Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma...

25
Í N D I C E 1. MEMORIAL DESCRITIVO ...................................................................................................... 3 1.1. Introdução............................................................................................................................. 3 1.2. Estudo de Concepção ........................................................................................................... 3 1.2.1. Introdução ao Estudo ..................................................................................................... 3 1.2.2. Descrição do Sistema Existente .................................................................................... 3 1.2.3. Objetivos do Estudo Técnico ........................................................................................ 4 1.2.4. Condições da Água Existente........................................................................................ 4 1.2.5. Escassez de Água em Épocas de Estiagens ................................................................... 4 1.2.6. Pesquisa e a Definição de Mananciais Existentes ......................................................... 4 1.2.7. Descrição do Sistema Proposto ..................................................................................... 5 1.3. Estação de Tratamento de Água – ETA ............................................................................... 5 1.3.1. Coagulação .................................................................................................................... 6 1.3.2. Floculação ..................................................................................................................... 7 1.5.3. Decantação .................................................................................................................... 7 1.3.4. Filtração ......................................................................................................................... 8 1.3.5. Correção de pH.............................................................................................................. 9 1.3.6. Desinfecção ................................................................................................................. 10 1.3.7. Tanque de Contato e Armazenamento ........................................................................ 10 1.3.8. Casa de Química.......................................................................................................... 10 1.3.8.1. Projeto ...................................................................................................................... 10 1.3.8.2. Fundações e estrutura ............................................................................................... 11 1.3.8.3. Paredes ..................................................................................................................... 11 1.3.8.4. Revestimentos .......................................................................................................... 12 1.3.8.5. Cobertura .................................................................................................................. 12 1.3.8.6. Aberturas .................................................................................................................. 12 1.3.8.7. Instalações ................................................................................................................ 12 1.3.8.8. Pintura ...................................................................................................................... 16 1.3.9. Drenagem dos Efluentes e Vala de Infiltração ............................................................ 16 1.4. Locação da Obra................................................................................................................. 16 1.5. Escavações ......................................................................................................................... 16 1.6. Preparo do Leito para Assentamento da Tubulação ........................................................... 17 1.7. Assentamento da Tubulação............................................................................................... 17 1.8. Aterro das Valas ................................................................................................................. 17 1.9. Desinfecção dos Tubos Assentados ................................................................................... 17 1.10. Instalação da Rede Elétrica .............................................................................................. 18 2. MEMORIAL DE CÁLCULO ................................................................................................... 19 2.1. Objetivos ............................................................................................................................ 19 2.2. Especificações das tubulações ............................................................................................ 19 2.3. Metodologia para a Determinação das Vazões de Projeto ................................................. 19 2.3.1. População atual (Po).................................................................................................... 19 2.3.2. População de Projeto ................................................................................................... 19 2.3.3. Consumo Médio “per capita” ...................................................................................... 20 2.3.4. Consumo Médio por Economia................................................................................... 20 2.3.5. Variações de Consumo ................................................................................................ 20 2.3.5.1. Variações Diárias ................................................................................................. 20 2.3.5.2. Variações Horárias ............................................................................................... 20 2.3.6. Vazão Média de Consumo .......................................................................................... 21 2.3.7. Vazão Máxima Diária ................................................................................................. 21

Transcript of Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma...

Page 1: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Í N D I C E

1. MEMORIAL DESCRITIVO ...................................................................................................... 3 1.1. Introdução ............................................................................................................................. 3

1.2. Estudo de Concepção ........................................................................................................... 3

1.2.1. Introdução ao Estudo ..................................................................................................... 3 1.2.2. Descrição do Sistema Existente .................................................................................... 3 1.2.3. Objetivos do Estudo Técnico ........................................................................................ 4 1.2.4. Condições da Água Existente ........................................................................................ 4 1.2.5. Escassez de Água em Épocas de Estiagens ................................................................... 4 1.2.6. Pesquisa e a Definição de Mananciais Existentes ......................................................... 4 1.2.7. Descrição do Sistema Proposto ..................................................................................... 5

1.3. Estação de Tratamento de Água – ETA ............................................................................... 5 1.3.1. Coagulação .................................................................................................................... 6

1.3.2. Floculação ..................................................................................................................... 7

1.5.3. Decantação .................................................................................................................... 7

1.3.4. Filtração ......................................................................................................................... 8

1.3.5. Correção de pH .............................................................................................................. 9

1.3.6. Desinfecção ................................................................................................................. 10

1.3.7. Tanque de Contato e Armazenamento ........................................................................ 10 1.3.8. Casa de Química .......................................................................................................... 10

1.3.8.1. Projeto ...................................................................................................................... 10

1.3.8.2. Fundações e estrutura ............................................................................................... 11 1.3.8.3. Paredes ..................................................................................................................... 11

1.3.8.4. Revestimentos .......................................................................................................... 12

1.3.8.5. Cobertura .................................................................................................................. 12

1.3.8.6. Aberturas .................................................................................................................. 12

1.3.8.7. Instalações ................................................................................................................ 12

1.3.8.8. Pintura ...................................................................................................................... 16

1.3.9. Drenagem dos Efluentes e Vala de Infiltração ............................................................ 16 1.4. Locação da Obra ................................................................................................................. 16

1.5. Escavações ......................................................................................................................... 16

1.6. Preparo do Leito para Assentamento da Tubulação ........................................................... 17 1.7. Assentamento da Tubulação ............................................................................................... 17 1.8. Aterro das Valas ................................................................................................................. 17

1.9. Desinfecção dos Tubos Assentados ................................................................................... 17 1.10. Instalação da Rede Elétrica .............................................................................................. 18

2. MEMORIAL DE CÁLCULO ................................................................................................... 19 2.1. Objetivos ............................................................................................................................ 19

2.2. Especificações das tubulações ............................................................................................ 19 2.3. Metodologia para a Determinação das Vazões de Projeto ................................................. 19

2.3.1. População atual (Po) .................................................................................................... 19 2.3.2. População de Projeto ................................................................................................... 19 2.3.3. Consumo Médio “per capita” ...................................................................................... 20 2.3.4. Consumo Médio por Economia................................................................................... 20 2.3.5. Variações de Consumo ................................................................................................ 20

2.3.5.1. Variações Diárias ................................................................................................. 20 2.3.5.2. Variações Horárias ............................................................................................... 20

2.3.6. Vazão Média de Consumo .......................................................................................... 21 2.3.7. Vazão Máxima Diária ................................................................................................. 21

Page 2: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

2

2.3.8. Vazão Máxima Horária ............................................................................................... 21 2.3.9. Vazão Média por Economia ........................................................................................ 22 2.3.10. Vazão de Cálculo ...................................................................................................... 22

2.4. Cálculo do Volume do Reservatório .................................................................................. 22 2.5. Dimensionamento do Sistema de Distribuição .................................................................. 22 2.6. Observações ....................................................................................................................... 23

2.7. Referências Bibliográficas ................................................................................................. 24

ANEXOS ........................................................................................ Erro! Indicador não definido.

