PROJ. HIRAULICO

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DASSAEV HABOWSKI ELOISE LEONORA GNOATTO RÚBIA MARA BOSSE TAIENNE WINNY PAIZ ECKER VINÍCIUS DE AZEVEDO SIQUEIRA PROJETO HIDRÁULICO PATO BRANCO MAIO DE 2010

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DASSAEV HABOWSKIELOISE LEONORA GNOATTO

RÚBIA MARA BOSSETAIENNE WINNY PAIZ ECKER

VINÍCIUS DE AZEVEDO SIQUEIRA

PROJETO HIDRÁULICO

PATO BRANCOMAIO DE 2010

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DASSAEV HABOWSKI

ELOISE LEONORA GNOATTORÚBIA MARA BOSSE

TAIENNE WINNY PAIZ ECKERVINÍCIUS DE AZEVEDO SIQUEIRA

PROJETO HIDRÁULICO

Trabalho apresentado à disciplina de Introdução à Engenharia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Orientador: Prof. Dr. Rogério Carrazeda

PATO BRANCOMAIO DE 2010

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SUMÁRIO1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 042 COLETA DE ÁGUA................................................................................................ 053 TRATAMENTO DA ÁGUA...................................................................................... 053.1 FLOCULAÇÃO.................................................................................................... 053.2 DECANTAÇÃO.................................................................................................... 053.3 FILTRAÇÃO......................................................................................................... 053.4 CLORAÇÃO......................................................................................................... 063.5 FLUORETAÇÃO...................................................................................................063.6 LABORATÓRIO................................................................................................... 063.7 BOMBEAMENTO................................................................................................ 064 CARACTERÍSTICAS DE UM BOM TRATAMENTO DE ÁGUA.............................064.1 QUALIDADE........................................................................................................ 064.2 QUANTIDADE..................................................................................................... 064.3 COBERTURA...................................................................................................... 064.4 CUSTO................................................................................................................ 065 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA.................................................................................... 076 PROJETO HIDRÁULICO, IMPORTANCIA – CUIDADOS.....................................087 ÁGUA QUENTE......................................................................................................117.1 A ERA DOS PLÁSTICOS......................................................................................117.2 COBRE.......................................................................................................127.3 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE.........................................................138 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA..........................................................15 8.1 CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO..............................158.1.1 SISTEMA DIRETO............................................................................................158.1.2 SISTEMA DIRETO SEM BOMBEAMENTO.......................................................158.1.3 SISTEMA DE ABASTECIMENTO DIRETO.......................................................158.2 SISTEMA INDIRETO........................................................................................... 168.2.1 SISTEMA INDIRETO RS................................................................................. .168.2.2 SISTEMA INDIRETO COM BOMBEAMENTO................................................ .168.2.3 SISTEMA INDIRETO RI-RS............................................................................. 168.2.4 SISTEMA INDIRETO HIDROPNEUMATICO................................................... 17 8.2.5 SISTEMA HIDROPNEUMÁTICO SEM BOMBEAMENTO................................188.2.6 SISTEMA HIDROPNEUMATICO COM BOMBEAMENTO............................188.2.7 SISTEMA HIDROPNEUMÁTICO..................................................................188 ESCOLHA DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO.................................................19 10 NBR- 5626/95 – “INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA”........................ 1911 RESERVATÓRIO................................................................................................. 19

11.1 RESERVATÓRIOS – DIMENSÕES.......................................................1912 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES........................................................1913 VAZÕES............................................................................................................... 1914 VELOCIDADE MÁXIMA DA ÁGUA......................................................................2015 PRESSÃO DA ÁGUA...........................................................................................2016 PROJETO DO SISTEMA PREDIAL DE ÁGUA FRIA...........................................2017 ESGOTAMENTO SANITARIO..............................................................................2117.1 PROJETO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO...................................................2317.2 REDE COLETORA............................................................................................2517.3 TRATAMENTO DE ESGOTO.................................................................. 2518 PROJETO HIDRÁULICO E MEIO AMBIENTE.................................................... 28

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INTRODUÇÃO

O presente trabalho tem por objetivo tratar a respeito do projeto

hidráulico, e suas mais variadas abordagens, como: sua importância no conjunto da

obra, os cuidados para sua manutenção, a distribuição e o tratamento da água bem

como a coleta e tratamento do esgoto produzido, busca ainda discorrer quanto aos

projetos prediais de água quente e fria.

