Memorial Descritivo Projeto de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE)

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Memorial Descritivo Projeto de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE)

SANTA CASA DE MISERICORDIA DE SOBRAL

CNPJ: 07.818.313/0001-09

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SUMÁRIO

1 APRESENTAÇÃO 3

2 PARTES INTERESSADAS 4

2.1 Identificação do empreendimento 4

2.2 Identificação do responsável técnico 4

3 PREMISSAS DE PROJETO 5

3.1 Área do projeto 5

3.2 Diretrizes de projeto 5

4 SISTEMA DE TRATAMENTO ADOTADO 6

5 MEMORIAL DE CÁLCULO 9

5.1 Vazões de projeto 9

5.2 Medição de vazão – Calha Parshall 9

5.3 Sistema de gradeamento 10

5.4 Canal de desarenação 10

5.5 Estação Elevatória de Esgoto 1 (EEE-1) 10

5.6 Estação Elevatória de Esgoto 2 (EEE-2) 14

5.7 Reator RAFA/UASB 17

5.8 Sistema de dosagem de químicos 21

6 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS 23

7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 25

REFERÊNCIAS CONSULTADAS 26

ANEXOS 27

ANEXO I – ANOTAÇÃO DE RESPONSABILIDADE TÉCNICA (ART) 27

ANEXO II – PEÇAS GRÁFICAS 27

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1 APRESENTAÇÃO

Este memorial descritivo descreve os critérios e orientações adotadas para o projeto e dimensionamento de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) a ser implantado no empreendimento Santa Casa de Misericórdia de Sobral (SCM de Sobral).

O Empreendimento está localizado na Rua Antônio Crisóstomo de Melo, 919, bairro Centro, Sobral-CE, CEP: 62010-550.

O objetivo da ETE é tratar os efluentes oriundos dos serviços de saúde da SCM de Sobral, efluente esse enquadrado como efluente não sanitário especial, conforme a Resolução do Conselho Estadual do Meio Ambiente (COEMA) N°02/2017. O efluente tratado terá como ponto de lançamento a rede de coletora de esgoto local.

O presente memorial descritivo é composto pelas partes abaixo descritas:

• Memorial descritivo: apresentação, concepção e descrição do projeto.

• Memorial de cálculo: apresenta o dimensionamento dos elementos do sistema.

• Especificações técnicas: apresenta as prescrições de controle tecnológico na execução dos elementos construtivos do projeto.

• Peças gráficas: apresenta plantas, cortes, detalhes e demais elementos gráficos relacionados ao projeto da ETE e necessários a sua execução.

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2 PARTES INTERESSADAS

A seguir são apresentadas as partes interessadas, a saber: o empreendimento e seu representante legal, bem como o responsável técnico pela elaboração do projeto.

2.1 Identificação do empreendimento

As principais informações relativas ao empreendimento e seu responsável legal são apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 - Identificação do empreendimento e seu responsável legal.

Nome ou Razão social: SANTA CASA DE MISERICÓRDIA DE SOBRAL

CNPJ: 07.818.313/0001-09

Endereço: Rua Antônio Crisóstomo de Melo, 919, Centro, Sobral-CE. CEP:

62010-550.

Nome do contato JOSÉ WILKER R. FROTA Telefone: 88 9 9220-3257

E-mail: jose.wilker@stacasa.com.br

2.2 Identificação do responsável técnico

As principais informações relativas ao empreendimento e seu responsável técnico do projeto são apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2 - Identificação do responsável técnico do projeto.

Nome ou Razão social: Métrica Gestão Ambiental LTDA CNPJ e ou/ RNP: 304605770001-47

Endereço: R. Pedro de Queirós, 436 - Parquelândia, Fortaleza - CE, 60450- 225.

Telefone: (85) 3230-5010

Técnico: Eng. José Fábio de Oliveira E-mail: fabio@metricagestao.com.br RNP/Registro: 0611871238 / 50804CE

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3 PREMISSAS DE PROJETO 3.1 Área do projeto

A ETE será implantada nas dependências da SCM de Sobral, mais precisamente na área do setor de manutenção, área essa indicada pelo responsável legal do empreendimento.

3.2 Diretrizes de projeto

Para a correta concepção da solução, o projeto deve levar em consideração a qualidade do esgoto bruto e a qualidade desejada do esgoto tratado, geralmente essa submetida à baliza da legislação ambiental ou de objetivos mais específicos como produção de água de reuso, por exemplo.

O sistema de tratamento adotado levou em consideração as seguintes diretrizes de projeto, aqui adotadas como conservadoras frente a variações de qualidade do esgoto já previamente informadas. As diretrizes de projeto associadas à qualidade do esgoto bruto são apresentadas na Tabela 3.

Tabela 3 - Diretrizes de projeto referentes a qualidade do esgoto bruto.

PARÂMETRO VALOR

Tipo de efluente Efluente não sanitário especial

Vazão de projeto Q = 10 m³/h

Q = 240 m³/dia

DQO de projeto DQO = 1.000 mg/L

Sólidos Suspensos Totais (SST) SST = 200 mg/L

Segundo a Resolução do N°02/2017 do COEMA, efluentes não sanitários somente poderão ser lançados no sistema coletor das operadoras de serviço de esgoto, desde que obedeçam às condições e padrões mostrados na Tabela 4, resguardado outras exigências cabíveis.

Tabela 4 - Exigências da Resolução N°02/2017 sobre lançamento de efluentes em redes coletoras.