Anexo 01 – Planilhas de Cálculo ............................................... Erro! Indicador não definido.

Anexo 02 – Planilhas de Custos ............................................. Erro! Indicador não definido.

Anexo 03 – Memorial de Plantas ............................................... Erro! Indicador não definido.

Page 3: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

3

1. MEMORIAL DESCRITIVO

1.1. Introdução

O Presente Projeto refere-se à instalação de um Sistema de Tratamento de Água, com a

finalidade de atender a demanda de consumo de água dos moradores das Linhas: Aguinhas,

Weber, Baixo Aguinhas, Antunes e Vila Brasil localizadas no Município de São Carlos/SC.

O Município de São Carlos localiza-se no extremo oeste de Santa Catarina a 45 km de

Chapecó e a 605 km de Florianópolis. O Município Possui uma área de 159 km² e as principais

atividades econômicas do município é o turismo, a agricultura e a pecuária.

A Água Bruta será captada do Rio Chapecó, sendo encaminhada para uma Estação de

Tratamento de Água – ETA. O objetivo deste sistema será de melhorar a qualidade da água

consumida, o nível de vida e a saúde destes moradores, uma vez que, a atual água consumida não

atende os padrões mínimos recomendados pela Organização Mundial de Saúde. O município

sente com frequência a falta de água, além de consumir água sem o devido tratamento, motivos

que levaram a instalação em curto prazo de um Sistema de Abastecimento de Água para o

Município. As etapas de execução deste sistema estão descritas a seguir.

1.2. Estudo de Concepção

1.2.1. Introdução ao Estudo

A necessidade de execução de um projeto de abastecimento de água nas localidades de

Linha Aguinhas, Weber, Baixo Aguinhas, Antunes e Vila Brasil partiu de uma necessidade da

prefeitura Municipal de São Carlos / SC, preocupada com o abastecimento de água destas

comunidades. Anteriormente a execução do projeto é preciso estudar os problemas surgidos e

também saber quais são as demandas da população relacionadas ao abastecimento de água.

O abastecimento atual das famílias e feito através de fontes individuais. Os principais

fatores para a solicitação do projeto são:

• O fornecimento de água é inferior ao volume necessário para abastecer à População;

• A água consumida não recebe nem um tipo de tratamento;

• Em levantamentos realizados na Região e Tendo em vista que o volume do rio é

suficiente para atender a demanda de consumo da população.

1.2.2. Descrição do Sistema Existente

No local não tem nem um tipo de abastecimento público de água, apenas abastecimento

por fonte superficiais e individuais em cada residência, ressaltando que estas não recebem nem

um tipo de tratamento.

Page 4: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

4

1.2.3. Objetivos do Estudo Técnico

O objetivo deste estudo técnico é mostrar algumas das dificuldades encontradas na hora

da elaboração do projeto. Resumem-se nos seguintes pontos apresentados:

• Condições da água existente.

• Escassez de Água em Estiagens.

• Pesquisa e a definição de mananciais abastecedores.

1.2.4. Condições da Água Existente

A água utilizada pelas residências é originada de fontes individuais, essa água não recebe

nem um tratamento e também não são conhecidas às condições em que se encontra essa água.

Podem estas estar contaminadas com agrotóxicos, pois a região em que se encontra os

consumidores é uma região agrícola, e devido ao mal uso de agrotóxicos e inseticidas em locais

indevidos, estas podem conter alguma contaminação. Nas residências o sistema de tratamento de

esgoto é feito de forma individual, com a utilização de fossas sépticas, filtros e sumidouros.

Apesar de este sistema ser muito eficiente algumas vezes devido à falta de manutenção adequada

e das fontes estarem muito próximas deste a água pode estar contaminado por coliformes.

1.2.5. Escassez de Água em Épocas de Estiagens

Nos últimos anos a região em estudo passou por muitas estiagens comprometendo o

abastecimento das residências, o que contribui para a diminuição na qualidade de vida dos

moradores já que a água é imprescindível para o ser humano.

1.2.6. Pesquisa e a Definição de Mananciais Existentes

Dentre as opções de Abastecimento de Água para Linhas Aguinhas, Alto Aguinhas,

Aguinhas Central e Linha Weber, citamos:

• Opção “I”: Captação de Água do Rio Chapecó com posterior tratamento físico-

químico;

• Opção “2”; Perfuração e Captação de Água de Poço Tubular Profundo (Poço

Artesiano);

Na opção “I”, a água oriunda do Rio Chapecó necessariamente deverá ser encaminhada

para uma Estação de Tratamento de Água (ETA) utilizando o processo físico-químico.

Citamos alguns pontos positivos e negativos desta alternativa:

Captação de Água Superficial do Rio Chapecó com ETA

Pontos Positivos Pontos Negativos

Page 5: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

5

- Manacial de captação com

boa vazão, Rio Chapecó.

- Alto valor de investimento da

Estação de Tratamento de

água;

- Possibilidade de Ampliação

do Sistema de Tratamento

Na opção “II”, Captação de água de Poço Tubular Profundo (Poço Artesiano), o líquido

deverá passar por um processo de tratamento, bem mais simplificado. Citamos alguns pontos

positivos e negativos desta alternativa:

Captação de Água de Poço Tubular Profundo

Pontos Positivos Pontos Negativos

- Tratamento de água com

processo simplificado

(desinfecção) com menos

investimento;

Dados de Perfuração de Poços

na Região não garante vazões

suficientes para atender a

demanda da população;

- ETA sendo de fácil operação e

manutenção;

Diante do exposto, consideramos a opção “I” – Captação de Água do Manancial Rio

Chapecó, como a mais viável devido a grande vazão que esta pode operar.

1.2.7. Descrição do Sistema Proposto

O objetivo do sistema proposto é que toda a população receba a quantidade de água

necessária, incluindo nos dias de máximo consumo, como também com a melhor qualidade.

As partes do sistema proposto são:

• Estação de Tratamento de Água (ETA);

• Casa de Química;

1.3. Estação de Tratamento de Água – ETA

Considerando seu baixo custo, sua alta durabilidade, sua resistência à corrosão, nenhuma

manutenção com pintura, sua boa estética e capacidade de expansão, resolveu-se construí-la em

fibra de vidro especial.

Neste tipo de ETA não se pode usar reservatório (caixas) com espessura comum que,

segundo as normas da ABNT e NBR 13210, varia entre 4 e 6mm para reservatórios comuns.

Neste caso, usaremos espessura com no mínimo 40% de reforço a mais que a normal.

A Estação de Tratamento de Água – ETA terá como vazão 20,0 m³/hora, podendo

funcionar 24 Horas Diárias.