Justifica-se por descrever sucintamente acerca das normas que tangem

os projetos hidro-sanitários, bem como porque pretende analisar criticamente as

questões ambientais envolvidas no assunto, ressaltando a importância de se investir

de forma a que os sistemas hidráulicos e de esgotamento sanitário atuem de forma a

preservar o meio ambiente não acarretando prejuízos a saúde pública.

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2 COLETA DE ÁGUA

As principais fontes de agua usadas na atualidade são os rios, lagos,

barragens e lençois freaticos, a agua é transportada das fontes até as centrais de

tratamento onde serão condicionadas ao uso humano.

A empresa que vai fazer a coleta de água deve preencher um documento

chamado auto para coleta de água para consumo humano, que especifica o tipo de

abastecimento, o tipo de água(clorada ou não), o ponto de coleta e nesse auto

também são especificados alguns dados sobre a análise laboratorial da água.

As análises laboratoriais devem ser feitas de períodos em períodos, para

manter um monitoramento atualizado da situação da água vendida a população.

O cuidado com a água utilizada na irrigação também deve ser grande, pois a

agua coletada não pode ter um nível elevado de sais para não prejudicar o solo e as

plantas, e nem conter substancias dissolvidas que possam causar danos aos

equipamentos de irrigação.

3 TRATAMENTO DA ÁGUA

3.1 FLOCULAÇÃO

Floculação é o processo onde a água recebe uma substância química

chamada de sulfato de alumínio. Este produto faz com que as impurezas se

aglutinem formando flocos para serem facilmente removidos.

3.2 DECANTAÇÃO

Na decantação, como os flocos de sujeira são mais pesados do que a água

caem e se depositam no fundo do decantador.

3.3 FILTRAÇÃO

Nesta fase, a água passa por várias camadas filtrantes (antracito, areia grossa

e cascalho) onde ocorre a retenção dos flocos menores que não ficaram na

decantação. A água então fica livre das impurezas. Estas três etapas: floculação,

decantação e filtração recebem o nome de clarificação. Nesta fase, todas as

partículas de impurezas são removidas deixando a água límpida. Mas ainda não

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está pronta para ser usada. Para garantir a qualidade da água, após a clarificação é

feita a desinfecção.

3.4 CLORAÇÃO

A cloração consiste na adição de cloro. Este produto é usado para destruição

de microorganismos que mesmo depois de toda a filtração (clarificação) ainda

permanecem na água.

3.5 FLUORETAÇÃO

A fluoretação é uma etapa adicional. O produto aplicado tem a função de

colaborar para redução da incidência da cárie dentária.

3.6 LABORATÓRIO

Cada ETA possui um laboratório que processa análises e exames físico-

químicos e bacteriológicos destinados à avaliação da qualidade da água desde o

manancial até o sistema de distribuição. Além disso, existe um laboratório central

que faz a aferição de todos os sistemas e também realiza exames especiais como:

identificação de resíduos de pesticidas, metais pesados e plancton. Esses exames

são feitos na água bruta, durante o tratamento e em pontos da rede de distribuição,

de acordo com o que estabelece a legislação em vigor.

3.7 BOMBEAMENTO

Concluindo o tratamento, a água é armazenada em reservatórios elevados

quando então, através de canalizações, segue até as residências.

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4 CARACTERÍSTICAS DE UM BOM SERVIÇO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

4.1 QUALIDADE

A água deve estar livre de microorganismos patogênicos que causam

problemas à saúde. Deve atender às exigências das normas aprovadas pelas

autoridades sanitárias de cada país.

4.2 QUANTIDADE

O sistema de abastecimento deve ser capaz de distribuir volumes suficientes

de água para satisfazer às demandas da população e das indústrias.

4.3 COBERTURA

A água deve estar disponível para a população já que é um elemento vital

para a saúde.

4.4 CUSTO

A água deve ter um custo razoável que permita à população ter este serviço e

que este custo cubra os gastos operacionais e de manutenção.

Controle operacional

A operação e manutenção preventiva e corretiva do sistema de abastecimento

deve ser controlada para assegurar seu bom funcionamento.

5 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA

Na maioria dos casos de empresas responsáveis pelo tratamento de água,

também são as responsáveis pela distribuição da água para as demandas de

população e industrial.

As principais normas brasileiras editadas pela ABNT para Sistemas de

Abastecimento de Água são:

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•NBR 09650 – Verificação de estanqueidade no assentamento de adutoras e redes

de água

•NBR 10156 – Desinfecção de tubulações de sistema público de abastecimento de

água.

•NBR 12211 – Estudo de concepção de sistemas públicos de abastecimento de água

•NBR 12212 – Projeto de poço para captação de água subterrânea.

•NBR 12214 – Projeto do Sistema de bombeamento de água para o abastecimento

público.

