Dimensionamento de filtro anaeróbio – NBR 13969:1997

O tratamento de efluentes por filtro anaeróbio é bastante utilizado para complementar a solução individualizada por tanques sépticos – a qual, segundo a NBR 7229:1993, não pode ser utilizada isoladamente! Assim, o artigo de hoje tratará do funcionamento e dimensionamento dos filtros anaeróbios de acordo com a NBR 13969:1997, complementando o dimensionamento do tanque séptico.

O filtro anaeróbio – ou filtro anaeróbio de leito fixo com fluxo ascendente – consiste em um reator biológico onde o esgoto é depurado por meio de microrganismos anaeróbios (vivem em ambientes sem oxigênio), dispersos tanto no espaço vazio do reator quanto nas superfícies no meio filtrante, o qual é mais responsável pela retenção de sólidos.

A solução em filtro anaeróbio necessita de área reduzida, tem operação e manutenção simples e baixo custo operacional. No entanto, o efluente final pode exalar maus odores e ter cor escura.

Um exemplo de filtro anaeróbio pode ser observado na imagem a seguir, com a indicação das partes que o compõem. Após o efluente tratado ser vertido do filtro anaeróbio – como mostra a imagem – ele deverá ser direcionado a uma destinação final: galeria de águas pluviais, sumidouros, reuso ou outras disposições finais. 

Continue lendo para saber como devem ser feitos seu dimensionamento, construção e manutenção, segundo a NBR 13969:1997!

filtro anaeróbio e seus componentes

Dimensionamento

O processo de dimensionamento de um filtro anaeróbio consiste nas etapas descritas a seguir. Caso haja mais de um tanque séptico no local, pode-se instalar um filtro anaeróbio para cada tanque ou apenas um em local estratégico.

Todas as ilustrações estão apresentadas ao final do último passo do dimensionamento.

1) Cálculo do volume útil do meio filtrante

Para o cálculo do volume, deve-se usar a fórmula a seguir:

Vu = 1,6NCT ≥ 1000L

Onde: 

N = número de contribuintes;

C = contribuição de despejos, em litros/habitantes/dia;

T = tempo de detenção hidráulica, em dias.

A contribuição de despejos pode ser obtida através da seguinte tabela:

Tabela para dimensionamento de contribuição de esgoto por pessoa.

Já para o tempo de detenção hidráulica, utiliza-se a tabela abaixo.

Tabela de dimensionamento de tempo de detenção hidráulica

2) Cálculo da altura total do filtro anaeróbio

A altura total interna do filtro anaeróbio é obtida pelo somatório das alturas do leito filtrante, da calha coletora e da altura sobressalente. Sendo assim:

H = h + h1 + h2 

Onde: 

h = altura total do leito filtrante;

h1 = altura da calha coletora;

h2 = altura sobressalente (distância entre calha coletora e laje superior – variável).

A altura do leito filtrante, incluindo a altura do fundo falso, deve ser menor ou igual a 1,20 m. E o fundo falso não deve ter altura superior a 0,60 m, levando em consideração a altura da laje.

No caso de dificuldades na execução do fundo falso, todo o volume do leito pode ser preenchido por meio filtrante. Caso isso ocorra, o esgoto deve ser introduzido até o fundo do filtro anaeróbio através de tubos perfurados.

3) Definição da perda de carga hidráulica entre o tanque séptico e o filtro anaeróbio

A perda de carga hidráulica a ser adotada entre o nível mínimo do tanque séptico e o nível máximo do filtro anaeróbio deve ser de 0,10 m. É importante que a perda de carga seja considerada para que o fluxo entre as unidades ocorra como projetado!

4) Distribuição do esgoto no filtro anaeróbio

A distribuição do esgoto pode ser realizada tanto por tubos verticais com bocais perpendiculares ao fundo quanto através de tubos perfurados no caso de filtros sem fundo falso.

Quando utilizam-se os tubos verticais, esses devem ter uma distância do fundo do filtro de 0,30 m.

Já na utilização dos tubos perfurados, esses devem ser instalados sobre o fundo inclinado do filtro anaeróbio.

5) Sistema de coleta de efluentes

A coleta de efluentes em um filtro anaeróbio pode ser realizada através de canaletas ou tubos perfurados.

