Esgoto a Vácuo
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SISTEMA COLETA DE ESGOTO A VÁCUO VERSUS SISTEMA DE COLETA DE ESGOTO PRESSURIZADO
COMENTÁRIOS GERAIS
Há atualmente três (3) sistemas alternativos de coleta de esgoto aceitos pela USEPA (IBAMA no Brasil) e que atualmente são elegíveis a 75% dos recursos federais (Sistemas a Vácuo/Pressurizado/Gravidade). Os sistemas de coleta de esgoto a vácuo e os sistemas de esgoto pressurizados estão em uso nos EUA desde o final dos anos sessenta sendo que alguns sistemas de coleta de esgoto pressurizado começaram a ser usados no final dos anos setenta. Entretanto, os sistemas de coleta de esgoto a vácuo existem há muito tempo na Europa e a primeira patente foi registrada há 100 anos atrás.
Como os esgotos a vácuo e pressurizados tem operado há mais tempo, este boletim limitará suas comparações ao uso de um sistema de coleta de esgoto à vácuo AIRVAC versus um sistema de coleta de esgoto pressurizado com bombas Grinder.
CAIXAS COLETORAS
Vácuo Pressurizado
A caixa coletora da AIRVAC consiste de um reservatório de esgoto, uma caixa de válvula, uma válvula de interface, um controlador, tampas e tubulação. A profundidade da caixa é geralmente de 2m com um diâmetro médio de 75cm. O peso total da caixa é de aproximadamente 70 kg. O peso da válvula e do controlador é 7 kg.
A caixa coletora com bomba centrífuga Grinder de 2 hps consiste de um reservatório de caixa, bomba, controles, painel de controle, alarme, tubo de descarga e conexões, tampa e caixa de conexões caixa de conexão. A profundidade padrão da caixa é de 2m com um diâmetro de 60cm. O peso total da caixa é de aproximadamente 225 kg. O peso da bomba varia de 36 kg a 56 kg.
TAMPAS
Vácuo Pressurizado
As caixas de válvula podem ser fornecidas com tampas de ferro fundido à prova de carga pesada. A tampa da AIRVAC foi testada com cargas de 23.000 kg. Portanto, as caixas de válvula podem ser instaladas na rua. As tampas para uso com carga leve são fornecidas em alumínio e ferro fundido leve.
As caixas com bomba Grinder padrão são normalmente fornecidas com tampas de plástico, fibra de vidro, aço ou alumínio para uso com tráfego leve. Em virtude de o padrão da caixa ser de 60 cm x 2m, torna se caro fabricar uma caixa de fibra de vidro para suportar cargas pesadas pois isto demandaria uma maior espessura da parede da caixa.
VÁLVULAS
Vácuo Pressurizado
Devido ao seu design hidráulico único, uma caixa de válvula não requer nenhuma válvula de retenção ou de isolamento. Consequentemente há menos componentes a sofrer manutenção e a serem repostos quando necessário.
Uma caixa com bomba Grinder requer uma válvula de retenção para evitar o refluxo do esgoto proveniente das redes principais de esgoto pressurizadas bem como uma válvula esférica ou válvula de gaveta para isolar o esgoto durante o serviço de manutenção da bomba.
CONTROLADOR/ CONTROLES
Vácuo Pressurizado
O controlador da válvula de interface opera pneumaticamente. A válvula interface abre quando o ar comprimido se movimenta por um tubo do sensor e ativa o controlador que em resposta, abre e fecha a válvula. Não requer energia elétrica.
As bombas centrífugas Grinder ligam e desligam por meio de sensores de nível de mercúrio. Podem ocorrer falhas da bomba se a bola flutuante se enroscar/engasgar em outro equipamento ou se houver formação de graxa pesada sobre as bolas flutuantes. Os sensores de nível de mercúrio operam com 115 V de energia monofásica.
CAIXA DE CONEXÕES
Vácuo Pressurizado
Como uma válvula interface AIRVAC opera pneumaticamente, nenhuma caixa de conexões elétricas é necessária. Se a caixa de válvula for preenchida com o lençol freático, não há efeito na operação da válvula de interface ou do controlador. Se o lençol freático preencher a caixa de válvula superior, ele poderá ser despejado dentro do reservatório da caixa coletora pela retirada do tubo do sensor. Como a válvula normalmente falha na posição aberta, o lençol freático é evacuado pelas redes principais de vácuo.