•NBR 12215 – Projeto de adutoras de água para o abastecimento público.

•NBR 12216 – Projeto de Estação de Tratamento de água para o abastecimento

público.

•NBR 12217 – Projeto de reservatório de distribuição de água para o abastecimento

público.

•NBR 12218 – Projeto de rede de distribuição de água para o abastecimento público.

•NBR 12266 – Projeto de execução de valas para assentamento de tubulação de

água, esgoto e drenagem.

•NBR 12586 – Cadastro de sistema de abastecimento de água.

Após comprovados a aptidão a todas as normas editadas pela ABNT a

empresa se torna responsável pelo abastecimento de água a toda demanda da

cidade ou município.

6 PROJETO HIDRÁULICO, IMPORTANCIA - CUIDADOSO Projeto de Instalações Hidráulico-Sanitárias Prediais são o conjunto de

tubulações, aparelhos, conexões, peças especiais e acessórios destinados ao

suprimento de água ou ao afastamento de águas pluviais dos prédios, desde a

ligação da rede pública de água até o retorno ao coletor público de esgotos ou o

sistema individual de tratamento.

As instalações hidráulico-sanitárias prediais atendem pelo menos a dois

requisitos básicos: Hidráulico: Fornecer água de qualidade apropriada, em

quantidade suficiente e sob pressão adequada a todos os aparelhos.

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Sanitário: Impedir o retorno de águas poluídas nas canalizações de

alimentação dos aparelhos e a entrada de gases de esgotos, de roedores ou insetos

nos prédios.

Outro aspecto importante a ser levado em consideração durante um projeto

de instalações hidráulico-sanitárias prediais é sua relação com o projeto

arquitetônico. Os projetos hidráulicos são dimensionados de acordo com as

necessidades do cliente, e adequados em sua perfeita otimização. Deve-se haver

um perfeito entrosamento com as soluções arquitetônicas e estruturais.

Um projeto de instalações hidráulico-prediais completo deverá conter:

• Instalações de água fria

• Instalações de água quente

• Instalações de esgoto sanitário

• Instalações de águas pluviais

• Instalações de prevenção e combate a incêndio

Quando o assunto é hidráulica, o conselho é não economizar. A

recomendação, dada por dez em cada dez especialistas, justifica-se pelo seguinte

detalhe: fazer reparos no sistema de encanamento da casa pode sair muito mais

caro do que elaborar um bom projeto para a rede de abastecimento e comprar

produtos de qualidade comprovada. Estima-se que a tubulação corresponde a

apenas 3% o valor total de uma obra.

É a falta de planejamento da rede hidráulica a principal causa de problemas

com entupimento no sistema de abastecimento e escoamento de água da casa.

Infelizmente, não existe essa cultura (projetar) aqui no Brasil As pessoas não dão

valor e importância ao projeto hidráulico.

A dica é contratar um técnico projetista qualificado para fazer o estudo da

pressão que a tubulação deverá suportar e projetar o sistema hidráulico interno do

imóvel, que deve partir da caixa d’água. Um planejamento bem feito, conta Amaral,

prevê ainda duas caixas para escoamento de água e detritos. Uma delas — a caixa

de passagem — faz a captação do líquido e restos alimentares que desce pela

tubulação de pias e tanques. A outra — a caixa de inspeção — recebe o esgoto.

Antes mesmo de efetuar a conexão de torneiras, chuveiros e vasos sanitários,

é preciso verificar se a caixa d’água não apresenta problemas de vazão e depois

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limpar toda a tubulação abrindo os pontos de água e deixando-a escoar. Outra

recomendação é tomar um cuidado especial na tubulação que alimenta a parte

superior da residência, que necessita ancoragem adequada para que o movimento e

o atrito do encanamento com a alvenaria não rompa a rede.

Se os produtos forem de qualidade as chances de ocorrer um problema na

rede hidráulica são muito reduzidas. A parte hidráulica custa cerca de 3% da obra.

Mas se não foram tomados certos cuidados e os produtos não forem de qualidade,

problemas futuros podem elevar o gasto, principalmente se tiver de quebrar a

alvenaria da casa.

O projeto do sistema hidráulico residencial é bastante específico. Nele está

contido o traçado das instalações de esgoto, de água fria e de água quente. Se feito

de modo a atender às necessidades dos moradores do imóvel, trará bem-estar e

certeza de baixos custos com manutenção. Além disso, vai facilitar a execução de

futuros reparos.

