Como dimensionar o sumidouro: taxa de infiltração e área de absorção (NBR 17076 e NBR 13969)

O sumidouro é um poço de paredes permeáveis (tijolo furado, anéis perfurados ou pedra arrumada) que recebe o efluente do filtro anaeróbio e o deixa infiltrar no solo. Ele não trata: dispõe. Por isso só pode receber efluente já tratado, e o seu tamanho depende de quanto o solo do terreno consegue absorver por dia, medido em ensaio.

O que a norma pede

O anexo K da NBR 17076:2024 mantém o critério da NBR 13969:1997: a área de infiltração necessária é a contribuição diária dividida pela taxa máxima de aplicação do solo (K.3), que vem do ensaio de percolação do anexo N, feito na profundidade do sumidouro e convertido pela tabela N.1. A área que conta é a superfície lateral abaixo da geratriz inferior do tubo de entrada mais a do fundo (K.3.1.1); a própria norma avisa que o fundo é o que mais colmata, e por isso o projeto costuma desprezá-lo. O sumidouro não passa de 3,5 m de profundidade (K.3), tem diâmetro interno de pelo menos 1,00 m (K.3.1.6) e o fundo fica pelo menos 1,50 m acima do nível máximo do aquífero (K.1 e K.3.1.3; abaixo disso só com avaliação técnica da contaminação). Distâncias (K.3.1.5): 3 vezes o diâmetro, e no mínimo 3,00 m, do sistema de tratamento; 3,00 m entre sumidouros; 1,50 m de muros e obstáculos; 5 m de taludes com mais de 20°; 3,0 m de fundações. A distância de poços de captação de água a NBR 17076 remete ao seu item 5.1.2; a NBR 7229:1993 pedia 15,0 m entre o tanque séptico e poços freáticos ou corpos d'água (item 5.1 c). O efluente lançado tem de atender aos parâmetros do item K.2 (DBO abaixo de 120 mg/L ou remoção de 60 %, óleos e graxas abaixo de 20 mg/L, entre outros). Em solo arenoso, com taxa de percolação abaixo de 500 min/m, o sumidouro ganha uma camada filtrante de solo de 0,50 m em volta (K.3.2). Solo que não infiltra (argila densa, lençol alto) pede vala de infiltração ou outra disposição.

Passo 1: contribuição diária

$$C_d = N \times C$$

A mesma contribuição da fossa, da tabela de tipos de uso.

Passo 2: coeficiente de infiltração

$C_i$, em L/m²·dia (a norma escreve $T_{x.inf}$, em m³/m²·dia: 0,10 m³/m²·dia são 100 L/m²·dia), sai do ensaio de percolação do anexo N: pelo menos três cavas abertas com trado de 150 mm na cota de fundo do sumidouro, saturadas com água por 4 h (12 h em solo argiloso), depois enchidas com 0,15 m de água e lidas a cada 30 min até o rebaixamento estabilizar; a taxa de percolação, em min/m, é o intervalo dividido pelo rebaixamento (N.3.1). No sumidouro o ensaio é por camada de solo e o resultado é a média ponderada pelas espessuras (N.4). A tabela N.1 converte a taxa de percolação em taxa máxima de aplicação:

Ordens de grandeza por tipo de solo, só para antever o resultado (tabela 7 do anexo B da NBR 7229:1993, que já mandava confirmar pelo ensaio):

Passo 3: área de infiltração

$$A = \frac{C_d}{C_i}$$

com $A$ em m², $C_d$ em L/dia e $C_i$ em L/m²·dia.

Passo 4: geometria e quantidade

Área das paredes de um sumidouro cilíndrico de diâmetro $D$ e profundidade útil $h$ (abaixo da entrada):

$$A_{\text{paredes}} = \pi D h$$

De um sumidouro prismático de largura $B$, comprimento $L$ e profundidade $h$:

$$A_{\text{paredes}} = 2\,(B + L)\,h$$

A norma conta também o fundo (K.3.1.1), $\pi D^2/4$ ou $B \cdot L$; desprezá-lo é a favor da segurança. A norma exige uso alternado (K.3.1.8): pelo menos dois sumidouros, cada um com 100 % da área necessária (total $2A$), ou três, cada um com 50 % (total $1{,}5A$), trocando de sumidouro no máximo a cada seis meses para o solo de um descansar enquanto o outro trabalha; um só, apenas com justificativa. O UnMEP Slope aplica a mesma regra e estende o $1{,}5A$ a três ou mais. A distribuição entre os sumidouros é por caixa distribuidora de vazão (K.3.1.7).

Exemplo resolvido

A residência de padrão médio com 5 pessoas (650 L/dia), em solo cujo ensaio deu $C_i = 60$ L/m²·dia.