PARÂMETRO VALOR

pH entre 6,0 e 10,0

Temperatura inferior a 40°C

Materiais sedimentáveis até 10 mL/L em teste de cone Inhoff Vazão máxima até 1,5 vezes a vazão média

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Óleos e graxas óleos minerais: até 40 mg/L

oléos vegetais e gord. Animais: até 60 mg/L Demanda Química de Oxigênio (DQO) DQO = 600 mg/L

Sólidos Suspensos Totais (SST) SST = 200 mg/L

Sulfato até 1.000 mg/L

Sulfeto até 1,0 mg/L

Nitrogênio Amoniacal até 20 mg/L

4 SISTEMA DE TRATAMENTO ADOTADO

O sistema de tratamento foi concebido para tratar o esgoto bruto do empreendimento em nível preliminar (remoção de materiais grosseiros e sólidos sedimentáveis), nível primário e secundário (remoção de matéria orgânica suspensa e dissolvida) e nível terciário (desinfecção e eventuais correções e polimento).

O detalhamento dos níveis de tratamento pode ser visualizado a seguir:

Nível preliminar: foi adotado sistema de gradeamentos seguido por uma etapa de desarenação por meio de caixas de areia e, em seguida, calha do tipo Parshall para medição de vazão que chega à ETE.

Nível primário e secundário: foi adotado sistema de tratamento anaeróbio por meio de emprego de reator RAFA/UASB (Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente).

Nível terciário: foi adotado sistema de dosagem de hipoclorito de sódio para desinfecção do esgoto.

Em uma ETE também são gerados subprodutos que devem ser corretamente processados e terem destino ambientalmente adequado. Esses subprodutos, no caso especial da ETE objeto desse projeto, são efluentes gasosos e resíduos sólidos.

Tratamento de efluentes gasosos: foi adotado sistema de tratamento de gases gerados no reator UASB por meio do emprego de sistema de queima. Os gases gerados, chamado de biogás, possui alto potencial poluidor e são fortes contribuintes ao efeito estufa. A queima desses gases converterá o metano a gás carbônico, que é menos impactante ao meio ambiente. O tratamento desses

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gases também proporcionará a melhoria da qualidade ambiental adjacente, dado que esses gases quando não tratados possuem odor desagradável.

Tratamento dos resíduos sólidos: os resíduos sólidos gerados são provenientes essencialmente de duas etapas no processo de tratamento no tratamento preliminar e no reator UASB. No tratamento preliminar, são gerados resíduos sólidos de característica grosseira, como luvas, embalagens em geral e outros materiais que serão retidos no processo de gradeamento, além da areia retida na etapa de desarenação. Esses resíduos deverão ser acondicionados e, posteriormente, encaminhados a destinos ambientalmente corretos, como aterros sanitários especiais, por exemplo. No reator UASB é gerado lodo biológico estabilizado que, no caso específico desse projeto, deverá ser armazenado em tanques de armazenamento de lodo e, posteriormente, esgotados por meio de um caminhão limpa-fossa, por exemplo. Não está prevista em projeto infraestrutura de desidratação do lodo, dado a baixíssima disponibilidade de área para implantação da ETE.

É previsto também uma etapa de desinfecção do efluente do reator UASB por meio da administração de hipoclorito de sódio em linha, empregando bomba dosadora com vazão compatível à aplicação. É previsto também equipamentos para diluição de hipoclorito e preparação de eventuais corretores de pH como barrilha, por exemplo. Essa unidade é frequentemente conhecida como “casa de química”.

Na Figura 1 é apresentado o fluxograma do sistema de tratamento.

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Figura 1 - Fluxograma do processo de tratamento adotado.

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5 MEMORIAL DE CÁLCULO

Nesta seção é apresentado o roteiro de cálculo empregado para o dimensionamento da ETE. Aqui são mostrados os principais parâmetros adotados para o cálculo das dimensões de cada unidade de tratamento, bem como o cálculo das dimensões propriamente ditas. Quando cabível, considerações e simplificações serão explicitamente mostradas e justificadas.

Os dimensionamentos dos elementos que constituem o sistema de tratamento são apresentados nas seções a seguir.

5.1 Vazões de projeto

As vazões de projeto foram dimensionadas levando em consideração os coeficientes do dia de maior consumo (K1), da hora de maior consumo (K2) e da hora de menor consumo (K3).

As vazões máxima, média e mínima foram calculadas como a seguir.

Qmax = K1 x K2 x Qmed

Qmin = K3 x Qmed

Qmed ... 10 m³/h Qmáx ... 18 m³/h Qmin ... 5 m³/h 5.2 Medição de vazão – Calha Parshall

Levando em consideração às vazões máxima e mínima, foi selecionada calha Parshall com tamanho de garganta nominal de 6”, conforme norma ASTM 1941:1975.

Essa calha pode ser construída em concreto ou adquirido em PRFV.

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5.3 Sistema de gradeamento

O sistema de gradeamento é composto por três conjuntos de grades com aberturas distintas e decrescentes, visando a retirada de sólidos grosseiros com tamanhos sucessivamente menores.

Foi adotada o canal de desarenação de 70 cm largura com 65 cm de profundidade total. Foram adotadas as seguintes quantidades grades e as respectivas abertura, conforme Tabela 5.

Tabela 5 - Especificações dos gradeamentos.

TIPO DE GRADE SEÇÃO DA BARRA QTD DE GRADES ABERTURA

Grosseira 3/8” x 2 ½” 7 60 mm

Média 3/8” x 1 ½” 13 30 mm

Fina 3/8” x 1 ½” 20 15 mm

5.4 Canal de desarenação

Para o dimensionamento dos canais de desarenação, foi levado em consideração a velocidade no canal de desarenação (Vca):

Velocidade no canal de desarenação (Vca) ... 0,30 m/s As dimensões dos canais de desarenação são:

Largura do canal de areia ... 35 cm Comprimento do canal de desarenação ... 1,10 m Profundidade do poço de acumulação de areia ... 20 cm Quantidade de canais de desarenação ... 2 und Todo o percurso do sistema de pré-tratamento (canal de gradeamento, caixas de areia e calha Parshall) deverão ser executados em concreto impermeabilizado visando evitar infiltrações no solo.

