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sistema de drenagem por vácuo

1. Figura 62 Instala o t pica para cozinha 1 Figura 63 Instala o para um lavat rio com sistema de v cuo 1 Z Mais que um aparelho pode ser drenado por uma mesma v lvula de interface como o caso da drenagem de aparelhos em bateria 51 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo DN 70 DN 100 Sentido do Escoamento Figura 64 Drenagem de varios aparelhos ligados em bateria 1 3 5 13 13 Restri es de funcionamento Algumas regras para a localiza o da v lvula de interface como do Buffer em rela o ao sistema de tubagem dever o ser respeitadas 1 A instala o da v lvula de descarga deve ser de tal forma que seu corpo e liga o de sa da devem estar perfeitamente alinhados com a tubagem de transporte de esgoto a v cuo e com a sa da do Buffer Caso esta regra n o seja respeitada o funcionamento da v lvula de interface poder ser afetado o que poder causar a rutura do corpo da v lvula ou na sua liga o 2 A instala o da v lvula de reten o de extrema import ncia para o perfeito e cont nuo funcionamento da v lvula de interface uma vez que evita a passagem de efluentes l quidos do sistema de tubagens para o interior do m dulo e ou do ativador 3 A utiliza o de mangueiras de material diferente dos anteriormente citados EPDM ou neoprene pode co
2. Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Tamb m na Tabela 2 se apresenta o espa amento necess rio para os v rios di metros da tubagem Tabela 2 Espa amento entre bolsas de transporte 20 Di metro Externo da Tubagem Dianan mietan p m nima m xima mm mm mm 60 17 50 75 20 60 85 25 75 110 34 100 Em algumas situa es particulares como o caso em que necess rio executar um desvio relativamente a algum elemento estrutural deve se executar uma bolsa de transposi o conforme a Figura 18 obedecendo as regras de eleva es 20 Figura 18 Bolsa de transposi o 20 Este sistema permite uma grande diversidade de aplica o devido ao facto de a press o interna ser menor que a press o atmosf rica possibilitando a subida do efluente Para projetar e executar o sistema de tubagem devem ter se em considera o as condi es seguintes Os di metros externos DE geralmente utilizados variam de 50 a 100 mil metros Inclina o m nima das tubagens horizontais dever ser de 0 2 na no sentido da drenagem do efluente Para interligar a tubagem secund ria principal dever sempre utilizar a jun o simples a 45 Na mudan a de dire o da tubagem devem apenas utilizar se curvas de grande raio e de 45 conforme esquematizado na Figura 19 j que as mudan as de dire o por
3. oo ononocncninnicnncnicnoancnnononss 22 Figura 14 Exemplo de uma esta o de v cuo 1 eeceeeccesecssecscecseeeseeeneeseecaeeeneecceeeneeesecesecaeeeaeceaeeeseeneeeerens 24 Fisura 15 Bombas de V acuo ciao ens AAs hain ee AT ads Daa eat 26 Figura 16 Bombas de descarga AAA NS Sisa EPES EE SS 26 Figura 17 Bolsas de transporte espaGaMent0 csseesecscesecseeseceseeeesecseesecnevsecsaeeecsaecaeesecseeseenaeeeesaeceeeaesaeeatens 26 Figura 18 Bolsa de transposi o 20 marene na ai ettet Gado ate lol ener nios Reet aE condados font 27 Figura 19 Juntas e curvas 20 A A 28 Figura 20 Interliga o de duas tubagens horizontais 20 oooononccicnncnoccnonacanononncononocononononocononnonccnncn coronario nanancono 29 Figura 2 L Curvas detaio curto Olinda ii sea dao 29 Figura 22 Posicionamento de v lvulas de secionamento 20 ccsceescessseeseeesceeeceecesecesecaeceaecaeeeaeeeseeneeeenees 30 Figura 23 V lvula de secionamento do edif cio estudado ooncnccnonnnococononocanononncononncononcnnn cono no nono nn non nonncnnc nn nancone 30 Figura 24 Posicionamento de v lvulas secionamento 20 eccesseesessceesceesceeeceeceseceaeeseceaeceaecaeeeneeeseeeeeenrees 30 Figura 25 Aumento da sec o da tubagem vertical 20 erre ronononnroncrananc no 31 Figura 26 Redu o da sec o da tubagem horizontal 20 eee eeeeeeceeesecseeeeceecseeseceaeeecaeceeesecnessecnaseeecseeseen
4. a c u aberto S o recorrentes os registos desta poca relativos s inunda es com guas imundas em particular nas zonas baixas da cidade 12 No final do s c XVIII e na primeira metade do s c XIX verificou se uma evolu o significativa em Portugal no que se refere ao ordenamento do territ rio e planeamento urban stico at mesmo das pr prias constru es 3 Ressano Garcia projetou em 1884 inspirado pela corrente higienista de Edwin Chadwick um sistema unit rio em malha para drenagem dos res duos da cidade de Lisboa o qual descarregava no estu rio do rio Tejo Este sistema ainda se encontra hoje em dia em uso especificamente nas reas antigas da cidade de Lisboa 3 No in cio do s c XX come aram se a utilizar elementos de bet o pr fabricado ou fabricado in situ com juntas fechadas em argamassa de cimento para garantir estanquidade e autolimpeza da rede Em meados de metade do s c XX come ou a ser introduzido o gr s em substitui o do bet o 6 A primeira rede separativa de drenagem de guas residuais foi constru da no Porto na d cada de 1930 a partir de um projeto de autoria inglesa 6 A partir das d cadas de 1940 a 1970 procedeu se remodela o das redes de drenagem de v rias localidades adaptando as ao sistema separativo como foi o caso das cidades do Barreiro Beja Viseu Tomar Lisboa e Elvas 6 Uma das grandes evolu es e investimentos do s c XX em Portugal foi na rea das
5. coletor de cintura e descarregava diretamente os esgotos no rio Sena 3 6 Surge por volta de 1530 o primeiro decreto legislativo que obriga os propriet rios a constru rem fossas uma vez que a utiliza o do sistema era inadequada e a sua manuten o insuficiente 3 Em 1721 passa a ser obrigat rio o pagamento de uma taxa de conserva o do sistema 3 No s culo XVII Henrique VIII de Inglaterra devido aos fortes odores responsabiliza os propriet rios dos edif cios pela limpeza das valas de guas residuais abertas surgindo assim o primeiro planeamento de um coletor enterrado para a cidade de Londres No entanto tal constru o s viria a ser realizada no s culo XVIII 3 6 2 2 2 EVOLU O EM PORTUGAL Os primeiros registos e evid ncias de preocupa o da drenagem de guas residuais em Portugal remontam ao s culo XV ap s a ocorr ncia da peste que dizimou milhares de pessoas D Jo o II mandou limpar os canos que at data serviam apenas para drenar as guas das chuvas da cidade de Lisboa e onde era muito frequente a acumula o de lixo e dejetos 3 6 At ao terramoto de 1755 em Lisboa n o se registaram grande avan os nem evolu o em rela o ao transporte de res duos das reas residenciais para outro local O crescimento r pido e elevada concentra o populacional em Lisboa o despejar constante dos dejetos das janelas para as ruas fez muitas vezes da cidade de Lisboa uma aut ntica lixeira
6. O Este trabalho encontra se dividido em 5 partes incluindo a presente introdu o onde se apresenta o enquadramento e objetivos do trabalho bem como os cap tulos cuja breve descri o se segue e No Cap tulo 2 apresentado uma pequena descri o cronol gica da evolu o dos sistemas de drenagem de guas residuais a qual efetuada numa perspetiva internacional e nacional e No Cap tulo 3 faz se uma breve descri o dos v rios sistemas de drenagem de guas residuais dom sticas incluindo o sistema predial tradicional e os sistemas de drenagem de guas residuais em v cuo Outdoor e Indoor e No Cap tulo 4 aborda se um caso de estudo em que analisa o consumo de gua de um edif cio p blico terminal a reo de passageiros no qual foi aplicado o sistema de drenagem de guas residuais prediais por v cuo Posto isto realizou se uma an lise comparativa do sistema de v cuo com o sistema tradicional grav tico demonstrou se para o mesmo edif cio consumo de gua caso os sanit rios fossem instalados com o sistema grav tico Seguidamente compara se os resultados obtidos de ambos os sistemas onde se vai demonstrar as principais diferen as entre o sistema de drenagem por v cuo e o sistema tradicional grav tico no que diz respeito sua execu o e manuten o e No Capitulo 5 exp e se as principais conclus es que se retiraram ap s a realiza o deste trabalho fazendo refer ncia s dificuldades enc
7. o mais pluridisciplinar mesmo que n o em exclusivo dedicada ao sistema em estudo Assim necess rio dispor de m o de obra capaz de solucionar eventuais falhas e ou problemas t cnicos que possam surgir no decorrer do uso do sistema bem como um plano de manuten o preventiva conforme a Tabela 8 onde se identificam as v rias atividades e sua periocidade a adotar no plano de manuten o do sistema a v cuo Tabela 8 Plano de Manuten o do sistema de v cuo 1 Semanal Semestral 10 Anos Atividade Anota o de horas de trabalho Etc Testes ao Painel de controlo ESTA O e fun es de seguran a DE V CUO Limpeza dos sensores captativos Limpeza dos reservat rios Mudan a de leo Mudan a do filtro do leo BOMBAS DE V CUO Mudan a do filtro de exaust o Mudan a de vedantes Rede de tubagem Pontos de Inspe o Substitui o da membrana da v lvula de v cuo X Substitui o da unidade de controlo da v lvula de v cuo 60 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 4 4 SISTEMA V CUO VS SISTEMA TRADICIONAL APLICADO NO EDIF CIO P BLICO Feita a descri o do sistema de drenagem de guas residuais dom sticas pelo sistema de v cuo e apresentada a situa o do caso de estudo cabe neste momento verificar em que esta solu o se diferencia de um sistema tr
8. O sistema grav tico utilizado quando todas as guas recolhidas se encontram a uma cota superior a da soleira da c mara de ramal de liga o Este sistema encontra se ilustrado na Figura 8 Figura 8 Sistema grav tico Figura 9 Sistema de elevac o 17 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 3 4 SISTEMAS DE ELEVA O O sistema com eleva o apesar de ser muito raramente utilizado por ser muito dispendioso de funcionamento contr rio ao do sistema tradicional grav tico sendo utilizado quando a cota a que se efetua a recolha do piso mais elevado n o permite um funcionamento grav tico at ao ramal de liga o Estas guas ser o elevadas por bombagem para um n vel que permita efetuar a drenagem por gravidade no ramal de liga o tal como apresentado na Figura 9 Neste tipo de sistema importante a utiliza o de uma sifonagem invertida que impe a as guas residuais de inverter o escoamento sempre que o grupo eleva o se encontre desligado 19 3 4 SISTEMA P BLICO DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS POR V CUO OUTDOOR Uma das solu es existentes deste sistema ao n vel outdoor isto para a recolha e transporte de guas residuais dom stica atrav s de coletores p blicos funcionando sob press o at ao seu destino final uma rede tradicional por gravidade ou mesmo at a uma ETAR 1 3 4 1 0 SISTE
9. dizer se que no sistema de v cuo de cerca de 7 5 litros por habitante equivalente e de acordo com a bibliografia consultada no sistema tradicional grav tico esse valor bastante superior cerca de 25 litros por utilizador equivalente No que diz respeito ao consumo de gua mensal tamb m se verifica que o sistema de v cuo tem um consumo de gua cerca de 80 inferior ao consumo de gua do sistema tradicional Tipo 1 e cerca de 90 para o sistema tipo 2 e 3 4 3 1 Descri o do Sistema de v cuo do Edif cio Objeto de Estudo Por motivos de salvaguardar e a solicita o da entidade respons vel pelo Edif cio n o se revela qual o Edif cio em estudo sendo certo que se trata de um Edif cio de caracter p blico e de servi os localizado em Portugal Tal como j se referiu o edif cio tem uma rea total de 100 000 m O empreendimento compreendido por 2 pisos que constitui reas de restaura o como servi os e espa os comerciais No per odo em an lise o empreendimento recebeu cerca de 13115 pessoas por dia sendo este um valor m dio di rio constante quando considerado um per odo correspondente aos 3 anos mais recentes j que o n mero anual de utilizadores atingiu valores m dios entre 4 8 e 5 2 milh es por ano De acordo com a entidade gestora do edif cio em estudo o n mero de utilizadores que serve de refer ncia para a aprecia o dos sistemas do edif cio a estes se reportando os valores de consumo q
10. v lvulas de interface etc dever ainda ser executado um teste v cuo simultaneamente em todo o sistema devendo este obedecer aos n veis de perda de press o preconizado 20 3 5 12 BACIAS DE RETRETE A V CUO 3 5 12 1 Instala o das bacias de retrete a v cuo A instala o de bacias de retrete a v cuo deve seguir as especifica es nos respetivos manuais de instala o A montagem dos elementos constituintes deve ser acompanhada evitando se assim poss veis problemas de funcionamento por exemplo tubagens deficientes vazamentos etc a necessidade de manuten o corretiva e ou de emerg ncia entre outras situa es indesej veis 3 5 12 2 Descri o das bacias de retrete a v cuo As bacias de retrete neste sistema foram desenvolvidas para utiliza o em instala es prediais usando apenas 1 2 litros de gua por descarga promovendo assim uma economia de 90 de gua em rela o aos sistemas tradicionais A montagem feita na parede ou no piso e a sa da para a rede horizontal S o fornecidas completas com tampa assento autoclismo e liga o para rede de esgoto a v cuo Estes aparelhos apenas precisam para funcionarem do v cuo fornecido pela central de v cuo e existente na tubagem 20 39 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo 40 Figura 42 Bacia de retrete para sistema de drenagem a v cuo 1 i
11. 14 as bombas est o bloqueadas e um mau funcionamento sinalizado 1 25 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 5 4 TRA ADO DO SISTEMA DE TUBAGENS O Tra ado do sistema de tubagens quer das principais quer das secund rias dever ser o mais rectilineo poss vel evitando sempre que poss vel desvios quer na horizontal quer na vertical tendo em considera o a cria o de uma maior efici ncia do sistema e evitar gastos suplementares desnecess rios A instala o das tubagens horizontais apresenta algumas particularidades Ap s o fim de cada descarga de cada aparelho este cessa logo ocorre uma deposi o gradativa do efluente na tubagem e eventualmente nos pontos mais baixos do seu tra ado Tendo em considera o esta situa o essencial criar bolsas intermedi rias para acumula o deste efluente designadas bolsas de transporte ou bolsas de reforma isto para que na descarga seguinte de qualquer aparelho seja poss vel expulsar esta quantidade de efluente presente naquela parcela da tubagem Al m disso as bolsas propiciam a recupera o da altura inicial da tubagem horizontal em rela o ao teto e ou laje da edifica o 20 Na Figura 17 temos um exemplo de uma bolsa de transporte Figura 15 Bombas de V cuo Figura 16 Bombas de descarga gt Figura 17 Bolsas de transporte espacamento 26
12. China Vol 4 Physics and physical technology III Civil engineering and nautics Cambridge University Press New York 1971 11 Matos J d S Aspectos Hist ricos a Actuais da Evolu o da Drenagem de guas Residuais em Meio Urbano Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura 12 13 14 15 16 17 66 do Instituto Superior T cnico Av Rovisco Pais 1049 001 Lisboa Castilho J Lisboa Antiga 1904 2 Edi o Lisboa Casa Bertrand Nereu S Evolu o das exig ncias funcionais da habita o Um ensaio de aplica o ao parque das Avenidas Novas Tese de Mestrado IST UTL Lisboa 2001 Buff S R Saneamento B sico Como tudo Come ou eloambiental Landi F R A Evolu o Hist rica das Instala es Hidraulicas BT CC 100 1993 Filho C Saneamento b sico Hist ria dos sistemas de esgotamento Qua Vac Qua Vac Vacuum Sewage systems of QUA VAC The inventors of the Vacuum Sewage Systems Technology Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 18 19 20 21 NP EN1091 2000 Sistemas p blicos de drenagem de guas residuais com funcionamento em v cuo Pedroso V M R Manual dos sistemas prediais de distribui o e drenagem de guas 3 Edi o Lisboa Laborat rio de Engenharia Civil 2007 EVAC Conjunto de Manuais t cnicos do fabricante 2002 EPA National RCRA Haz
