3. 6 – Interceptores e emissários



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Aula 13C – Critérios de projetos

3.6 – Interceptores e emissários
Os interceptores e emissários, bem como em alguns casos os coletores-tronco, condutos que recebem as contribuições em pontos determinados, devem ter avaliação de suas vazões e o conseqüente dimensionamento tratados de forma diferente dos condutos da rede coletora. A norma vigente NBR 12207/89 (NB 568) estabelece essas condições.
3.6.1- Interceptores
Interceptor é a canalização, no sistema separador de esgotos cuja função precípua é receber e transportar o esgoto sanitário coletado, caracterizada pela defasagem das contribuições, da qual resulta o amortecimento das vazões máximas.

Para melhor caracterizar esses condutos, outras finalidades devem ser acrescidas àquela definida pela norma, são elas:




  1. quanto à finalidade – canalização que recebe contribuição de coletores, coletores-tronco e outros interceptores em pontos determinados providos de poços de visita (PV) e não recebe contribuição ao longo do comprimento de seus trechos.




  1. Quanto à localização - canalização situada nas partes mais baixas das bacias de esgotamento geralmente às margens de cursos d´água, lagos e mares, evitando as descargas diretas do esgoto nessas águas.


3.6.2- Emissários
O emissário é definido pela norma brasileira NBR 9649 (ABNT 1986), como a tubulação que recebe esgoto exclusivamente na extremidade de montante.

O último trecho de um interceptor, aquele que precede e contribui para uma elevatória, uma ETE, ou mesmo para descarga na disposição final no corpo receptor, é o caso mais comum de emissário.



3.7- Estações elevatórias de esgoto
3.7.1 – Definição
Estações elevatórias são instalações projetadas, construídas e equipadas, para transportar o esgoto do nível de sucção ou de chegada ao nível de recalque ou de saída, acompanhando aproximadamente as variações de vazões afluentes.

3.7.2 – Classificação

As estações elevatórias de esgoto podem ser classificadas segundo:



a) a vazão

Pequena: quando Q < 50 l/s

Média: quando 50 l/s 500 l/s

Grandes: quando Q . 500 l/s

b) a altura manométrica:

Baixa carga: quando altura manométrica < 10 mca

Média carga: quando 10 mca < altura manométrica < 20 mca

Alta carga: quando altura manométrica>20 mca

3.7.3 – Desenvolvimento do projeto

3.7.3.1- Elementos necessários

a1) escolha da localização:

São relevantes os seguintes aspectos técnicos e econômicos:

- Custo da área de implantação.

- Facilidade e custo da alimentação de energia elétrica.

- Facilidade de acesso.

- Facilidade de extravazão do esgoto afluente, quando houver paralisação da estação.

- Nível local de inundação.

- Trajeto mais curto da tubulação de recalque.


a2) Parâmetros básicos de projeto

- Vazões de projeto (máximas e mínimas no início e final do projeto)

- Informações do coletor ou interceptor afluente (forma, material, cotas da soleira afluente, da lâmina d’água máxima, desnível entre nível de sucção e o nível de descarga, etc).
a3) Tipo de elevatória e etapas de projeto

- As variações de vazões e os desníveis determinam a seleção do conjunto motor-bomba.

- As variações de vazões máximas ao longo do tempo determinam as etapas de projeto e o tipo de instalação.

- Em elevatórias pequenas, pode-se adotar instalações simplificadas, enterradas e automatizadas.


3.7.3.2 - Pré-dimensionamento
a1) Poço de sucção
Profundidade:

A profundidade é determinada em função:

- Cota da soleira do afluente

- Distância entre níveis máximo e mínimo de operação (em torno de 1 metro) e incluindo-se folgas para alarme de nível (tanto máximo como mínimo) de 0,10m acima e abaixo.

- Altura requerida para a instalação da bomba , de forma a manter a bomba sempre afogada, mesmo no nível mínimo, com uma submergência do eixo do rotor da bomba de no mínimo 2,5 vezes o diâmetro da tomada.

b1) – Conjuntos elevatórios
O tipo da bomba é determinado pela vazão e a altura manométrica.
- Vazão da bomba
As bombas deverão cobrir as variações diárias do esgoto afluente, com vazão de recalque adequada, resultante de uma seleção de entrada em operação das unidades instaladas.
- Altura manométrica da bomba
- A altura estática de sucção pode ser estimada, considerando-se o nível máximo do poço na cota da soleira do conduto afluente, e o nível mínimo 1 (um) metro abaixo.
- Para as perdas de carga na canalização adotam-se os valores:
Para tubulações curtas (até 10m)

Tubulação de sucção Vmínima = 0,60 m/s

V máxima = 1,50 m/s
Tubulação de recalque V mínima = 0,60 m/s

V máxima =2,50 m/s


- Perdas de cargas localizadas nas tubulações de sucção e barrilete de recalque : 2,00m.
Para tubulações longas (acima de 10m), as velocidades com a vazão inicial de dimensionamento devem permanecer em torno de 0,60 m/s.