Page 6: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

6

A Estação de Tratamento terá as seguintes unidades, na seqüência: Conforme Detalhe

anexo Planta 04

1. Coagulação;

2. Floculação;

3. Decantação;

4. Filtração;

5. Desinfecção;

6. Correção de pH;

7. Tanque de Contato.

Além destas unidades a ETA terá uma Casa de Química, onde serão manipulados os

produtos químicos a serem utilizados no tratamento. Conforme Detalhe anexo Planta 02

Para possibilitar uma boa Operação e Manutenção da Estação, iremos utilizar duas

fileiras de Tratamento, possibilitando a limpeza de cada uma delas individualmente sem paralisar

o funcionamento da ETA. Conforme Detalhe anexo Planta 02

A Estação será composta dos seguintes Tanques, na seqüência:

• Tanque de Coagulação e Floculação: Uma (01) unidade de 7.000 litros;

• Tanques de Floculação/Decantação: Duas (02) unidades de 7.000 litros cada,

totalizando 14.000 litros;

• Tanques de Decantação: Duas (02) unidades de 7.000 litros cada, totalizando

14.000 litros;

• Tanques de Filtração: Duas (02) unidades de 7.000 litros cada;

• Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros.

• Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque de 20.000 litros do Sistema

de Reservação;

A seguir estão descritas cada uma das Etapas do Processo de Tratamento.

1.3.1. Coagulação

A Água bruta captada do Rio Chapecó possui Cor e Turbidez bastante elevados, devido a

sólidos suspensos e dissolvidos. A variação da Cor e Turbidez dependem de vários fatores, mas,

principalmente, da precipitação pluviométrica (chuvas).

Esta Cor e Turbidez precisa ser removida, sendo necessária a introdução de um Produto

Químico (Sulfato de Alumínio), que tem como função, permitir com que os sólidos dissolvidos e

suspensos se aglomerem, formando os chamados “Flocos”.

Este Processo irá ocorrer dentro de um Tanque de Fibra de Vidro (reforçado) com

volume de 7,0 m³, apoiado sobre uma base de concreto armado.

A base de assentamento do tanque será de Concreto Traço 1 : 2 : 2,5 - fck 20 MPA, com

Armadura CA-50, 8.0 mm. Será usada também Forma de Compensado Resinado 12mm. A base

quadrada com 2,20 metros de lado e altura 0,10 metros.

Page 7: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

7

O tanque terá uma cortina na transversal da área, perfurada e de fibra de vidro com altura

de 0,80 metros do fundo. Os furos estarão distanciados 20 cm entre si e terão um diâmetro

nominal de 4,0 cm. O objetivo desta cortina será de permitir um turbilhonamento na parte

superior do tanque para ocorrer uma boa floculação, além de distribuir por todo fundo a

passagem e flocos. Conforme Detalhe anexo Planta 01

A preparação da solução contendo o Sulfato de Alumínio será dentro da Casa de Química

e, a introdução deste produto na água será feita através de bomba dosadora com regulagem de

vazão.

1.3.2. Floculação

A Etapa da Floculação consiste em permitir um tempo de detenção na Estação para que o

Polímero introduzido na água (iniciando o processo de Coagulação), forme flocos (aglomerados)

com peso próprio para decantarem (irem para o fundo). Este Processo irá ocorrer dentro do

mesmo tanque de coagulação já descrito anteriormente. Conforme Detalhe anexo Planta 01

A seguir o Cálculo do Tempo de Detenção da água no tanque de floculação:

Conforme Teste de jarros realizado, a formação do floco com agitação média/baixa,

ocorre em aproximadamente 18,0 minutos, ou seja, este é o tempo de detenção mínimo no

tanque de floculação.

Tempo de Detenção (Tdf) = a calcular

Volume Disponível (Vf) = 7.000 litros

Vazão de projeto (Qp) = 20.000 litros/hora

Tdf = Vf Td = _ 7.000 litros Td = 0,35 horas ou 21,0 minutos

Qp 20.000 litros/hora

Além deste tanque, existe possibilidade de ocorrer ainda o processo de floculação dentro

próximo tanque, aumentando ainda mais o tempo de detenção. Reservamos esta situação como

coeficiente de segurança para uma possível falha de operação da ETA.

1.5.3. Decantação

Nesta fase, os flocos formados e com peso próprio, irão decantar, depositando-se no

fundo do Decantador. A Água já bastante clarificada, fica na parte superior, sendo encaminhada

para o processo de Filtração.

O Sistema de Decantação será sub-dividido em duas unidades de tratamento em paralelo.

Cada uma das duas unidades terá o seguinte:

• Dois (02) Tanque de Decantação em Fibra de Vidro (reforçada) com volume de

7,0 m³, contendo no interior repartição de fibra de vidro (Conforme indicado na

planta 05/12), meia calha de coleta superior, Material hidráulico e base de

Page 8: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

8

assentamento quadrada de Concreto Traço 1 : 2 : 2,5 - fck 20 MPA com

Armadura CA-50, 6.3 mm e 2,20 m de lado e altura 0,15m; Conforme Detalhe

anexo Planta 01

A seguir o Cálculo do Tempo de Detenção da água no tanque de decantação:

Conforme Teste de jarros realizado, o tempo de decantação do floco é de

aproximadamente 40,0 minutos, ou seja, este é o tempo de detenção mínimo no tanque de

decantação.

Tempo de Detenção (Tdd) = a calcular

Volume Disponível (Vd) = 28.000 litros (4 x 7.000)

Vazão de projeto (Qp) = 20.000 litros/hora

Tdd = Vdd Td = _ 28.000 litros Td = 1,4 horas ou 84,0 minutos

Qp 20.000 litros/hora

Temos, portanto, certa folga no tempo de detenção, mas, utilizaremos este coeficiente

para permitir um possível aumento no tempo de detenção na floculação, entrando já no processo

de decantação. Além de termos certa segurança no caso de falha na Operação da ETA.

1.3.4. Filtração

Neste Processo, a água já clarificada vinda dos decantadores, ainda pode conter sólidos

suspensos e dissolvidos. Para reter estes possíveis sólidos, a água irá passar por um leito de

Carvão Ativado, Areia Graduada e Seixos Graduados.

Este processo de Filtração irá acontecer em duas (02) caixas, sendo uma para cada

unidade de decantação. Estas caixas serão de Fibra de Vidro (reforçado) com volume unitário de

7,0 m³. Este tanque deverá ser assentado sobre uma base de Concreto Traço 1 : 2 : 2,5 - fck 20

MPA, com Armadura CA-50, 8.0 mm. Será usada também Forma de Compensado Resinado

12mm. A base será quadrada com 2,20 metros e altura 0,15 metros. Conforme Detalhe anexo

Planta 01

O filtro funcionará de forma descendente e terá as seguintes camadas: 0,25m de Carvão

Ativado Vegetal, 0,25m de Areia Graduada com três diâmetros e 0,20m de Seixos rolados com

três granulometrias. Entre a camada de areia e seixo rolado será colocada uma camada torpedo

com 0,10 metros, importante camada para evitar a fuga de material filtrante.

O tanque terá um fundo falso com 0,20 metros de altura livre, sendo que na parte superior

teremos uma base de apoio das camadas filtrantes. Esta base de apoio será de fibra de vidro com

0,25 metros de altura, possuindo furos de uma polegada espaçados de 12,50 cm.