13. PORTO FEUP FACULDADE DE ENGENHARIA UNIVERSIDADE DO PORTO SISTEMAS PREDIAIS NAO TRADICIONAIS DE DRENAGEM DE AGUAS RESIDUAIS DOMESTICAS SISTEMA DE DRENAGEM POR VACUO Rui ALEXANDRE ALVES SELORES CEDOVIM Disserta o submetida para satisfa o parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL ESPECIALIZA O EM CONSTRU ES Orientador Professor Carlos Alberto Baptista Medeiros JULHO DE 2013 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2012 2013 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel 351 22 508 1901 Fax 351 22 5081446 miec fe up pt Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr Roberto Frias 4200 465 PORTO Portugal Tel 351 22 508 1400 Fax 351 22 5081440 feup fe up pt A http Avww fe up pt Reprodu es parciais deste documento ser o autorizadas na condi o que seja mencionado o Autor e feita refer ncia a Mestrado Integrado em Engenharia Civil 2012 2013 Departamento de Engenharia Civil Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto Portugal 2018 As opini es e informa es inclu das neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor n o podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em rela o a erros ou omiss es que possam existir Este documento foi produzido a partir de vers o eletr nica fornecida pelo respetivo Autor Sistemas de prediais n o tradicionais d
14. a o seu pr prio sif o garantindo deste modo o fecho h drico e o controle dos odores no interior dos edif cios 15 O in cio do s culo XX marcado pelo enorme progresso da engenharia estrutural e constru o de grandes arranha c us O progresso da sifonagem da ventila o e a exist ncia de aparelhos sanit rios eficientes permitem a constru o de casas de banho mais apropriadas s novas exig ncias de higiene e salubridade 15 Em 1923 surge o trabalho de Hummer hoje considerado um cl ssico Recomende Minimu Requirements for Plumbing in Dwellings and Similar Buildings posteriormente reeditado em 1928 sob o nome de Recommended Minimum Requirements for Plumbing 15 Pouco antes do inicio da 2 Guerra Mundial surgem pesquisas conduzidas por Wyly Dawson e Kalinske Estados Unidos as quais serviram para chamar aten o e para se adotar a ideia de velocidade terminal par metro f sico muito importante no dimensionamento de tubos de queda de edif cios elevados 15 Com o fim da 2 Guerra Mundial surge a necessidade urgente de reconstruir uma Europa destru da e com isso ocorrem enormes avan os tecnol gicos nomeadamente trabalhos de campo e em laborat rio de grande import ncia para o desenvolvimento dos sistemas prediais de drenagem de guas residuais dom sticas 15 Conhecimentos b sicos sobre os fen menos hidr ulicos e pneum ticos do escoamento em tubos de queda ramais de descarga colet
15. adotando uma rede de tubagem a v cuo quando temos as instala es a drenar a cota topogr fica inferior rede de drenagem ilustrado na Figura 47 Sa da opcional de bacia no Sa da para baixo opcional de pavimento bacia na parede Sa da para cima opcional de bacia na parede Figura 47 Possibilidades de sa da 20 3 5 12 5 Liga o com a rede predial de drenagem O ramal pode ser configurado em diferentes posi es em rela o aos vasos e elementos estruturais Pode estar acima da laje abaixo desta ou quando o efluente estiver subindo o ramal estar instalado acima do forro ilustrado na Figura 48 20 42 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo Tubagem apoiada sobre a laje Tubagem ancorada sobre a laje Figura 48 Liga o da bacia de retrete a tubagem descendente 20 Figura 49 Liga o da bacia de retrete a tubagem elevada 20 3 5 12 6 Outras formas de liga o tubagem Os desenhos que se seguem mostram algumas possibilidades de drenagem de efluente das bacias de retrete em diferentes configura es Exemplos conforme as Figura 50 Figura 51 Figura 52 Figura 50 Liga o de bacia de retrete a tubagem horizontal 20 43 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 44 Figura
16. cm acima do tubo interno do sensor de n vel e deve para um caudal de at 1 0 litro por segundo Tipicamente o escoamento neste tipo de Buffer vertical no sentido descendente porque regra geral s o usados em edif cios de v rios andares instalados nas condutas de servi o t cnicas ilustrado na Figura 56 20 Entrada de residuos Liga o da N ventila o Tomada de sensor de nivel V lvula de descarga Figura 57 Buffer vertical 20 3 5 13 8 Buffer de pavimento Este tipo de Buffer pode ser utilizado por exemplo para drenagem de guas residuais de lavagem de pavimentos ou ainda como caixa recetora de guas residuais provenientes de lava lou as lavat rios chuveiros etc apresenta uma fun o semelhante uma caixa de reuni o no pavimento prevista no sistema de drenagem convencional O Buffer de pavimento pode ser constru do em alvenaria devidamente impermeabilizada ou pode utilizar se uma caixa de reuni o em PVC A adapta o consiste basicamente na instala o do sensor de n vel no interior da caixa que a liga ao sistema ilustrado na Figura 58 20 47 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 5 10 15 25 Ventila o Figura 58 Vista de planta Buffer de pavimento 20 E importante referir que no sistema de guas residuais dom sticas por gravidade antes dos Buffers se deve evitar a entrada de g
17. curvas de 90 s o muito bruscas por provocarem sendo portanto proibida a sua aplica o 20 27 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Raio Cotovelo Jun o Longo 90 45 45 Figura 19 Juntas e curvas 20 Quando duas tubagens horizontais se unem a tubagem secund ria dever ligar se sempre num n vel acima ao da tubagem principal ilustrado na Figura 20Figura 20 28 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo BRANCH PIPE 45 BRANCH PIPE MAIN PIPE Dire o y do fluxo Figura 20 Interligac o de duas tubagens horizontais 20 A interliga o das bacias de retrete ou da v lvula de interface a uma tubagem secund ria pode ser feita com uma curva de raio curto desde que a distancia da curva at a bacia de retrete ou a v lvula seja inferior a 1 metro Ilustrado na Figura 21 20 Figura 21 Curvas de raio curto 20 Este sistema prev v lvulas de isolamento nas tubagens principais e secund rias sendo que necess rio ter em conta a sua correta localiza o de modo a secionar adequadamente essa tubagem e facilitando a futura manuten o e evitando eventuais perdas de v cuo As v lvulas de isolamento secionamento tamb m devem ser previstas na chegada de cada tubagem central de v cuo com o 29 Sistemas d
18. dispositivos de interface rede de tubagens e esta o sob v cuo Os dispositivos de interface num sistema sob v cuo incluem a v lvula de v cuo ou v lvula de interface v cuo gravidade a c mara de v lvula a c mara de recolha de guas residuais e a tomada de gua A v lvula de v cuo possui em regra uma sec o de sa da de 75 mm de di metro e estabelece a interface entre o sistema sob v cuo a jusante e o sistema grav tico a montante que transporta as guas residuais provenientes das habita es Garante assim a separa o entre o v cuo nas tubagens de transporte e a press o atmosf rica instalada na rede predial Esta v lvula accionada 21 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo pneumaticamente n o necessitando por isso de qualquer fonte de energia exterior Quando a v lvula se encontra fechada isola o sistema a jusante mantendo o n vel de v cuo proporcionado pelas bombas de v cuo Quando a v lvula abre permite por diferen a de press o o escoamento da gua residual acumulada na c mara de recolha Baseando se no diferencial de press o do sistema com press o atmosf rica com a baixa de press o negativa no interior das tubagens assim provocado o transporte atrav s de uma rede de tubagens com ajuda de uma central de v cuo automatizada Posto isto o escoamento que aflui a um ou mais pontos encaminhado gravit
19. dos sistemas de guas residuais dom sticas com o funcionamento em press o negativa independentemente dos materiais constituintes Inclui caracter sticas de desempenho adicionais que s o relevantes para as entidades contratantes os projetistas os construtores e os operadores dos sistemas de drenagem de guas residuais com funcionamento a v cuo 18 N o estabelece requisitos sobre a avaliza o da conformidade dos sistemas 18 15 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Esta norma fornece indica es relativas ao projeto e constru o dos sistemas de drenagem de guas residuais dom sticas com funcionamento em v cuo destinados ao transporte de guas residuais dom sticas mas n o pluviais N o abrangem os sistemas prediais de drenagem com funcionamento a v cuo Os componentes do sistema dever o ser avaliados em conformidade com a respetiva norma de produto Na aus ncia de uma norma de produto a presente Norma poder ser utilizada como refer ncia para a elabora o de uma especifica o de produto 18 Os requisitos de projeto estabelecidos na Norma Europeia s o requisitos m nimos e n o constituem por si s um manual de projeto suficiente abrangente capaz de assegurar o funcionamento correto do sistema Cada sistema deve ser dimensionado individualmente com base nos par metros de projeto do tipo de sistema utilizado nos casos em que uti
20. e t m instalados sensores de n vel a 40 do seu volume total para sinalizar a necessidade de despejo Assim em cada descarga de um dos tanques t m se 2800 litros de gua mais a mat ria s lida arrastada em cada descarga Admite se aqui uma margem de erro de 10 ou seja ser considerado um volume efetivo de descarga de 2520 litros verificando se assim a exist ncia de um excedente de 280 litros a cada descarga Sendo de acordo com os valores fornecidos o consumo m dio mensal de gua de cerca de 3000 m 57 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Com estes dados obtemos um consumo m dio de 100000 litros de gua por dia Considerando o valor m dio di rio de utilizadores poss vel obter o valor m dio de consumo por habitante equivalente utilizador de 7 62 litros tal como podemos verificar na Tabela 5 Tabela 5 Consumo de gua por utilizador equivalente 3000 00 3000000 00 30 00 100000 00 13115 00 7 62 Foi considerado que cada descarga de cada bacia de retrete a vacuo utiliza por descarga 1 2 litros de gua e arrasta 0 4 litros de s lidos em suspens o em que totaliza 1 6 litros por descarga Considerando se o consumo de gua o volume por descarga de cada bacia de retrete poss vel obter o n mero de acionamentos di rios do total das bacias de retrete nestas se incluindo os urin is a v cuo instalados e em funcionamento
21. garantido pela interposi o de um sif o j era uma constante mas a constru o de edif cios cada vez mais altos obrigava os engenheiros a procurarem compreender os fen menos de varia o de press o no interior de um tubo de queda A partir da foram realizados in meros estudos e pesquisas para se Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo tentar perceber os fen menos de escoamento do ar e da gua Foi nesta altura que se introduziu um tubo independente destinado ventila o 15 No final do s culo XIX o engenheiro Herr Una de Col nia Alemanha construiu aquilo a que se poderia considerar a primeira torre hidr ulica com o objetivo de simular um edif cio de 3 andares V rias partes das instala es foram constru das em vidro para se poder visualizar o escoamento e o fen meno da Auto sifonagem de ralos tendo se ent o j se observou o fen meno de movimento em espiral do escoamento da gua nos tubos de queda Um importante passo dado no que diz respeito evolu o dos sistemas de tubos de queda ocorreu em 1881 com a altera o do modelo cl ssico de um s tubo de queda para dois tubos Um tubo era utilizado exclusivamente para as bacias de retrete e a ventila o era feita atrav s do prolongamento do pr prio tubo de queda at cobertura O outro tubo de queda era utilizado para as outras pe as sendo que cada aparelho possu
22. inicial da nova devem ser ancorados ilustrado na Figura 40 20 Figura 40 Exemplo t pico de ancoragem de tubagem 20 3 5 9 TUBAGEM DE EXAUST O DE AR Como as bombas de v cuo quando em funcionamento podem aquecer de forma significativa a esta o de produ o de v cuo deve estar equipada com um sistema de ventila o ou com ar condicionado para evitar a exist ncia de temperaturas elevadas 20 3 5 10 PROIBI ES CONSTRUTIVAS Para o bom funcionamento do sistema existem alguns condicionalismos construtivos os quais devem ser respeitados para que o sistema n o apresente perdas de rendimento Como j anteriormente se referiu em tubagens verticais com fluxo ascendente n o deve ser executado o aumento da sec o da tubagem assim como nas tubagens horizontais n o deve ser executada redu o da sec o da tubagem no sentido de escoamento Al m disso deve se ter cuidado com tubagens horizontais que recebem efluentes de baterias de bacias de retrete e ou v lvulas de interface Se por exemplo em dois n veis e ou pavimentos consecutivos forem instaladas baterias dos equipamentos citados anteriormente cada uma destas baterias dever ser 37 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo ligada a um ramal principal que dever ser exclusivo para cada n vel e ou pavimento conforme a Figura 41 Portanto n o permitido uma so
23. nconnnnos 57 xii Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo NDICE DE TABELAS Tabela 1 Constituintes de uma rede de drenagem de guas residuais dOM SICAS oooononoconoononcnnnonconcnnnonacnnonn no 16 Tabela 1 Espa amento entre bolsas de transporte 20 eerreaaraaaa 27 Tabela 2 Espa amentos m nimos de ancoragem 20 cceeeescssesecssecseeeeceeseceaeecesaecaeesecseeseesaeeeceaecaseaesaeeseens 37 Tabela 3 Levantamento de dados rece area E E E EE E EE OEE r EIES 57 Tabela 4 Consumo de gua por utilizador equivalente re reereeereraceraraeneranaaana 58 Tabela 5 N de acionamentos das bacia de retrete por dia re rererraeereraeneraraaena 58 Tabela 6 Consumo de gua do sistema de v cuo Vs Consumo de gua sistema tradicional por drenagem BLAV LICA EAE E EAEE de tse Pode eta leak a eta eii Tabela 7 Plano de Manuten o do sistema de v cuo 1 xiii Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Xiv Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo 1 INTRODU O 1 1 CONSIDERA ES INICIAIS O aumento significativo dos consumos de gua doce no mundo e a escassez das reservas mundiais de gua tem levado a
24. no edif cio em estudo tal como se pode verificar Tabela 6 N de acionamentos das bacia de retrete por dia Consumo de gua Di rio Litros 100000 Volume Consumido por cada descarga de bacia de retrete litros e N de descargas por dia 83333 33 N de bacias de retrete 458 N Acionamentos por bacia de retrete 181495 Assim equivale confirmar que em m dia cada um 458 das bacias de retretes e urin is do empreendimento s o acionadas em m dia cerca 182 vezes por dia Comparando com os sistemas tradicionais por gravidade obter se iam para os 182 acionamentos por bacia de retrete os valores conforme o tipo de bacia de retrete instalado tal como se apresenta na Tabela 7 Tabela 7 Consumo de gua do sistema de v cuo Vs Consumo de gua sistema tradicional por drenagem grav tica Di rios Litros 218 4 1092 1820 2184 58 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 4 3 AN LISE DE RESULTADOS Neste ponto pretende se fazer uma an lise dos resultados obtidos anteriormente Vai se evidenciar os custos de implementa o do sistema de esgoto a v cuo bem como no que diz respeito manuten o do sistema Neste cap tulo tentar se demonstrar as diferen as do sistema de drenagem de guas residuais dom sticas de v cuo como o sistema tradicional Relativamente ao c lculo dos litros por utilizador equivalente poder
25. no sistema de drenagem tradicional grav tico se estabelecem taxas de ocupa o no m ximo de um ter o da sec o para os tro os com desenvolvimento vertical tubos de queda e de meia sec o nos tro os com desenvolvimento horizontal coletores prediais e ramais de descarga Assim o di metro das tubagens para drenagem por v cuo muito menor que o di metro dos tubos grav ticos O di metro das liga es individuais de 40 mm e na tubagem de recolha coletiva de 50 mm Por outro lado sendo um sistema que funciona sob press o as velocidades de escoamento s o na ordem dos 4 a 5 m s e em regime de turbul ncia o que impede a sedimenta o de s lidos e a forma o de incrusta es nos coletores Em termos construtivos existindo menores condicionalismos ao estabelecimento dos tra ados conduz a uma simplifica o das redes e a uma diminui o das perfura es nos elementos construtivos designadamente nas lajes Tamb m apresentam vantagens significativas quando considerada a sua instala o em edif cios onde as redes possam ser instaladas suspensas por n o prejudicarem a utiliza o dos espa os sob as tubagens resultado ainda da praticamente inexistente inclina o 63 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Tal como se referiu as ruturas de tubagem seja quais forem as suas origens s o mais rapidamente detet veis e corrigidas por al
