UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

Departamento de Engenharia Civil

Escola de Minas

Isabela Carvalho Machado

Lidiane de Castro Leite

RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA A UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA (ETA)

Ouro Preto

2015

Isabela Carvalho Machado

Lidiane de Castro Leite

RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA A UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA (ETA)

Relatório apresentado à disciplina Saneamento Urbano - CIV640, da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto.

Orientador: Prof. Aníbal da Fonseca Santiago.

Ouro Preto

2015

Introdução

O relatório a seguir objetiva explicitar os conhecimentos adquiridos na vista

técnica realizada na Estação de Tratamento de Água Itacolomi no dia 8 de Abril de

2015, onde os alunos da disciplina Saneamento Urbano da Universidade Federal de

Ouro Preto foram recebidos pelo Engenheiro Civil Luciano, funcionário do SEMAE e

responsável por esta unidade.

Este relatório será composto de seis etapas, sendo elas respectivamente:

dados básicos da estação de tratamento em estudo, descrição das etapas de

tratamento de água realizadas no local, croqui do layout da estação, considerações

para melhoria da fachada e do paisagismo da estação, considerações finais e

referências bibliográficas.

Dados da Estação de Tratamento de Água

Inaugurada no ano de 2006, A Estação de Tratamento de Água Itacolomi está

localizada na cidade de Ouro Preto/MG e está inserida em uma Área de

Preservação Ambiental – do Parque Estadual do Itacolomi. Esta é uma das seis

estações existentes no município e é uma das maiores, uma vez que abastece 50%

da cidade.

Atualmente a ETA conta com aproximadamente dez funcionários trabalhando

no turno de 12/36 nas funções de operador, vigia, supervisor de controle de

qualidade, engenheiro civil, técnico químico, químico e um responsável pela

manutenção.

Figura 1: Placa da ETA Itacolomi.

A captação de água é feita em um manancial da Bacia Hidrográfica do

Doce/Sub-bacia Piranga/Rio Itacolomi, cuja capacidade é de Q7,10 (vazão mínima

de sete dias de duração e dez anos de tempo de recorrência). A água bruta é

considerada de qualidade, precisando de pequenas correções para se adequar aos

parâmetros exigidos pelo Ministério da Saúde, e a disponibilidade hídrica do

manancial é boa.

No período de seca, a água chega até a ETA já com a turbidez bastante

próxima à ideal, acarretando uma maior agilidade no processo de tratamento desta

água. O índice de turbidez da água bruta é de 0,75uT e o da água tratada é de

0,65uT. Apenas em períodos de chuvas fortes é que se torna necessário a utilização

de produtos químicos no processo de tratamento, para corrigir uma pequena

elevação no índice de turbidez.

A estação de tratamento em estudo foi projetada para atender a uma vazão

de 60 L/s, porém, hoje trabalha com uma sobrecarga, que chega a totalizar uma

vazão de 80 L/s. Esta vazão da água tratada não varia sazonalmente, a não ser em

raras exceções de escassez de água. A ETA trabalha atualmente produzindo 300

litros de água por segundo.

O sistema de tratamento é considerado tipo convencional e a estrutura da

estação é basicamente em concreto e outros revestimentos. O sistema convencional

caracteriza-se nas seguintes etapas: coagulação, floculação, decantação, filtração e

desinfecção, que serão descritas a seguir.

Captação

A captação da água é superficial e é feita por uma barragem de elevação de

nível que, com o auxílio de uma grade – colocada para impedir que objetos maiores

entrem na tubulação (adutora) –, leva a água até a ETA por gravidade.

Para realizar a limpeza da captação, um grande registro é aberto para dar a

descarga de fundo e retirar os sedimentos que vão alojando no fundo da barragem

elevatória. Existe também um vertedouro que garante a vazão ecológica

recomendada por lei. As Figuras 2 e 3 a seguir mostram o processo de captação de

água da ETA Itacolomi.

Figura 2: Manancial.

Coagulação - Mistura Rápida

Nesta etapa, a água que chega diretamente da captação passa por uma caixa

de areia, onde as partículas de finos vão se decantando no fundo e, ao entrar neste

local, a água recebe nas dosagens e no tempo correto o Geocálcio, que auxilia na

correção do PH.

A Unidade de Mistura Rápida conta com o medidor Parshall que, através de

sensor a laser, capta a altura da água e através de uma fórmula matemática é

calculada a vazão que está chegando à ETA.

Após a passagem da água pelo medidor Parshall, bem na mudança de

regime (água + movimento), ocorre a adição de coagulantes como Policloreto de

Alumínio (PAC), que irá auxiliar na próxima etapa do sistema. Para determinar a

dosagem correta do coagulante é realizado periodicamente o Jartest (instrumento

para ensaios). As Figuras 4 e 5 mostram a caixa de areia e o medidor Parshall,

respectivamente.

Figura 3: Grade da captação.