O sistema de coleta Grinder necessita de uma caixa de conexões para conectar os cabos de energia da bomba e os cabos de controle à entrada de energia. Se a caixa da bomba for preenchida com o lençol freático e penetrar na caixa de conexões, este pode causar um curto circuito na bomba e, consequentemente um reparo caro.
Se a bomba falhar e a caixa da bomba for preenchida com o lençol freático e esgoto, normalmente será impraticável bombear o esgoto e a água para o jardim da casa com a bomba do reservatório do esgoto.
EXIGÊNCIAS ELÉTRICAS
Vácuo Pressurizado
A válvula de interface AIRVAC opera pneumaticamente e, portanto, não necessita de energia elétrica para a caixa de válvula. Energia elétrica somente é necessária na estação de vácuo. O proprietário da casa paga sua parte de energia elétrica proporcional à energia necessária para a estação de vácuo.
As bombas Grinder operam com 230V/Monofásico de energia. Um painel de controle inclui chave de partida, condensador, relés, contactor e alarme. O painel geralmente é instalado ao lado da casa. O proprietário da casa é responsável pela manutenção elétrica adequada ao painel de controle. O painel de controle demanda manutenção contínua e deverá ser reparado por um eletricista em caso de problemas elétricos.
CUSTO DE ELETRICIDADE
Vácuo Pressurizado
Para determinar o custo de energia elétrica proporcional para a operação de uma estação de vácuo, o USEPA (IBAMA no Brasil) realizou um estudo de caso em um projeto de esgoto à vácuo em West Virginia. Eles obtiveram um custo de energia rateado por casa de USD0.68 centavos por mês, ou seja, de USD8.16 por ano. Este custo seria absorvido na taxa mensal de esgoto.
O custo mensal médio para a operação de uma bomba Grinder de 2 hp. é de aproximadamente USD0.70 centavos por mês, ou seja, de USD8.40 por ano. Este custo seria pago pelo próprio proprietário em sua conta de luz. O proprietário pagaria também sua parte proporcional do custo de energia para operar algumas estações de coleta intermediárias. Entretanto, estes custos seriam inclusos na taxa de esgoto mensal.
LIGAÇÃO DE CASAS
Vácuo Pressurizado
Como não há demanda de energia elétrica, até (6) seis casas podem ser atendidas por uma caixa de válvula. As capacidades de armazenamento do reservatório e das redes principais por gravidade da casa até a caixa de válvula, fornecem capacidade de armazenamento para armazenar até (6) seis casas.
Devido à necessidade de energia elétrica, quase todas as ligações pelo sistema de coleta de esgoto pressurizado demandam um (1) uma caixa com bomba Grinder por casa. Os fabricantes de bombas Grinder recomendam 200litros de capacidade de armazenamento no reservatório para cada casa. Para atender mais de uma (1) casa por caixa seria necessária uma caixa maior e isto aumentaria mais o custo da rede.
ALTURA MANOMÉTRICA
Vácuo Pressurizado
Redes de esgoto a vácuo que utilizam o sistema AIRVAC possuem aproximadamente 5.50m de altura manométrica disponível com 1.5m necessários para operar a válvula de interface. Isto deixa 4.0m para perdas da altura estática e altura de perda de carga. A estação de vácuo geralmente se localiza na área central do projeto com duas ou mais redes principais de vácuo provenientes de direções distintas. Os 4.0m da altura manométrica são medidos a partir da caixa de válvula até a estação de vácuo. O tamanho da rede e os requisitos de altura determinarão quantas estações de vácuo serão necessárias.
As bombas Grinder de 2 hp. fecham as alturas manométricas num intervalo entre 27 A 30m. Para projetar hidraulicamente uma rede de coleta de esgoto pressurizado, o sistema é enterrado em uma configuração secundária da rede e a perda da altura manométrica é acumulada de uma extremidade do projeto até a outra. Estações intermediárias de bomba serão necessárias se as alturas manométricas disponíveis da bomba forem excedidas.
ANTI – FLUTUAÇÃO
Vácuo Pressurizado
As paredes da caixa de válvula são cônicas e a caixa possui um anel antiflutuante embutido, portanto, não há risco de flutuação da caixa.