5.5 Estação Elevatória de Esgoto 1 (EEE-1)

Para a ETE, são previstas duas EEE, uma para transferência da elevatória de recepção de esgoto bruto (EEE-1) para a EEE dos reatores RAFA (EEE-2).

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A definição de duas elevatórias levou em consideração que a elevatória atual (EEE-1) não possui o TDH mínimo recomendado de 30 min. Portanto, foi definido que EEE-1 será uma elevatória de recepção e EEE-2 será a elevatória que alimentará o reator UASB com esgoto.

As características da EEE-1 são mostradas abaixo:

Quantidade de bombas submersas ... 2 und Altura geométrica (Hg) ... 2,21 m Diâmetro nominal da tubulação (DN) ... 60 mm (2 1/2”) Espessura da tubulação (e, Amanco PVC marrom) ... 3,3 mm Viscosidade cinemática a 20°C (ν) ... 1,0 x 10^-6 m²/s Rugosidade média das paredes internas da tubulação (k) ... 0,01 Comprimento da tubulação (L) ... 11,60 m As singularidades da tubulação de recalque (K) são resumidas na Tabela 6 abaixo:

Tabela 6 - Singularidades na linha de recalque de EEE-1.

Singularidade Valor K Quantidade Total

Curva de 90° 0,4 1 0,40

Cotovelo de 90° 0,9 1 0,90

Junção 0,4 2 0,80

Válvula de retenção 2,75 1 2,75

Registro globo 10,00 1 10,0

Tê de saida lateral 1,30 1 1,30

Curva de 45° 0,20 1 0,20

Total (ΣK) 16,35

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Cálculo do diâmetro da tubulação (D):

D = DN – 2 x e = 60 – 2x3,3 = 53,4 mm

Cálculo da velocidade de escoamento na tubulação (V):

V = Q / A = 4Q / (π x D²) = 4 x (10/3600) / (π x 0,0534²) V = 1,24 m/s

O cálculo do fator de atrito no escoamento será feito por meio da equação de Churchill.

Cálculo do número de Reynolds do escoamento (Re):

Re = V x D / ν = 1,24 x 0,0534 / 1,0 x 10^-6 = 66231,77 Parâmetro A da equação de Churchill (A):

A = {2,457 x LN(1/[(7/Re)^0,9+0,27k/D])}¹⁶

A = {2,457 x LN(1/[(7/66231,77)^0,9+0,27x0,01/0,0534])}¹⁶ A = 6,7988 x 10¹³

Parâmetro B da equação de Churchill (B):

B = (37530/Re)¹⁶ = (37530/66231,77)¹⁶ B = 1,1298 x 10^-4

Fator de atrito (f):

f = 8 x [(8/Re)¹²+(A+B)^-3/2]^1/12

f = 8 x [(8/66231,77)¹²+(6,7988 x 10¹³+1,1298 x 10^-4)^-3/2]^1/12 f = 0,149

Perda de carga distribuída (hf):

hf = f x (L/D) x V²/2g = 0,149 x (11,60/0,0534) x 1,24²/(2x9.81)

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hf = 2,54 m

Perda de carga localizada (ha):

ha = ΣK x V²/2g = 16,35 x 1,24²/(2x9.81) ha = 1,28 m

Altura manométrica (Hm):

Hm = Hg + hf + ha = 2,21 + 2,54 + 1,28 Hm = 6,03 m

Potência teórica para o conjunto motor-bomba (P):

P = 75 x Q x Hm / 10000 = 75 x 10 x 6,03 / 10000 P = 0,45 cv

P = 0,50 cv (adotado)

Assumindo as perdas no conjunto motor-bomba, adota-se a potência de motor comercial imediatamente superior, isto é, 0,50 cv.

Por recomendações da contratante, a marca escolhida para as bombas submersas será KSB. O modelo selecionado deverá seguir as diretrizes das condições de funcionamento a que a bomba será submetida, condições tais como bombeamento de esgoto com sólidos em suspensão, que é uma condição mais severa quando comparada a bombeamento de água limpa.

Conhecidas essas particularidades e levando em consideração os custos de aquisição do equipamento, a bomba selecionada será o modelo detalhado a seguir.

Potência nominal de cada bomba ... 1,50 cv Vazão nominal máxima ... 66 m³/h Vazão regulada com retorno ... 10,0 m³/h

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Altura manométrica ... 16,40 m.c.a Diâmetro nominal da tubulação de recalque ... 60 mm Marca/fabricante da bomba ... KSB Modelo ... KRT Drainer K 1500 O poço de sucção será aproveitado do já existente, tendo dimensões estimadas:

Diâmetro do poço de sucção ... 1,60 m Altura útil do poço de sucção ... 1,15 m Tempo de Detenção Hidráulica ... 14 min 5.6 Estação Elevatória de Esgoto 2 (EEE-2)

As características da EEE-2 são mostradas a seguir.

Quantidade de bombas submersas ... 2 und Altura geométrica (Hg) ... 9,30 m Diâmetro nominal da tubulação (DN) ... 60 mm (2 1/2”) Espessura da tubulação (e, Amanco PVC marrom) ... 3,3 mm Viscosidade cinemática a 20°C (ν) ... 1,0 x 10^-6 m²/s Rugosidade médias das paredes internas da tubulação (k) ... 0,01 Comprimento da tubulação (L) ... 26,07 m As singularidades na linha de recalque de EEE-2 são mostradas na Tabela 7 a seguir.

