de Água Fria
Esta unidade é abastecido da Água da COSANPA vindo da Rua da Mata e
tem como finalidade Reservar e Elevar esta água até o Reservatório Elevado
existente na parte superior da Caixa Retentora de Areia.
Figura 245 - Reservatório Apoiado
6.1.1.12 Subestação Elétrica Abaixadora de 195 KVA
Esta unidade tem como finalidade rebaixar a energia elétrica que entra na
Área da ETE.
Ressaltamos a existência de Grupo Gerador na Área da Casa do Quadro de
Comando existente na unidade da Elevatória de Esgoto Bruto.
Figura 256 - Subestação de 195 KVA
69
6.1.1.13 Subestação Elétrica em Poste de 145 KVA
Esta unidade tem como finalidade rebaixar a energia elétrica para alimentar o
circuito que atende a Iluminação do Arruamento próximo ao Tanque de Aeração,
Decantador Secundário e a Elevatória de remoção de Lodo – EE02.
6.1.1.14 Medidor Parshall Final
Esta unidade tem como finalidade medir a Vazão tratada da ETE.
Figura 267 - Medidor Parshall
6.1.1.15 Linhas de Escoamento entre as Unidades
Chamamos de Linha de Escoamento entre as Unidades todas as tubulações
que interligam as unidades de tratamento, contando ainda as tubulações que saem
do Bloco Administrativo, tipo Esgoto e Água.
6.1.1.16 Sistema de Drenagem de Águas Pluviais
O Sistema de Drenagem de Águas Pluviais foi realizado para atender a área
da ETE superficialmente, lançando sua águas em Canaletas Laterais existentes
nas vias da ETE.
70
6.1.1.17 Lançamento
O líquido residual tratado, é lançado diretamente no Canal Água Cristal
(Chamado de Corpo Receptor).
A tubulação de lançamento é a mesma tubulação de entrada na ETE, tipo
Tubulação em Concreto Armado (Armadura Dupla), ponta e bolsa, diâmetro 800mm,
comprimento de 2,50m com anel de borracha, lançado através de uma Ala de
Lançamento em Concreto Armado, com fundação profunda nas margens do canal.
71
CAPÍTULO 7 - CONCLUSÃO
A região metropolitana de Belém possui cerca de 2.503.511 habitantes e
produz 274,5 milhões de litros de esgoto sanitário por dia e apenas 8% passa por
um sistema de coleta, ou seja, 92% dos 274,5 milhões de litros de esgoto produzido
diariamente são despejados inadequadamente e infiltram no solo contaminando o
lençol subterrâneo de água.
A falta de tratamento dos esgotos e condições inadequadas de saneamento
contribuem para a proliferação de inúmeras doenças parasitárias e infecciosas além
da degradação do corpo da água.
A primeira etapa da Recuperação e Ampliação do Sistema de Elevação e
Destinação Final do Esgoto do Una e Construção da Estação de Tratamento de
Esgoto foi planejda para atender uma demanda de 175.000 habitantes e a segunda
etapa para atingir uma demanda de 349.811 habitantes, atendendo um total de
524.811 habitantes o que representa aproximadamente 20,96% da população da
capital, reduzindo consideravelmente a contaminação do lençol freático e rios da
nossa região, não deixando de considerar a diminuição do risco de proliferação de
doenças parasitárias e infecciosas.
Do ponto de vista financeiro, podemos contar com alternativas apresentadas
neste projeto que possibilitarão a redução dos custos de manutenção. Como
exemplo podemos citar utilização de 2 conjuntos motor e bomba que garante a
flexibilidade operacional, com o funcionamento alternado reduzindo os custos com
energia elétrica. Para isso, no projeto foram adotados conjuntos motor e bomba de
mesma capacidade de recalque quando funcionando individualmente.
O custo de implantação de um projeto de tal grandeza é relativamente alto,
porém, quando confrontados aos benefícios proporcionados para a população na
região metropolitana de Belem, no que diz respeito a saúde pública, eles minimizam.
Sabe-se que a melhoria em infra-estrutura implica efeitos multiplicadores positivos,
seja nas condições sociais inerentes aos serviços de abastecimento de água,
72
tratamento de resíduos, drenagem,coleta de lixo ou abastecimento de energia
elétrica, sejam nos desdobramentos relativos à saúde da população, enfatizando as
doenças relacionadas à falta destes serviços.
Contudo, tais ações, como a implantação deste projeto, são pouco eficazes
se não tiverem políticas públicas de conscientização da população, como ações de
educação ambiental realizadas nas instituições públicas e particulares, nos vários
níveis educacionais, nas associações de irrigantes, além das associações
comunitárias de modo geral.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12209/92 Projeto de
estações de tratamento de esgoto sanitário. Rio de janeiro, 1992.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9649/86 Projeto de
redes coletoras de esgoto sanitário. Rio de janeiro, 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 8160/09 Sistemas
prediais de esgoto sanitário. Rio de janeiro, 2009.
ASCOM, Assessoria de comunicação da UFPA. Disponível em:
<www.ascom.ufpa.br> . Acessado em 10 de Out.2011.
ABES, Associação Brasileira de Engenhartia Sanitária e Ambiental. Disponível
em: <www.abes-dn.org.br >. Acessado em 10 de Ago. 2011.
BRASIL, Fundação Nacional de Saúde. Manual de saneamento. 4 ed. Ver. –
Brasília: Fundação Nacional de Saúde, 2006. 408 p.
COSANPA, “Companhia de Saneamento do Pará”. Disponível em:
<www.cosanpa.pa.gov.br>. Acessado em 16 de Nov.2011.
PLANO DIRETOR DE ESGOTOS DE BELÉM. Disponível em
<http://www.belem.pa.gov.br/planodiretor/paginas/planodiretoratual.php> Acessado em 12
de Set.2011.
LEI N8655-08 – “ Plano Diretor Belém’ Disponível em:
<www.servicos.belem.pa.gov.br>. Acessado em 12 de Set.2011.
Netto, José M.A., Manual de Hidráulica, 7ªEdição, Ed. Edgar Blucher, São Paulo, SP
1954.
Pereira, José Almir Rodrigues . Recuperação e ampliação do sistema de elevação e
destinação final do esgoto do una e construção da estação de tratamento de esgoto
– ete do una, Belém, 2007
74