A altura filtrante total será de 0,80 metros:

• 0,25 metros de Carvão Ativado Vegetal;

• 0,25 metros de Areia (03 granulometrias);

Page 9: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

9

• 0,10 metros de Camada torpedo;

• 0,20 metros de Seixos Rolados.

O Carvão Ativado Vegetal tem como objetivo retirar da água o odor, sabor, cor, turbidez,

metais e outros elementos ou compostos químicos.

A areia tem como principal função reter sólidos suspensos e dissovidos, tirando a cor,

turbidez e matéria orgânica presente na água.

Os seixos rolados tem com função auxiliar na retenção de sólidos suspensos e dar

sustentação para as camadas superiores de areia e carvão.

Após alguns dias de uso, o filtro acumulará muitos resíduos de flóculos (gel) em sua

superfície onde impedirá gradativamente a passagem da água, então teremos que executar a

retrolavagem.

A Retrolavagem consiste na injeção de água no filtro no sentido contrário ao escoamento

normal, ou seja, injetaremos água tratada através de um Conjunto Motobomba de 5,0 CV com

Tubo PVC PBA Soldável CL 15 Pressão de Serviço 750 KPa ou 7,50 Kgf/cm² DE 110 mm que

terá uma vazão de 18 litros por segundo ou 64.800 litros por hora. O Tempo de Retrolavagem

depende do estado do filtro, mas, deve ficar na faixa de 15,0 minutos.

A água da retrolavagem do filtro será coletada por uma colha com largura 0,25 metros e

altura 0,15 metros, seguindo por uma tubulação de PVC de Esgoto até uma vala de retenção e

infiltração. Após o processo de retrolavagem o filtro estará pronto para operar novamente.

O processo de filtração terá uma área superficial (Af) de filtração de aproximadamente

3,15m². A Taxa de Filtração (Tx) na situação proposta com as camadas de Carvão Ativado

Vegetal, de Areia e Seixos Rolados fica em torno de 200 m³ / m² / dia.

Portanto, o processo de filtração terá condições de tratar por dia o seguinte Volume (V):

V = ( Tx ) x ( Af )

V = ( 200 m³/m²/dia ) x ( 3,42 m² )

V = 684,0 m³ / dia x 2,0 filtros

V = 1.368,0 m³/dia

Este é o volume diário máximo de tratamento da unidade de filtração, valor bem acima

do volume de tratamento da ETA.

1.3.5. Correção de pH

Após o processo de filtração, a água estará com valores de pH baixo, fora dos Padrões de

Potabilidade controlados pelo Ministério da Saúde. O motivo pelo qual o pH decresceu é por

conta da introdução do Sulfato de Alumínio na Água.

Deverá ser feita a Correção do pH, com a introdução de produto químico (a base de

NAOH livre), fazendo com que o pH se eleve para valores expressos nas Normas e Portarias que

regulamentam o Abastecimento de Água.

A preparação da solução corretora do pH será dentro da Casa de Química e, a introdução

deste produto na água será feita através de bomba dosadora com regulagem de vazão.

Page 10: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

10

1.3.6. Desinfecção

Depois do processo de Filtração, a água estará com Cor e Turbidez dentro dos Padrões de

Potabilidade, mas, poderá conter microrganismos que podem causar doenças. Para evitar a

Distribuição de água contaminada, será necessária a Desinfecção, sendo feita pela introdução de

produto à base de Cloro (Hipoclorito de Sódio ou Cálcio – exemplo). Resumindo, a Desinfecção

tem como objetivo a eliminação total de possíveis microrganismos nocivos ao ser humano.

A preparação da solução contendo Cloro Ativo será dentro da Casa de Química e, a

introdução deste produto na água será feita através de bomba dosadora com regulagem de vazão.

A Correção de pH e a Desinfecção irão ocorrer no interior de um reservatório de fibra de

vidro de 1.000 litros, apoiado sobre base de concreto armado. A base de assentamento deste

tanque será de Concreto Traço 1 : 2 : 2,5 - fck 20 MPA, com Armadura CA-50, 6.3 mm. Será

usada também Forma de Compensado Resinado 12mm. A base será circular com diâmetro 1,15

metros e altura 0,60 metros.

1.3.7. Tanque de Contato e Armazenamento

Para acontecer uma desinfecção eficiente, o produto a base de Cloro deverá ter um

Tempo de Contato mínimo de 30 minutos com a água, antes de ser distribuída.

Este processo irá ocorrer dentro do primeiro tanque de 20.000 litros do Sistema de

Reservação. Após o Tanque de Contato e Armazenamento, a água está pronta para ser

consumida. As descrições do tanque estão no item Sistema de Reservação. Conforme Detalhe

anexo Planta 01

1.3.8. Casa de Química

Como mencionado anteriormente, para tornar a Água Potável será necessária a

introdução de produtos químicos. Para tanto, será necessária ter na Estação de Tratamento um

local onde estes produtos possam ser estocados e manipulados. Este local á chamado de Casa de

Química. Conforme Detalhe anexo Planta 04

A Casa de Química deverá possuir as seguintes repartições:

• Sala para Estocagem de Sulfato de Alumínio (coagulante);

• Sala para Estocagem do Cloro (Desinfecção);

• Sala para Estocagem do Produto a base de NAOH (Corretor de pH);

• Sala para preparação das soluções dos produtos;

• Sala de Recepção;

• Banheiro;

• Área coberta e Abrigo do Quadro de Comando do conjunto motobomba.

1.3.8.1. Projeto

Constituído com os seguintes compartimentos:uma sala de química, um BWC e uma Sala

de Armazenagem, conforme projeto arquitetônico.

Page 11: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

11

1.3.8.2. Fundações e estrutura

Será providenciada a limpeza do lote, construção de barraco para material e ferramentas e

a marcação do esquadro da obra. As fundações com sapatas isoladas, colarinho, viga de

baldrame, pilares e vigas conforme projeto estrutural. As vigas de baldrame em contato com o

solo deverão ser impermeabilizadas para evitar infiltrações.

1.3.8.3. Paredes

Todas as Paredes, Externas e Internas serão em alvenaria com tijolos 6 furos, sendo que

essas paredes receberão todos os revestimentos, como Chapisco, Emboço e Reboco.

Alvenaria:

Serão executados com tijolos comuns de seis furos, nas dimensões do projeto, sendo que

serão assentados com argamassa, posteriormente recebendo o devido acabamento.

Impermeabilização: As quatro primeiras fiadas de tijolos, de todas as paredes, deverão ser

assentes com argamassa de cimento e areia média, traço de 1:3, hidratada com

impermeabilizante, na proporção indicada pelo fabricante.

O restante do assentamento será com argamassa traço 1:2:8 de cimento, cal hidratada,

areia média, as juntas com espessura de 15 mm. A cal hidratada poderá ser substituída por algum

aditivo (alvenarite) e este ficara a escolha do executor.

Sobre todas as portas e janelas deverão existir vergas armadas conforme o tamanho do

vão, com três barras de ferro 6,3 mm, apoiadas em pelo menos 40 cm de cada lado do vão.