Tabela 7 - Singularidades na linha de recalque de EEE-2.

Singularidade Valor K Quantidade Total

Curva de 90° 0,4 4 1,60

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Cotovelo de 90° 0,9 4 3,6

Junção 0,4 3 1,2

Válvula de retenção 2,75 1 2,75

Registro globo 10,00 1 10,0

Registro gaveta (abertura de ½) 2,06 1 2,06

Tê de saida lateral 1,30 1 1,30

Total (ΣK) 22,51

Cálculo do diâmetro da tubulação (D):

D = DN – 2 x e = 60 – 2x3,3 = 53,4 mm = 0,0534 m Cálculo da velocidade de escoamento na tubulação (V):

V = Q / A = 4Q / (π x D²) = 4 x (10/3600) / (π x 0,0534²) V = 1,24 m/s

O cálculo do fator de atrito no escoamento será feito por meio da equação de Churchill.

Cálculo do número de Reynolds do escoamento (Re):

Re = V x D / ν = 1,24 x 0,0534 / 1,0 x 10^-6 = 66231,77 Parâmetro A da equação de Churchill (A):

A = {2,457 x LN(1/[(7/Re)^0,9+0,27k/D])}¹⁶

A = {2,457 x LN(1/[(7/66231,77)^0,9+0,27x0,01/0,0534])}¹⁶ A = 6,7988 x 10¹³

Parâmetro B da equação de Churchill (B):

B = (37530/Re)¹⁶ = (37530/66231,77)¹⁶

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B = 1,1298 x 10^-4 Fator de atrito (f):

f = 8 x [(8/Re)¹²+(A+B)^-3/2]^1/12

f = 8 x [(8/66231,77)¹²+(6,7988 x 10¹³+1,1298 x 10^-4)^-3/2]^1/12 f = 0,149

Perda de carga distribuída (hf):

hf = f x (L/D) x V²/2g = 0,664 x (26,07/0,0666) x 0,80²/(2x9.81) hf = 5,71 m

Perda de carga localizada (ha):

ha = ΣK x V²/2g = 22,51 x 0,80²/(2x9.81) ha = 1,76 m

Altura manométrica (Hm):

Hm = Hg + hf + ha = 9,30 + 5,71 + 1,76 Hm = 16,78 m

Potência teórica para o conjunto motor-bomba (P):

P = 75 x Q x Hm / 10000 = 75 x 10 x 16,78 / 10000 P = 1,26 cv

Assumindo as perdas no conjunto motor-bomba, adota-se a potência de motor comercial imediatamente superior, isto é, 1,50 cv.

Assim como em EEE-1, a marca escolhida para as bombas submersas será KSB. O modelo selecionado é o mesmo adotado para EEE-1.

Potência nominal de cada bomba ... 1,50 cv

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Vazão nominal máxima ... 66 m³/h Vazão regulada com retorno ... 10,0 m³/h Altura manométrica ... 16,40 m.c.a Diâmetro nominal da tubulação de recalque ... 60 mm Marca/fabricante da bomba ... KSB Modelo ... KRT Drainer K 1500 O poço de sucção terá as seguintes dimensões:

Diâmetro do poço de sucção ... 2,00 m Altura útil do poço de sucção ... 2,50 m Altura do poço de sucção ... 2,90 m Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) ... 47 min 5.7 Reator RAFA/UASB

O reator RAFA foi concebido levando em considerações características específicas desse projeto, a saber: baixo espaço disponível para instalação do reator e modularidade. Dessa forma, o RAFA projeto deverá ser construído em PRFV com geometria cilíndrica, levando em consideração as seguintes diretrizes gerais de projeto:

Quantidade de reatores ... 1 und Vazão nominal de projeto ... 10 m³/h DQO afluente ... 1.000 mg/L Temperatura ... 27 °C Velocidade superficial (Us) ... 0,8 m/h Altura útil do reator (Hu) ... 5,50 m

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O roteiro de cálculo para as dimensões básicas do reator RAFA é mostrado a seguir.

Área do reator (Ar):

Ar = Q / Us = 10 / 0,8 = 12,50 m² Diâmetro teórico do reator (Dr):

Dr = 2 x √(Ar/π) = 2 x √(12,50/π) = 3,99 m Dr = 4,00 m (adotado)

Área do reator corrigida (Ar):

Ar = π x Dr2 / 4 = π x 4,00² / 4 = 12,57 m² Volume útil do reator (Vu):

Vu = Ar x Hu = 12,57 x 5,50 = 69,12 m² Tempo de Detenção Hidráulica (TDH):

TDH = Q / Vu = 10 / 69,12 = 6,91 h Resumo das dimensões do reator:

Altura total do reator ... 6,00 m Altura útil do reator ... 5,50 m Diâmetro do reator ... 4,00 m Volume útil do reator ... 69,12 m³ Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) ... 6,9 h Considerando a temperatura de projeto de 27°C, o TDH obtido encontra-se acima do TDH recomendado de 6,0 h.

A eficiência de remoção de DQO do reator UASB é estimada pelo emprego da equação abaixo.

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EDQO = 100 x (1 – 0,68 x TDH^-0,35)

Eficiência de remoção de DQO ... 65,4%

DQO efluente ao reator ... 345,7 mg/L Notar que a DQO efluente esperada é cerca de 58% da máxima permitida de lançamento em redes coletoras, que é de 600 mg/L (Tabela 4).