A quantidade de canaletas ou tubulações e suas respectivas disposições devem ser definidas como segue:

  • Para filtro anaeróbios cilíndricos, uma canaleta ou tubo perfurado para cada bocal de distribuição, dispostos paralelamente ou perpendicularmente;
  • Para filtros anaeróbios retangulares, uma canaleta ou tubo perfurado para cada bocal de distribuição, sendo dispostos na mesma direção do maior lado do retângulo;
  • Para filtros anaeróbios com distribuição através de tubos furados no fundo, como nos tanques retangulares, as canaletas ou tubos coletores devem ser dispostos paralelamente àquela do fundo. A distância entre duas canaletas consecutivas não deve ser maior que 1,5m.

6) Sistema de drenagem

A fim de que se possa limpar os filtros, é essencial que se haja dispositivo que permita a drenagem pelo fluxo no sentido descendente. Nos casos de filtros com fundo falso, um tubo-guia, em PVC DN 150 mm, para cada 3 m² do fundo. 

Já para filtros com distribuição de esgotos através de tubos perfurados instalado no fundo, este deve ter declividade de 1% em direção ao poço de drenagem. 

7) Furos no fundo falso e nos tubos de distribuição e coleta de esgoto

No fundo falso, o diâmetro dos furos deve ser de 2,5 cm, de modo que o somatório das cavas  corresponda a, no mínimo, 5% da área do fundo falso.

Nos tubos perfurados, os furos devem ter diâmetro de 1,0 cm, com variação admissível de mais ou menos 5%, espaçados a cada 20 cm.

Em caso de se utilizar material plástico como meio filtrante, o fundo falso pode ser dispensado, substituindo-o por telas em aço inoxidável ou por próprio material já estruturado.

8) Ilustrações dos arranjos de filtros anaeróbios

Materiais

O filtro anaeróbio pode ser construído em concreto armado, plástico de alta resistência ou em fibra de vidro de alta resistência, de modo a impedir a infiltração da água externa à zona reatora do filtro e vice-versa.

Atenção para alguns pontos:

  1. Se o filtro for instalado em local onde há trânsito de pessoas e/ou carros, levar em consideração essas cargas no cálculo estrutural.
  2. Caso o filtro não tenha cobertura de laje, admite-se somente água de chuva sobre a superfície do filtro.
  3. Deve-se prever aba de estabilização, quando o filtro for instalado em área de alto nível aquífero.

O material filtrante, por sua vez, deve ser brita nº 4 ou nº 5, peças plásticas (em anéis ou estruturados) ou outros materiais resistentes ao meio agressivo.

Sobre as britas, elas devem apresentar as dimensões mais uniformes possíveis em uma camada, não devendo misturar pedras com dimensões diferentes para não ocorrer a obstrução precoce do filtro.

Outro aspecto importante é que a área específica do material filtrante não deve ser considerada como parâmetro para sua escolha.

Limpeza e disposição dos despejos

A limpeza do filtro anaeróbio deve acontecer quando houver obstrução do leito filtrante. Além disso, deve-se atentar aos seguintes pontos:

  • deve ser utilizada uma bomba de recalque, introduzindo-se o mangote de sucção pelo tubo-guia;
  • se o processo acima não for suficiente, deve ser lançada água sobre a superfície do leito filtrante, drenando-a novamente; não deve ser feita a lavagem completa do filtro anaeróbio, para não retardar a partida da operação após a limpeza;
  • nos filtros com tubos perfurados sobre o fundo inclinado, a drenagem deve ser feita colocando-se o mangote de sucção no poço de sucção existente na caixa de entrada; caso seja insuficiente a remoção do lodo, deve-se seguir a instrução do item anterior.

Quanto à disposição dos despejos resultantes da limpeza do filtro anaeróbio, ela é feita em Estações de Tratamento de Esgotos, após prévia aprovação e regulamentação pelo órgão local responsável. Caso o sistema sanitário possua um leito de secagem, os despejos são lançados nele.


Para ler mais!

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS –  ABNT. NBR 7229 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. Rio de Janeiro, 1993.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS –  ABNT. NBR 13969 – Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro, 1997. 

4 comentários sobre “Dimensionamento de filtro anaeróbio – NBR 13969:1997

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