26. no tanque a v lvula permanece aberta durante mais alguns segundos permitindo a entrada de uma quantidade adicional de ar Um novo ciclo ser iniciado assim que o esgoto acumulado no tanque de recolha atinja de novo o n vel predefinido O sistema de coletores ser de baixo di metro pois devido grande velocidade a capacidade de transporte muito grande Permite ainda o sistema a subida e descida de n vel do coletor de transporte ou que o mesmo seja executado de n vel ou seja sem qualquer inclina o pois devido depress o a que o sistema trabalha temos dispon vel uma perda de carga de 4 5 m c a a qual poder ser utilizada para compensar desn veis eventualmente existentes Em fun o da depress o criada 65 kPa o esgoto movimentar se nos coletores velocidade de 4 5 m s em regime de grande turbul ncia e ambiente oxigenado evitando a deposi o de s lidos a cria o de incrusta es a decomposi o org nica ou o desenvolvimento bacteriol gico As bombas de v cuo na central de v cuo entrar o em funcionamento sempre que a depress o no tanque de v cuo baixar at ao valor predefinido considerando se como m nimo 45 kPa e trabalhar o relativamente curto sendo os consumos energ ticos consideravelmente baixos quando comparados com os consumos energ ticos de um sistema equivalente para transporte em press o Nos sistemas de transporte de esgoto em v cuo a energia que provoca o transporte do
27. por vacuo principal finalidade a drenagem de escorr ncias das vias Os seus coletores dispunham j de caleiras adaptadas ao escoamento dos caudais mais reduzidos 6 7 Nas cidades de Ur e Babil nia a civiliza o Mesopot mica planeou e construiu em 2500 a C infraestruturas de drenagem e saneamento incluindo uma esp cie de sarjetas e sumidouros para recolha e condu o das guas superficiais a conectores constru dos em tijolo e asfalto 6 8 Z Em Cnossos urbe da ilha de Creta e centro da poca egeia 3000 a 1000 a C ainda poss vel admirar os templos desta poca cuja constru o revela al m de majestosos terra os a utiliza o de terracota e pedra para a constru o de um elaborado sistema de drenagem de guas pluviais e dejectos que eram transportados em canais para locais afastados 6 Em Jerusal m foi encontrado o primeiro registo datado de 1000 a C de um sistema separativo de drenagem de guas residuais dom sticas e pluviais cobrindo parte da cidade 6 9 Na It lia central por volta de 600 a C na cidade de Marzobotto a civiliza o Etrusca implementou um sistema de drenagem bem adaptado topografia do terreno local 6 Ru nas de algumas grandes cidades da civiliza o Chinesa tamb m revelam a exist ncia de sistemas enterrados de evacua o de guas residuais executado por volta do ano 200 d C 10 A Cloaca M xima de Roma sistema de esgotos constru dos pelos romanos foi a
28. primeira grande obra constru da com o intuito de melhorar a qualidade de vida urbana Foi criado inclusive um imposto espec fico destinado a assegurar a manuten o das mesmas mostrando assim os primeiros sinais de servi o p blico como ilustrado na Figura 3 Cloaca M xima de Roma Figura 3 Cloaca M xima de Roma 1 Desde as pocas do Imp rio Romano at ao S culo XVII as estrat gias de drenagem e saneamento em meio urbano n o sofreram na Europa praticamente nenhum avan o Pode se mesmo falar em regress o ao longo de pelo menos uma parte da Idade M dia 11 Esta regress o esteve inclusive na origem da difus o de epidemias como por exemplo a conhecida peste negra que dizimou milhares de pessoas O retrocesso foi de tal ordem que at mesmo no s culo XVII considerava se ainda que os parasitas e doen as existiam em abund ncia no corpo humano como consequ ncia de transpira es mal controladas A higiene e limpeza at esta data eram completamente ignoradas pela maior parte dos cidad os 6 Em regra os primeiros trabalhos de drenagem e de evacua o de guas pestilentas ocorrem nas principais cidades Europeias entre os S culos XIV e XVII 11 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo O primeiro coletor de guas enterrado de Paris data de 1370 Fosse de St Opportune 4 6 Este coletor era conhecido como o
29. realizado atrav s de bra adeiras e suportes Evita se assim o seu embutimento em alvenaria lajes Bra adeiras com haste para simples fixa o Bra adeiras com hastes para resist ncia a junto a alvenaria e lajes esfor os laterais Figura 39 Assentamento de tubagem utilizando se bra adeiras 20 Este m todo de aplica o das tubagens facilita n o s a sua execu o porque evita a abertura de ro os nas alvenarias como tamb m traz do ponto de vista da manuten o do sistema facilidade de acesso s v lvulas e dete o de fugas de v cuo Os espa amentos entre pontos de ancoragem e suporte devem ser executados fun o do di metro da tubagem conforme a Tabela 3 20 36 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo Tabela 3 Espa amentos m nimos de ancoragem 20 DE mm Ponto de Ancoragem a cada m 5e6 2 00 7 5 2 50 85e 11 3 00 Al m de ter de respeitar os limites maximos de distancias entre pontos de ancoragem e suporte devem utilizar se bra adeiras em conjunto com as hastes de apoio que n o permitam a desloca o da tubagem N o permitido a exist ncia de tro os de tubagem fletidos formando barrigas pois isto iria provocar pontos indesejados de acumula o de efluente Al m disso sempre que houver mudan a de dire o da tubagem o ponto final da antiga dire o anterior e o ponto
30. reservat rios de ar comprimido que operam a intervalos regulares empurrando o escoamento e criando ciclicamente o estabelecimento de condi es adequadas de auto limpeza Sempre que se der a abertura de uma ou v rias v lvulas devido diferen a de press o entre a press o atmosf rica exterior 1 0 BAR e a press o no interior da rede coletores 0 35 BAR o ar exterior entra em grande velocidade atrav s da ventila o na C mara de Recolha fazendo deslocar empurrando o esgoto atrav s da rede de coletores at Central de V cuo As C maras de Recolha s o constitu das por dois compartimentos independentes o Tanque de Recolha e a C mara de V lvula O Tanque de Recolha um tanque onde as guas residuais afluem por gravidade para a se acumularem A C mara de V lvula um compartimento onde est alojada a v lvula de v cuo um controlador e o sensor de n vel todos de funcionamento pneum tico Esta estar sempre limpa sem nenhum contacto com as guas residuais transportadas sendo o local onde se faz a manuten o da C mara de Recolha A evacua o das guas residuais acumuladas no tanque de recolha desencadeada pelo controlador em fun o do n vel de gua residual acumulada no tanque o que vai provocar a abertura da v lvula sendo das guas residuais acumuladas drenadas por efeito do ar admitido Para aumentar a efici ncia do transporte ap s a evacua o total das guas residuais acumuladas
31. uma rede de ventila o para o efeito Esta tomada de ar deve prolongar se cerca de 15 cm acima do ponto mais alto do n vel de drenagem do efluente os quais s o regra geral os lavat rios e os lava lou as No caso dos Buffers de pavimento n o necess rio o uso da tomada de ar a n o ser em caso de uso de tampa com fecho hidr ulico o que n o acontece quando estes tamb m funcionam como ralos 20 3 5 13 13 Possibilidades construtivas Uma v lvula de interface pode drenar o efluente de v rios aparelhos que a ele afluem por gravidade Para tal procede se a constru o de uma rede de drenagem gravidade seguindo se as normas aplic veis para este tipo de drenagem at chegada ao Buffer As Figura 62 Figura 63 e Figura 64 apresentam alguns esquemas de instala o de v lvulas de interface para a drenagem de guas residuais isentas de s lidos provenientes de todo tipo de aparelhos lavat rios chuveiros drenagem de pavimentos etc e de lava lou as m quinas de lavar etc A rede convencional de drenagem por gravidade at o Buffer deve conter os dispositivos e acess rios exigidos pelas normas regulamentares aplic veis a este tipo de sistemas como caixas de reuni o no pavimento separadores de s lidos e de gorduras ventila o etc 20 50 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Dire o do Fluxo ij
32. 0255525025 00 AA INTRODU O asas a DR RSS eee Oni a ec 55 4 2 CASO DE ESTUDO iia aii 55 4 277 E EVANTAMENTO DOS DADOS ssa ente a E tiene mr e ia dando caca ribles vebbbces 57 4 3 AN LISE DE RESULTADOS india 59 4 3 1 Descri o do Sistema de vacuo do Edif cio Objeto de Estudo 59 4 3 2 ESTIMATIVA OR AMENTAL ccccececeesesceecececececaseaecececeseeesessaaeceseescecseseaaeceeeesceesesaeaeceseeeeesesereaaeas 59 4 3 3 MANUTEN O PREVENTIVA DO SISTEMA cccccceseesssseceeesececseseaseaeceeeeesescseseuaeceseescecsesaaaeseeeeseeeseeeaeens 60 4 4 SISTEMA V CUO VS SISTEMA TRADICIONAL APLICADO NO EDIF CIO P BLICO 61 4 4 1 PRINCIPAIS DIFEREN AS EM TERMOS DE APLICAGAO ccsseceeeeesesesececeeseaaesecesececeeesaeaeceseeseeeeesteaeeas 61 4 4 2 PRINCIPAIS DIFEREN AS EM TERMOS DE MANUTEN O ccccococccnnncnnnnncononononnnnnnnnnonononononnnnnnnnnananononanons 62 4 4 3 PRINCIPAIS DIFEREN AS EM TERMOS DE ESTIMATIVA OR AMENTAL s s cscesceecsessstececeeeeessessaeeeeees 62 EiCONCLUSOES saias ais ata OS 51 CONCLUS ES asso sa E Ro Degas A DAS Dada ia OE 63 5 2 PERSPETIVAS FUTURAS c cccceeeeccceeeseeccneeececcneenceseneeseeeeneeuseeeeensesecceneeseseeneeseseueneeesanenseeeas 65 BIBLIOGRAFIA cceceececcnseecceceeeeccceeesecceneeeeecaneeneeeaneensesaneeneesaeneueesanenseseaueneeseseanesseseeneeseeanenseesanens 66 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residua
33. 20 32 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo d 50 58 A medida da H1 n o deve ser maior do que 4 50 metros A medida da H2 n o deve ser maior do que 0 60 metros Figura 31 Tubagem com fluxo ascendente de 2 a 3 metros de desn vel 1 Nos casos em que necess rio vencer alturas de 3 a 5 metros deve se ainda instalar em conjunto com o citado tro o uma v lvula de reten o evitando se o refluxo de esgoto ilustrado na Figura 32 20 Figura 32 Tubagem com fluxo ascendente de 3 a 5 metros de desn vel 1 33 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Para os casos em que seja necess rio um tro o de tubagem para vencer um desn vel maior que 5 00 metros dever consultar se diretamente a equipe t cnica do fornecedor respons vel pela an lise de viabilidade de execu o e de opera o do sistema Em tubagens verticais de fluxo ascendente quando for necess rio desviar a tubagem de algum obst culo elemento estrutural outras tubagens etc a dist ncia m xima permitida entre eixos das tubagens paralelas n o deve ser superior a 1 00 metro ilustrado na Figura 33 20 Vavivula da Reten o Maximo de lmetro Bacia de retrete E Curva de 90 raio curto Figura 33 Tubagem vertical com fluxo ascendente re
34. 285 kPa ou seja a perda de press o m xima admitida de 15 kPa hora Com gua em press o o tro o a ser examinado dever ficar completamente cheio de gua que ser ainda submetida a press o de forma a obter se a press o de 300 kPa Obtido este n vel de press o dever verificar se da exist ncia de qualquer ponto que apresente fuga de gua Algumas notas sobre a verifica o e testes das tubagens e seus componentes devem ser tidas em considera o Nos tro os que possuem v lvula de reten o necess rio verificar o sentido de abertura da v lvula uma vez que dependendo do sentido de escoamento do fluido quando se realiza o 38 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo teste com press o a v lvula poder automaticamente fechar se e o tro o subsequente n o ser testado Os pontos de liga o dos aparelhos a v cuo dever o ser tamponados com tamp o de borracha ou pe a equivalente que garanta estanqueidade no ponto testado quando efetuados testes sob press o positiva Ap s a realiza o de qualquer teste devem verificar se novamente pontos que possam apresentar perda de v cuo durante a opera o do sistema estes devem ser logo corrigidos e realizada nova verifica o Terminada a execu o de todo o sistema de tubagens por m antes da liga o dos equipamentos de utiliza o a v cuo bacias de retrete
35. 45 Figura 54 V lvulas de descarga DN 50 e DN 32 20 rr eeeraeearereraerenaranan a 46 Figiira 55 Vistas do Bufer Oli oil 46 Figura 56 Vistas do Buter 20 ninrin are reeter eita cash cnn cdecedss Che deevacoucaudesnadasve scada 47 Figura 57 Buffer vertical 20 ccsscesssssserscessesscesseeseseessecneceaecosscossenscsnsesucesscessesesecessaesaecnaecnssenseensenneess 47 Figura 58 Vista de planta Buffer de pavimento 20 cece cecesecssesecneeseceeceeceaeceeesecseesecsaeeecsaeeeeeseeaeeseenaeeeeeas 48 Figura 59 Esquema da interliga o de uma v lvula de interface 20 ra 48 Figura 60 Esquema de arranjo de instala o de Buffer 1 errar 49 Figura 61 Arranjo de instala o de Buffer eee eecssescssecseeessecseesecneeseceaceecsaecaessecsevsecnaeeecsaeeeessesaesaeenaeeeeegs 50 Figura 62 Instala o t pica para cozinha 1 ir cono nonono no non en aeaean acer enneracaneenaranan o 51 Figura 63 Instala o para um lavat rio com sistema de v cuo 1 rrenan 51 Figura 64 Drenagem de v rios aparelhos ligados em bateria 1 rear 52 Figura 65 Central de v cuo Edif cio P blico do estudo es seneesesseesesserseeeessesesresersesseeresstserssesersessrseesseeeesee 56 Figura 66 Bacia de retrete a v cuo instalado Edif cio P blico ooooonncnnncnnnnnconnconononcnonnnonnnonncnrncoroco nono
36. 52 Liga o de bateria de bacias de retrete a tubagem elevada 20 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 5 13 V LVULAS DE INTERFACE A V CUO 3 5 13 1 V lvulas de interface S o denominadas v lvulas de interface os dispositivos do sistema respons veis pela recolha das guas residuais n o provenientes das bacias de retrete a v cuo e liga o ao sistema de drenagem a v cuo A recolha realizada atrav s de um conjunto de dispositivos que devem ser montados e configurados de acordo com necessidades particulares de cada instala o predial A mesma v lvula de interface pode recolher o efluente de v rios lavat rios ou chuveiros por exemplo em fun o da necessidade de eleva o do efluente exist ncia ou n o de s lidos entre outras considera es As v lvulas de interface t m funcionamento pneum tico a v cuo em que o acionamento se d atrav s de um sensor que deteta presen a de guas residuais no reservat rio tempor rio de recolha de efluente denominado Buffer Depois do enchimento deste reservat rio at um n vel pr estabelecido ocorre a abertura de uma v lvula chamada v lvula de descarga que permitir atrav s do diferencial de press o criado pelo sistema a entrada das guas residuais a drenar na tubagem em dire o central de v cuo 20 3 5 13 2 Descri o Uma v lvula de interface constitu da b
37. DU O DE GUAS RESIDUAIS C MARA DE RAMAL DE LIGA O 17 vii Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 3 4 SISTEMAS DE ELEVAGAO cccccecssssssceecececacsesssacsecececacssassaacensecececseusaanensececacsasscaeensececanesassaesanseseeess 18 3 4 SISTEMA P BLICO DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS POR V CUO OUTDOOR 18 3 4 1 0 SISTEMA DE V CUO OUTDOOR CONSTITU DO POR cococcccccocccononanononncancnnonnnnnnnnnnnnn cc nan rn anar annanccnns 18 3 4 2 DESCRIGAO DO FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE ESGOTOS POR V CUO 19 3 4 3 APLICAGOES DO SISTEMA DE V CUO 2 c ccccccceceesessecesceececsesuasecececceceeeuaaeaeceeecsceeseaaeseeeeseseseseaeaeeeaeees 21 3 5 SISTEMA PREDIAL DE DRENAGEM DE AGUAS RESIDUAIS POR VACUO INDOOR 21 3 5 1 DESCRI O DO SISTEMA ccsccecceseeseeescesecacescecaecaaeeneseeeeaesaecuaecaesaeeaecaaeeeesaecaaesaesaeseaesaessaesaeeeneseeeats 21 3 5 2 ASPETOS DE DIMENSIONAMENTO HIDRAULICO 0 c ccecceseeseeeeceseeaeeeeeeaecaeeeeeeaaesaeseeseaesaeseeseaeeaeeneeeats 23 3 5 3 ESTA O DE VACUO meti tt tea 24 3 5 4 TRA ADO DO SISTEMA DE TUBAGENS ceccesceeecseeeeeeeceaeeaeeeeceaecaeecaecaaeeeesaeceaesaeseeseaeeaeeeessaeeaeeeeeeats 26 3 5 5 LIGA O DOS EQUIPAMENTOS SANIT RIOS AO SISTEMA DE TUBAGEM c cceceeeeseeeeceeeeeeeseeeeenees 32 3 5 6 LIGAGAO DOS EQUIPAMENTOS SANIT RIOS AO S
38. Figura 43 Esquema de montagem da bacia de retrete instalada no pavimento 1 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo TIR A et l mesm Y P Figura 44 Esquema de montagem da bacia instalada na parede 1 Liga o DN 50 MM Liga o de gua Figura 45 Esquema de montagem da bacia instalada na parede 1 3 5 12 3 Bot o de descarga da bacia de retrete Nas instala es no piso o bot o de descarga pode estar instalado na parede ou na lou a J no modelo montado na parede sempre montado necessariamente na parede Quando se instala o bot o na parede deve se prever uma conduta embutida na parede para passagem da mangueira de funcionamento entre o bot o propriamente dito e a parte traseira da bacia de retrete onde fica a v lvula de controlo ilustrado na Figura 46 20 41 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo m Sensor Electronico 400 x 400 EE _ 400 1400 _ d 50 mm V lvula de descarga 1000 Figura 46 Posicionamento do bot o de descarga 1 3 5 12 4 Sa da de guas residuais a v cuo Os sistemas a v cuo s o dotados de capacidade de eleva o do efluente e sa da horizontal assim algumas possibilidades se abrem no que toca liga o