Figura 4: Caixa de areia. Figura 5: Medidor Parshall

Floculação

Nesta etapa, após a adição de coagulantes, as partículas começam a se

chocar umas nas outras e a se unir nos vinte e seis floculadores que operam com a

variação gradual de gradiente - níveis e tamanhos diferentes para garantir que a

água se movimente em vários sentidos, estimulando a união destas partículas. A

água passa de um floculador para o outro pela parte inferior, numa profundidade de

aproximadamente 3,10 metros. As Figuras 6 a 8 mostram os floculadores da ETA

Itacolomi.

Figuras 6, 7 e 8 : Floculadores.

Figura 9: Canal de seção variável. Figura 10: Tanque de decantação 1. Figura 10: Tanque de decantação 1.

Decantação

A etapa de decantação Inicia-se com a água percorrendo um canal de sessão

variável e logo após passando pela cortina de distribuição (madeira), processo que

permite que a água entre nos dois decantadores de forma uniforme. A entrada da

água é feita com uma velocidade pré estabelecida através de furos de sessão

retangular que percorrem todo o canal citado, propiciando a sedimentação das

partículas ao fundo. Esta cortina de distribuição citada anteriormente também possui

a função de dar suporte à formação da camada biológica, que auxilia no processo de

desinfecção da água.

Para se fazer a limpeza deste local, a cada três meses é feita uma descarga

e, para agilizar este processo existe uma calha de coleta de 20 centímetros em toda

a extensão do canal. Após a retirada de toda a água remove-se manualmente os

materiais decantados com o auxílio de enxada. Esta limpeza se faz necessária não

só em função dos sedimentos que são depositados no fundo, mas também para a

limpeza da cortina de distribuição.

Para a realização desta manobra, a ETA Itacolomi conta com dois canais de

sedimentação, enquanto um está em manutenção e limpeza, o outro está operando

normalmente. O decantador tem as dimensões de 2,50 metros de largura, 5 metros

de comprimento até a viga e 4,10 metros de altura, de forma que a água é captada

pela parte de cima e levada para a etapa de Filtração. O período médio de retenção

da água nesses tanques é de três horas. As Figuras 9 a 12 demonstram o processo

de decantação.

Filtração

De forma descendente, a água passa por várias camadas filtrantes,

compostas por areias de granulometria variada, onde ocorre a retenção dos flocos

menores que não ficaram nas etapas anteriores, o que torna a água livre das

impurezas.

As etapas de floculação, decantação e filtração recebem o nome de

clarificação. Nesta fase, todas as partículas de impurezas são removidas deixando a

água límpida. Para garantir a potabilidade da água e torna-la pronta para ser

utilizada, após a clarificação é feita a desinfecção.

Foi observado que os cinco filtros trabalham com níveis de água diferentes,

que os tanques desta etapa sofreram alterações ao longo dos anos e são visíveis as

infiltrações. As figuras 13 e 14 mostram dois dos cinco tanques de filtração

presentes na ETA Itacolomi.

Figura 12: Calhas de coleta. Figura 11: Tanque de decantação 2.

Figura 15: Tanques de desinfecção.

Desinfeção

Esta etapa consiste na adição de hipoclorito de sódio na água clarificada.

Este produto é utilizado para desativação de microrganismos presentes na água,

que não foram retidos nas etapas anteriores. O cloro é aplicado em forma líquida

numa proporção que varia de acordo com a qualidade da água e também com o

cloro residual que se deseja manter na rede de abastecimento. A etapa de

desinfecção é considerada indispensável para a potabilidade da água que logo após,

é direcionada para a estação elevatória, onde a água potável é lançada na rede de

distribuição da cidade. A Figura 15 mostra o local onde ocorre a desinfecção que, no

caso da ETA Itacolomi, é confinado.

Figura 13: Tanque de filtração. Figura 14: Tanque de filtração.

Sistema de Distribuição

A água tratada sai da ETA, é encaminhada para as redes de distribuição e,

em seguida, vai para os reservatórios de distribuição, que são: Reservatório Santa

Cruz, Caixa 600 - Vila dos Engenheiros, UPA, Morro São João, Caixa 3 – Morro São

Sebastião, Piedade e Vila Itacolomi. Posteriormente, os reservatórios citadados

abastecem os seguintes bairros: Jardim Itacolomi, Pocinho, Nossa Senhora do

Carmo, Novo Horizonte, Lagoa, Bauxita, Morro do Cruzeiro, Vila Aparecida, Santa

Cruz, Vila dos Engenheiros, Vila Operária, uma parcela de Saramenha e outra

pequena parcela do Padre Faria.

A tubulação utilizada desde a captação até a distribuição da água é composta

por vários materiais, como ferro fundido, PVC, polietileno e amianto e já se tem

previsão para a substituição de alguns trechos que ainda utilizam materiais

obsoletos.

Croqui do layout da ETA

Para melhor esclarecimento da disposição dos tanques e da localização de

todas as etapas realizadas na ETA Itacolomi, segue o croqui contendo o layout da

estação na Figura 16.