A eficiência na remoção de SST é estimada pela determinação de SST efluente ao reator UASB, que pode ser calculado pela expressão abaixo:

SSTef = 102 x TDH^-0,24

ESST = (SSTaf – SSTef) / SSTaf

SST afluente ao reator (SSTaf) ... 200,0 mg/L SST efluente ao reator (SSTef) ... 64,2 mg/L Eficiência de remoção de SST (ESST) ... 67,9%

Notar que o SST obtido para o efluente do reator RAFA é cerca de 32% do máximo permitido de 200 mg/L (Tabela 4).

O lodo gerado pelo reator deverá ser descartado diariamente para que se obtenha boas condições de operação e eficiência do reator. É esperado a geração diária de lodo é determinada a seguir, seguindo os seguintes parâmetros:

Coeficiente de produção de sólidos no reator (Y) ... 0,20 kgSST/kgDQOapl Concentração de lodo (CLODO) ... 4% (m/m) Massa específica do lodo (ᵞ) ... 1.020,0 kgSST/m³ Ciclo de operação para os tanques de armazenamento de lodo ... 30 dias Quantidade de tanques de armazenamento de lodo ... 2 und Diâmetro dos tanques de armazenamento de lodo (Dlodo) ... 3,00 m

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Produção de lodo (PLODO):

PLODO = Y x Q x DQOaf = 0,20 x (10 x 24) x 1.000 = 48,0 kgSST/dia VLODO = PLODO / (ᵞ x CLODO) = 48,0 / (1020 x 0,04) = 1,2 m³/dia Volume de acumulação de lodo (VAC,LODO):

VAC,LODO = 1,2 x 30 = 35,3 m³

Volume por tanque de acumulação de lodo (VAC,LODO’):

VAC,LODO’ = 35,3 / 2 = 17,65 m³

Área total dos tanques de acumulação de lodo (ALODO) ALODO = 2 x π x D² / 4 = 2 x π x 3,00² / 4 = 14,1 m² Altura dos tanques de acumulação de lodo (Hu,AC,LODO):

Hu,AC,LODO = VAC,LODO / ALODO = 35,3 / 14,1 = 2,5 m

O lodo gerado deverá ser armazenado em tanques de lodo devidamente impermeabilizadas. O resumo do sistema de armazenamento de lodo é mostrado a seguir:

Quantidade de lodo gerado por ciclo de operação ... 35,3 m³ Quantidade de poços de acumulação de lodo ... 2 und Diâmetro do poço de acumulação de lodo ... 3,00 m Altura útil do tanque de acumulação de lodo ... 2,50 m Altura total adotada do tanque acumulação de lodo ... 2,90 m Os gases gerados deverão ser queimados por sistema de queima de gases específico para queima de biogás. A estimativa de geração de biogás é mostrada a seguir.

Coeficiente de produção de sólidos em DQO (YDQO) ... 0,11 kgSSV/kgDQO

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DQO efluente ... 345,7 mg/L DQO correspondente a 1 mol de metano (KDQO) ... 64 gDQO/mol Concentração de metano no biogás (Cbiogás) ... 75% (v/v) Pressão ambiente (P) ... 1 atm DQO correspondente a 1 mol de metano (KDQO) ... 64 g/mol DQO convertida a metano no processo de tratamento (DQOmetano):

DQOmetano = Q x (DQOaf – DQOef) – YDQO x Q x DQOaf

DQOmetano = (10 x 24) x (1000 – 345,67)/1000 – 0,11 x (10 x 24) x 1000 DQOmetano = 130,6 kg/dia

Fator de correção para temperaratura operacional do reator (f(T)):

f(T) = P x KDQO / [R x (273 + T)] = 1 x 64 / [0,08206 x (27 + 273)]

f(T) = 2,60 kg/m³

Produção diária de metano (Qmetano):

Qmetano = DQOmetano / f(T) = 130,6 / 2,60 = 50,25 Nm³/dia Produção diária de biogás (Qbiogás):

Qbiogás = Qmetano / Cmetano = 50,25 / 0,75 = 67,0 Nm³/dia

Logo, o sistema de queima de gases deve ser compatível com a vazão teórica de biogás gerado no reator.

Será adotado sistema comercial de queima de biogás.

5.8 Sistema de dosagem de químicos

É também parte integrante do sistema a dosagem de químicos a nível de tratamento terciário, aqui dimensionado para dosagem de hipoclorito de sódio comercial.

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Considerando os dados de hipoclorito comercial listados abaixo:

Concentração média de cloro ativo em soluções comerciais ... 14%

Concentração percentual na solução a ser dosada (C%) ... 1,4%

Densidade Rel. solução de hipoclorito de sódio ... 1,2 Tomando como referência a dosagem de 5 ppm de cloro ativo, a vazão da bomba dosadora pode ser calculada pela expressão abaixo.

q[L/h] = Q[m³/h] x d (ppm) / (10 x DR x C[%]) q = 10 x 5 / (10 x 1,2 x 1,4) = 3,0 L/h

A solução comercial de hipoclorito de sódio tem, em média, concentração de 14%. Foi considerada diluição na razão de 1/10 para que a solução dosada fosse de 1,4%.

As características da bomba dosadora empregada são mostradas a seguir:

Vazão nominal da bomba dosadora ... 5,0 L/h Pressão de operação ... 4,0 bar

(23)

6 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

Especificações das unidades de tratamento são mostradas a seguir.

1. Gradeamento: grades construídas com barras chatas de aço, com perfis indicados na Tabela 5, seguindo as orientações de espaçamento para cada grade (grosseiro, médio e fino). Essas grades deverão ser instaladas com inclinação de 45° em relação ao fundo do canal.

2. Desarenação: dois canais de desarenação construídos em concreto, com dimensões: 1,10 m x 0,35 m com poço de acumulação de areia com profundidade de 20 cm. Comportas de abertura do canal em PRFV, retangulares com dimensões 0,39 m x 0,50 m, devidamente encaixadas em sucos nas paredes do canal.

