CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
FILTRO DE AREIA
E
SUMIDOURO
FILTRO DE AREIA

O filtro de areia é um método de tratamento bastante antigo, inicialmente
adotado na remoção de turbidez da água potável. A partir do século XIX, na
Europa e nos Estados Unidos, passou a ser aproveitado na depuração de
esgotos. O funcionamento deste sistema baseia-se na aplicação de afluente
intermitentemente sobre a superfície de um leito de areia. Durante a sua
infiltração, ocorre a purificação por meios físicos, químicos e biológicos. O
tratamento físico é resultante do peneiramento e o químico se dá pela
adsorção de determinados compostos. Mas, a purificação depende
principalmente da oxidação bioquímica que ocorre no contato do afluente
com a cultura biológica.

Filtro de Areia: Tanque preenchido de areia e outros meios filtrantes, com
fundo drenante e com esgoto em fluxo descendente, onde ocorre a
remoção de poluentes, tanto por ação biológica quanto física.

Sobre a superfície do filtro aberto de areia devem ser admitidas
somente as águas das precipitações pluviométricas diretas;

Não devem ser permitidas percolações ou infiltrações de esgotos ao
meio externo ao filtro de areia;

Conforme a necessidade local, pode ser empregado o filtro compacto
pré-fabricado de pressão em substituição ao filtro aberto.
ESPECIFICAÇÃO DO MEIO FILTRANTE A SER
UTILIZADO PARA FILTRAÇÃO

Materiais que podem ser utilizados
conjuntamente ou isoladamente:
como
meio
filtrante,

Areia, com diâmetro efetivo na faixa de 0,25 m a 1,2 m, com
coeficiente de uniformidade inferior a 4;

Pedregulho ou pedra britada.
MANUTENÇÃO DA CONDIÇÃO AERÓBIA E
INTERMITÊNCIA NA APLICAÇÃO

O filtro de areia deve ser operado de modo a manter condição
aeróbia no seu interior. Para tanto, a aplicação do efluente deve ser
feita de modo intermitente, com emprego de uma pequena bomba
ou dispositivo dosador, permitindo o ingresso de ar através do tubo
de coleta durante o período de repouso.

Deve ser prevista caixa de reservação do efluente do tanque séptico
com uma bomba de recalque ou com um sifão, a montante do filtro.
A primeira é utilizada preferencialmente onde o nível previsto do filtro
de areia está acima do nível de tubulação de efluente do tanque
séptico; a segunda opção é adequada onde o filtro de areia está em
nível inferior à saída do tanque séptico. O volume da caixa deve ser
dimensionado de modo a permitir no máximo uma aplicação do
efluente a cada 6 h.
ALTERNÂNCIA DE USO

Além da intermitência do fluxo de efluente, deve ser prevista
alternância de uso do filtro de areia para permitir a digestão do
material retido no meio filtrante e remoção dos sólidos da superfície
do filtro de areia. Para tanto, devem ser previstas duas unidades de
filtro, cada uma com capacidade plena de filtração;

O filtro deve ser substituído por outro quando se observar um
excessivo retardamento na velocidade de filtração do esgoto.
MANUTENÇÃO DO FILTRO DE AREIA

Durante o período de repouso de um dos filtros, deve-se proceder à
limpeza e manutenção daquele em repouso. Após a secagem da
superfície do filtro de areia, deve-se proceder à raspagem e remoção
do material depositado na superfície, juntamente com uma pequena
camada de areia (0,02 m a 0,05 m). A camada removida de areia
deve ser reposta imediatamente com areia limpa com características
idênticas àquela removida. A eventual vegetação na superfície do
filtro deve ser imediatamente removida.
ESTUDO DE CASO

Na construção dos filtros, foi utilizada uma caixa cilíndrica com estrutura de fibra de vidro e diâmetro de 100 cm e,
conforme apresentado na figura 3 (página 46), a disposição do leito dos filtros foi sobreposta em três camadas. A
base foi constituída de brita e possuía 20cm de profundidade. Logo acima estava a ca- mada formada por
pedregulho, com 10 cm de profundidade. Ela objetiva sustentar a areia, impedindo que suas partículas fossem
arrastadas para fora da estrutura do sistema. Quanto à camada de areia, buscando-se determinar qual era a
espessura ideal para a realização do tratamento, empregaram-se quatro filtros com diferentes profundidades de
leito, conforme apresentado na tabela 1. A areia empregada foi a popularmente denominada de grossa comercial,
possuindo um diâmetro efetivo (D10) de 0,093 mm e coeficiente de desuniformidade (DU) de 4,516. Salienta-se que
estes materiais foram os mais comumente encontrados na região de desenvolvimento do projeto.
Para a distribuição uniforme do afluente sobre o leito dos filtros, empregou-se uma placa quadrada de 20 cm
de comprimento, feita de madeira e posicionada no centro da camada superficial (figura 4). Após o lançamento do
afluente pela tubulação de distribuição, existe o choque do líquido com esta placa, distribuindo as gotículas sobre a
superfície. Com a adoção deste aparato, evita-se a formação de canais preferenciais e a erosão do leito de areia.
Buscando a ampliação da aeração do lei-to, foi instalado na lateral de cada filtro um tubo de PVC com 50 mm de
diâmetro interno. No interior, ele penetra na camada de brita, onde há maior porosidade, possibilitando uma melhor
distribuição de ar nestas áreas inferiores. Buscando determinar a capacidade de tratamento de cada um destes
filtros de areia, foram aplicadas sobre as superfícies as taxas de 20, 40, 60, 80 e 100 L/m2.dia de efluente
originário dos filtros com recheio de bambu. Cada taxa foi empregada pelo período de um mês enas segundas e
sextas-feiras. Na figura 5 está apresentado de forma esquemática o fluxograma de funcionamento deste projeto de
pesquisa.
SUMIDOURO

É um poço sem laje de fundo que
permite a infiltração da parte líquida
dos esgotos no solo;

As paredes do poço devem ser
vazadas e o fundo permeável;

O tamanho do sumidouro depende da
quantidade de efluentes e do tipo de
solo.

Solos arenoso têm boa capacidade de infiltração e o sumidouro pode
ser pequeno;

Solos argilosos, ao contrário, necessitam de sumidouros maiores;

Em muitos locais, o tipo de terreno não é favorável à infiltração no solo,
acontecendo o extravasamento do sumidouro. Nesse caso, o
dimensionamento do sumidouro não foi adequado ou pode ter ocorrido
perda da capacidade de infiltração do solo. Recomenda-se construir
um maior número de sumidouros ou optar por vala de infiltração com a
finalidade de melhorar a área de absorção para o esgotamento;

O fundo do sumidouro deve estar no mínimo 1,5 metros acima do nível
máximo do lençól freático.

Em locais onde o lençol freático atinge no período chuvoso
o seu nível máximo, próximo a superfície do terreno, tornase inviável a execução de sumidouro.

Os sumidouros podem ser construídos em alvenaria de
tijolo comum, furado ou anéis de concreto;

Para uso de tijolo comum, devem ser colocados afastados
e com argamassa só na horizontal, para facilitar o
escoamento dos efluentes;

O fundo do sumidouro é a própria terra batida, devendo ter
uma camada de brita para uma infiltração mais rápida.