Em aplicações onde houver lençol freático de nível alto, recomendase que a caixa da bomba seja apoiada no solo por meio da colocação de concreto ao redor das bases de assentamento no fundo da caixa ou que se parafuse a caixa em uma plataforma de concreto. Como as caixas possuem os lados relativamente retos, é importante usar um método antiflutuação onde há lençol freático de nível alto.
DIMENSÕES DOS TUBOS
Vácuo Pressurizado
A tubulação da linha secundária, desde a caixa de válvula até a rede principal de vácuo na rua, é confeccionada em tubos de PVC 75mm Schedule 40 ou SDR 21. As redes principais de vácuo serão confeccionadas com tubos de PVC de 100, 150, 200 ou 250mm dependendo do tamanho da rede. Tanto o tubo de PVC soldadosolvente como a junta elástica integrada de borracha são aceitáveis. O tubo de polietileno pode ser usado como uma alternativa.
As linhas secundárias desde a caixa da bomba Grinder até a rede principal de esgoto na rua serão confeccionadas de tubos de PVC Schedule 40 de 32mm ou 38mm. A tubulação da rede principal será de 50 a 250mm dependendo do tamanho da rede e pode ser de tubos de PVC Schedule 40, SDR 26 ou SDR 21. Tanto o tubo de PVC soldadosolvente como a junta elástica integrada de borracha podem ser usados. O tubo de polietileno pode ser usado como uma alternativa.
VAZAMENTOS DA LINHA
Vácuo Pressurizado
Se um vazamento pequeno ocorrer na rede principal de vácuo, haverá uma perda de vácuo e um alarme alertará o operador. Este isolará o vazamento e fará o reparo em poucas horas. Como não acontece perda, não há poluição de esgoto do lençol freático ao redor do vazamento. Se uma ruptura maior ocorrer na rede principal de vácuo, o operador será alertado pelo alarme e agirá convenientemente. Numa ruptura grande somente a rede principal de vácuo será afetada. Uma vez que a ruptura seja localizada e descoberta, o buraco permanece basicamente seco já que o esgoto não é gerado pelas válvulas individuais.
Se um vazamento pequeno ocorrer em uma rede de esgoto principal, não haverá a sua detecção até que o esgoto atinja o nível do solo e seja observado por alguém. O vazamento pode continuar por longos períodos se não for detectado, o que pode causar sérios problemas de poluição na área do solo ao redor do vazamento. Se um vazamento grande ocorrer em uma rede principal grande, uma parte significativa da rede poderá ser danificada até que a ruptura seja reparada. Em uma ruptura maior, o buraco do reparo poderá ser preenchido com o esgoto já que a bomba continuará a gerar esgoto, exceto se uma válvula de fechamento da rede principal estiver por perto.
LINHA DE CONGELAMENTO
Vácuo Pressurizado
Há menos preocupação com o congelamento das redes de vácuo principais pois estas só são parcialmente preenchidas com o líquido. O movimento do esgoto através da rede de vácuo principal em 4.5 a 5.5m/s evita a formação de cristais de gelo nesta rede. Não há esgoto na tubulação dentro da caixa de válvula exceto quando a válvula abre por aproximadamente 2 (dois) segundos.
Geralmente recomendase que as linhas secundárias de esgoto pressurizado e as da rede principal de esgoto sejam instaladas logo abaixo da linha de congelamento para evitar congelamentos. Quando a rede principal de esgoto em tubulação de PVC congela fica difícil localizar e eliminar o problema. A maior preocupação é a tubulação de descarga localizada na caixa e fora da caixa em virtude de os tubos restantes estarem preenchidos de esgoto.
VELOCIDADE
Vácuo Pressurizado
O esgoto é propelido pela rede principal de vácuo numa velocidade média de 4.5 a 5.5 m/s. Em alguns casos dependendo da dimensão e hidráulica do tubo, a velocidade pode chegar a mais de 15 m/s em algumas seções do tubo. As altas velocidades trituram os sólidos em partículas bastante pequenas.
Os sistemas de esgoto pressurizados com bombas Grinder são projetados por uma velocidade média de 0.6 a 1.5 m/s. Velocidades mais altas demandam maiores dimensões de tubos, o que proporcionalmente aumentaria o custo total da rede.