3. Calha Parshall: calha medidora de vazão em PRFV, com garganta nominal de 6”, segundo a norma ASTM 1941:1975. Alternativa pode ser empregada outro modelo de calha Parshall seguindo o padrão NBR/ISO 9826/2009, resguardando a aplicabilidade levando em consideração às vazões máxima e mínima de projeto. A calha Parshall deve ser dotado de régua leitora de vazão.

4. Bombas submersíveis: 4 unidades de bombas KSB modelo KRT DRAINER K 1500, trifásica, 1 ½ CV.

5. EEE-1 e EEE-2: elevatórias construídas em manilhas de concreto (poço de acumulação), seguindo às diretrizes de projeto, e por duas bombas submersíveis (ver item 4), operando em revezamento. Deve ser dotado de dispositivo de afixação retirada (correntes) para realização de manutenções.

6. Tubulações e conexões: tubulações e conexões das linhas de recalque em PVC marrom, soldáveis, seguindo os diâmetros nominais indicados em projeto. Tubulações de descarga são de esgoto, série normal, seguindo os diâmetros nominais indicados em projeto. Marcas recomendadas: Tigre e Amanco.

7. Reator UASB: reator em PRFV, executado conforme projetado, contendo sistema de descarga de fundo e de lodo (duas alturas), descarga de areia de tubulação da coluna central, e registros para amostragem de lodo (cinco unidades). Sistema de coleta de gases e de descarga de escuma no topo do reator. Sistema de coleta de efluente tratado no topo do reator com

(24)

vertedouros triangulares para medição de vazão. Deve ser dotado também de sistema de lavagem de gases por meio de solução de lavagem na forma de selo hídrico.

8. Sistema de queima de gases: sistema de queima composto por tubulação de captação e de queimador tipo flaire. Recomendação de fabricante:

Sanevix Engenharia.

9. Tanques de armazenamento de lodo: duas unidades de tanques cilíndricos enterrados, construídos com manilhas de concreto com diâmetro de 3,00 m e altura total de 2,90 m. Tampas de concreto com tampas de visitas também em concreto e localizadas conforme indicação de projeto. Dimensões das tampas: 60 cm x 60 cm. Ciclo de operação prevista para os tanques de lodo:

30 dias.

10. Sistema de dosagem de químicos: bomba dosadora Exatta de vazão nominal de 5 L/h e pressão de operação de 4 bar. Dosagem feita em linha por meio de um colar de tomada.

(25)

7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

A ETE aqui apresentada foi concebida para o tratamento de efluentes de serviços de saúde da SCM de Sobral.

O efluente tratado deverá ser disposto na rede de esgoto já presente, partindo de níveis de DQO da ordem de 1.000 mg/L para o efluente bruto a ordem de 350 mg/L para o efluente tratado, com eficiência estimada em 65,4%. De igual modo, em termos de SST, o efluente bruto parte de uma concentração estimada de 200 mg/L para níveis de 64,2 mg/L, o que gera uma eficiência de remoção de sólidos em torno de 67,9%.

Apesar de não ser previso na legislação a desinfecção de efluentes especiais em redes de esgoto, optou-se pela adoção de uma etapa de desinfecção em linha efluente ao reator UASB, visando a eliminação de microrganismos patogênicos.

Considerando as exigências da Resolução do COEMA N°02/2017, o efluente tratado da ETE da SCM de Sobral deverá atender a todos as exigências de lançamento de efluente especial em rede coletora de esgoto, conforme artigo 24 da referida Resolução.

Responsável técnico

__________________________________

José Fábio de Oliveira Engenheiro Químico 061187123-8 / 50804CE

Colaboração técnica

__________________________________

Natanael de Araújo Barros Engenheiro Químico 061397365-8/ 55267CE

(26)

REFERÊNCIAS CONSULTADAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 12209 – Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários. Rio de Janeiro, 2011.

CONSELHO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE – COEMA. Resolução N°02, de 2 de fevereiro de 2017: Dispõe sobre padrões e condições para lançamento de efluentes líquidos gerados por fontes poluidoras, revoga as portarias semace nº154, de 22 de julho de 2002e nº111, de 05 de abril de 2011, e altera a portaria SEMACE nº151, de 25 de novembro de 2002. Fortaleza, 2017.

CHERNICHARO, Carlos Augusto de Lemos. PRINCÍPIOS DO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS. REATORES ANAERÓBIOS. Volume 5. 2ª Edição. 2007.

(27)

ANEXOS

ANEXO I – ANOTAÇÃO DE RESPONSABILIDADE TÉCNICA (ART) ANEXO II – PEÇAS GRÁFICAS

(28)

(29)

Anotação de Responsabilidade Técnica - ART Lei n° 6.496, de 7 de dezembro de 1977

Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do Ceará

CREA-CE

ART OBRA / SERVIÇO Nº CE20210807807

INICIAL

1. Responsável Técnico JOSÉ FÁBIO DE OLIVEIRA

Título profissional: ENGENHEIRO QUIMICO, MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL (RECURSOS HÍDRICOS) A. DE CONC.

