Sistema unitário ou combinado

O sistema unitário é o “sistema de esgoto em que as águas pluviais e o esgoto sanitário escoam nas mesmas canalizações” (AZEVEDO NETTO et al., 1998, p. 507). No sistema unitário, há apenas um coletor por onde veiculam as águas residuárias (domésticas e industriais), águas de infiltração (água de subsolo que penetra no sistema através de tubulações e órgãos acessórios) e águas pluviais (TSUTIYA; ALÉM SOBRINHO, 2000). O funcionamento deste tipo de sistema está representado na Figura 4 e o detalhe da tubulação deste sistema está representado na Figura 5.

Figura 4 - Representação do Sistema Unitário

Fonte: Tsutiya e Bueno, 2005

Figura 5 - Representação das Tubulações do Sistema Unitário

Como todo o material líquido é transportado na mesma tubulação, não existe separação entre os sistemas de esgoto sanitário e de drenagem pluvial. Desse modo, o sistema unitário pode ser implantado através da rede de drenagem pluvial já existente no município. Os esgotos domésticos e industriais coletados pela rede unitária devem ser constantemente encaminhados para as estações de tratamento de esgoto, estes efluentes correspondem à contribuição em tempo seco (GEHLING; BENETTI, 2005).

A vazão conduzida por uma rede de sistema unitário é consideravelmente maior que a vazão transportada por uma rede separadora absoluta. Isso se deve ao fato das contribuições pluviais em períodos de chuva serem tendencialmente maiores do que as contribuições de esgoto sanitário. Por apresentar altas vazões, este tipo de sistema causa grandes prejuízos nas ETEs quando não bem dimensionado. O sistema unitário deve ser concebido para que os efluentes coletados em tempo seco e em períodos de baixa intensidade pluviométrica recebam tratamento. Nos períodos de tempo úmido, cuja vazão ultrapassa a de projeto da ETE, o volume excedente é desviado e direcionado ao corpo hídrico através de extravasores e estruturas de regulação e desvio. (BRUM; WARTCHOW, 2017).

Com o objetivo de limitar a vazão de esgoto no interceptor, é imprescindível a utilização de dispositivos de regulação e desvio. Segundo Metcalf e Eddy (1991), estas estruturas podem ser de diferentes tipos: vertedores laterais, vertedores transversais, vertedores ajustáveis, reguladores de saída elevados e sifões de alívio. Algumas destas estruturas são ilustradas na Figura 6.

Figura 6 - Estruturas de Regulação e Desvio do Sistema Unitário

Fonte: Metcalf e Eddy, 1991

Dias e Rosso (2011, p.187) afirmam outra vantagem das estruturas:

Em sistemas unitários adequadamente concebidos e projetados, dispositivos de regulagem e manobras, bem como vertedores e tanques de acumulação, reduzem apreciavelmente a poluição dos corpos receptores. Após a ocorrência de chuvas, a água armazenada pode ser bombeada para estações de tratamento.

Extravasores instalados na entrada das estações de tratamento de esgoto são denominados by-pass. Estas estruturas desviam o excesso de vazão afluente a ETE para um corpo receptor em períodos de alta pluviosidade. Em algumas localidades também são utilizados tanques de acumulação com o objetivo de armazenar uma parcela da água pluvial.

Este esgotamento é concebido para tratar um determinado limite de vazão, superior à vazão de tempo seco, podendo inclusive, contemplar tanques de acumulação capazes de reter determinado volume de água pluvial correspondente a um tempo de recorrência fixado. Desta forma, o projeto sofre uma análise de custo-benefício, onde a análise de riscos sanitários e ambientais devem estar inseridos, sendo os extravasores, parte da operacionalização do sistema. (DIAS; ROSSO, 2011, p. 187).

O esquema de um tanque de acumulação está representado na Figura 7.

Figura 7 - Representação do Tanque de Acumulação

Fonte: Adaptado de Wartchow, 2013

Além de receber as vazões sanitárias e as vazões de infiltrações, a estação de tratamento de esgoto deve tratar da mesma forma a vazão inicial de água pluvial, denominada first flush. Como o sistema unitário atua também como rede de drenagem pluvial, a primeira parcela da água de chuva que escoa pelas ruas é encaminhada para o tratamento na ETE.

[...] o efeito da “primeira lavagem”, ou first flush. Trata-se do aumento que ocorre na concentração de sólidos suspensos e outros poluentes no esgoto combinado durante a primeira fase da chuva. O fenômeno deve-se a lavagem das superfícies devido ao escoamento das águas das chuvas, carregando material depositado (GEHLING; BENETTI, 2005, p.6).

As outras parcelas de efluentes que em períodos de tempo úmido não são direcionadas para a ETE não contribuem de maneira significativa para a poluição nos corpos d’água. É pressuposto que as águas de chuva não possuem concentrações significativas de poluentes, causando um efeito positivo de diluição

do esgoto sanitário conforme o mesmo é encaminhado para o seu destino final (FERREIRA, 2013).

O sistema unitário se apresenta como uma alternativa favorável em diversos casos como quando as ruas são estreitas e não comportam mais de uma canalização e quando é necessário instalar tubulações subterrâneas para a coleta dos esgotos sanitários e dos esgotos pluviais e o custo da obra deve ser o mais baixo possível (STEEL, 1966 apud NUVOLARI et al., 2011).

O sistema unitário apresenta baixos custos de implantação quando a rede de drenagem pluvial já existente é apenas adaptada para o recebimento de efluentes sanitários. Além disso, o sistema unitário traz como vantagem o tratamento da parcela inicial da chuva, evitando que uma alta carga orgânica seja lançada nos mananciais.

Apesar da utilização de sistema de esgotos combinados serem mais vantajosos em países com menor pluviosidade do que em países de zonas tropicais, este procedimento provavelmente apressaria o controle de poluição dos cursos d’água próximos às cidades que já possuem sistema de esgotos pluviais e ainda não possuam sistema de esgotos cloacais. Além disso, possibilitaria o tratamento da primeira descarga da drenagem pluvial. Tradicionalmente o uso do sistema de esgoto combinado, tem sido aceito como eficaz para a obtenção de melhoria da qualidade do corpo receptor (IDE, 1984 apud PORTZ, 2009, p.31).

As ligações irregulares de esgoto na rede de drenagem pluvial presentes no sistema separador absoluto não são encontradas na rede unitária. Havendo economias ligadas ao sistema unitário, é possível estabelecer uma cobrança tarifária pela prestação de serviço de coleta de esgoto sanitário. Com a obtenção destes recursos é possível melhorar e ampliar as redes (BRUM; WARTCHOW, 2017).

Entretanto, o sistema unitário possui algumas desvantagens como qualquer outro sistema:

 Em períodos de estiagem, é comum a saída de gases da rede para as ruas através das bocas-de-lobo caso estas não apresentem sifões.

 Se o sistema de drenagem não passar por manutenções periódicas, alagamentos poderão trazer transtornos para a população com o extravasamento de efluentes para as ruas.

 Caso as estruturas de regulação e desvio não forem dimensionadas corretamente, em tempo úmido, como a matéria orgânica dos esgotos

sanitários fica bastante diluída, o funcionamento dos Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente (UASB) nas ETEs pode ser prejudicado.

3.3 LEGISLAÇÃO ATUAL DO SANEAMENTO BÁSICO E NORMAS TÉCNICAS