GRAXA E RESÍDUOS
Vácuo Pressurizado
A graxa não constitui um problema nas redes de esgoto a vácuo. Quando o esgoto é evacuado da caixa de válvula, a sucção arrasta a graxa e os resíduos flutuantes para dentro das redes principais de vácuo. Como o esgoto se move através da válvula de interface e das redes principais de vácuo a uma velocidade média de 4.5 a 5.5 m/s, há pouca chance de se formar graxa em algum lugar da rede.
A graxa pode se formar nos controles de nível e nas laterais do reservatório de esgoto. Como o esgoto somente é bombeado para baixo a aproximadamente uma polegada acima da entrada da bomba de sucção, fica difícil bombear toda a graxa e os resíduos dos reservatórios de esgoto. Filtros de graxa são necessários em aplicações para restaurantes a fim de evitar que a bomba entupa.
AREIA
Vácuo Pressurizado
A areia não constitui um problema para a válvula de interface ou para as redes principais de vácuo. As altas velocidades de 4.5 a 5.5 m/s movem a areia pela rede sem nenhuma formação. A areia não corrói ou afeta a operação da válvula.
A areia possui um maior impacto sobre os cortadores da bomba Grinder. Estas peças são feitas normalmente de cromo sólido e de aço inoxidável. A areia sendo um abrasivo forte pode desgastar as bordas dos cortadores demandando a sua reposição. As peças de reposição dos cortadores custam em torno de USD200.00 por conjunto para bombas centrífugas Grinder.
ODORES
Vácuo Pressurizado
Em virtude da indução de grandes quantias de ar e da caixa de válvula ser vedada, os odores não são verificados em torno da caixa de válvula. Além disso, com o tipo de bombas de vácuo disponíveis hoje, não se verificam odores na estação de vácuo. Contanto que o óleo nas bombas a vácuo seja trocado conforme recomendado, há pouca ou nenhuma probabilidade de odor gerado nos tubos de exaustão externos.
Como a caixa de esgoto é aberta até a tampa, verificase odor de esgoto quando a tampa é removida. Se levar algum tempo para o esgoto ser transportado pela rede principal de esgoto, odores podem ser gerados nas estações intermediárias da bomba ou no ponto de descarga da estação de tratamento.
TUBOS DE LIMPEZA
Vácuo Pressurizado
Tubos de limpeza não são necessários nas redes principais de vácuo.
Recomendase que os tubos de limpeza sejam instalados onde haja mais alterações de direção, alterações no tamanho da rede principal de esgoto, no final das linhas principais e aproximadamente a cada 450m nas redes principais e linhas secundárias de esgoto. A finalidade dos tubos de limpeza é de se ter acesso em caso de entupimento da linha. A questão pendente que fica é onde se obtém a fonte de água para a limpeza de alta pressão.
LIBERAÇÃO DE AR
Vácuo Pressurizado
O sistema de esgoto a vácuo não requer válvulas de liberação de ar nas redes principais de vácuo, pois o ar junto com o vácuo é usado para transportar o esgoto nas redes principais.
Recomendase que se instalem válvulas de liberação automática de ar nos pontos altos da rede principal de esgoto. Além disso, se as bombas individuais Grinder estão bombeando em declive, recomenda se a instalação de válvulas antisifão em cada bomba individual Grinder.
FALTA DE ENERGIA PROLONGADA
Vácuo Pressurizado
Como a válvula de interface na caixa de válvula opera pneumaticamente, a energia é somente necessária na estação de vácuo. A maioria das legislações estaduais e federais exige um gerador “standby” na estação de vácuo, a fim de que o sistema de esgoto possa permanecer em operação durante longos períodos de falta de energia.
Se houver uma falta de energia prolongada, a única forma possível de drenar um reservatório de esgoto Grinder é usar um gerador portátil e movêlo de casa em casa. Embora este método seja viável, ele não é muito prático se houver centenas de casas envolvidas. Pode, além disso, custar caro adicionar recipientes de geradores aos painéis individuais de controle.
CORROSÃO
Vácuo Pressurizado
Como todas as peças e componentes da caixa de válvula são confeccionados tanto de plástico como de fibra de vidro, borracha ou aço inoxidável, a corrosão não constitui problema.
Um número de peças e componentes de uma rede de vácuo com bomba Grinder pode ser feito de aço galvanizado e ferro fundido. As peças de ferro fundido são geralmente pintadas com tinta “enamel” e começarão a enferrujar após pouco tempo. Tubos galvanizados tendem a corroer em seções parafusadas e podem apresentar falhas após alguns anos de uso.