39. Francisco S Carneiro 1 A n vel outdoor poderemos encontrar este sistema de v cuo na Base A rea do Montijo Em que primeiramente tinha um o sistema tradicional por gravidade mas devido sua localiza o ser absolutamente plana e com n veis fre ticos extremamente elevados sofreu v rios assentamentos comprometendo o eficiente escoamento das guas residuais Adotou se assim a alternativa pela o sistema de esgoto a v cuo Figura 2 Sistema de esgoto por v cuo na Base A rea do Montijo 1 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 1 2 MBITO E OBJETIVOS O principal objetivo deste trabalho o de apresentar as vantagens e desvantagens da aplica o do sistema de v cuo indoor comparativamente com o sistema tradicional de drenagem de guas residuais Para esse fim ser apresentado um caso de estudo relativo a um edif cio publico terminal a reo de passageiros com dimens o e porte apreci vel e no qual foi aplicado este sistema para a drenagem de guas residuais prediais N o nos foi autorizada a revela o do local e nome do edif cio estudado pelo que iremos abordar este caso de estudo como sendo um edif cio p blico localizado em Portugal com algum significado quando avaliado ao n vel dos consumos de gua e consequentemente no que diz respeito drenagem de guas residuais dom sticas 1 3 ESTRUTURA DA DISSERTA
40. ISTEMA DE TUBAGENG cccseesceeeceeecsesseaeseseeeeeeees 34 3 5 7 PONTOS DE VISITA OU INSPE O NA TUBAGEM 0 cccccesceeeseeeeceseeaeeeeeeaecaeeceeeaaesaeseeseaeeaeseeeeaesaeeneeeats 36 3 5 8 ANCORAGEM DA TUBAGEM cccceseesceescesecsceeeesaecaceseeseeeeaeaesuaecaesaeeaaecaeeecaaecaaeseesaeeaesaeeenssaeeanesaseats 36 3 5 9 TUBAGEM DE EXAUST O DE AR cesccscsescescesceseessecaeeseeceecaaesaessaecaesaecaecaeeseeseesaaeeaesaeseaesaesenssaeeaeesaeeass 37 3 5 10 PROIBI ES CONSTRUTIVAS ccsccsccescesecscessessecaceseeseeceaesaecsaesaesaeeaaecaeesesaeesaeeaesaeseaesaeseessaeeanesaeeaes 37 3 5 11 TESTES DE ESTANQUIDADE DO SISTEMA ccscesceeseeseeeeceaeeaeeeesaecaeeeeeeaeeeeesaecaaesaeseeseateaeeeeseaeeaeeeeeeaes 38 3 5 12 BACIAS DE RETRETE A VACUO ou cesceccceseeseeeeceaeeaeeeceaecaeeeeeeaeecaeseeseaecaeseseaecaeeeeesaeseaeeaeseeseaeeaeesaeeaes 39 3 5 12 1 Instalac o das bacias de retrete a VACUO ceecccceesseceeceeeceeeseeeeeeeseneeeseseneeeeeseneaeeesensaeeesenaees 39 3 5 12 2 Descri o das bacias de retrete a V CUO no nn nan cnn cn narrar ranma naneanaa 39 3 5 12 3 Bot o de descarga da bacia de retrete ooooonccccnnnccccnnnocccccnnonccconnancncnnanonccnnnnnnccnnnnn SEEE RaT 41 3 5 12 4 Sa da de guas residuais a V CUO cent eeeeaaeeeeeeeceaeeesaaeseeaaeseeeeeseaeeesaeeseeeeeeeeess 42 3 5 12 5 Liga o com a rede predial de drenagem eres rc 42 3 5 12 6 Outras formas de liga o t
41. MA DE V CUO OUTDOOR CONSTITU DO POR e Esta o de V cuo dO p LE ee Le Ped Mine pt CRI dio AR RP CPR DE RICA DE Le PRA AN big Tanques de vacuo Bombas de a Descarga L t Ta e e lt Zz S s Figura 10 Esta o de V cuo 1 Org o basicamente constitu do por um tanque para acumula o de um volume de reserva de v cuo e rece o dos efluentes recolhidos A este tanque est o associadas bombas de v cuo para a remo o do ar nele contido e produ o de uma depress o de cerca de 0 65 BAR bombas de trasfega para evacua o das guas residuais recolhidas no sistema e acumuladas no tanque 1 18 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo e Rede de Coletores ilustra o da Figura 11 A a a Do mr E Sistema de condutas C mara recolha Esta o de V cuo cf o Figura 11 Rede de Coletores 1 Sistema de coletores que transporta os efluentes at esta o de v cuo e que por estar ligada a esta se encontra igualmente em depress o 1 e C maras de recolha pontos de admiss o de esgoto ilustrado na Figura 12 S o dispositivos especiais de funcionamento hidropneum tico que servem de ponto de comunica o entre a depress o existente na tubagem e a press o atmosf rica exterior Normalmente na posi o Fechado garantem a inexi
42. S ES O estudo desenvolvido e a verifica o local de um sistema de drenagem de guas residuais dom sticas criando o v cuo press o negativa no seu interior conduziu a um conjunto de conhecimentos relevantes que j foram permitido retirar conclus es no decurso da exposi o que se efetuou Torna se neste ponto necess rio sistematizar e sintetizar a informa o obtida e as conclus es retiradas para que com melhor clareza seja poss vel consolidar os benef cios que podem resultar da op o por escolha do sistema por v cuo quando confrontado com a op o na escolha de um sistema tradicional predominantemente grav tico associado ou n o a sistemas elevat rios O sistema de drenagem de guas residuais por v cuo permite o escoamento na horizontal ou mesmo no sentido ascendente e a longas dist ncias considerando a condi o de que a mesma se efetua sob press o negativa e os tro os de tubagem horizontal apenas necessitam de inclina o de 0 2 2 mm m sendo que nos sistemas prediais tradicionais grav ticos a inclina o nos tro os de escoamento horizontal devem ter uma inclina o compreendida entre 1 e 4 10 e 40 mm m Funcionando o sistema por v cuo sob press o verifica se uma redu o substancial dos di metros quer nos tro os ascendentes quer nos descendentes e mesmo nos que apresentam desenvolvimento horizontal ou melhor de fraca pendente No sistema por v cuo a drenagem efetuada a sec o cheia quando
43. a com painel de controlo respons vel pela produ o de v cuo no interior das tubagens e pela reserva tempor ria de esgoto Um sistema de tubagens interligando os pontos de descarga de esgoto central de v cuo automatizada Bacia de retrete e ou outro dispositivo de utiliza o com caracter sticas para instala o em sistemas de drenagem de guas residuais dom sticas por v cuo por conseguinte espec fico para aplica o com este sistema E v lvulas de interface utilizadas para drenarem o esgoto proveniente de lavat rios mict rios chuveiros e outros dispositivos de utiliza o instalados 20 3 5 2 ASPETOS DE DIMENSIONAMENTO HIDR ULICO Os sistemas de drenagem de guas residuais sob v cuo apresentam um escoamento bif sico constitu do por uma fase gasosa a uma fase l quida com rela es ar massa l quida tipicamente de 1 1 a 4 1 Podendo no entanto essa rela o atingir valores mais elevados 21 As condutas do sistema sob v cuo bem como os principais componentes da esta o de v cuo s o dimensionadas em regra para um caudal de ponta que corresponde ao m ximo caudal que se espera que aflua ao sistema A defini o de um sistema de drenagem de guas residuais sob v cuo compreende numa primeira fase o estabelecimento do tra ado em planta de acordo com os crit rios de conce o e tra ado e numa segunda fase o dimensionamento hidr ulico do sistema O dimensionamento hidr ulico compreen
44. a local onde o sistema instalado 4 3 2 ESTIMATIVA OR AMENTAL O custo de implanta o do sistema elevado quando comparado com os sistemas tradicionais As poupan as do sistema verificam se compensando os custos iniciais de instala o naqueles edif cios que apresentam grande concentra o de pessoas logo de utilizadores como sejam os centros 59 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo comerciais os aeroportos etc Conforme relato do t cnico respons vel pela manuten o o edif cio antes da instala o do sistema a v cuo apesar de apresentar menos de metade das instala es a drenar as agora implantadas e ter um n mero de utilizadores di rios em m dia entre 25 a 35 do n mero que hoje o utilizam o sistema tradicional consumia energia e sobretudo gua em valores muito superiores aos atuais Ap s a ado o do sistema de drenagem a v cuo o consumo di rio de gua diminuiu significativamente demonstrando se uma economia de cerca de 80 Relacionando custo benef cio do sistema a v cuo foi explicitado pelos respons veis pelos respetivos servi os de manuten o e conserva o do edif cio que poss vel recuperar o valor investido num prazo de dois anos em fun o das economias obtidas apenas com o no consumo de gua 4 3 3 MANUTEN O PREVENTIVA DO SISTEMA Este sistema como todos requer manuten o mas uma manuten
45. adicional grav tico com ou sem necessidade de ado o de sistemas elevat rios para transfer ncia das guas residuais de n veis em que n o poss vel manter a drenagem por gravidade e ou quando fun o da dist ncia entre os diferentes pontos do sistema seria necess rio efetuar a drenagem por bombagem por a ado o nesses tro os da drenagem grav tica tornaria inutiliz vel quando suspensa do teto todo ou parte do espa o ou determinaria quando enterrada profundidades e escava es excessivas face necessidade de garantir inclina o constante em todos os tro os entre 10mm m a 40 mm m Acresce a exist ncia de obst culos vigas pilares sapatas de funda o etc o que acarreta solu es que podem penalizar decisivamente o sistema grav tico quando em confronto com o sistema por v cuo em que a drenagem das bacias de retrete se faz diretamente por efeito do v cuo em press o negativa e a dos restantes dispositivos ap s curtos percursos com drenagem grav tica tamb m se efetua por v cuo em press o negativa a partir dos interface instalados em linha na rede de drenagem Em rela o aos sistemas convencionais as principais vantagens dos sistemas de v cuo s o as seguintes Redu o de di metro Aus ncia de problemas de septicidade 4 4 1 PRINCIPAIS DIFEREN AS EM TERMOS DE APLICA O As principais diferen as a apontar no tra ado de que este no sistema a v cuo rectileneo mas possu a
46. alizando desvio 20 3 5 6 LIGAC O DOS EQUIPAMENTOS SANIT RIOS AO SISTEMA DE TUBAGENS No caso de necessidade de interligar uma tubagem secund ria principal sendo as duas horizontais esta liga o dever ser efetuada de tal forma que a tubagem secund ria chegue acima da principal perpendicularmente ilustrado na Figura 34 Esta liga o possui uma jun o simples com rota o em rela o ao eixo em que forma um ngulo de 45 com a vertical ilustrado na Figura 35 Para conclus o da montagem devem ser instalados duas curvas de 45 para assim unir as duas tubagens ilustrado na Figura 36 20 Tubagem Secund ria Tubagem Principal Tubagem Mv y EE ee Tubagem ER Vista Superior Vista Lateral Figura 34 Posicionamento das tubagens secund ria e principal 20 34 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 35 Rota o da conex o de tubagem secund ria jun o de 45 20 Vista Superior Vista Lateral Figura 36 Arranjo final da interliga o da tubagem secund ria principal 20 Outro exemplo ocorre quando a liga o da tubagem vertical com o fluxo ascendente a uma tubagem principal horizontal fixada junto teto laje do edif cio Neste caso a tubagem horizontal tem uma jun o simples em rota o como descrito anteriormente em que no topo da tubagem vertical ser executado um pesco o de gans
47. ardous Waste Biennial Report 1991 67 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 69
48. arme na central de v cuo devido ao aumento de press o que tal situa o ir transmitir aos paneis de controlo do v cuo produzido pela respetiva central Como aspeto de enorme import ncia junta se no sistema de drenagem por v cuo a n o necessidade de prever ventila o prim ria ou secund ria e deste modo um melhor controlo dos odores proveniente do sistema como se verifica no sistema de drenagem tradicional grav tico No sistema de drenagem por v cuo o controle dos odores provenientes do sistema fica reduzido s componentes drenadas por gravidade a partir dos dispositivos de utiliza o e at ao elemento de interface j que aqueles dispositivos que s o mais suscet veis de provocar odorem as bacias de retrete efetuam a sua liga o de descarga diretamente na tubagem sob v cuo Ao ser o sistema de drenagem por v cuo um sistema que funciona em press o negativa elimina a necessidade de instala o de esta es elevat rias uma ou mais de acordo com o desenvolvimento da rede predial tradicional necess ria para a drenagem na integra de todos os dispositivos de utiliza o instalados As instala es elevat rias quando necess rias s o substitu das por uma nica central de produ o de v cuo onde se concentram todos os equipamentos e pain is de controlo e monitoriza o bem como a possibilidade de estabelecer avisos de alerta para destinat rios e equipamentos de controlo centralizados central de comando e ou
49. ases provenientes da rede de guas residuais para o interior dos edif cios 3 Esta inven o veio revolucionar as bacias de retrete inventadas no s culo XVII por Harrington e foram depois melhoradas com a introdu o do descarregador sifonado em 1778 por Joseh Bramah 3 16 S no final do s culo XVIII a higiene sanit ria passa a ser sin nimo de estatuto social 3 Estar limpo passa a ser um termo usual No entanto s os privilegiados tinham esse pensamento e rela o com a gua Os banhos de imers o eram at ent o rar ssimos A percentagem de casas de banho no s culo XVIII era ainda muito reduzida mesmo nas grandes capitais europeias mantendo se tal situa o praticamente na mesma at in cio do s culo XIX 10 2 3 No in cio do s culo XIX ocorre uma grande revolu o fundamentalmente ao n vel t cnico dos materiais e da tipologia dos sistemas prediais utilizados Durante a primeira metade do s culo XIX o sif o continuava a n o ser utilizado como forma de fecho h drico para evitar o retorno dos maus cheiros Mesmo ap s a sua introdu o o desconhecimento das t cnicas de ventila o levava inefic cia do sistema pelo que os maus odores continuavam a ser fortemente sentidos nas edifica es 15 As t cnicas construtivas evolu am e os edif cios aumentavam de altura As pessoas desejavam cada vez mais uma casa de banho confort vel e eficaz Na segunda metade do s culo XIX o fecho h drico
50. asicamente por tr s componentes principais interligados por mangueiras de borracha ou de neoprene 3 5 13 3 M dulo ativador ou v lvula ativadora Equipamento necess rio para a dete o de efluentes nos reservat rios e para o controle da abertura e fecho da v lvula de descarga do conjunto ilustrado na Figura 53 20 Figura 53 Detalhes da v lvula ativadora 20 45 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 5 13 4 V lvula de descarga Constitui a liga o entre o sistema de coletor de guas residuais convencional por gravidade e o sistema a v cuo Podem ser utilizados dois tipos de v lvula de descarga como componentes da v lvula de interface A diferen a b sica entre estas duas v lvulas refere se apenas ao tamanho A de DN 50 que utilizada quando necess rio realizar o escoamento para o interior do sistema de tubagens a v cuo de guas residuais escoando s lidos e l quidos a de DN 32 quando as guas residuais s o drenadas apenas sob a forma l quida Ilustrado na Figura 54 20 ef A Figura 54 V lvulas de descarga DN 50 e DN 32 20 3 5 13 5 Buffer E o reservat rio utilizado para a drenagem do efluente grav tico convencional A partir deste reservat rio e do funcionamento dos outros dois equipamentos j descritos acima ocorre a entrada das guas residuais drenadas por gravidade no sistema a v c
51. civiliza o a desenvolver novas tecnologias que promovam a economia e sustentabilidade atrav s da implementa o de sistemas mais eficazes no que diz respeito ao uso racional de gua Uma alternativa extremamente vantajosa principalmente em edif cios com elevada concentra o populacional a de utilizar instala es sanit rias zonas de cozinhas e de lavandaria com drenagem de guas residuais dom sticas por sistemas de v cuo que consomem um volume extremamente reduzido como por exemplo no caso das bacias de retrete apenas cerca de 1 2 litros de gua por descarga quando em conjunto com o sistema coletor das guas residuais a v cuo A drenagem sob v cuo tem aplica o tanto nas redes prediais sistema indoor como nas redes exteriores sistema outdoor O trabalho desenvolvido neste documento incide sobre a drenagem de guas residuais em sistema de v cuo no interior dos edif cios indoor tecnologia que na ltima d cada tem sido consideravelmente aperfei oada e desenvolvida nas suas componentes e m todos de opera o Em Portugal esta tecnologia do futuro j pode ser encontrada em utiliza o num dos projetos mais vanguardista do nosso pa s o Aeroporto Francisco S Carneiro de acordo Figura 1 Sanit rios do Aeroporto Francisco S Carneiro Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 1 Sanit rios do Aeroporto