Chapisco:

O traço para o chapisco deverá ser de 1:3 com cimento e areia grossa, ou seja, a que passa

na peneira 4,8mm e fica retida na 2,4mm, e será aplicada sobre a parede limpa a vassoura e

abundantemente molhada com esguicho de mangueira.

Emboço:

O emboço só será iniciado após completa pega de argamassa das alvenarias e chapiscos, e

depois de embutidas todas as canalizações que pôr ele devam passar. A superfície deverá ser

molhada como anteriormente descrito. Os emboços serão fortemente comprimidos contra as

superfícies e apresentarão parâmetro áspero para facilitar a aderência. A espessura do emboço

não deve ultrapassar a 20mm.

O traço para o emboço será 1:2: 8 de cimento, cal em pó e areia média (passa na peneira

2,4mm e fica retida na 0,6mm).

Reboco:

Sobre a camada de emboço, curado, limpo, sem poeira, molhado, será executado o

reboco, na espessura máxima de 5mm, traço 1:3 de cal em pasta e areia fina peneirada, com

adição de 5% de cimento. O acabamento deverá ser feltrada.

Page 12: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

12

1.3.8.4. Revestimentos

Piso cerâmico em todas as dependências. A cerâmica será assentada com argamassa

específica conforme orientação do fabricante e rejunte nas cores apropriadas.

1.3.8.5. Cobertura

Laje pré-moldada impermeabilizada sem cobertura, deixando suas devidas abas conforme

projeto.

1.3.8.6. Aberturas

As Janelas e portas da casa de química serão de Ferro, apenas a porta do BWC será em

madeira e sua janela de ferro.

1.3.8.7. Instalações

Hidrosanitárias: Tubulações embutidas, para água e esgoto, em PVC, destinadas à fossa

séptica, Filtro anaeróbio e em seguida para o sumidouro.

- Fossa, Filtro e Sumidouro

Será Adotado Fossa, Filtro e Sumidouro pré-moldados de concreto, pois estes são de

execução mais rápida e são fornecidos por empresas especializadas o que garante um

funcionamento melhor dos mesmos.

- Memorial Descritivo

- Sistema de tratamento de efluentes constituído de Fossa Séptica e Filtro Anaeróbio de

sessão retangular dimensionados pela NBR 7229 e NBR13969, conforme necessidade da obra.

- Materiais utilizados:

1º Concreto armado:

- Concreto traço 3:1 – Cimento ARI RS resistente ao sulfato;

- Malha de ferro 20x20 – 3.6mm

- Espessura da parede e fundo 5cm;

- Tampas de concreto armado com 5cm - ferro de 6.3mm;

- Slump 0;

- Tubos e conecxões marca “tigre”- Bitolas no projeto.

- Funcionamento:

Fossa Séptica e Filtro Anaeróbio:

Será lançado os dejetos com 100% de impurezas, onde nesse compartimento ( Fossa

Séptica ) ocorrera a fermentação por intermédio dos micro organismos existentes nos dejetos

orgânicos, transformando-se em LODO, LIQUIDO e ESCUMA, onde por sua vez o LIQUIDO

será lançado para o Filtro Anaeróbio, pelo fluxo natural da gravidade, levado ate o fundo falso,

subindo pelo leito filtrante de brita nº03 e saindo para o destina final. ( ver Anexos ).

- Manutenção:

Page 13: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

13

Conforme NBR 7229, adotamos que: o lodo e escuma acumulados nos tanques sépticos

devem ser removidos a intervalos de 01 anos.

- O intervalo de remoção pode ser encurtado ou alongado quando aos parâmetros de

projeto, sempre que se verificar alterações nas vazões efetivas de trabalhos com relação ás

estimadas;

- Quando da remoção do lodo digerido, aproximadamente 10% de seu volume devem ser

deixados no interior do tanque;

- A remoção periódica de lodo e escuma deve ser feita por profissionais especializados

que dispõe de equipamentos adequados, para garantir o não contato direto entre pessoas e lodo. É

obrigado o uso de botas e luvas de borracha.

- Anteriormente a qualquer operação que venha a ser realizada no interior dos tanques, as

tampas devem ser mantidas abertas por tempo suficiente á remoção de gases Tóxicos ou

explosivos ( 5 min ).

Conforme NBR 13969, o filtro anaeróbio deve ser limpo quando for observada a

obstrução do leito filtrante.

- Para limpeza do filtro deve ser utilizado um mangote de sucção, introduzido pelo tubo

guia que leva ate o fundo falso do filtro;

- se constatar que a operação acima é insuficiente para retirada do lodo, deve ser lançado

água sobre a superfície do leito filtrante, drenando-a novamente. Não deve ser feita a “lavagem”

completa do filtro, pois retarda a partida da operação após a limpeza.

- Eficiência ao passar pelo Filtro Anaeróbio:

Faixas Prováveis de remoção dos poluentes:

- DBO 5,20 - 40 a 75 %

- DQO - 40 a 70 %

- SNF - 60 a 90 %

- Sólidos

Sedimentáveis - 70 uo + %

- Fosfato - 20 a 50 %

- Coliformes - - %

Obs.: Os valores limites inferiores são referentes a temperatura abaixo de 15ºC; os

valores limites superiores são para temperaturas acima de 25ºC, sendo também influenciados

pelas condições operacionais e grau de manutenção;

As taxas de remoção dos coliformes não devem ser consideradas como

valores de aceitação, mas apenas de referencia, uma vez que 0,5% residual de coliformes do

esgoto representa centenas de milhares destes.

Algumas características do processo de tratamento:

- Área necessária - Reduzida;

- Operação - Simples;

- Custo operacional - Baixo;

- Manutenção - Simples:

Page 14: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

14

- Odor/Cor do Efluente - Sim;

- Memorial de Cálculo

Dimensionamento das fossas Sépticas de Câmara Única

V=1000+N. (C.T + K.Lf) Sendo: V=volume útil, em litros. N=número de contribuintes. C=contribuição de despejos, em litros/pessoa/dias. T=período de detenção, em dias. Lf=contribuição de lodo fresco, em litros/pessoa/dia. K=Taxa de acumulação de lodo digerido

Dimensionamento do Filtro Anaeróbio Vu=1,6xN.C.T Sendo: V=volume útil, em litros. N=número de contribuintes. C=contribuição de despejos, em litros/pessoa/dias. T=período de detenção, em dias.

