BRPI1002025A2 - método de tratamento de esgoto doméstico secundário para reúso em fins não potáveis - Google Patents

Abstract

MéTODO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DOMéSTICO SECUNDáRIO PARA REúSO EM FINS NãO POTáVEIS. Patente de Invenção para uma técnica que tem por objetivo não utilizar água potável, oriunda da distribuição pública, nas bacias sanitárias. A idéia é tratar a água, vinda dos chuveiros e lavabos (2), com cloradores flutuantes (4) em reservatórios isolados (3) (5) intermediados por filtro de areia (6) usado para tratar piscinas. Uma vez tratada, a água será usada para alimentar as bacias sanitárias (14). Com isso se economiza a água gasta nas descargas, gerando economia aos usuários, além dos benefícios ambientais de um uso mais consciente deste bem.

Description

Relatório Descritivo

"MÉTODO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DOMÉSTICO SECUNDÁRIO PARA REÚSO EM FINS NÃO POTÁVEIS"

A presente patente de invenção é uma técnica que tem por objetivo não utilizar água potável, oriunda da distribuição pública, nas bacias sanitárias ou outros fins não potáveis, como vassoura hidráulica ou rega de plantas. Com isso se economiza a água gasta nas descargas, gerando economia aos usuários, além dos benefícios ambientais de um uso mais consciente deste bem.

Atualmente existem estações compactas de tratamento que objetivam tratar o esgoto secundário para reusar a água principalmente em bacias sanitárias. Elas costumam diferir razoavelmente uma da outra, de acordo com a empresa fornecedora. Normalmente elas possuem um filtro biológico, um filtro de areia de superfície livre e cloração ao final. O problema principal destas estações é que elas são bastante caras, desestimulando assim sua aquisição para reduzir o consumo de água.

Tendo em vista esse problema e no propósito de superá-los, foi desenvolvido um novo método de tratamento de esgoto secundário, objeto da presente patente, cuja idéia é tratar a água, vinda dos chuveiros e lavabos, também chamado de esgoto secundário, com cloradores flutuantes e filtros de areia usados para tratar piscinas. Uma vez tratada, segundo o detalhamento descrito abaixo, a água poderá ser usada para alimentar as bacias sanitárias.

Utilizando-se de equipamentos existentes no mercado, cada pessoa poderá montar sua estação compacta de tratamento, segundo este método, gastando muito menos que as atuais existentes no mercado. Outra vantagem é que através deste método pode-se dimensionar estações para diferentes números de usuários, enquanto as estações convencionais trabalham com uma variabilidade muito menor e somente para edificações com altos índices de utilização.

A figura 1 apresenta um esquema simplificado do funcionamento do método a que este pedido de patente se refere. Como nos métodos tradicionais de tratamento de esgoto para reuso, inicialmente, há coleta separada dos efluentes oriundos dos chuveiros e lavabos dos banheiros. Normalmente, esses efluentes se juntam numa caixa sifonada e se encaminham para um tubo de queda. Este tubo de queda, normalmente, recebe os efluentes oriundos das bacias sanitárias. Em edificações onde forem implantadas o reuso proposto, é preciso que haja tubos de edificações onde forem implantadas o reuso proposto, é preciso que haja tubos de queda distintos para bacias sanitárias (16) e as outras instalações hidráulicas. Em outras palavras, é preciso separar o esgoto secundário (oriundo de ralos de chuveiro, de coleta de água de piso, lavabos, tanques ou máquina de lavar) do esgoto primário (oriundo das bacias sanitárias e mictórios). Uma vez separados, o esgoto primário segue o caminho normal para a rede pública de coleta de esgoto(1), passando pela caixa de inspeção e todos os dispositivos padrões de coleta de esgoto em edificações convencionais. Em casas ou prédios que não tenham rede de coleta de esgoto público, os efluentes das bacias sanitárias (16) seguirão para as fossas sanitárias normalmente.

O esgoto secundário, que não teve o menor contato com o esgoto primário, será conduzido pelo seu tubo de queda até o subsolo, onde será levado por tubos (2) até a cisterna de tratamento (3). Neste reservatório o esgoto receberá tratamento químico através de desinfecção com cloro. O cloro será aplicado através de cloradores flutuantes (4) que devem ter seu estoque de tabletes de cloro repostos regularmente. A quantidade de cloro a ser aplicado nos cloradores flutuantes é proporcional ao volume dimensionado para seus reservatórios. Já estes são dimensionados de acordo com o número de usuários da edificação. Em geral 30 litros por pessoa-dia é o suficiente para alimentar suas bacias sanitárias (16), mas pode ser necessário estudo detalhado dependendo da utilização da edificação. Como de praxe no dimensionamento de reservatórios convencionais, o reservatório superior (5) deve ser dimensionado para o volume equivalente ao consumo diário enquanto o reservatório inferior (3) deve ser dimensionado para uma vez e meia o consumo diário.

Ao reservatório inferior deve ser aplicado 13 gramas de cloro por metro cúbico. Após o primeiro tratamento químico do efluente, este será bombeado até o reservatório superior de água de reuso (5), passando antes por um filtro de areia (6) semelhante aos utilizados em piscinas. No reservatório superior de água de reuso (5) deve-se aplicar 7 gramas de cloro por metro cúbico.