À PROVA DE EXPLOSÃO
Vácuo Pressurizado
Como a válvula de interface na caixa de válvula é operada pneumaticamente e como não há peças móveis metal para metal, a caixa de válvula AIRVAC atende às Exigências Classe I Grupo D para Operações à Prova de Explosão.
Para atender às Exigências da Classe I Grupo D, a bomba Grinder deve ser aprovada pela UL ou a bomba deve estar recoberta por esgoto todo o tempo. Além disso, a caixa de conexão, controles de nível e as conexões de ajuste rápido devem atender às Exigências da Classe I Grupo D e o painel de controle deve ser aprovado pela UL. O custo pode aumentar dramaticamente para atender às Exigências a Prova de Explosão.
EXFILTRAÇÃO
Vácuo Pressurizado
Como o vácuo de 15 a 20” Hg mantido nas redes principais de vácuo, não há chance de ocorrer exfiltração do esgoto no solo e nem para os lençóis freáticos locais.
Se houver um vazamento nas redes principais de esgoto, o líquido exfiltrará no solo ao redor do vazamento até que este seja detectado. A única maneira de se detectar o vazamento é observar o esgoto no nível do solo. Se o vazamento acontecer em áreas isoladas, pode levar um longo período até aquele ser detectado e isto poderá gerar um problema de poluição.
INFILTRAÇÃO
Vácuo Pressurizado
Se houver uma ruptura na rede principal de vácuo, a infiltração poderá ocorrer até que o vazamento seja consertado. Entretanto, um alarme alertará o operador indicando que há um problema ocasionado pela queda de vácuo. A infiltração pode ocorrer nas linhas de gravidade da casa para a caixa de válvula se a linha de gravidade não foi instalada adequadamente. A água de chuva e as águas drenadas não deverão descarregar dentro da caixa de válvula.
Como as redes principais de esgoto estão geralmente sob pressão e cheias de líquido, há pouca chance de infiltração dentro das redes principais. Entretanto, pode haver infiltração nas linhas de gravidade da casa até a caixa com a bomba Grinder se não foram enterradas adequadamente. O lençol freático pode, aliás, penetrar na tampa o que demandará que as bombas operem mais e a estação de tratamento deverá dar conta dos fluxos em excesso. A água de chuva e as águas drenadas não devem descarregar dentro da caixa com a bomba Grinder.
CONSIDERAÇÕES SOBRE A SAÚDE
Vácuo Pressurizado
Como o reservatório de esgoto da caixa da válvula é vedado, o operador não fica exposto ao esgoto ou a gases do esgoto quando opera uma válvula ou um controlador. Não há nenhum equipamento mecânico no reservatório de esgoto da caixa.
A caixa da bomba Grinder é um reservatório aberto, portanto, o operador pode estar trabalhando no esgoto quando a bomba necessitar de manutenção. Se for necessário reparo ou reposição nas válvulas ou na tubulação, o operador terá que entrar em um reservatório de 60cm de diâmetro o que o exporá ao esgoto e aos seus gases.
DIMENSÕES SÓLIDAS
Vácuo Pressurizado
Devido à alta velocidade (4.5 a 5.5 m/s), os sólidos normais encontrados no esgoto são desintegrados em forma de uma mistura líquida, pois são propelidos através das redes principais de vácuo.
Uma bomba Grinder de 2 hp. triturará os sólidos normalmente encontrados no esgoto nas dimensões de 6mm a 13mm o que possibilitará descarregálos pela rede de tubulação de pequeno diâmetro.
ESGOTO TRATÁVEL
Vácuo Pressurizado
Nas redes de esgoto a vácuo, grande quantidade de ar é arrastada para dentro das redes principais de vácuo. Em virtude de o ar se misturar com o esgoto, alguns tratamentos acontecem já que o esgoto é propelido pelas redes principais de vácuo. Isto torna mais fácil o tratamento do esgoto quando que ele alcança a estação de vácuo.
Como o esgoto pressurizado é um sistema fechado, há uma quantidade limitada de ar induzida para a rede de tubulação. O esgoto pode tornarse séptico em linhas longas de descarga o que um tratamento mais difícil na estação de tratamento bem como poderá produzir odores e problemas de corrosão.