Passo 3: área de infiltração

$$\boldsymbol{A = \frac{C_d}{C_i}}$$$$A = \frac{650}{60} = 10{,}83 \text{ m}^2$$

Passo 4: dois sumidouros em alternância

Área exigida para o conjunto de dois:

$$\boldsymbol{A_{\text{conjunto}} = 2A}$$$$A_{\text{conjunto}} = 2 \times 10{,}83 = 21{,}67 \text{ m}^2$$

Dois sumidouros prismáticos de 1,50 × 2,00 m com 2,00 m de profundidade útil, sem contar o fundo:

$$\boldsymbol{A_{\text{paredes}} = 2\,(B + L)\,h}$$$$A_{\text{paredes}} = 2\,(1{,}50 + 2{,}00) \times 2{,}00 = 14{,}0 \text{ m}^2 \text{ cada}$$$$2 \times 14{,}0 = 28{,}0 \text{ m}^2 \geq 21{,}67 \text{ m}^2$$

Em cilíndricos, Ø 1,50 m (acima do 1,00 m mínimo) com 2,50 m úteis (abaixo dos 3,5 m):

$$\boldsymbol{A_{\text{paredes}} = \pi D h}$$$$A_{\text{paredes}} = \pi \times 1{,}50 \times 2{,}50 = 11{,}78 \text{ m}^2 \text{ cada}$$

23,56 m² os dois: também atende. Os dois ficam a pelo menos 3,00 m um do outro e do filtro.

Como o UnMEP Slope calcula

O cartão Sumidouro (SM1) abre a janela Sumidouro:

1. Contribuição Diária vem da soma das contribuições da esteira, editável.
2. Coeficiente de Infiltração (L / m² x dia) é obrigatório: sem ele a área mínima fica em ∞.
3. Área Mínima Calculada do Sumidouro = $C_d / C_i$.
4. Quantidade de Sumidouros (2 a 10) define a área exigida do conjunto, mostrada como Área adotada segundo item 3.1.8 da NBR 17076 (na norma é o item K.3.1.8): $2 \times A$ com 2 sumidouros e $1{,}5 \times A$ com 3 ou mais.
5. Considerar Área do Fundo? (de fábrica Não), Tipo de Geometria (Prismática com Largura, Comprimento e Profundidade, ou Circular com Diâmetro Ø e Profundidade) dão a Área Adotada do Sumidouro: paredes (mais o fundo, se marcado) vezes a quantidade. Abaixo da área exigida aparece A área adotada está abaixo da mínima..
6. Aplicar Familias insere UnMEP_PH_ESG_Sumidouro Circular com Anel de Concreto ou Sumidouro Retangular Moldada in Loco onde você clicar, gravando profundidade útil, largura e comprimento. O Slope não confere o diâmetro mínimo de 1,00 m, a profundidade máxima de 3,5 m, a distância ao aquífero nem as distâncias a poços e fundações: isso é do projeto.

Passo a passo no plugin: Como dimensionar fossa, filtro e sumidouro? e Como aplicar as famílias do tratamento no projeto?.

Perguntas frequentes

Qual o tamanho do sumidouro para 5 pessoas? Depende do solo. Com 650 L/dia e coeficiente de 60 L/m²·dia, 10,83 m² de parede: um poço de Ø 1,50 m com 2,50 m de profundidade, e a norma exige dois em alternância (K.3.1.8 da NBR 17076:2024).

O que é o ensaio de percolação? Cavas na cota do fundo do sumidouro, saturadas com água por horas, em que se mede o tempo de rebaixamento do nível (anexo N da NBR 17076:2024). Ele dá a taxa de percolação do solo do terreno, convertida em taxa de aplicação pela tabela N.1; sem ele o sumidouro é chute.

Sumidouro pode ficar perto do poço? Não. O item 5.1.2 da NBR 17076:2024 fixa as distâncias horizontais mínimas de todo o sistema de tratamento: 15,0 m de poços freáticos e de corpos d'água, 3,0 m da rede pública de água, 3,0 m de árvores com raízes que interfiram, 1,5 m de limites do terreno, construções e ramal predial de água, e 3,0 m entre o tratamento e o sumidouro ou a vala. O fundo fica 1,50 m acima do nível máximo do aquífero (K.3.1.3). Se o lençol é alto, use vala de infiltração ou outra disposição.

Sumidouro trata o esgoto? Não. Ele só infiltra. Esgoto bruto num poço é fossa negra, proibida; o sumidouro vem sempre depois da fossa e do filtro, e o efluente tem de cumprir os parâmetros do item K.2.

Fontes

• ABNT NBR 17076:2024, Sistemas de tratamento individual de esgoto sanitário: projeto, construção e operação (anexo K, itens K.1 a K.3.2; anexo N, tabela N.1 e itens N.3.1 e N.4).
• ABNT NBR 13969:1997, Tanques sépticos: unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos: projeto, construção e operação (norma anterior; item 5.3 e anexo A).
• ABNT NBR 7229:1993, Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos (item 5.1, distâncias; anexo B, tabela 7 de coeficientes por solo).
• Jordão, E. P.; Pessôa, C. A. Tratamento de Esgotos Domésticos. ABES, 8ª ed., 2017.