MEMORIAL DE CÁLCULO Cálculo da Fossa Séptica N C T K Lf

V1=1000+N.(C.T+ K. Lf) 3 50 1 65

0,2

V1= 1189 litros Calc. Adotado Tamanho Fossa Séptica X= 1 1 m Y= 2 2 m Z= 0,7945 1,5 m X1 sistemas Cálculo Filtro Anaeróbio N C T Vu1=1,6xN.C.T 3 50 1

Vu1= 240 litros Calc. Adotado Tamanho Filtro Anaeróbio X= 1 1 m Y= 2 2 m Z= 0,32 2 m X2 sistema

Page 15: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

15

NBR - 7229 ( ABNT, 1993). Tabela 4.1 - Contribuição de esgoto "C" e de lodo f reco "Lf" por tipo de ocupação Tipo e ocupação das edificações Contribuiçã o de Contribuição de esgoto "C" lodo fresco "Lf" ( litros/pessoas x (litros/pessoa x dia) dia) 1- Ocupantes permanentes: Residência de alto padrão 160 1 Residência de padrão médio 130 1 Residência de baixo padrão 100 1 Hotéis ( exceto lavanderia e cozinha) 100 1 Alojamento provisórios 80 1 2 - Ocupantes temporários: Fábrica em geral 70 0,30 Escritórios 50 0,20 Edifícios públicos e comerciais 50 0,20 Escolas (Externatos) e locais de longa 50 0,20 permanência Bares 6 0,10 Restaurantes e similares 25(1) 0,10 Cinemas, teatros e locais de curta 2(²) 0,02 permanência Sanitários públicos (4) 480 (³) 4,0 Observações: (1) por refeições (2) por lugares disponíveis (3) apenas acesso aberto público ( estações rodoviárias, ferroviarias, estádio esportivo, logradouro público (4) por bacias sanitárias disponíveis). Tabela 4.2 - Tempo de detenção dos despejos "Td" Contribuição diária ( litros) Tempo de detenção "Td" Em dias Em horas Até 1.500 1,00 24 De 1.501 a 3.000 0,92 22 De 3.001 a 4.500 0,83 20 De 4.501 a 6.000 0,75 18 De 6.001 a 7.500 0,67 16 De 7.501 a 9.000 0,58 14 Mais que 9.000 0,50 12 Tabela 4.3 - Valores da taxa de acumulação de lodo digerido "K" Intervalo entre limpezas Valores de "k " (em dias), por faixas (anos) temperaturas am bientes "t", (em °C)

t<10 10≤ t ≤

20 t>20 1 94 65 57 2 134 105 97 3 174 145 137 4 214 185 177

Page 16: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

16

5 254 225 217 Instalações Elétricas: Executadas conforme as especificações do projeto e normas da

ABNT e Celesc. Ligado ao circuito existente.

1.3.8.8. Pintura

As paredes de alvenaria externa e internamente receberão pintura com tinta látex PVA.

As janelas e portas de ferro receberão tinta esmalte em duas demãos e as portas em madeira

receberão pintura esmalte sintético em duas demãos.

1.3.9. Drenagem dos Efluentes e Vala de Infiltração

A drenagem dos efluentes da ETA serão por meio de tubos de esgoto DN 20 cm e, serão

encaminhados até uma Vala de Depósito e Infiltração.

Esta vala destina-se para depósito e infiltração dos efluentes provenientes da limpeza das

unidades de tratamento da ETA, principalmente do decantador e filtros. As dimensões da Vala

serão: 3,0 metros de largura, 4,0 de comprimento e 1,50 metros de altura útil. Após certo tempo

o material depositado na vala devera ser retirado e encaminhada ate um aterro sanitário.

1.4. Locação da Obra

A locação está sendo feita de acordo com o respectivo projeto, admitindo-se, no entanto,

certa flexibilidade na escolha da posição da rede dentro da estrada, face a existência de

obstáculos não previstos, bem como da natureza do solo, que servirá de leito. Qualquer

modificação somente poderá ser efetuada com autorização dos Órgãos Participantes do Projeto.

1.5. Escavações

Na abertura das valas deverá se evitar o acúmulo, por muito tempo, do material e da

tubulação na beira da vala, sobretudo quando este acúmulo possa restringir ou impedir o livre

trânsito de veículos e pedestres. Em locais em que não houver impedimentos no uso de

equipamentos pesados e de porte, a escavação deve ser processada por meios mecânicos, com o

uso de retroescavadeira. Eventualmente, será necessário o uso de motoniveladora e trator de

esteira. A escavação manual deve ser utilizada em locais que não se possa efetuar a escavação

mecânica. Em ambos os casos a empreiteira será responsável por eventuais danos causados a

terceiros.

Na necessidade de uso de explosivos no processo de escavação em material rochoso,

deverão ser obedecidas às exigências legais que regem o uso e a guarda de explosivos. Neste

caso, a profundidade da escavação deverá ser acrescida de 20 cm, em que será preenchido com

material apropriado, para melhorar a base dos tubos a serem assentados. O material escavado da

vala não deverá obstruir as sarjetas. A escavação não deve adiantar-se ao assentamento em mais

de 1.000 metros. O fundo da vala deverá ter declividade tal, que no assentamento dos tubos

sejam evitados trechos com mudanças bruscas no leito. No caso de material rochoso, a tubulação

deverá ficar afastada de no mínimo 20 cm da mesma.

Page 17: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

17

A profundidade da tubulação quando executada no terço médio da estrada será de 0,80 m,

para oferecer maior durabilidade aos tubos.

Dependendo da natureza do terreno deverá ser executado escoramento nas valas para

evitar desmoronamentos. O empreiteiro deverá escolher corretamente o tipo de escoramento para

cada tipo de solo.

1.6. Preparo do Leito para Assentamento da Tubulação

O fundo da vala onde vai ser assentada a tubulação, deverá estar isenta de pedras e outros

materiais, evitando assim o aparecimento de esforços localizados na tubulação. O leito deve ser

devidamente regularizado, eliminando todas as saliências da escavação. Em terrenos moles,

deverá ser executada a retirada deste material e substituí-lo por material mais resistente. Sendo

muito espessa a camada de terreno mole, o berço da tubulação deverá ser apoiado em estacas.

Estas estacas serão de concreto pré-moldado.

1.7. Assentamento da Tubulação

Antes do assentamento, os tubos e peças devem ser limpos e inspecionados com cuidado.

Deve ser verificado também a existência de falhas de fabricação, como danos e avarias

decorrentes de transportes e manuseio. No assentamento, os tubos devem ser rigorosamente

alinhados. O ajustamento das juntas da tubulação com seu respectivo material de vedação, deve

ser feito com o cuidado necessário para que as juntas sejam estanques. Nos períodos em que se

paralisar o assentamento, a extremidade da tubulação deve ser vedada com tampões. Para os

tubos de PVC, retirar todo o brilho e limpar a ponta e a bolsa com uma estopa embebida de

solução limpadora ou lixa, removendo todas as sujeiras e gorduras.

1.8. Aterro das Valas

Qualquer re-aterro só poderá ser iniciado após a autorização da fiscalização, a quem cabe

antes examinar a rede, a metragem e a instalação das peças especiais. Na operação manual ou

mecânica, de compactação do re-aterro todo cuidado deve ser tomado para não deslocar a

tubulação e seus berços de ancoragem. Quando o material retirado da vala for inconveniente ao

re-aterro, deverá ser substituído por outro de boa qualidade.