É importante o bom dimensionamento do filtro de areia (6), responsável por retirar a turbidez e manter a qualidade aceitável para sua utilização nas bacias sanitárias (16). Será adotado como critério de projeto, uma área de 80 cm2 de superfície de areia para cada usuário da edificação. O filtro de areia utilizado deve ter uma área filtrante equivalente ou menor valor superior ao calculado. No caso de não haverem filtros com área filtrante nos valores calculados, deve ser montado uma bateria de filtros em paralelo, como mostra a figura 2, de forma que totalizem a área dimensionada(Atotai=A1+A2). Um detalhe construtivo que evita o desperdício de cloro na cisterna de tratamento é a divisão desta através de dois septos (7), em um quinto de sua largura no septo de baixo e na metade no septo de cima. Desta forma, quando o efluente estiver escoando pelo ladrão, o que pode ocorrer com freqüência, não se gastará muito do cloro destinado a desinfetá-lo.

É preciso que haja um bom dimensionamento dos reservatórios de água de reuso, de forma que a utilização desta seja otimizada. Um reservatório pequeno demais pode implicar em um uso excessivo de água tratada para as bacias sanitárias (16), enquanto reservatórios grandes demais são um custo desnecessário a implantação do sistema.

Um detalhe necessário para a implantação do sistema é a ligação da caixa d'água tratada convencional (13) com a caixa d'água de reuso intermediada por uma válvula de retenção (8). Esta ligação permite que haja alimentação de água para as bacias sanitárias (16) em momentos de manutenção do sistema de tratamento de água para reuso. A válvula de retenção (8) é importante para que o fluxo ocorra apenas da caixa d'água tratada para a caixa d'água de reuso. Apesar de tratada, a água de reuso não tem os padrões de qualidade para potabilidade, e o seu contato com a água de abastecimento público poderia contaminá-la. O nível d'água deste reservatório deve ser superior ao da caixa d'água tratada. Desta forma o processo de alimentação do reservatório de reuso pelo reservatório convencional será otimizada, ou seja, apenas em caso de real necessidade haverá a alimentação de água tratada para as bacias sanitárias (16).

Nos reservatórios superior e inferior de água de reuso, deve haver uma chave bóia automática (9), que irá acionar ou desligar sua bomba de recalque (14) sempre que o reservatório atingir determinado nível (10), permitindo assim sua alimentação automatizada. No reservatório superior ele será acionado quando precisar ser cheio e desligado quando plenamente cheio. Na cisterna de tratamento (3) ele desligará automaticamente a bomba ao atingir um nível crítico (11), evitando assim que esta funcione a seco. Importante destacar que a chave da cisterna de tratamento não deve acionar a bomba, esta função será feita apenas pela chave do reservatório superior. Não haverá problema de transbordamento da cisterna porque ao atingir determinado nível elevado, o excesso de água irá para a rede de esgoto através do ladrão (12).

O procedimento de iniciação do sistema exige que ambos os reservatórios, o superior e o inferior, estejam cheios. Isto pode ser feito com a abertura de chuveiros e/ou lavabos até que o reservatório inferior, inicialmente esteja cheio para então iniciar o bombeamento para o reservatório superior, inundando o filtro de areia e expulsando o ar da tubulação de recalque (14).

O filtro de areia deve ter um registro em sua saída de forma a poder realizar sua manutenção sem que toda ou parte da água do reservatório superior se perca. A bomba de recalque também deve possuir registros para seu fechamento antes de sua entrada e após sua saída pelos mesmos motivos.

Por fim, é importante lembrar que o filtro de areia terá também uma ligação com a rede de esgoto (1), para onde deve seguir a água de lavagem do mesmo. A lavagem do filtro deve ser feita sempre que observada o excesso de pressão em seu piezômetro.

Claims (6)

1.

"MÉTODO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DOMÉSTICO SECUNDÁRIO PARA REÚSO EM FINS NÃO POTÁVEIS" é compreendido por utilização de cloradores flutuantes (4) em série com filtro de piscinas (6).

O esgoto secundário (2) é armazenado na cisterna de tratamento (3) que dispõe de septos de otimização (7) e chave-bóia (9).

Dali, o esgoto parcialmente desinfetado será recalcado até o reservatório superior de água de reuso (5) passando antes pelo filtro de areia (6).

A bomba de recalque (14) é acionada pela chave-bóia do reservatório superior (5) e protegido de trabalhar a seco pela chave (9) da cisterna de tratamento (3).

O filtro (6) deverá ter um ramal que o conecte a rede de esgoto (1) e um ramal que o leve a tubulação de recalque de água de reuso (14). O reservatório superior (5), que proverá a desinfecção complementar da água de reuso por clorador flutuante (4), deverá ter uma ligação hidráulica com o reservatório de água tratada (13) pela distribuidora pública. Esta conexão precisa ser complementada com uma válvula de retenção (8) de forma que só haja escoamento do reservatório de água tratada (13) para o reservatório de água de reuso (5), e nunca o contrário. Esta ligação precisa estar abaixo do nível de acionamento (15) da bomba do reservatório de água tratada (13). O reservatório superior (5) irá alimentar todas as bacias sanitárias (16) para o qual foi dimensionado.