MANUTENÇÃO – VÁLVULAS E BOMBAS
Vácuo Pressurizado
Quando uma válvula de interface necessitar de manutenção, será necessário um operador em média de 10 a 15 minutos para remover e instalar uma válvula de interface de reposição. Este curto tempo de manutenção se deve ao diâmetro afunilado de 65cm a 90cm da caixa de válvula que facilita a entrada do operador na caixa de válvula. O operador não entra em contato com o esgoto. O peso da válvula de interface é de 7 kg.
Quando uma bomba Grinder precisar de manutenção, o operador deverá desconectar a energia de 230V/Monofásico da bomba na caixa de conexões e então suspenderá completamente a bomba, a válvula de retenção e desconectará parcialmente a flange que pode estar em qualquer local e pesar entre 45 e 70 kg, dependendo da marca da bomba. Em virtude da preocupação em se operar com 230V monofásico de energia e o peso da bomba, é mais seguro disponibilizar sempre (2) dois operadores.
REPARO GERAL – VÁLVULAS E BOMBAS
Vácuo Pressurizado
A AIRVAC recomenda que a válvula de interface seja revisada aproximadamente a cada 10 anos e o controlador aproximadamente a cada 57 anos. O custo médio para revisar a válvula e o controlador está na faixa de USD100.00 incluindo peças e mão de obra.
Os fabricantes de bombas recomendam que as bombas Grinder de 2 hp instaladas em casas individuais sejam revisadas aproximadamente a cada 10 anos. O custo atual para revisão da bomba Grinder se encontra na faixa de USD400 a 800 incluindo peças e mão de obra.
SISTEMAS DE MONITORAMENTO
Vácuo Pressurizado
Se uma válvula falhar ou houver uma ruptura na rede, haverá uma queda de vácuo na estação de vácuo. Isto disparará um alarme de voz ativado para o departamento de manutenção. Os proprietários das casas não ficam responsáveis por alertar o pessoal do serviço público.
Se uma bomba Grinder falhar, um alarme visual ou auditivo será ativado e este ativará e alertará o proprietário da casa que, em seguida, entrará em contato com o pessoal de manutenção. Na maioria das situações, o pessoal de manutenção não tem ciência do problema exceto se contatados pelo proprietário da casa.
FALHAS NA VÁLVULA DE INTERFACE E NA BOMBA GRINDER
Vácuo Pressurizado
Na maioria dos casos quando uma válvula de interface falha, ela falha na posição aberta. Contanto que seja mantido um vácuo suficiente, o esgoto continuará a descarregar na válvula de interface individual. Isto levará uma média de 15 a 30 minutos para o operador localizar uma válvula que falhou na posição aberta.
Quando uma bomba Grinder individual falha, o proprietário da casa fica sem o serviço de coleta de esgoto até que a bomba seja consertada ou reposta. Fica por conta do proprietário da casa chamar o operador sobre a falha da bomba após ter sido alertado pelo alarme do nível alto de água.
ACÚMULO LENTO
Vácuo Pressurizado
Em projetos de acúmulo lento, tais como no desenvolvimento de lagos artificiais e comunidades para aposentados, o sistema de coleta de esgoto a vácuo apresenta uma vantagem em relação ao sistema de coleta de esgoto pressurizado. Isto se deve a duas (2) razões, primeira: o esgoto pode ser movido numa velocidade mais alta pela rede ajustandose o timer no controlador da válvula de interface. A segunda razão se deve ao tratamento parcial acontecer nas redes principais de vácuo por meio da infusão pesada de ar na válvula de interface.
Geralmente em uma situação de acúmulo lento tais como no desenvolvimento de lagos artificiais, um sistema de esgoto pressurizado é projetado para atender a maioria dos lotes. Se somente poucas casas forem construídas a cada ano, o esgoto pode tornarse séptico antes de alcançar a estação de tratamento devido ao número limitado de casas descarregando inicialmente dentro da rede de tubulação. Isto, consequentemente, pode dificultar o tratamento de esgoto gerado pela rede de esgoto pressurizado e pode também, acelerar os problemas de odor e corrosão.
ESTAÇÃO DE VÁCUO – ESTAÇÃO ELEVATÓRIA GRINDER
Vácuo Pressurizado
Uma rede de coleta de esgoto a vácuo requer uma estação de vácuo constituída de bombas de vácuo, bombas de esgoto, tanque de vácuo, painel de controle, gerador “standby” (opcional) e o prédio construído. Geralmente leva 15 minutos por dia para o operador inspecionar o equipamento na estação.