Com os dados obtidos, têm-se as alturas estáticas mínima e máxima, que servirão para o pré-selecionamento das bombas, que deverão dispor de curvas características que apresentem funcionamento adequado nos dois pontos extremos.

O motor deverá ter potência suficiente para atender a ambos os pontos extremos com folga de no mínimo 10%.

c) Número de conjuntos motor-bomba e características operacionais
- A quantidade de conjuntos motor-bomba será função das vazões envolvidas e de suas variações, e também dos equipamentos disponíveis no mercado.

- Sempre que possível as bombas devem ser iguais e em menor número, exceção feita a sistemas operacionais que acompanhem as variações da vazão afluente dentro de uma etapa, e mediante adição de novas unidades, atendam às etapas subseqüentes.

- Para elevatórias pequenas, são necessárias no mínimo, duas unidades, uma com capacidade para recalque da vazão máxima (ou pouco maior), ficando a segunda como reserva.

- A rotação máxima admitida para bombas que operam com esgoto é de 1200 rpm; para bombas centrífugas com vazões até 50 l/s é admitido 1800 rpm.



3.8- Unidades complementares
- O esgoto afluente antes de entrar na elevatória, deve passar por um elemento que permita: a inspeção (servindo como poço de visita), a instalação de comportas para isolar a elevatória, incluir o extravazor que desvia o esgoto da elevatória para uma local adequado de descarga, quando houver necessidade.

- Sistema de medição de esgoto através de calha Parschall ou vertedor, deverão ser projetados para se medir o fluxo de entrada na estação.

- Canais afluentes, deverão ser previstos nas instalações maiores, após a medição, para encaminhar o esgoto ao poço de sucção.

- Instalações de gradeamento, deverão ser instaladas no final dos canais afluentes, imediatamente a montante do poço de sucção, com o intuito de remover os sólidos em suspensão que possam prejudicar as bombas.

Em estações pequenas, é facultado ao coletor descarregar diretamente no poço de sucção e o gradeamento executado através de uma cesta, removível por içamento, colocada na altura da boca de descarga do coletor.

3.9 – Poço de sucção
Poço de sucção é o compartimento destinado a receber e acumular os esgotos durante um período de tempo.

A vazão de chegada sendo variável, não permite operação regular da bomba, que recalca uma vazão razoavelmente constante. Mediante a acumulação temporária dos esgotos no poço de sucção convenientemente dimensionado, é possível fazer que o bombeamento entre em funcionamento ou se desligue automaticamente, conforme o nível do líquido atinja posições elevadas ou baixas no compartimento.



3.9.1- Volume útil
O volume útil do poço de sucção é determinado pela vazão da maior bomba instalada e intervalo de tempo entre duas partidas consecutivas do motor de uma bomba.

É estabelecido que o intervalo mínimo entre duas partidas consecutivas de um mesmo motor seja de 10 minutos, e que não haja mais do que 4 acionamentos por hora.




Onde: Q = Vazão da maior bomba de velocidade constante, em m3 / minuto.

V = Volume útil do poço, em m3


T intervalo de tempo entre duas partidas consecutivas de uma bomba (mínimo = 10 minutos).

3.9.2 – Volume efetivo
Na determinação do volume efetivo leva-se em consideração que o tempo de detenção máximo do esgoto no poço situa-se usualmente entre 10 e 20 minutos.
V1 = Q1 . T1

Onde:


V1 = Volume efetivo do poço de sucção em m3

Q1 = Vazão média de projeto, afluente da elevatória, em m3 / minuto.



T1 = Tempo de detenção no poço em minutos.


3.9.3 – Dimensões do poço de sucção
Definidos os conjuntos motor-bomba, e estabelecido o sistema operacional das bombas, determina-se as dimensões do poço de sucção; respeitando-se para o comprimento e largura os espaços necessários para a adequada instalação dos conjuntos motor-bomba, e as folgas necessárias para montagem, instalações complementares e interferências nas sucções das bombas. A altura é estabelecida em função do nível “máximo” de esgoto no poço de sucção, nível máximo e mínimo de operação normal da bomba, faixa de operação (entre 1,00 e 0,60) e altura requerida para a instalação das bombas e peças especiais.

Determinadas as dimensões do poço de sucção serão verificadas as condições apresentadas no cálculo do volume útil e efetivo que se não satisfeitas, determinarão o reestudo das dimensões do poço.


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