52. compensado Ilustrado na Figura 27 20 Bolsa de transporte Bolsa de transporte Bolsa de transporte A somat ria de eleva es 2 H H H n o dever ter valor superior a 5 metros Figura 27 Somat rio m ximo de eleva es 20 As tubagens ascendentes dever o ser assentes de forma a ficarem sem qualquer inclina o lateral ou seja perfeitamente verticais Dever o ser previstas v lvulas de reten o em pontos onde seja poss vel o retorno do efluente Nos edif cios com mais de 5 pisos 15 00 metros de altura ou at 15 pisos 45 00 metros de altura a interliga o da tubagem horizontal secund ria ramal do piso t rreo dever ser executada com liga o direta tubagem horizontal principal coletor do sistema n o sendo poss vel qualquer liga o tubagem vertical principal neste n vel Dever ainda ser utilizada uma v lvula de reten o junto tubagem horizontal secund ria ramal sempre que poss vel O ponto da interliga o representado conforme figura pela jun o simples deve estar a pelo menos 2 00 metros da tubagem vertical principal Para edif cios com mais de 15 andares as tubagens do piso t rreo e as do primeiro piso dever o ser interligadas diretamente tubagem horizontal principal que vai a central de v cuo e nunca tubagem vertical principal para que n o ocorra retorno de esgoto nos aparelhos do primeiro piso Ilustrado na Figura 28 20 31 Sistemas de prediai
53. de a determina o dos caudais de dimensionamento e a verifica o hidr ulica propriamente dita Para este feito necess rio ter em linha de conta que os sistemas de drenagem de guas residuais sob v cuo s o dimensionados para n veis de v cuo entre 5 5 e 6 8 m H20 n veis estes que dever o ser garantidos junto s bombas de v cuo 21 Da energia total dispon vel 1 5 m H2O s o geralmente reservados perda de carga associada opera o das v lvulas Assim tornam se apenas dispon veis 4m H20 para o escoamento da gua residual no sistema Nestas condi es a perda de carga total entendida como a soma da perda de carga cont nua com as perdas de carga localizadas ao longo da rede n o poder exceder 4 m H20 As perdas de carga cont nuas em sistemas sob v cuo s o devidas ao atrito do escoamento bif sico e podem ser determinadas afetando a perda de carga correspondente a um escoamento fict cio monof sico da massa l quida em sec o cheia por um fator que tenha em conta as caracter sticas do escoamento real bif sico 21 As perdas de carga localizadas est o relacionadas com a configura o dos coletores em planta e perfil e resultam designadamente da implanta o de degraus de eleva o previstos nas configura es t picas de tro os ascendentes ou de n vel O procedimento de avalia o das condi es de funcionamento do sistema face energia dispon vel consiste em para uma determinada solu o calc
54. descendente das guas residuais reunindo os efluentes dos v rios ramais de descarga a si associados Canaliza o com o objetivo de complementar a ventila o prim ria do sistema quando esta for insuficiente Elemento necess rio inspe o e manuten o do sistema por forma a assegurar a r pida reposi o do funcionamento em caso de falha Canaliza o de fraca pendente que re ne o efluente proveniente dos tubos de queda e ramais de descarga conduzindo o para um novo tubo de queda ou a uma c mara C mara geralmente localizada dentro do limite do lote com capacidade de inspe o que re ne as guas residuais conduzidas pelos coletores prediais e permite a liga o ao ramal de liga o Canaliza o destinada a transportar as guas residuais do edif cio at ao coletor p blico Esta liga o sendo parte integrante da rede p blica executada juntamente com o edif cio pelo propriet rio Pode haver v rio s ramais associados ao mesmo pr dio quando este tenha grandes dimens es em planta mas n o poss vel a montante reunir as guas de outra propriedade Canaliza o de car cter p blico que re ne os efluentes das habita es que serve garantindo a correta drenagem do sistema at ao sistema de tratamento associado rede a que est associado Dispositivos que garantem o correto funcionamento do sistema de drenagem quer no mbito da utiliza o quer na manuten o e reten o Sistemas de
55. e ao funcionamento do edif cio em causa O sistema de v cuo do equipamento constitu do por 458 bacias de retrete e uma central de v cuo conforme a Figura 65 A central est instalada numa sala com 5 metros de largura e 10 metros de comprimento no piso 1 com 4 bombas de v cuo 55 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 65 Central de v cuo Edif cio P blico do estudo A central de v cuo como j se referiu dotada de 4 bombas para produ o de v cuo e de funcionamento por palhetas sem lubrifica o de 11 kw de pot ncia A unidade tamb m composta por dois tanques em polipropileno de 7000 litros cada um A central montada em uma estrutura de a o pintado e cont m pain is com dispositivos para instrumenta o e controle al m do painel el trico para comando e pot ncia O funcionamento da central autom tico assim os sensores de v cuo enviam sinais para o Controlador L gico Program vel que aciona ou desliga as bombas de v cuo conforme as solicita es de drenagem da rede Os tanques t m sensores de n vel que transmitem ao sistema controlador o seu enchimento para que este inicie o processo do seu esvaziamento O sistema de tubagem em PEAD PE 100 PN 16 com cerca de 10 850 metros que foi necess rio 900 unidades de equipamento de drenagem e 10 050 unidades de acess rios em PEAD O sistema constitu do p
56. e drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Dedico aos meus pais como tamb m pessoa com qual partilho uma vida minha namorada companheira e amiga por todo o apoio e dedica o Aos meus Pais e namorada A coisa mais indispens vel a um homem reconhecer o uso que deve fazer do seu pr prio conhecimento Plat o Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo AGRADECIMENTOS Este trabalho n o seria poss vel sem ajuda de v rias pessoas Agrade o especialmente ao Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros que gra as ao seu profundo conhecimento experi ncia toda a sua disponibilidade e sugest es prestadas me orientou sabiamente neste projeto A equipa respons vel pela manuten o do Edif cio P blico que me facultaram a visita como tamb m pela disponibilidade e amabilidade na partilha de informa o e esclarecimentos Aos meus amigos pela ajuda amizade e incentivo demostrado A todos voc s o meu sincero agradecimento Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo RESUMO A elabora o deste trabalho exp e o intuito de apresentar abordar e evidenciar as vantagens dos sistemas de drenagem de guas residuais dom sticas em edif cios sob v cuo como solu o alternativa drenagem de guas residuais dom st
57. e prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo mesmo intuito de facilitar a manuten o e identificar potenciais perdas de v cuo de acordo com a Figura 22 20 Tubagem Secund ria on o V lvula de secionamento Figura 22 Posicionamento de v lvulas de secionamento 20 Figura 23 V lvula de secionamento do edif cio estudado As v lvulas de secionamento dever o ser instaladas sempre que poss vel na vertical evitando se assim criar potenciais pontos de sedimenta o de efluente Ilustrado na Figura 24 Figura 24 Posicionamento de v lvulas secionamento 20 Nas tubagens verticais com fluxo ascendente n o deve ser executada aumento da sec o da tubagem ilustrado na Figura 25 No caso das tubagens horizontais n o deve ser executada uma redu o na sec o da tubagem na dire o da vaz o ilustrado na Figura 26 20 30 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 25 Aumento da sec o da tubagem vertical Figura 26 Redu o da sec o da tubagem horizontal 20 20 Em casos em que o tra ado da tubagem se tem que desviar de algum obst culo como por exemplo vigas pilares etc desenvolvendo assim tro os ascendentes e descentes somat rio dos tro os ascendentes n o dever o ultrapassar os 5 metros sem que os tro os descendentes os tenham
58. edif cios se generalizou A tecnologia de constru o do estilo pombalino desenvolvida ap s o sismo de 1755 em Lisboa come ava a deixar de ser aplicada Os edif cios constru dos ap s essa data nomeadamente os gaioleiros e alguns edif cios constru dos nas d cadas de 1920 e 1940 inicio da constru o de edif cios em bet o armado em Portugal possu am as latrinas junto do tardoz muitas das quais foram acrescentadas posteriormente constru o dos edif cios constituindo a nica casa de banho do fogo 3 Nos anos seguintes come am a ser correntes as instala es sanit rias no interior dos fogos de habita o sendo a drenagem efetuada em tubos met licos ou de gr s A utiliza o do PVC na constru o portuguesa iniciou se na d cada de 60 e a sua fraca ades o inicial deveu se sua fraca resist ncia mec nica quando comparada com as tubagens met licas vis vel nos edif cios p blicos de maior relevo e import ncia como por exemplo hospitais escolas tribunais etc Nos anos seguintes observou se um crescente desenvolvimento dos mat rias polim ricos nomeadamente com a introdu o do polietileno 1970 e do polipropileno 1980 e das tubagens multicamadas a partir da d cada de 90 3 De acordo com os Censos 2011 em Portugal existem apenas cerca de 18 000 habita es sem sistema de drenagem de guas residuais o que corresponde a 0 45 do total de habita es localizando se estes casos maiorita
59. ersecececacsesaceecasescaneneesneesnensenenes 3 2 INTRODU O HIST RICA csssssscsesessssssessrsssssesereeseseeeneneD DUINTAODUC BO a E T A E O A R 5 2 2 EVOLU O HIST RICA DOS SISTEMAS DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS EM MEIO URBANO 5 2 21 EVOLU O INTERNACIONAL 203 sccict weed taccuduccacteded ta devs e a eae as LOS asd gen 5 22 2 EVOLU O EM PORTUGAL scout tapada 7 2 3 EVOLU O HIST RICA DOS SISTEMAS PREDIAIS TRADICIONAIS DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS 222 050 ssss o ras nds 7 2 3 1 EVOLU O INTERNACIONAL coccccccccconoconocnnononononnnnnnonnnnnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnonanannnnnnnns 7 2 3 2 EVOLU O EM PORTUGAL a A oe aa ed A ae ne ele dae A ema 11 2 4 EVOLUGAO HIST RICA DOS SISTEMAS PREDIAIS DE DRENAGEM DE AGUAS RESIDUAIS EM SISTEMA DE VACUO nana dana 11 2 4 1 EVOLU O DO SISTEMA A VACUO 2 0 cssseccssesccetsseccatstsnactavesedaseasssdecdesauacdscassedsavsanedsdssacecdesasedscestate 11 3 DRENAGEM DE RESIDUOS EM SISTEMA DE V CUO 15 SA INTHODU O o a 15 3 2 ENQUADRAMENTO LEGAL iscas iss antas iaiaas sonia Sucve ias 15 3 3 SISTEMA TRADICIONAL DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS DOMESTICAS 2 0sseseseesenenees 16 3 3 1 CONSTITUI O DA REDE PREDIAL DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS DOMESTICASG c000eceeeeeees 16 3 3 2 SISTEMAS PREDIAIS DE CONDU O DE GUAS RESIDUAIS C MARA DE RAMAL DE LIGA O 17 3 3 3 SISTEMAS PREDIAIS DE CON
60. es de gua rios nascentes ou po os nem sempre foi um trabalho f cil Houve desde logo um grande desejo de manipular os cursos de gua rios nascentes ou po os para evitar grandes desloca es e melhorar substancialmente a sua qualidade de vida 3 A necessidade de recolha e condu o de guas residuais surgiu mais tarde datando as primeiras evid ncias na ado o destes sistemas em meados de 4000 a C na Mesopot mia tendo a sido descobertos tubos e reservat rios de res duos e na Sum ria onde se acreditava j na rela o da gua com as doen as e sua prolifera o apesar de associada ao supersticismo supersti o e a religi o 4 Existem tamb m vest gios de galerias de condutas de esgotos constru dos em Nipur ndia por volta de 3750 a C e de sistemas de drenagem de guas residuais constru dos no Vale do Indo por volta de 3200 a C constru dos por canais de tijolo com aberturas que permitiam a sua inspec o Estas galerias eram j servidas diretamente a partir de latrinas e banheiras no interior das habita es 4 5 O sistema de drenagem com coletores principais e drenos do aglomerado de Mohengo Doro desenvolvido pela civiliza o Hindu e que atualmente faz parte do Paquist o Ocidental espantam pela sua constru o cuidada e pensada para a poca datando de 3000 a C Estas tinham como Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem
61. esgoto a diferen a existente entre a press o no interior do Sistema e a Press o Atmosf rica exterior A evacua o do esgoto acumulado no tanque de v cuo na central de v cuo proceder se como em qualquer esta o elevat ria atrav s da utiliza o de bombas de trasfega comandadas por controlo de n vel e at a uma rede de drenagem grav tica e ou uma ETAR 1 20 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo 3 4 3 APLICA ES DO SISTEMA DE V CUO A sele o entre o sistema de coletores de drenagem de guas residuais por gravidade e v cuo deve ser feita com base num estudo de viabilidade projeto de arquitetura estrutura do edif cio localiza o de condutas de servi os couretes avalia o e compara o de custos de constru o manuten o conserva o e substitui o no per odo de vida da instala o etc Os sistemas de v cuo podem ser especialmente rent veis n o s no custo de constru o mas tamb m em custos operacionais quando em situa es topogr ficas adversas exijam a constru o de sistemas elevat rios em aglomerados populacionais povoa es urbaniza es etc que n o justifiquem ou tornem mesmo desaconselh vel a ado o de sistemas tradicionais por gravidade associados a esta es elevat rias Assim os sistemas drenagem por v cuos oferecem algum ganho operacional adicional e vantagens quando em c
62. esta es de tratamento de guas residuais ETAR 6 Hoje em dia os sistemas p blicos de drenagem e tratamento de guas residuais em Portugal servem cerca de 90 da popula o 2 3 EVOLU O HIST RICA DOS SISTEMAS PREDIAIS TRADICIONAIS DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS 2 3 1 EVOLU O INTERNACIONAL As primeiras evid ncias de sistemas prediais de drenagem de guas residuais datam de cerca de 3200 a C e foram constru das no Vale do Indo Estas eram destinavam se a drenar diretamente as latrinas hoje bacias de retrete e banheiras no interior de habita es 4 5 A partir deste per odo grande parte Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo dos registos encontrados dizem respeito utiliza o de tubagens e sistemas para abastecimento de gua recorrendo a for a motriz animal ou escrava como acontecia por exemplo no pal cio do fara Che pus no Egipto onde por meados de 2000 a C eram utilizadas tubagens de cobre para esse efeito Existiam mesmo nestes pal cios salas de banho e latrinas com descarga para sistemas de drenagem conforme ilustra o da Figura 4 3 13 Figura 4 Banheira e latrina do Pal cio real de Cnossos em Creta 14 Surgem depois registos de sistemas de descarga prediais com Plat o na Gr cia antiga tendo estabelecido a primeira lei que regulamentava a utiliza o de gua penalizando aqueles que intencional
63. etudo das bacias de retrete e dos mict rios 61 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 4 4 2 PRINCIPAIS DIFEREN AS EM TERMOS DE MANUTEN O No mbito da manuten o dos sistemas o sistema de v cuo atrav s do quadro de comando de controlo possibilita o controlo de todo o sistema por painel nico normalmente t ctil e amig vel com a possibilidade de instalar modems para comunica es do servi o e acesso remoto e instala o de um sistema de permanente monitoriza o e envio autom tico de alarmes O sistema de v cuo deteta assim de imediato fugas ou liga es e ou interven es n o autorizadas atrav s de alarme na esta o de v cuo no sistema tradicional a dete o de fugas n o assim t o previs vel fazendo se muitas das vezes a sua dete o por inspe es ao longo de todo o sistema instalado quer visuais e de carga quer tendo recorrer a inspe es por meio de intrus o destrutiva Do ponto de vista da opera o assume especial relev ncia o facto das equipas t cnicas disporem de pessoal habilitado para a explora o r manuten o das v lvulas de interface a dos grupos sob v cuo 4 4 3 PRINCIPAIS DIFEREN AS EM TERMOS DE ESTIMATIVA OR AMENTAL A n vel or amental o sistema tradicional tem um custo menor na sua implanta o que o custo do sistema de v cuo Mas por outro lado devido a rela o entre o ar e a gua exi