RNP:0611871238 Registro: 50804CE

Empresa contratada: MÉTRICA GESTÃO EMPRESARIAL E AMBIENTAL LTDA - ME Registro: 0010414452-CE 2. Dados do Contrato

Contratante: SANTA CASA DE MISERICORDIA DE SOBRA CPF/CNPJ: 07.818.313/0001-09

RUA ANTÔNIO CRISÓSTOMO DE MELO Nº: 919

Complemento: Bairro: CENTRO

Cidade:SOBRAL UF:CE CEP:62010550

Contrato:Não especificado Celebrado em:

Valor: R$ 205.882,35 Tipo de contratante: Pessoa Juridica de Direito Privado Ação Institucional: NENHUMA - NÃO OPTANTE

3. Dados da Obra/Serviço

RUA ANTÔNIO CRISÓSTOMO DE MELO Nº: 919

Complemento: Bairro: CENTRO

Cidade:SOBRAL UF:CE CEP:62010550

Data de Início: 17/06/2021 Previsão de término:30/09/2021 Coordenadas Geográficas: -3.693611, -40.359008 Código: Não Especificado

Finalidade:Ambiental

Proprietário: SANTA CASA DE MISERICORDIA DE SOBRA CPF/CNPJ: 07.818.313/0001-09

4. Atividade Técnica

15 - Elaboração Quantidade Unidade

80 - Projeto > SANEAMENTO AMBIENTAL > SISTEMA DE ESGOTO/RESÍDUOS > DE SISTEMA DE ESGOTO/RESÍDUOS LÍQUIDOS > #6.2.1.3 - TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS HOSPITALARES

10.000,00 l/h

17 - Execução Quantidade Unidade

46 - Execução de instalação > SANEAMENTO AMBIENTAL > SISTEMA DE ESGOTO/RESÍDUOS >

DE SISTEMA DE ESGOTO/RESÍDUOS LÍQUIDOS > #6.2.1.3 - TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS HOSPITALARES

10.000,00 l/h

Após a conclusão das atividades técnicas o profissional deve proceder a baixa desta ART

5. Observações

ART referente ao fornecimento de uma estação de tratamento de efluente - ETE gerados pelo Hospital Santa casa de Sobral para atendimento a resolução COEMA 02 de 2017, Art. 24.

6. Declarações

- Declaro que estou cumprindo as regras de acessibilidade previstas nas normas técnicas da ABNT, na legislação específica e no decreto n.

5296/2004.

7. Entidade de Classe NENHUMA - NÃO OPTANTE

8. Assinaturas

Declaro serem verdadeiras as informações acima

________________, ________ de ___________________ de ________

Local data

JOSÉ FÁBIO DE OLIVEIRA - CPF: 035.780.833-99

SANTA CASA DE MISERICORDIA DE SOBRA - CNPJ: 07.818.313/0001-09 9. Informações

* A ART é válida somente quando quitada, mediante apresentação do comprovante do pagamento ou conferência no site do Crea.

* O comprovante de pagamento deverá ser apensado para comprovação de quitação 10. Valor

Valor da ART:R$ 233,94 Registrada em: 17/06/2021 Valor pago: R$ 233,94 Nosso Número: 8214754657

A autenticidade desta ART pode ser verificada em: https://crea-ce.sitac.com.br/publico/, com a chave: d1z5Z

Fortaleza 17 Junho 2021

(30)

+ 0.1

5

0.00

A=24.60m2

BIOQUÍMICA

RESÍDUOS SÓLIDOS

OFICINA

GÁS

4.50

4.50 ø150

CA 1%

EEE02 TQL01

TQL02 UASB

EEE01

REDE COLETORA TP

- ---

- --- -

---

QE

4.50

ø100

ø150

ø60

ø150

ø 4.00 ø 3.00

ø 3.00

ø100

ø150 CAIXA DE

AREIA

1%

0.25 0.25

ø60

ø60 EEE02

ø 2.00

1% 1%

1%

ø150

0.2%

ø 1.60

ø75 ø75

ø150 ø100

1% ø150ø150

TQL01

TQL02

UASB

EEE01

0.40

ø150 ø150

0.60

0.50

GRADE GROSSEIRA

GRADE MÉDIA GRADE FINA

0.100.10

CALHA PARSHALL

- ---

- --- CC

AA

BB

0.250.250.96 4.00

1.00

1.200.150.15

QE

-0.34

3.52 0.10

0.10

3.72

1.20

1.10

1.00 0.35

0.50 1.92

PROJETO: ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESFLUENTE (E.T.E.) CLIENTE: SANTA CASA DE MISERICÓRDIA DE SOBRAL

ASSINATURA:

RESPONSÁVEL TÉCNICO: JOSÉ FÁBIO DE OLIVEIRA. RNP: 0611871238

PRANCHA:

LEGENDA

TP CA TQL

TRATAMENTO PRELIMINAR CAIXA DE AREIA

TANQUE DE LODO

SENTIDO DOS FLÚIDOS BOMBA SUBMERSA

TUBULAÇAO PRESSURIZADA TUBULAÇÃO ESPONTÂNEA

1 : 200

IMPLANTAÃO 2

1 : 75

PLANTA BAIXA 1

EEE ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO QD CASA DO QUADRO ELÉTRICO

ASSUNTO: PLANTA BAIXA

(31)

+ 0 .15

0.0 0

A=24.60m2

BIOQUÍMICA

RESÍDUOS SÓLIDOS

GÁS

4.50

4.50 ø150

1% CA

EEE02

TQL01

TQL02 UASB

EEE01

REDE COLETORA TP

- BB---

- AA--- CC-

---

QD

2.900.10

3.00

3.00 0.10 0.10

2.50

NA NA

8.57

2.50

TQL02 TQL01

0.14

TUBO COMUNICANTES

EEE02

TUBULAÇÃ O DE LODO

DO UASB

TUBO COMUNICANTES TUBULAÇÃO

AMOSTRAGEM DE LODO

TAMPAS DE

INSPEÇÃO TAMPAS DE

INSPEÇÃO

NA

2.50

TANQUE EM MANILHA DE CONCRETO

SOLO

0.10

3.10

EEE01

TUBULAÇÃO VINDA DA LAVANDERIA Tubulação vindo do tratamento preliminar TUBULAÇÃO

DE DRENAGEM DO UASB

TAMPAS DE INSPEÇÃO

2.650.100.10

2.85

TANQUE EM MANILHA DE CONCRETO

1,60

0.50

6.10 3.501.120.190.25 0.400.10

4.50 0.10 0.60 0.10

SOLO TUBULAÇÃO DE DESCARTE DE LOGO

TUBULAÇÃO DE AMOSTRAGEM DE LOGO

TUBULAÇÃO PARA O TAQUE DE LODO Tubulação de

alimentação vindo da EEE02

UASB

CAIXA COLETORA DAS AMOSTRAS.