Considerações para melhoria da ETA

Durante a visita técnica algumas inadequações presentes na ETA Itacolomi

foram notadas, portanto serão descritas a seguir sugestões para melhorar a estação

como um todo.

Na rua de acesso foi verificada a presença de entulhos nas margens da

estrada e como a ETA se encontra em uma Área de Preservação Ambiental (APA),

espera-se que seja gerado o mínimo de impacto ambiental possível no seu entorno.

Através da análise das Figuras 16 a 18 nota-se a necessidade de

manutenção na fachada da edificação que abriga os laboratórios, uma vez que sua

pintura já está descascando. O telhado atual, feito de telhas de fibro-cimento,

compromete o conforto térmico e acústico da edificação. Portanto, sugere-se que as

Figura 16: Croqui da ETA Itacolomi.

telhas presentes sejam substituídas por telhas de barro e que no novo telhado sejam

previstas calhas para direcionar a água da chuva.

Figuras 16, 17 e 18: Fachadas da ETA Itacolomi.

Algumas adaptações seriam significativas para melhor recepcionar os

visitantes na estação e para gerar mais conforto e segurança aos próprios

funcionários. A demarcação de vagas para um pequeno estacionamento ajudaria a

organizar o espaço da rua e a melhoria da estrutura da sala de apresentação, com a

disponibilização de um projetor, tornaria as visitas à estação mais didáticas.

A acessibilidade da ETA também é de suma importância para garantir a

segurança dos visitantes e funcionários. A edificação deveria contar com rampas e

piso podotátil, bem como o caminho de acesso à captação deveria contar com

corrimãos para se evitar acidentes.

A fim de manter a vegetação nativa da APA, não são necessárias

modificações no paisagismo existe no local. As Figuras 19-24 demonstram que o

entorno imediato à ETA já é bastante vegetado, sendo necessário apenas a não

interferência na paisagem natural.

Figuras 19-24: Entorno imediato à ETA Itacolomi.

Entretanto, as mudanças mais necessárias no local são definitivamente

relacionadas ao processo de tratamento de água em si. Notou-se que nem todos os

itens previstos no projeto são seguidos atualmente, portanto sugere-se a adequação

da ETA para as medidas previstas.

Considerações finais

O minicípio de Ouro Preto cresceu de maneira desordenada, portanto o

SEMAE enfrenta barreiras políticas e históricas, além da falta de estrutura

adequada, por não possuir a micro medição e a macro medição e haver dificuldades

em sua implementação. Tais medições existem com a finalidade de determinar os

parâmetros da qualidade da água na rede de distribuição e a vasão daquele sistema

em vários pontos da rede.

O fato de ainda não se ter a macro medição impede que o SEMAE venha a

ter a micro medição, hidrômetros nas edificações, e por isso a cobrança gira em

torno de uma taxa única para todos os cidadãos. Seria através da micro medição

que se tornaria possível aferir e cobrar o consumo de água dos clientes. Também

devido à falta de medições na rede não se pode mensurar o percentual

desperdiçado no sistema após a saída da ETA, sendo assim, o consumo diário de

água por habitante pode ser bem menor do que o estimado.

O SEMAE estima que o consumo médio de água é de 450L/dia por habitante,

um número bastante expressivo visto que a Organização Nacional de Saúde (ONS)

recomenda 200L/dia, mas já se fala em apenas 90L/dia. O horário de funcionamento

da ETA é de 24h/dia, salvo em condições de manutenção, devido a esse elevado

consumo de água no município.

Em 2011, a ETA Itacolomi passou por diversas reformas e adaptações em

seu prédio, onde o piso foi trocado, a edificação foi pintada e pequenos ajustes

foram feitos nos floculadores, visto que a estação está operando com sobrecarga.

Além disso, os laboratórios sofreram adequações e receberam equipamentos que

auxiliam no manejo e na adição de produtos químicos nas fases de tratamento da

água, como é o caso do Jartest e equipamentos ligados à análise microbiológica da

água. Estas análises agora são realizadas na própria ETA, garantindo ainda mais a

qualidade da água que abastece uma grande parcela da cidade.

Durante a visita o Eng. Luciano citou por várias vezes as medidas previstas

em projeto para a execução da ETA, porém, ao conferirmos in loco, várias medidas

não eram condizentes com as de projeto, o que de certa forma interfere e

compromete o funcionamento da estação.

Ressalta-se que já existe no município de Ouro Preto o projeto para adequar

a rede de distribuição de água, e a partir daí passar a tarifar o consumo.

Referências bibliográficas

Agência Nacional de Águas. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/atlas/

forms/analise/Geral.aspx?est=8>. Acesso em: 18/04/2015.

BARROS, Raphael T. de V. et all. Saneamento. Belo Horizonte: Escola de

Engenharia da UFMG, 1995. 221p. (Manual de saneamento e proteção ambiental

para os municípios, 2).