64. icamente at uma v lvula de interface A partir da v lvula de interface o esgoto transportado por v cuo at esta o de v cuo No caso dos sanit rios os convencionais t m de ser substitu dos pelos sanit rios de v cuo Quando o bot o do autoclismo da bacia de retrete pressionado ou volume de gua acumulado em qualquer outro dispositivo de utiliza o a v lvula abre se aspira o esgoto em dire o unidade central e no caso da bacia de retrete ao mesmo tempo liberta um jato de gua limpa de 1 2 litros suficiente para uma adequada limpeza Ap s o esgoto chegar a uma esta o de v cuo este armazenado num tanque de armazenagem sendo posteriormente encaminhado para um coletor intercetor e ou tratamento No caso das bacias de retrete se compararmos esta solu o com as que necessitam de um volume de gua de 6 0 a 12 0 litros por descarga verifica se uma economia significativa que varia entre 80 a 90 no consumo de gua 1 Figura 13 Esquema b sico do sistema de drenagem de guas residuais a vacuo 1 22 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo O sistema de drenagem predial de esgoto a v cuo apresentado composto conforme a Figura 13 Esquema b sico do sistema de drenagem de guas residuais a v cuo 1 por quatro componentes principais Uma central de v cuo automatizad
65. icas por gravidade Este sistema apresenta em determinadas condi es aut nticas e significativas mais valias de constru o opera o e manuten o face s solu es tradicionais por gravidade e eleva o por electrobombas Assim sendo o principal objetivo desta investiga o baseia se na an lise comparativa do sistema tradicional grav tico de guas residuais dom sticas com o sistema de v cuo De modo a proceder se a tal avalia o realizou se um estudo do consumo de gua de um Edif cio P blico onde se encontra j em funcionamento o sistema de drenagem a v cuo Para efeitos de compara o definiu se para o mesmo edif cio qual a solu o por sistema tradicional a implantar estabelecendo se desta forma os par metros de compara o entre as duas alternativas O focus da disserta o assenta na an lise e avalia o de ambas as solu es tanto na sua aplica o opera o e manuten o PALAVRAS CHAVE v cuo guas residuais dom sticas drenagem predial iii Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo ABSTRACT The preparation of this study exposes the intention of presenting and highlighting the advantages of drainage systems for domestic sewer systems in buildings under vacuum as an alternative solution to the drainage of domestic sewer systems by gravity This system may under certain conditions authentic and meaningful gain
66. is dom sticas sistema de drenagem por vacuo Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo NDICE DE FIGURAS Figura 1 Sanit rios do Aeroporto Francisco S Carneiro 1 erre cn cnn crono nonconnso 2 Figura 2 Sistema de esgoto por v cuo na Base A rea do Montijo 1 2 Figura 3 Cloaca M xima de Roma 1 c ceescesccesscesecesecseecseeeseeeneeseeesceeseeeseecessecnseessecnaeceaecaeecaeeeaeesereeeseeenaes 6 Figura 4 Banheira e latrina do Pal cio real de Cnossos em Creta 14 8 Figura 5 Latrina p blica romana em feso na Turquia s c 1 d C litio ticas 9 Figura 6 Primeira aplica o do sistema de transporte de esgotos por v cuo 1873 Amesterd o 1 12 Figura 7 Elementos constituintes de um sistema predial de drenagem de guas residuais dom sticas 19 17 Fig ra S SIStemna SravitiCo ices Ash eee asses oats A pol das facas Dna nish ever sul Dinca o nea wea nila abba des eed 17 Figura 9 Sistema de clevacao s isonet ero aea raae neato Aaa ae e a aE EEEE OASES EREET ATE EROE 17 Figura 10 Estacao de M ciio I e eee EEE E E E E E Leet 18 Fig ra 11 Rede de Coletores iii tic 19 Figura 12 C mara de recolha 1 summer scertamiatemerne ice catcuecacetcendecntenicestnendevsaashedecescebendasdacencdecadendavdbetaess 19 Figura 13 Esquema b sico do sistema de drenagem de guas residuais a v cuo 1
67. lizados sistemas de marca dever o ter se em conta as indica es dos fornecedores desses sistemas 18 3 3 SISTEMA TRADICIONAL DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS DOM STICAS As redes de drenagem de guas residuais dom sticas agrupam e transportam as guas residuais desde a sua origem at aos sistemas coletores p blicos os quais re nem os res duos dos v rios edif cios que servem e os transportam at ao seu destino final que na maioria das vezes corresponde as esta es de tratamento de guas residuais ETAR 3 3 1 CONSTITUI O DA REDE PREDIAL DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS DOM STICAS A rede predial de guas residuais dom sticas constitu da por v rios elementos os quais s o Identificados e resumidos na Tabela 1 Tabela 1 Constituintes de uma rede de drenagem de guas residuais dom sticas Constituintes Ramal de descarga individual ou coletivo Ramal de ventila o Tubo de queda Colunas de ventila o secund ria C mara de inspe o Coletor predial C mara de ramal de liga o Ramal de liga o Coletor p blico Acess rios Descri o Canaliza o que garante a liga o entre o aparelho produtor de guas residuais ou caixa de reuni o ao tubo de queda ou coletor predial Canaliza o de fraca pendente que garante o fecho h drico dos sif es quando o mesmo n o garantido por ventila o prim ria Canaliza o ventilada que tem como objetivo o transporte vertical
68. lu o que possibilite a liga o de equipamentos de n veis e ou pavimentos diferentes a um nico principal Cada n vel e ou pavimento dever possuir ramal pr prio para drenagem do esgoto de um ou mais equipamentos nele instalados 20 Figura 41 Arranjo adequado da tubagem 20 3 5 11 TESTES DE ESTANQUIDADE DO SISTEMA Depois de toda a tubagem e sistema estarem devidamente instalados de acordo com projeto necess rio verificar o seu desempenho funcional Assim durante a sua utiliza o s o realizados testes de verifica o do sistema tendo em vista a verifica o da sua efici ncia e da manuten o da press o negativa v cuo considerada como necess ria no interior da tubagem Os n veis de press o s o lidos atrav s de man metros instalados na tubagem e nos tanques da central de v cuo Os testes poder o ser realizados adotando tr s procedimentos Com v cuo deve ser criada uma condi o de press o de 20 Hg 67 kPa no interior do tro o do sistema de tubagem a ser testado Chegado a esse n vel de press o deve ap s 1 hora ser feita a verifica o da press o negativa remanescente A m nima press o negativa exigida para este caso o de 19 Hg 64 kPa perda de 1 Hg por hora 3 kPa hora Com ar comprimido a se o do sistema de tubagem a ser testada deve ser submetida a uma press o de 300 kPa no seu interior Ap s 1 hora de espera o n vel m nimo de press o remanescente ser de
69. mente lesassem outros por contamina o das guas captadas das chuvas ou recolhidas em fontes 3 Atrav s da expans o do imp rio Romano estas instala es foram difundidas por todo o seu imp rio existindo registos de que em meados do s culo IV d C o imp rio romano dispunha de cerca de 850 banhos p blicos 144 latrinas p blicas 15 termas e consumos di rios de gua estimados de 750 milh es de litros 3 13 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 5 Latrina p blica romana em feso na Turquia s c d C 15 Com a queda do imp rio romano a evolu o e os cuidados com a higiene parecem ter sido esquecidos e postos de parte por parte da civiliza o levando tal como j se referiu ocorr ncia de epidemias mortais que surgiram com grande ocorr ncia at ao s culo XVIII As instala es sanit rias eram por muitos considerados sup rfluos Dava se mais valor limpeza e quantidade das pe as de vestu rio do que propriamente s casas de banho e aos banhos 6 Apesar da not ria regress o sanit ria durante este per odo foi durante o s culo XVIII em Londres que surgiram algumas das evolu es mais significativas configurando de certa forma o in cio dos sistemas prediais de drenagem de guas residuais dom sticas Exemplo disso a inven o do sif o por Cummings em 1775 como forma de impedimento da passagem de g
70. mente no sistema de drenagem de guas residuais em v cuo Come amos por fazer o enquadramento legal referindo qual a legisla o aplic vel para os v rios sistemas referidos Ap s a apresenta o sucinta do sistema tradicional predial de drenagem de guas residuais iremos abordar e descrever o sistema de v cuo utilizado quer para drenagem p blica ou particular com caracter sticas de rede p blica ou seja sistema tecnicamente designado por Outdoor Seguidamente de forma mais aprofundada apresentam se as caracter sticas t cnicas do sistema quando executado como rede de drenagem de guas residuais dom sticas no interior de edif cios 3 2 ENQUADRAMENTO LEGAL O regulamento em vigor que estabelece as regras de dimensionamento de drenagem de guas residuais dom sticas em Portugal o Regulamento Geral dos Sistemas P blicos e Prediais de Distribui o de gua e Drenagem de guas Residuais o qual adquiriu for a de lei em 1996 atrav s do Decreto Regulamentar n 23 de 23 de Agosto de 1995 18 Relativamente ao sistema de drenagem em v cuo e uma vez que se trata de uma Tecnologia Normalizada na Uni o Europeia no mbito da regulamenta o existente sobre o sistema de drenagem guas residuais com funcionamento a v cuo tem em Portugal Norma Portuguesa NP EN1091 2000 Sistemas p blicos de drenagem de guas residuais com funcionamento em v cuo 18 A Norma Europeia estabelece os requisitos de desempenho
71. mizando o consumo e os gastos com a gua Em zonas de reas protegidas de gua doce na Holanda bem como na Alemanha como tamb m em grandes cidades por exemplo Hong Kong onde os antigos sub rbios s o constitu dos por ruas muito estreitas usam o sistema de esgoto por v cuo tamb m nas redes p blicas Na parte antiga da cidade de 12 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Veneza em It lia onde as pequenas ruas e canais com o n vel fre tico elevado e o risco de inunda es adotaram tamb m esta tecnologia substituindo o sistema tradicional existente face s dificuldades de controlar os escoamentos fortuitos para as guas dos canais Em Portugal o munic pio de Almada construiu um sistema p blico de drenagem de guas residuais dom sticas adotando a tecnologia de drenagem por v cuo designadamente nas zonas de cota mais baixa e sem declive das praias da Costa da Caparica bem como no Base A rea do Montijo e no Aeroporto Francisco S Carneiro j referido anteriormente no cap tulo anterior 13 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo 3 DRENAGEM DE RESIDUOS EM SISTEMA DE VACUO 3 1 INTRODU O Neste cap tulo iremos fazer uma breve descri o t cnica dos v rios sistemas existentes de drenagem de guas residuais dom sticas focando nos maioritaria
72. ntribuir para a perda da efici ncia da v lvula de interface e do sistema como um todo em virtude da possibilidade da entrada de ar ao sistema e a consequente perda de v cuo 4 Uma eleva o superior a 5 metros dos efluentes a drenar deve ser objeto de an lise de viabilidade em face da situa o em concreto 5 A mangueira de borracha do sensor de n vel n o deve formar curvas em S do tipo sif es 6 As v lvulas ativadoras devem sempre ser colocadas acima das v lvulas de descarga e com a seta na face que cont m o bot o de acionamento manual virada para cima 7 Em v lvulas sem eleva o a v lvula ativadora deve ser colocada acima da altura do aparelho de contribui o mais baixo 8 Todas as s de interface ativadoras de descargas e a tomada do sensor de n vel do buffer devem ter acesso livre para manuten o 9 Os Buffers com exce o dos do tipo de pavimento desde que n o usando tampa cega devem ter uma tomada de ventila o que deve subir at acima do ponto mais alto de produ o de efluente cerca de 15cm normalmente os lava lou as e lavat rios 52 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 10 At a chegada ao Buffer devem ser adotadas normas para a drenagem de guas residuais dom sticas como o uso de sif es caixas de reuni o no pavimento ventila o caixas separadoras de s lidos e de gordura
73. o formado pela conjun o de uma curva de 90 de grande raio e uma curva de 45 pode assim ligar se tubagem horizontal atrav s de junta simples j com rota o Deve aplicar se uma v lvula de reten o caso o tro o vertical de eleva o seja maior que 3 metros ilustrado na Figura 37 20 V lvula de reten o Jun o 45 Cr e A e Y Curva 90 ou 2 joelhos 45 Figura 37 Pesco o de ganso com v lvula de reten o 20 35 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 5 7 PONTOS DE VISITA OU INSPE O NA TUBAGEM Tamb m devem ser previstos pontos de inspe o normalmente localizadas de maneira a facilitar o seu acesso constitu dos por uma jun o simples Os pontos que necessitam sempre de inspe o est o representados conforme a Figura 38 E No in cio das tubagens No in cio das tubagens verticais Em mudan as de dire o de horizontais 90 gs st amp S ido a vari vel _ Junto s bolsas de transposi o e de transporte Em intervalos m ximos Figura 38 Pontos para execu o de inspe o 20 3 5 8 ANCORAGEM DA TUBAGEM Pela maleabilidade proporcionada pelo sistema a v cuo que possibilita mudan as de dire o do tra ado grande parte dos projetos que utilizam este sistema especificam o assentamento da tubagem seja
74. o entanto a constru o deste sistema bastante dispendiosa e inadequada para a poca Alguns dos primeiros sistemas experimentais foram constru dos em Leiden 1871 em Amesterd o 1872 e em Dordrecht 1873 e apesar de funcionarem relativamente bem foram incapazes de dar o impulso tecnol gico necess rio para melhorar e otimizar a forma de utiliza o do sistema podemos demonstrar na Figura 6 11 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 6 Primeira aplica o do sistema de transporte de esgotos por v cuo 1873 Amesterd o 1 At meados da segunda metade do s culo XX o uso do sistema de drenagem de guas residuais em sistema v cuo permaneceu sempre como que em estado experimental Volvidos mais de cem anos depois da inven o de Liernur em 1956 o engenheiro sueco Jpel Lijendahl registou uma nova patente de coletor de esgoto e transporte de res duos residuais dom sticos por meio de ar Este sistema era em tudo muito semelhante ao definido pelos princ pios do sistema de Liernur No sistema de v cuo de Leljendahl a descarga de uma sanita utilizava apenas 1 5 litros de gua O esgoto era arrastado para o sistema utilizando o ar aproximadamente 50 litros de ar por autoclismo Em 1968 Electrolux na Su cia comprou os direitos sobre a tecnologia de v cuo conforme especificado pelo inventor Sr Joel Liljendahl Electrolux desenv
75. o o v cuo utilizado na opera o das v lvulas obtido atrav s da interliga o do m dulo ativador a um ponto da tubagem sob v cuo do sistema atrav s de uma mangueira esta dever conter uma mini v lvula de reten o capaz de evitar o refluxo de l quidos da tubagem para o m dulo ativador 20 3 5 13 10 Instala o de v lvula de interface As caracter sticas de instala o dos componentes de uma v lvula de interface m dulo ativador v lvula de descarga e Buffer como entre outras o seu posicionamento a necessidade de eleva o dos efluentes s o vari veis de acordo com o tipo de utiliza o do sistema a v cuo Assim para cada aplica o dever o ser respeitados os limites e as normas adequadas s respectivas exig ncias t cnicas 20 3 5 13 11 Instala es t picas Independentemente do tipo de Buffer e da v lvula de descarga utilizados as v lvulas de interface podem admitir algumas configura es b sicas como mostram as Figura 59 e Figura 60 20 Figura 60 Esquema de arranjo de instala o de Buffer 1 49 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 61 Arranjo de instala o de Buffer 3 5 13 12 Instala es t picas Os Buffers devem ser instalados em local que permita a circula o do ar para que se garanta o seu adequado funcionamento Em alguns casos ser necess rio construir
76. olveu e introduziu esta tecnologia para uso em propriedades de lazer e a bordo dos navios Mais tarde a Electrolux desenvolveu um sistema de drenagem de guas residuais a v cuo para recolha e transporte de guas negras por meio de ar Este sistema designado Vacuflow Desde o in cio dos anos 70 o sistema Vacuflow tem vindo a ser desenvolvido pelo engenheiro holand s Dietrich Gottreich Quatfass o qual trabalhou para o grupo Electrolux na Holanda EVAC AB 1985 Em 1985 a Electrolux vendeu sua divis o total de v cuo incluindo as suas novas aplica es para comboios e avi es para If SANITAIR AB na Su cia que continuou o neg cio sob a marca EVAC QUA VAC B V 1990 Em 1990 o grupo EVAC comprou todos os direitos mundiais Vacuflow da EVAC AB e continuou a desenvolver o Tecnologia Vacuflow atrav s de QUA VAC BV Ao mesmo tempo QUA VAC foi nomeado EVAC s distribuidor para as reas de neg cios mar timos e interiores na Holanda B lgica e Luxemburgo 17 Desde 1990 a tecnologia Vacuflow amplamente introduzida em v rios pa ses por todo o mundo Atualmente esta tecnologia de drenagem de guas residuais dom sticas a v cuo utilizada maioritariamente em edif cios p blicos ou de alguma dimens o como o caso de supermercados tribunais marinas centros comerciais e aeroportos A utiliza o de sistemas de drenagem de v cuo como o caso de sanitas a v cuo reduzem a quantidade de descarga para pelo menos 1 litro oti