1.9. Desinfecção dos Tubos Assentados

Como durante o assentamento a tubulação ficará suja e contaminada, será necessário

desinfetar as linhas novas com cloro líquido. A dosagem usual de cloro é de 10,0 ppm (mg/L). A

água e o cloro devem permanecer na tubulação por 24 horas, no mínimo. No final deste tempo,

todos os hidrômetros e registros do trecho serão abertos e, evacuada toda água da tubulação até

que não haja mais cheiro de cloro. A desinfecção deverá ser repetida sempre que o exame

bacteriológico assim o indicar.

Page 18: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

18

1.10. Instalação da Rede Elétrica

Deverá ser instalada Rede de Energia Elétrica Trifásica junto a Estação Elevatória de

Água Bruta e Estação de Tratamento de Água – ETA. Também deverá ser instalado Padrão

Elétrico Trifásico – modelo da Concessionária, para cada um dos locais citados anteriormente.

A instalação da Rede de Energia Elétrica ficara a cargo da Prefeitura Municipal de São

Carlos.

Page 19: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

19

2. MEMORIAL DE CÁLCULO

2.1. Objetivos

O presente relatório tem o objetivo de submeter para aprovação de projeto de Sistema de

Abastecimento de Água, as dimensões e os materiais recomendados para Sistema de Captação,

Estação Elevatória, Adutora, Estação de Tratamento de Água e Sistema de Reservação. Estas

unidades estão representadas pelo Memorial, Planilha Orçamentária e Plantas, que mostram os

Detalhes do Sistema Proposto.

2.2. Especificações das tubulações

As tubulações apresentadas são regidas pelas normas técnicas Brasileiras (ver referências

bibliográficas).

2.3. Metodologia para a Determinação das Vazões de Projeto

2.3.1. População atual (Po)

A População atual será calculada pela equação a seguir.

Po = Ne x 4

Sendo:

Po = População atual, em habitantes

Ne = nº de economias

4 (quatro) é o número médio de habitantes por economia

2.3.2. População de Projeto

Segundo dados do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) a população do

Município em 1991 era de 12.230 habitantes sendo destes 7.275 rurais e 4.955 urbanas, já em

1996 eram 11.989 habitantes sendo destes 6.317 rurais e 5.672 urbanas, em 2000 eram 9.364

habitantes sendo 4.017 rurais e 5.347 urbanas em 2007 eram 10.372 habitantes sendo que destes

3.555 era rural e 6.817 era urbana. Pelos dados apresentados podemos constatar que a população

rural vem decrescendo desde 1991 ate o ano de 2007 e tendo vista isso e para efeito de cálculo

será considerada uma taxa de crescimento anual de 1% o que acarretará no final de 20 anos a um

crescimento de 20%.

A População de projeto será calculada utilizando-se a equação abaixo:

Pr = (1 + 0,20) * Po

Sendo:

Pr = População de projeto, em habitantes

Po = População atual, em habitantes

Page 20: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

20

2.3.3. Consumo Médio “per capita”

As Normas técnicas para projeto, organizadas ou adotadas por entidades locais, estaduais

ou regionais, geralmente apresentam, para cidades ou vilas com população inferior a 50.000

habitantes, o valor de 150 litros/hab.dia (q1) como consumo médio “per capita”, sendo este o

valor adotado neste Projeto.

2.3.4. Consumo Médio por Economia

É o consumo médio de uma economia expressa em litros por dia.

O cálculo é feito da seguinte forma:

Cme = q1 * N * k1 * k2

Cme = Consumo médio de uma economia

q1 = consumo médio “per capita”, em litros/hab.dia

N = número médio de habitantes por economia

k1 = coeficiente do dia de maior consumo

k2 = coeficiente da hora de maior consumo

2.3.5. Variações de Consumo

A água distribuída para uma localidade não tem uma vazão constante, mesmo

considerada invariável a população consumidora.

Devido a maior ou menor demanda em certas horas do período diário ou em certos dias

ou épocas do ano, a vazão distribuída sofre variações mais ou menos apreciáveis. A vazão é

influenciada, dentre outros motivos, pelos hábitos da população e condições climáticas.

Desta forma são acrescentados a fórmula os coeficientes do dia de maior consumo (k1) e

hora de maior consumo (k2).

2.3.5.1. Variações Diárias O volume distribuído num ano, dividido por 365 permite conhecer a vazão média diária

anual.

A relação entre o maior consumo diário verificado e a vazão média diária anual fornece o

coeficiente do dia de maior consumo.

Assim:

K1 = maior consumo diário no ano .

Vazão média diária no ano

Estudos realizados demonstraram que para dimensionamento de um sistema de

abastecimento de água, o valor de k1 ficam compreendido entre 1,20 e 1,50.

No presente projeto, adotou-se o valor de k1 = 1,20.

2.3.5.2. Variações Horárias Também no período de um dia há sensíveis variações na vazão de água distribuída a uma

localidade, em função da maior ou menor demanda no tempo.

Page 21: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

21

As horas de maior demanda situam-se em torno daquelas em que a população está

habituada a tomar refeições, em conseqüência do uso mais acentuado de água na cozinha, antes e

depois das mesmas.

O consumo mínimo verifica-se no período noturno, geralmente nas primeiras horas da

madrugada.

A relação entre a maior vazão horária observada num dia e a vazão média horária do

mesmo dia, define o coeficiente da hora de maior consumo.

Assim:

K2 = maior vazão horária no dia .

Vazão média horária no dia

Observações realizadas em diversas cidades brasileiras demonstraram que seu valor

também oscila, mas, na maior parte ficando próximo de 1,50.

No presente projeto, adotou-se o valor de k2 = 1,50.

2.3.6. Vazão Média de Consumo

Calculada pela equação abaixo.

VMC = (Pr * q1) / 1000

Onde:

VMC = vazão média de consumo, em m3/dia

Pr = população de projeto, em habitantes

q1 = consumo médio “per capita”, em litros/hab.dia

2.3.7. Vazão Máxima Diária

Calculada pela equação abaixo.

VMD = [(Pr * q1) / 1000] * k1

Onde:

VMD = vazão máxima diária, em m3/dia

Pr = população de projeto, em habitantes

q1 = consumo médio “per capita”, em litros/hab.dia

k1 = coeficiente do dia de maior consumo

2.3.8. Vazão Máxima Horária

Calculada pela equação abaixo.

VMH = [(Pr * q1) / (1000 * 24)] * k2

Onde:

VMH = vazão máxima horária, em m3/hora

Pr = população de projeto, em habitantes

q1 = consumo médio “per capita”, em litros/hab.dia

k2 = coeficiente da hora maior consumo

Page 22: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

22

2.3.9. Vazão Média por Economia

É calculado dividindo-se o consumo médio diário de cada economia por 24 horas (um

dia). Esta vazão é expressa em Litros/hora.

2.3.10. Vazão de Cálculo

Esta é a vazão utilizada nos cálculos para dimensionamento deste sistema de

abastecimento de água.

É calculada da seguinte forma:

VC = [(Pr * q1) / 1000] * k1 * k2

Onde:

VC = vazão de cálculo, em m3/dia

Pr = população de projeto, em habitantes

q1 = consumo médio “per capita”, em litros/hab.dia

k1 = coeficiente do dia de maior consumo

k2 = coeficiente da hora maior consumo

2.4. Cálculo do Volume do Reservatório

O cálculo do dimensionamento do reservatório está demonstrado nas planilhas de cálculo.