A maioria das redes de esgotos pressurizados é constituída de algumas estações de bombas intermediárias. Estas estações geralmente contêm bombas duplex submersíveis e podem variar de 2 hp. a 50 hps. O número de estações e as dimensões das bombas dependem do tamanho da rede. O equipamento requerido é semelhante ao da estação de vácuo, com a exceção menos bombas de vácuo, prédio construído e do gerador.
CUSTOBENEFÍCIO
Vácuo Pressurizado
As redes de coleta de esgoto a vácuo podem ser compensadoras em termos de custo quando comparadas com as redes de coleta de esgoto por gravidade e com outras redes de coleta alternativas tais como as redes de esgoto pressurizado, mas devese analisar cada situação para se determinar qual o método de coleta que traz a melhor solução. No papel, a aplicação de maior custobenefício para o vácuo são áreas planas de alta densidade como a Flórida. Entretanto, West Virginia, com seu terreno bastante montanhoso, tem sido o estado mais propício para redes de esgoto a vácuo até hoje. Para se determinar qual alternativa trará maior custobenefício é necessária, na maioria dos casos, uma comparação de custo preliminar entre os diferentes sistemas. Como exemplo de comparação de custo entre a redes de coleta de vácuo e a rede de coleta pressurizada, o Condado de Queen Anne, Maryland economizou $2,300,000 usando o sistema de vácuo ao invés do pressurizado. Este projeto envolveu aproximadamente 3.500 ligações. A vantagem de custo do sistema coleta de esgoto a vácuo sobre o pressurizado é o fato de que 6 (seis) casas podem ser atendidas por uma válvula e que nenhuma ligação elétrica é necessária. Entretanto, esta vantagem de custo é compensada de certa forma pela necessidade da estação de vácuo. Aqui novamente, o número necessário de estações com a bomba Grinder em um projeto de coleta de esgoto pressurizado teria grande peso sobre o custo total.
A aplicação ideal para redes de coleta de esgoto pressurizadas é em áreas onde grandes quantidades de desníveis devem ser superadas para transportar o esgoto. É difícil determinar se os esgotos pressurizados em termos de custo compensam se comparados com os sistemas de coleta de esgoto alternativos. Tanto sistemas de esgoto pressurizados como de esgotos a vácuo e esgotos por gravidade pequena possuem sua própria aplicação, mas assim como com esgotos a vácuo, uma estimativa de custo preliminar será necessária para se tomar a decisão final.
RESUMO
Conforme descrito anteriormente, as redes de coleta de esgoto a vácuo apresentam uma série considerável de vantagens sobre as redes de coleta de esgoto pressurizado, entre elas destacamos:
1. As redes de esgoto a vácuo não necessitam de caixas de conexões elétricas na caixa de válvula.
2. Até (6) seis casas podem ser instaladas a uma (1) caixa de válvula.
3. A estação de coleta de esgoto a vácuo pode incluir um gerador “standby” para manter o fornecimento do serviço durante longos períodos de falta de energia. 4. A válvula de interface da rede de esgoto a vácuo e o controlador apresentam um
custo de manutenção muito mais baixo do que o das bombas Grinder.
5. Se um vazamento ocorrer nas redes principais de vácuo, um alarme alertará o operador e, portanto o reparo poderá ser feito logo em seguida, enquanto que um vazamento numa rede de coleta esgoto pressurizado pode permanecer sem ser detectado por longos períodos de tempo.
6. Por meio da indução de ar, o esgoto recebe um tratamento aeróbico já que se move pelas linhas principais facilitando o tratamento na estação de vácuo.
7. Os esgotos a vácuo podem atender aos requisitos Classe I Grupo D a um custo mínimo.
8. A exfiltração não acontece e não constitui problema nas redes de coleta de esgoto a vácuo, eliminando, portanto, a poluição do solo.
9. Os esgotos a vácuo possuem uma vantagem sobre os projetos de acúmulo lento devido à velocidade na movimentação do esgoto pelas linhas de vácuo principais e à indução de grandes quantidades de ar.
10. Somente um (1) operador é necessário para a manutenção da válvula de interface devido ao seu peso leve e a eliminação de caixas de conexões elétrica. Graxa e areia não afetam a operação da válvula de interface nem as linhas principais de vácuo.
Curitiba 6 de junho de 2008. Norbra Ltda.