77. om a experi ncia existente a condi o de v cuo no sistema deve manter se entre 5 5 e 6 8 m H20 21 Em cada esta o de v cuo dever o ser instaladas pelo menos duas bombas de v cuo sendo uma de reserva As bombas dos grupos electrobomba de guas residuais s o necess rias para transportar o efluente armazenado no reservat rio de gua residual para a esta o de tratamento Dever o ser previstos sempre equipamentos de reserva no sistema O arranque e a paragem dos grupos s o controlados a partir de n veis pr fixados no reservat rio e podem ser conhecidos recorrendo a sondas 21 A gua residual armazenada no po o ou reservat rio at que seja atingido um n vel pr determinado e arranque o grupo electrobomba Os reservat rios devem ser estanques e com capacidade para suportar os n veis de v cuo habituais no sistema A entrada de gua residual no reservat rio d se para que na zona superior tenha lugar a transfer ncia de v cuo proporcionado pelas bombas de v cuo para a rede de drenagem propriamente dita 21 O reservat rio de v cuo localiza se entre as bombas de v cuo e o reservat rio de gua residual Este reservat rio tem como fun es operar como reservat rio de emerg ncia e promover a sequ ncia de arranque das bombas de v cuo 21 E 3 3 8 714 87 14 10 2121 4 Figura 14 Exemplo de uma esta o de v cuo 1 24 Sistemas de prediais n o tradicionais de d
78. onfronto com os sistemas de drenagem tradicionais grav ticos associados a sistemas elevat rios 1 Os sistemas de drenagem p blica por v cuo devem ser considerados como alternativa ao sistema tradicional quando se est perante uma ou mais dos seguintes circunst ncias Baixa densidade populacional grandes condicionalismos construtivos devido a limita es de espa o ou exist ncia de outras infra estruturas N vel fre tico elevado Terrenos inst veis solo arenoso Varia o de alto fluxo por exemplo Resorts reas de prote o de gua Necessidade de conserva o de gua por exemplo clima rido e seco 3 5 SISTEMA PREDIAL DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS POR V CUO INDOOR 3 5 1 DESCRI O DO SISTEMA A filosofia da aplica o do sistema de esgotos por v cuo em redes prediais a mesma que a das redes exteriores Em Redes Prediais as C maras de Recolha s o substitu das pelas V lvulas de Interface Tal como nas c maras de Recolha as V lvulas de Interface t m como fun o fazer a liga o entre o esgoto grav tico e por v cuo Os sistemas de drenagem a v cuo baseiam se num princ pio b sico de usar o diferencial de press o gerado no sistema para provocar o transporte do esgoto das instala es sanit rias tais como bacias de retrete chuveiros lavat rios mict rios etc Os sistemas de drenagem de guas residuais sob v cuo podem distinguir se t s componentes principais tipo
79. ontradas na sua execu o onde s o apontados alguns caminhos para continua o deste estudo Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo INTRODU O HIST RICA 2 1 INTRODUGAO Pretende se com este cap tulo sintetizar a evolu o do conhecimento na rea dos sistemas de drenagem de guas residuais desde a antiguidade at aos nossos dias quer a n vel internacional quer a n vel nacional Come ou se por se fazer uma breve refer ncia hist rica da evolu o dos sistemas de drenagem de guas residuais em meio urbano e predial e por ltimo descreveu se os principais pontos hist ricos dos sistemas de drenagem em v cuo 2 2 EVOLU O HIST RICA DOS SISTEMAS DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS EM MEIO URBANO 2 2 1 EVOLU O INTERNACIONAL Durante muito tempo at meados da Idade Moderna as obras de drenagem n o eram consideradas como infraestruturas necess rias e fundamentais para o desenvolvimento e ordenamento dos centros urbanos 2 No entanto existem registos hist ricos que confirmam a exist ncia de constru es e interven es nesse dom nio levadas a cabo por antigas civiliza es 2 Desde sempre as popula es humanas concentraram se historicamente junto das margens dos rios em zonas ricas e f rteis na tentativa de obterem gua e alimento com maior abund ncia 3 A desloca o por parte das popula es para junto das s font
80. operadores em qualquer ponto em que se localizem e ou encontrem Dois aspetos muito importantes referem se poupan a de gua e maior facilidade de condu o separativa das guas negras das guas cinza ou de sab o A redu o consumo de gua em especial em instala es de forte utiliza o p blicas nomeadamente zonas comercias e de servi os tais como hot is hospitais centros comerciais mercados terminais de passageiros a reos mar timos ferrovi rias rodovi rias etc tendo em considera o os reduzidos volumes de gua necess rios em cada descarga de bacias de retrete e mict rios mesmo quando comparados com os volumes mais reduzidos necess rios para as descargas das bacias de retrete no sistema tradicional grav tico tornam a ado o do sistema de drenagem por v cuo o mais adequado Tamb m a separa o na origem que adotada nos sistemas de drenagem por v cuo das guas negras bacias de retrete e mict rios e das guas de cinzas ou de sab o lavat rios banheiras m quinas de lavar etc permitem que o mesmo se mantenha em paralelo e em sub press o conduzindo as facilmente para tratamento final distinto As guas negras diretamente para coletores intercetores e ou esta es de tratamento As guas cinza ou de sab o para o respetivo sistema de tratamento e reutiliza o O sistema tradicional grav tico apresenta regra geral um custo de instala o substancialmente menor mas custos de u
81. or 458 bacias de retrete nestas se incluindo os urin is Figura 66 drena as guas residuais produzidas atrav s de uma rede de tubagens executadas em PVC sold vel para gua fria de di metro 50 mm sa da da bacia de retrete 56 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 66 Bacia de retrete a v cuo instalado Edif cio P blico 4 2 1 LEVANTAMENTO DOS DADOS O per odo compreendeu 61 dias que decorreram entre Abril e Maio de 2013 tendo o n mero de utilizadores do edif cio sido no total de cerca de 800 000 o que considerando um valor m dio para cada um dos 61 dias desse intervalo obtemos um n mero m dio di rio de utilizadores do Edif cio objeto de estudo de 13115 e um n mero de utilizadores hora de 730 tendo em considera o que o per odo de funcionamento do mesmo de 18 horas por dia conforme se sintetiza na Tabela 4 Tabela 4 Levantamento de dados Dados Utilizadores un 800000 Dias dias 61 Utilizadores di rios un 13115 Utilizadores por hora un 730 Cada bacia de retrete usa por descarga 0 9 a 1 2 litros e adota se um volume 0 4 litros de mat ria s lida arrastada em cada descarga O per odo compreendeu 61 dias corridos entre Abril e Maio de 2013 o edif cio teve um consumo de gua mensal de cerca de 2950 m m s Os tanques de recolha das guas residuais dom sticas apresentam uma capacidade de 7000 litros
82. orduras leos e objetos s lidos estranhos ao sistema a v cuo Assim deve se instalar caixas separadoras de gordura e ou s lidos quando as guas residuais a drenar possam conter gorduras e ou s lidos Faz se assim a interliga o de todos estes elementos com a utiliza o de mangueiras deste modo se constituindo uma v lvula de interface ilustrado na Figura 59 20 M dulo ativador i dhi o vinda SS A pe Mangueira 1 4 po V lvula de N 7 reten o A ip ai Mangueira 1 4 i Entrada e Saida V lvula de descarga sersor vem do Buffer Figura 59 Esquema da interliga o de uma v lvula de interface 20 48 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 5 13 9 Princ pio geral de funcionamento A descarga das guas residuais para o interior do sistema de tubagem a v cuo d se pela abertura da v lvula de descarga quando um volume pr determinado de efluente se acumula no Buffer Ocorrendo a dete o de guas residuais no Buffer o m dulo ativador da v lvula de interface comanda a abertura da v lvula de descarga por alguns segundos fazendo com que esta v lvula provoque a passagem das guas residuais armazenados no Buffer para o interior da tubagem do sistema a v cuo Ao fim deste intervalo de tempo a v lvula de descarga fecha se impossibilita a entrada guas residuais no sistema Com
83. ores sif es e aparelhos sanit rios tornam se cada vez mais consolidados e desenvolvidos com o passar dos anos 15 Mais recentemente com o aparecimento dos computadores e com o surgimento do CAD Computer Aided Design d se o in cio da automatiza o dos projetos reduzindo o trabalho dos projetistas e aumentando a fiabilidade dos projetos e consequentemente das obras com reflexos positivos na utiliza o conserva o e manuten o destes sistemas prediais Os estudos visando a economia de gua ganham grande import ncia na medida em que este bem se torna cada vez mais caro porque cada vez mais raro no mundo moderno quer pela sua escassez qualidade ou pela dist ncia a que se torna necess rio obt lo Descargas de gua que antes se faziam com 14 litros foram sucessivamente sendo reduzidas para 9 6 e 3 5 litros e j existem casos de apenas 1 5 litros 15 E nesta fase que novas solu es mais modernas e eficientes nomeadamente os sistemas de drenagem predial utilizando o v cuo que utilizam quantidades muito reduzidas de gua ganham enorme import ncia 10 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 2 3 2 EVOLU O EM PORTUGAL Em meados do s c XIX em Portugal era frequente a coloca o de latrinas e urin is no exterior dos edif cios para utiliza o p blica S no final deste s culo que a coloca o de latrinas nos
84. prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Na Figura 7 ilustrado um esquema representativo de uma rede de drenagem de guas residuais dom sticas desde o sif o at ao coletor p blico N o est o representadas as repeti es dos v rios elementos da rede para simplifica o da leitura 1 Sif o 2 Ramal de descarga 3 Tubo de queda 4 Ramal de ventila o 5 Coluna de ventila o 6 C mara de inspec o 7 Colector predial 8 C mara de ramal de liga o 9 Ramal de ligac o 10 Colector p blico 9 Figura 7 Elementos constituintes de um sistema predial de drenagem de aguas residuais dom sticas 1 9 Em casos raros no caso de aglomerados populacionais baixos servindo um reduzido n mero de fogos e quando n o exista sistema p blico de drenagem o sistema pode ainda terminar em fossa s ptica Esta localiza se na mesma a jusante da c mara correspondente ao n mero 8 3 3 3 2 SISTEMAS PREDIAIS DE CONDUGAO DE AGUAS RESIDUAIS A C MARA DE RAMAL DE LIGAC O A condu o das guas residuais at c mara de ramal de liga o pode ser efetuada por tr s sistemas distintos em fung o da necessidade de elevag o do efluente de modo a garantir o funcionamento grav tico do ramal de liga o 3 3 3 3 SISTEMAS PREDIAIS DE CONDUGAO DE AGUAS RESIDUAIS A C MARA DE RAMAL DE LIGAC O
85. renagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo A esta o de v cuo conforme a Figura 14 assim constitu da pelos elementos seguintes 2 pe as Tanque de v cuo 1 4 pe as Bombas de v cuo 2 2 pe as Bombas de descarga 3 1 pe a unidade de controle painel de controle 4 Esta esta o constru da com duas flanges de liga o 5 que est o ligadas s linhas de v cuo proveniente das unidades de evacua o de saneamento do edif cio A flange de liga o fornecida com uma v lvula 6 tem a funcionalidade de desligar em caso de incidente Na parte inferior do tanque de v cuo 1 a esta o equipada com uma tomada 7 que est ligado atrav s de duas bombas de descarga 3 para o sistema de esgoto municipal O efluente que flui para o tanque atrav s do v cuo no tubo que posteriormente fica temporariamente recolhido no tanque de v cuo Uma das duas bombas de descarga conduz ent o automaticamente para o sistema de esgoto municipal As bombas de descarga s o acionadas por meio de um n vel capacitivo indicador 8 As quatro bombas de v cuo 2 est o ligadas atrav s de tubos de aspira o 9 com o tanque de v cuo e press o 10 por meio de condutas de exaust o 11 O tubo de escape est ligado a uma acumula o localmente filtro bio A gua que se condensa acumulada no tubo de escape evacuada por meio da unidade de interface de condensa o 12 As bombas de
86. riamente no Alentejo e Algarve Existem ainda cerca de 8 000 habita es sem instala es sanit rias 3 2 4 EVOLU O HIST RICA DOS SISTEMAS PREDIAIS DE DRENAGEM DE GUAS RESIDUAIS EM SISTEMA DE V CUO 2 4 1 EVOLU O DO SISTEMA A V CUO A palavra v cuo uma palavra proveniente do termo latino Vacuus que significa vazio O v cuo propriamente dito n o existe uma vez que todo o espa o conhecido cont m alguma mat ria Na realidade utilizamos a palavra v cuo quando nos queremos referir a um espa o no qual a maior parte do ar ou de outro g s foi removido e no qual a press o muit ssima pequena Na verdade podemos de certo modo considerar que se trata apenas de um v cuo parcial Os primeiros sistemas de drenagem de guas residuais em sistema de v cuo foram introduzidos em meados do s culo XIX no ano de 1866 pelo engenheiro Holand s Liernur Este sistema utilizava tubos sob press o com o objetivo de recolher os efluentes das casas Era formado por tubos subterr neos que ligavam as casas a um coletor Uma bomba movida por uma caldeira a vapor produzia a press o de v cuo necess ria dentro da rede tubagens e os esgotos sanit rios obtido ap s um tratamento simples do esgoto drenado eram reaproveitados como fertilizantes para a agricultura Esta tecnologia foi registada e patenteada nesse mesmo ano Este sistema era bastante eficaz quando projetado para escalas pequenas O crescimento r pido das cidades tornou n
87. s etc 20 53 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo 4 CASO DE ESTUDO 4 1 INTRODU O Neste capitulo analisou se um caso de estudo relativo a um edif cio publico terminal a reo de passageiros com dimens o e porte consider vel e no qual foi aplicado o sistema de drenagem de guas residuais prediais por v cuo Posto isto elaborou se um estudo ao n vel dos consumos de gua e no que diz respeito drenagem de guas residuais dom sticas Para uma an lise comparativa do sistema de v cuo com o sistema tradicional grav tico demonstrou se para o mesmo edif cio consumo de gua caso os sanit rios fossem instalados com o sistema grav tico 4 2 CASO DE ESTUDO O caso em estudo um edif cio p blico terminal a reo de passageiros em Portugal O edif cio tem uma rea total de 100 000 m O empreendimento compreendido por 2 pisos que constitui reas de restaura o como servi os e espa os comerciais No per odo em an lise Abril e Maio de 2013 o empreendimento foi de acordo com os dados fornecidos pela entidade utilizado por cerca de 800 000 passageiros Segundo a entidade que faz a gest o do sistema este o n mero de refer ncia para a considera o de habitantes equivalentes pelo que neste n mero de utilizadores convergem todos os consumos necess rios utiliza o do sistema pela popula o permanente de suport
88. s 31 Figura 27 Somat rio m ximo de eleva es 20 Figura 28 Interliga o das tubagens horizontais secund rias e principal 20 o 32 Figura 29 Arranjo de tubagem menos de 1 metro de eleva o 20 ea 32 Figura 30 Tubagem com fluxo ascendente de 1 a 2 metros de eleva o 20 32 Figura 31 Tubagem com fluxo ascendente de 2 a 3 metros de desn vel 1 33 Figura 32 Tubagem com fluxo ascendente de 3 a 5 metros de desn vel 1 33 Figura 33 Tubagem vertical com fluxo ascendente realizando desvio 20 34 Figura 34 Posicionamento das tubagens secund ria e principal 20 rea 34 Figura 35 Rota o da conex o de tubagem secund ria jun o de 45 20 35 Figura 36 Arranjo final da interliga o da tubagem secund ria principal 20 35 Figura 37 Pesco o de ganso com v lvula de reten o 20 ir ereeaerreraraneena 35 Figura 38 Pontos para execu o de inspe o 20 conan acnn erra nono cn conc crono nera nannone 36 Figura 39 Assentamento de tubagem utilizando se bragadeiras 20 rea 36 Figura 40 Exemplo t pico de ancoragem de tubagem 20 era ereeaceneraraeana 37 Figura 41 Arranjo adequado da tubagem 20 rr erea noncnn non nonnrnncnnon nc nc nn nancone 38 Figura 42 Bacia de retre
89. s in construction operation and maintenance compared to traditional solutions by gravity and elevation by electric pumps Therefore the main objective of this research is based on the comparative analysis of the traditional gravity of domestic sewer systems with the vacuum system In order to proceed to such evaluation we carried out a study of the water consumption of a Public Building which is already operating with the vacuum drainage system For comparison purposes we defined to the same building which solution by the traditional system to implant in the building establishing the parameters of comparison between the two alternatives The focus of the dissertation is based on the analysis and evaluation of both solutions in its application operation and maintenance Keywords vacuum domestic sewer systems building drainage Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo vi Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo NDICE GERAL AGRADECIMENTOS sica i RESUMO nrnna neant dnn a a e Ae pd riada Ira RR iii ABSTRACT titi V 1 INTR DU O oniinn 1 1 CONSIDERA ES INICIAIS eccscecsscessscecssescssesceccacecsecercesecsecesesssnsncocsseaersasecsacecsacaccncacensansnes 1 1 2 MBITO E OBJETIVOS ca 3 1 3 ESTRUTURA DA DISSERTA O wu cceecesescesessececcsseccececearscsesscees