2.5. Dimensionamento do Sistema de Distribuição

No anexo 1.6. das planilhas de cálculo, consta o dimensionamento do sistema de

distribuição de água, sendo:

• Coluna 01: Trecho em questão, ligando dois pontos.

• Coluna 02: Extensão do trecho em metros.

• Coluna 03: Vazão (l/s) a jusante do trecho, sendo este igual a vazão a montante do trecho

a seguir, na direção do escoamento.

• Coluna 04: Vazão (l/s) em marcha, sendo calculada multiplicando-se a vazão específica

pela extensão do trecho.

• Coluna 05: Vazão (l/s) a montante, calculada pela soma das vazões de jusante e em

marcha.

• Coluna 06: Vazão (l/s) fictícia, calculada pela soma das vazões de montante e jusante,

divididas por dois [Vf = (Qm + Qj) / 2].

• Coluna 07: Diâmetro da tubulação (mm), obedecendo as tabelas limites de

dimensionamento, que levam em conta a vazão (l/s ou m3/h) e a velocidade de

escoamento (m/s).

• Coluna 08: Diâmetro DI da tubulação (mm).

Page 23: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

23

• Coluna 09: Velocidade (m/s) de escoamento no trecho, sendo calculada pela divisão da

vazão a montante pela área da tubulação (v = Qm / A)

• Coluna 10: Cota piezométrica a montante, sendo a soma da cota do terreno mais a

pressão disponível neste ponto (estabelecida). A cota piezométrica a montante de um

trecho é igual a cota piezométrica a jusante do trecho imediatamente anterior.

• Coluna 11: Perda de carga total (hf) em metros. Utilizando-se a fórmula de Hazen-

Williams (J = 10,643 . Q1,85 . C -1,85 . D -4,87), calcula-se a perda de carga unitária (J). Esta

perda de carga unitária multiplicada pela extensão do trecho (L), identifica-se a perda de

carga total (hf = J . L).

• Coluna 12: Cota piezométrica a jusante do trecho, identificada pela subtração da cota

piezométrica a montante pela perda de carga total.

• Coluna 13: Cota do terreno a montante (acima, início) do trecho, na direção de

escoamento.

• Coluna 14: Cota do terreno a jusante (abaixo, fim) do trecho, na direção de escoamento.

• Coluna 15: Pressão dinâmica a montante, sendo calculada através da subtração da cota

piezométrica a montante da cota do terreno a montante.

• Coluna 16: Pressão dinâmica a jusante, sendo calculada através da subtração da cota

piezométrica a jusante da cota do terreno a jusante.

• Coluna 17: Pressão estática a montante, sendo calculada através da subtração da cota

piezométrica do reservatório ou válvulas da cota do terreno a montante.

• Coluna 18: Pressão estática a jusante, sendo calculada através da subtração da cota

piezométrica do reservatório ou valvula da cota do terreno a jusante.

• Coluna 19: Valores da Diminuição de pressão das válvulas a serem instaladas.

• Coluna 20: Observações relativas ao trecho, por motivo de inclusão de válvula reguladora

de pressão, etc.

• Coluna 21: Tubulações utilizadas Diâmetro Externo.

2.6. Observações

• É indispensável que cada ponto consumidor (economia) tenha um reservatório de uso

próprio e que a linha dimensionada neste reservatório abasteça somente os pontos

mencionados no projeto.

Page 24: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

24

2.7. Referências Bibliográficas

- IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. – “Censo Demográfico – 2000”.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12211 NB 00587– Estudos

de Concepção de Sistemas Públicos de Abastecimento de Água”. Rio de Janeiro/RJ,

1982.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12215 NB 00597 – Projeto

de Adutora de Água para Abastecimento Público”. Rio de Janeiro/RJ, 1991.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12218 NB 00594 – Projeto

de Rede de Distribuição de Água para Abastecimento Público”. Rio de Janeiro/RJ,

1994.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12214 NB 00590 – Projeto

de Sistema de Bombeamento de Água para Abastecimento Público”. Rio de

Janeiro/RJ, 1992.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12217 NB 00593 – Projeto

de Reservatório de Distribuição de Água para Abastecimento Público”. Rio de

Janeiro/RJ, 1994.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12212 NB 588 – Projeto de

poço para captação de água subterrânea”. Rio de Janeiro/RJ, 1992.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 12244 NB 1290 –

Construção de poço para captação de água subterrânea”. Rio de Janeiro/RJ, 1992.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 7664 EB 1207 – Conexões

de ferro fundido com junta elástica, para tubos de PVC rígido defofo para adutoras

e redes de água”. Rio de Janeiro/RJ, 1982.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 7673 EB 1290 – Anéis de

borracha para tubulações de PVC rígido para adutoras e redes de água”. Rio de

Janeiro/RJ, 1982.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 7372 NB 115 – Execução

de tubulações de pressão - PVC rígido com junta soldada, rosqueada, ou com anéis

de borracha”. Rio de Janeiro/RJ, 1982.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 9822 NB 778 – Execução

de tubulações de PVC rígido para adutoras e redes de água”. Rio de Janeiro/RJ,

1987.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 5680 PB 277 – Dimensões

de tubos de PVC rígido”. Rio de Janeiro/RJ, 1977.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 9821 PB 912 – Conexões de

PVC rígido de junta soldável para redes de distribuição de água - Tipos”. Rio de

Janeiro/RJ, 1987.

Page 25: Memorial Descritivo e Memória de Calculo · • Tanque de Desinfecção e Correção de pH: Uma (01) unidade de 1.000 litros. • Tanque de Contato: Acontecerá no primeiro Tanque

Sistema de Tratamento e Abastecimento de Água – São Carlos/SC.

25

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 9821 PB 912 – Conexões de

PVC rígido de junta soldável para redes de distribuição de água - Tipos”. Rio de

Janeiro/RJ, 1987.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 5648 EB 892 – Sistemas

Prediais de Água Fria – Tubos e Conexões de PVC 6,3, PN 750 Kpa, com junto

soldável – Requisitos”. Rio de Janeiro/RJ, 1999.

- Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT – “NBR 8417 EB 1477 – Sistemas de

ramais prediais de água, tubulação polietileno – Requisitos”. Rio de Janeiro/RJ, 1999.

- Norma Técnica DIN – “DIN 8074 / 75 / 77 / 78 – Fabricação de Tubulação PEAD

para uso em rede de adutoras de água, esgoto, mineração e irrigação”.

- Netto, José Martiniano de Azevedo – “Manual de Hidráulica”. Editora Edgard Blücher

Ltda. São Paulo/SP, 1998.

- Fundação Nacional de Saúde – FUNASA, Ministério da Saúde. “Apresentação de

Projetos de Sistemas de Abastecimento de Água”. Brasília/DF, agosto 2003.

RICARDO BEIRITH

Eng. Civil – CREA / SC 028986-1