5.30 BASE PARA O

UASB COMO CAPACIDADE DE SUPORTA 80 TONELADAS

0.82 0.420.200.20

1.10

3.72 0.20

0.20 1.72 0.10

0.10 0.30 TUBULAÇÃO VINDA

TRATAMENTO PRELIMINAR

Tubulação para o EEE01

CAIXA DE AREIA CALHA

PARSHALL Caixa de Areia

em concreto

SOLO ALVENARIA

1 : 200

IMPLANTAÃO.

1

ASSUNTO: CORTES

CORTE AA 2

1 : 50

CORTE BB 3

1 : 50

CORTE CC 4

1 : 20

CAIXA DE AREIA

5

(32)

ø150

ø100

ø150 ø100 ø60

20 ø60

ø150

TUBULAÇÃO DE LODO

TUBULÇÃO DE EFLUENTE TRATADO

TUBULACAO DE DRENAGEM

Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente cilíndrico de 6,00 m de altura e 4,00 de diâmetro

TUBULAÇÃO DE AMOSTRA LODO

2

1 1 6 2

6 VW

VW RE RE 5

5 7

11 7 7

ø75

TUBULAÇÃO DE RECALQUE PARA O UASB

EE01

TUBULAÇÃO VINDA DO TRATAMENTO PRELIMINAR

TUBULAÇÃO VINDA DA LAVANDERIA TUBULAÇÃO

EXTRAVASOR DO UASB

ø150

ø150 ø150

ø60 ø60

7

ø60 17 19 17

RE 15 15

20 20

ø150 ø150

1%

CAIXA DE AREIA

CALHA PARSHALL

GRADE MÉDIA (3/8” x 1 ½”) COM ABERTURA

(30MM)

GRADE FINA (3/8” x 1 ½”) COM ABERTURA

(15MM) GRADE GROSSEIRA (3/8” x

2 ½”) COM ABERTURA (60MM)

ASSINATURA:

PRANCHA:

ASSUNTO: VISTAS

VISTA GERAL 1

EE01 TRATAMENTO

Quantidade Sistema Descrição Linha Código

3 Esgoto Curva 45º Longa 100mm, Esgoto Série

Normal - TIGRE Série Normal 1

2 Esgoto Joelho 90º 50mm, Esgoto Série Normal -

TIGRE Série Normal 4

2 Esgoto Luva Simples 50mm, Esgoto Série Normal

- TIGRE Série Normal 8

1 Esgoto Tê 150 x 100mm, Esgoto Série Normal -

4 Esgoto Tê 150 x 150mm, Esgoto Série Normal -

Conexões para Água Fria

Quantidade Descrição Linha Código

1 Curva 45º Soldável 60mm, PVC Marrom, Água Fria -

TIGRE Soldável 14

7 Curva 90º Soldável 60mm, PVC Marrom, Água Fria -

TIGRE Soldável 15

5 Joelho 90º Soldável 32mm, PVC Marrom, Água Fria -

TIGRE Soldável 16

7 Joelho 90º Soldável 60mm, PVC Marrom, Água Fria -

TIGRE Soldável 17

3 Tê Soldável 32mm, PVC Marrom, Água Fria - TIGRE Soldável 18 2 Tê Soldável 60mm, PVC Marrom, Água Fria - TIGRE Soldável 19 9 União Soldável 60mm, PVC Marrom, Água Fria - TIGRE Soldável 20

Tubos Rigidos

Comprimento Descrição Diâmetro

Tubo Soldável Marrom

2.04 Tubo Soldável Marrom 32.00 mm

36.35 Tubo Soldável Marrom 60.00 mm

Tubo Série Normal

1.92 Tubo Série Normal 50.00 mm

(33)

CCM02

CCM01

a a

QE

01 02

03 04

CP1 CA

EEE02

TQL01 CP2

2 3

1 4

2

1 5

5

3 4

CP 3

2.61

5.50

3.14 .89

.25

+ 0.1

5

0.0 0

PROJETO: ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESFLUENTE (E.T.E.)

CLIENTE: SANTA CASA DE MISERICÓRDIA DE SOBRAL

TOMADA PADRÃO BRASILEIRO 2P+T (220V/10A) EM CAIXA DE PVC 4"x2" EMBUTIDO NA AVENARIA INSTALADO À h = 0,70m DO PISO PRONTO

ASSUNTO: PLANTA BAIXA ELETRICA

1 : 50

PLANTA BAIXA ELETRICA 1

INTERRUPTOR SIMPLES DE UMA SEÇÃO COM TOMADA PADRÃO BRASILEIRO 2P+T (220V/10A) EMBUTIDO NA PAREDE, h=1,10m DO PISO PRONTO. FAB.: PIAL LEGRAND OU SIMILAR

PONTO DE LUZ NO TETO

ELETRODUTO DE PVC RÍGIDO EMBUTIDO NO PISO FAB.: TIGRE OU SIMILAR DIAMETRO 2"

QUADRO METÁLICO CONFORME DIAGRAMA UNIFILAR.

h=1.50m DO EIXO AO PISO

QUADROS E DUTOS

CCM