90. s n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Ramal dos Restantes Pisos Ramal do Piso t rreo V lvula de reten o 60 mm DE Ym aa Jun o Dire o da Central 2 Metros Figura 28 Interliga o das tubagens horizontais secund rias e principal 20 3 5 5 LIGA O DOS EQUIPAMENTOS SANIT RIOS AO SISTEMA DE TUBAGEM A liga o dos equipamentos sanit rios ao sistema de tubagem varia de acordo com o fluxo do efluente Se o fluxo for ascendente os tro os a executarmos devem ter em considera o desn vel a vencer Assim para um desn vel de at 1 metro basta a execu o direta de uma bolsa com duas curvas de 45 conforme a Figura 29 Quando o desn vel for entre 1 00 e 2 00 metros deve se executar um pesco o de ganso para que a tubagem vertical chegue acima do n vel da tubagem horizontal a qual se ir ligar de forma a prevenir o retorno do efluente ilustrado na Figura 30 20 e v i Figura 29 Arranjo de tubagem menos de 1 metro de eleva o 20 variavel e Figura 30 Tubagem com fluxo ascendente de 1 a 2 metros de eleva o 20 Para desn veis entre 2 e 3 metros deve se tamb m executar o pesco o de ganso na parte superior do ramal vertical e a tubagem n o dever ter di metro superior a 50mm e a subida do tro o deve ocorrer logo ap s a liga o do aparelho bacia ou v lvula de interface ilustrado na Figura 31
91. st ncia de perca de depress o e quando em Aberto permitem a entrada de ar no sistema de coletores bem assim como das guas residuais a transportar 1 Tanque de C mara de Recolha V lvula Liga o Predial Colector de ramal Suc o grav tico Liga o a S cs Ramal de Vacuo Nivel Figura 12 C mara de recolha 1 3 4 2 DESCRI O DO FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE ESGOTOS POR VACUO O funcionamento do Sistema de Transporte de Esgotos por V cuo baseia se na desloca o do ar quando em presen a de diferentes press es das altas para as baixas Assim por via da utiliza o de 19 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo bombas de v cuo cria se uma depress o na Esta o que comunicada ao sistema de coletores e s v lvulas de v cuo existentes nas C maras de Recolha ou seja neste tipo de sistema o transporte bif sico ar e gua resultado da cria o de condi es de sub press o nas condutas utilizado em regra para o transporte de guas residuais dom sticas excluindo contribui es pluviais e de infiltra o Os sistemas sob v cuo incluem uma esta o de v cuo al m de condutas e c maras com v lvulas de interface O escoamento nestas condi es intermitente e bif sico Os sistemas a ar comprimido incluem em regra trechos ascendentes e trechos descendentes v lvulas de controlo compressores e
92. stente no do sistema por v cuo permite assim utilizar di metros de tubagens inferiores s utilizadas no sistema tradicional o que se traduz em menor espa o para instala o das respetivas tubagens e uma melhor compatibiliza o com os restantes elementos construtivos reduzindo se significativamente os pontos de conflito na execu o dos distintos elementos construtivos No sistema de drenagem por v cuo os caudais produzidos e enviados a tratamento s o menores permitindo ETAR de menor dimens o consequentemente de menores custos de constru o e de explora o Estas e outras carater sticas que ja se foram explicitando que diferenciam os dois sistemas permitem afirmar que pese a circunst ncia de o sistema por v cuo apresentar um custo inicial mais elevado em grande medida devido aos custos do diverso equipamento necess rio central de v cuo c maras de v cuo para recolha doas guas residuais dispositivos de utiliza o espec ficos bacias de retrete e v lvulas de interface pois na tubagem existe economias que resultam da redu o do di metro necess rio este apresenta um valor de custo mais elevado na sua instala o inicial mas fortemente compensado pelas poupan as que se enunciaram relativamente ao consumo de gua energia manuten o e de tratamento 62 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por v cuo 5 CONCLUS ES 5 1 CONCLU
93. te para sistema de drenagem a v cuo 1 rea 40 Figura 43 Esquema de montagem da bacia de retrete instalada no pavimento 1 40 Figura 44 Esquema de montagem da bacia instalada na parede 1 eee 41 xi Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Figura 45 Esquema de montagem da bacia instalada na parede 1 ce 41 Figura 46 Posicionamento do bot o de descarga 1 ceesseessecseesecseeseceseeccssecseesecseesecnaseeceaeeaeesecneeaeeneeseeeas 42 Figura 47 Possibilidades de sa da 20 ccsccescceseesseeseeeseeseceseeeseeesecnsccaeenaecaaecaeecaeeenecaeecaeeseeeseenseceseenaeeaecaes 42 Figura 48 Liga o da bacia de retrete a tubagem descendente 20 eres 43 Figura 49 Liga o da bacia de retrete a tubagem elevada 20 aereas 43 Figura 50 Liga o de bacia de retrete a tubagem horizontal 20 ononionicnncnicnionnonocanoncnnonnconcnncnncnncononononacnncnss 43 Figura 51 Liga o de bateria de bacias de retrete a tubagem horizontal 20 oooooonicninnncnnonoccnocnonononancanonaninonos 44 Figura 52 Liga o de bateria de bacias de retrete a tubagem elevada 20 44 Figura 53 Detalhes da v lvula ativadora 20 cccsscesseesseesceesceesceseceseceeceaeceaecaeecaeeenecaeecaeeeneeeeeeneeeeaeenaeeaeaes
94. tiliza o sobretudo de gua necess ria sua utiliza o bastante maiores A op o por um ou outros dos sistemas ser uma fun o de escala tanto a que resulta do investimento inicial como dos custos associados utiliza o manuten o repara o e substitui o de componentes dos sistemas Em instala es de utiliza o intensiva e com grandes volumes de consumo de gua descarregada por esses mesmos utilizadores a ado o do sistema de drenagem predial de guas residuais dom sticas por v cuo apresenta significativas e n o desprez veis vantagens Devido s vantagens que lhe est o associadas e ao interesse suscitado em termos tecnol gicos este tipo de solu es tem sido objecto de divulga o e aplica o particularmente nos ltimos 20 anos O sistema proposto e comercializado pela AIRVAC por exemplo encontra se espalhado por quinze pa ses e por uma grande parte dos Estados Unidos Os sistemas constru dos t m capacidades bastantes 64 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo diversas sendo o maior constru do at ao momento o da rede de Englewood na Florida Estados Unidos da Am rica que apresenta 8500 liga es 5 2 PERSPETIVAS FUTURAS Um a o de investiga o nunca se pode considerar acabada t o apenas que uma das suas etapas foi encerrada Sendo esta tecnologia ainda embrion ria em Portugal seria pro
95. ubagem rara cn nan cn narran rn rnncccannnns 43 3 5 13 V LVULAS DE INTERFACE A V CUO cscccseeeceeeeceneeeeaeeeeaeeseeeeecaaeeeseaeeseaeeesaaeeeeaaeseeeeescaeeesaeeseneeees 45 3 5 13 1 V lvulas de interface iii ares adi dad a ia aa bt AA ai Qaeda tee ARES en 45 3 0 13 2 DOSCI O sn Acta EA E wee AA A Ai ee date 45 3 5 13 3 M dulo ativador ou v lvula ativadora cee ee cee eecaaeeeeeeeceaeeecaaeeeseeeeseeeeesaeessaeeeeeeeseas 45 3 5 13 4 V lvula de descarga cee eeeeaaeeeeaeeeeeeeeeeaeeeeaaeeeeeeeceaeeesaaesdeaaeeseaeeesaeeeeaeseeeseeneess 46 INBURSA 46 3 5 19 0 BUfer Noro a e e tesi ciales clio o ELA O ua rios 46 3 5 13 BUlferVenliCa liinda A ADA A Ai leas 47 3 513 8 Buffer de pavimento citada leads oa 47 viii Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo 3 5 13 9 Princ pio geral de funcionamento narco 49 3 5 13 10 Instala o de v lvula de interface scenes ceaeeeeeaeseeeeeseaeeesaeeeeeeseneeess 49 3 56 19 11 Instala es tipicas iaa wads eae 49 3 59 19 12 Instala es t pICAS iaa acia 50 3 5 13 13 Possibilidades construtivas iida a a i aiia iida a eea A 50 3 5 13 13 Restri es de funcionamento sssssssessssssssissirsstsssressressrtnsrtnsrinssrensrenstnnsnnnstnnntnnntnnenn nenn 52 4 CASO DE ESTUDO 0000022 05 0202200252550505550050055052
96. ue resultam de todos os colaboradores permanentes ou tempor rios necess rios para a opera o dos diferentes servi os instalados O sistema de drenagem por v cuo do empreendimento constitu do por 458 bacias de retrete nestas j com urin is associadas a uma central de v cuo O sistema tamb m constitu do por cerca de 4 km de tubagens Tamb m tal como j referido a central est instalada numa sala com 5 metros de largura e 10 metros de comprimento no piso 1 com 4 bombas de v cuo No que respeita supervis o do sistema de drenagem por v cuo manuten o conserva o e corre es e substitui es necess rio um profissional espec fico da rea de rede guas dom sticas que por sua vez serve de liga o com o fornecedor do sistema tudo no sentido de resolver d vidas e problemas t cnicos de execu o A execu o do sistema tubagem central de v cuo e dos aparelhos sanit rios espec ficos instalados tamb m requer um profissional qualificado para melhor interpreta o dos aspetos e detalhes espec ficos do sistema quer para a sua execu o quer para a seu acompanhamento em servi o Esta necessidade resulta da necessidade de introdu o de corre es no sistema fun o do tipo de utiliza o que em concreto se vai constatando por virtude de h bitos de introdu o de elementos estranhos ao sistemas feita pelos seus utilizadores e que apresentam diferen as de edif cio para edif cio de local par
97. ular as perdas de carga existentes Se as perdas de 23 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo carga calculadas forem inferiores energia dispon vel para o transporte ent o o dimensionamento de base aceit vel Caso contr rio ser necess rio proceder ao redimensionamento do sistema e an lise do ponto de vista do funcionamento hidr ulico desta nova solu o 3 5 3 ESTA O DE V CUO O funcionamento de central de v cuo id ntico a uma esta o elevat ria nas redes grav ticas As bombas transportam o esgoto do tanque coletor atrav s de uma tubagem at a um coletor e ou intercetor e ou uma esta o de tratamento A esta o de v cuo cont m normalmente 2 a 5 bombas para produzir v cuo quer na rede de esgoto quer no tanque coletor A esta o de v cuo que deve ser localizada num ponto central relativamente a todo o sistema promove a recolha das guas residuais conduzindo as posteriormente e no caso geral para uma esta o de tratamento de guas residuais ou para o sistema geral de guas residuais da zona A esta o de v cuo inclui diversos rg os designadamente as seguintes bombas de v cuo bombas de guas residuais reservat rios de v cuo e um grupo gerador de emerg ncia 21 As bombas de v cuo t m como fun o a instala o de condi es de sub press o adequadas ao transporte da gua residual De acordo c
98. uo A abertura da v lvula de descarga comandada pela v lvula ativadora quando esta recebe um sinal de um sensor de n vel instalado junto ao Buffer de que este est cheio Os Buffers devem ser utilizados de acordo com as caracter sticas da instala o da v lvula de interface necessidade de eleva o caudal a drenar e espa o para instala o 20 a OD o ff e gt gt sit w ne i MEP T lt t One E Vista em Planta Vista Lateral Figura 55 Vistas do Bufer 20 3 5 13 6 Buffer horizontal Quando em edif cios com v rios andares se torna necess rio drenar os efluentes provenientes dos andares superiores emprega se usualmente um Buffer horizontal Este Buffer montado com tubos e juntas de PVC Basicamente a capacidade volum trica deste Buffer ser de 4 litros quando drena caudais at 1 0 litro por segundo e de 2 litros para caudais at 0 5 litro por segundo ilustrado na Figura 56 20 46 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de guas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo Entrada de Residuos Tomada de sensor de nivel Liga o da ventila o V lvula de Figura 56 Vistas do Bufer 20 3 5 13 7 Buffer vertical Indicado para utiliza o em condutas de servi o verticais couretes este Buffer montado utilizando se tubos e juntas de PVC de maneira similar ao Buffer horizontal O volume interno til medido a 7
99. v cuo sugam o ar que entrou no sistema de v cuo atrav s das unidades de interface Se a press o do reservat rio de v cuo cair para aproximadamente 500 hPa mbar a bomba principal acionada automaticamente por meio de um interruptor de press o 13 Depois de reestabelecido de que o v cuo necess rio 600 hPa mbar e um funcionamento residual a bomba novamente desligada Se a press o cair para aproximadamente 450 hPa Mbar apesar de a bomba de v cuo de funcionamento poder passar para a segunda e se necess rio terceira e quarta bomba de v cuo s o acionados embora por meio do interruptor de press o 13 Todas as bombas de v cuo desligar novamente depois de ter atingido a operar sob press o 600 hPa mbar Se o v cuo de 600 hPa mbar n o alcan ado dentro de aproximadamente 180 minutos todas as bombas desligar automaticamente e um mau funcionamento sinalizado O controlo do n vel das bombas de descarga conseguido com um indicador de n vel capacitiva 8 Ao atingir o interruptor de acionamento ponto START as bombas de descarga acionada Ap s o n vel de enchimento do tanque decaiu nas bombas de descarga ser interrompido para o interruptor de acionamento ponto STOP Se as bombas de descarga n o s o iniciadas e os tanques de v cuo 10 segundos ap s ter atingido o terceiro interruptor atua o ponto PR ALARME um pr alarme sinalizado Se o tanque vai ser cheio at o interruptor de b ia
100. vantagem de no seu tra ado poder facilmente transpor alguns obst culos que possam surgir na sua execu o como por exemplo pilares vigas Assim pode haver desvios tanto na horizontal com na vertical o que facilita a transposi o desses obst culos situa es que no sistema tradicional se tornariam muito mais complicadas de solucionar podendo mesmo exigir a ado o de sistemas elevat rios intercalares com as consequentes dificuldades na sua localiza o e execu o e as inerentes consequ ncias que a sua prolifera o acarreta para a manuten o e repara o durante o per odo de servi o do sistema Tal como j se referiu no sistema tradicional necess rio ter sempre em conta as inclina es das tubagens sendo em que no sistema de v cuo se utilizam inclina es muito menores na ordem dos 0 2 o que facilita a sua ado o quando o mesmo se aplica a edif cios com grandes reas O sistema de v cuo torna se mais aconselh vel e vantajoso mesmo em edif cios de pequena dimens o e rea que apresentem um de p direito elevado s o disto exemplo os edif cios antigos com lajes e paredes de grandes espessuras e edif cios com arquiteturas dif ceis Tal como referido uma solu o economizadora sobretudo do recurso gua em espa os comerciais e de servi os de grandes dimens es e elevado n mero de utilizadores devido ao elevado consumo de gua pot vel resultante da utiliza o dos sanit rios p blicos sobr
101. veitoso dar continuidade ao mesmo noutro tipo de edif cios e com outras aplica es do sistema de v cuo 65 Sistemas de prediais n o tradicionais de drenagem de aguas residuais dom sticas sistema de drenagem por vacuo BIBLIOGRAFIA 1 Passavante P Conjunto de manuais t cnicos do fabricante 2010 2 Cosme J As preocupa es Higio Sanit rias em Portugal 2 metade do s culo XIX e princ pio do s culo XX Revista da Faculdade de Letras 2006 3 Botica A H P Redes de Drenagem de guas Residuais Dom sticas em Edif cios Instituto Superio T cnico Universidade T cnica de Lisboa 2012 4 SABESP Hist ria do saneamento 5 Teixeira B L Comparativo de custos entre o sistema gravitacional e o sistema de v cuo para rede p blica de coleta de guas residuais dom stico Disserta o de Bacharelato em Engenharia Civil Universidade do Estado de Santa Catarina Joinville Santa Catarina Brasil 2009 6 Matos J S Aspectos Hist ricos a Actuais da Evolu o da Drenagem de guas Residuais em Meio Urbano Revista Universidade do Minho n mero 16 2003 de Webster C The sewers of Mohenjo Daro J Water Pollution Control Fed 34 2 116 123 1962 8 Maner A W Public works in ancient Mesopotamia Civ Engrg 36 7 50 51 1966 9 Hodge A T aqueducts 4 water supply Gerald Duck worth amp Co Ltd London 1992 10 Needham J L W and Gwei Djen L Science and Civilization in

sistema de drenagem por vácuo

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