Economia não se aplica a sistemas hidráulicos: saiba que o projeto custa

quase o mesmo que o estrutural e o custo das tubulações hidráulicas é de

aproximadamente 3% do valor da obra. Por isso, não vale a pena comprar produtos

de baixa qualidade e que não ofereçam segurança.

É importante que você acompanhe a elaboração do projeto e a especificação

de materiais, só assim é possível garantir uma instalação segura.

Fique atento à pressão da rua. Caso seja baixa, a caixa d´água vai demorar

mais para encher e, conseqüentemente, o desempenho do chuveiro e máquinas de

lavar roupa e louça ficará comprometido. Por outro lado, pressão alta exige

tubulações mais robustas e muita atenção na execução de emendas e conexões.

Também é importante observar a colocação dos registros de gaveta, responsáveis

pelo controle do fluxo de água na casa. Cozinha e lavanderia necessitam de um

registro para água quente e outro para água fria. No banheiro, é interessante

reservar um registro para a válvula de descarga. Em casos de reparos os demais

pontos de água do banheiro não ficam sem água.

7 ÁGUA QUENTEConduzir água quente em uma edificação é uma tarefa que demanda da

tubulação e de seus componentes resistência, durabilidade, estanqueidade,

baixa rugosidade e boa condutibilidade. Por isso, entre os procedimentos

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fundamentais para a garantia do desempenho dessas instalações, o projeto

de hidráulica deve partir da especificação adequada e do correto

dimensionamento dos materiais que integram o sistema, em especial, tubos e

conexões.

Nos últimos anos, novas possibilidades surgiram para atender às

exigências das instalações de água quente. O desenvolvimento de sistemas

poliméricos, como o PEX (polietileno reticulado), o PPR (polipropileno

copolímetro Random) e o CPVC (policloreto de vinila clorado), tem provocado

mudanças na caracterização desse tipo de instalação, na qual até então

dominava a aplicação de sistemas rígidos, metálicos. Ao mesmo tempo,

características como facilidade e agilidade de instalação, bem como maior

flexibilidade e menor risco de vazamentos são cada vez mais desejáveis nos

sistemas prediais. Por terem sido os primeiros a serem produzidos em escala

industrial, os tubos metálicos, tanto de aço galvanizado, quanto de cobre, têm

um desempenho bastante conhecido para a condução de água quente. Nas

últimas décadas, os sistemas em aço carbono com conexões rosqueadas de

ferro fundido maleável deixaram de ser especificados, sendo substituídos em

princípio pelos tubos de cobre com conexões soldadas de cobre e/ou

rosqueadas de bronze/ latão e, mais recentemente, pelos tubos e conexões

de materiais plásticos.

7.1 A ERA DOS PLÁSTICOS

Os materiais plásticos para condução de água quente chegaram ao

mercado brasileiro há menos de 20 anos com a introdução do CPVC.

Indicadas para pressões de serviço de até 6,0 kgf/cm², as tubulações de

CPVC para água quente dispensam as soldas e têm juntas realizadas a frio,

mediante adesivo solvente apropriado, agregando velocidade de execução.

Em seguida foram lançados o PEX e o PPR, este último com juntas

realizadas por termofusão, após a qual a junta passa a constituir um conjunto

único com espessura reforçada.

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7.2 COBRE

É o material tradicionalmente empregado para condução de água

quente. Os tubos de cobre são fabricados por extrusão, sem costura, a partir

de uma liga com, no mínimo, 99% do metal.

Principais características:

-- Requer uso de manta para isolamento térmico

-- Os tubos são produzidos de acordo com a norma NBR 13206/94.

-- Possui propriedades adequadas para condução de água quente,

água fria e gás

-- Não é inflamável

Instalação: a tubulação é interligada por conexões de cobre ou bronze,

que

podem ser rosqueáveis ou lisas. Nesse caso, as uniões são feitas por

solda.

Durabilidade: o cobre é um dos metais mais duráveis. A vida útil de uma

tubulação de cobre é estimada em centenas de anos.

Principais normas para instalações hidráulicas de água quente

-- NBR 7198/93 - Projeto e Execução de Instalações Prediais de Água

Quente

-- NBR 13206/94 - Tubos de Cobre Leve, Médio e Pesado sem Costura

para Condução de Água e outros Fluidos - Especificação

-- NBR 15345/06 - Instalação Predial de Tubos e Conexões de Cobre e

Ligas de Cobre – Procedimento

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7.3 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE

A partir do reservatório de água quente, teremos um ramal que irá até o

sistema de aquecimento de água, que poderá ser de vários tipos :

-aquecimento com reservatório de acumulação elétrico

-aquecimento com reservatório de acumulação à gás

-aquecimento com reservatório de acumulação solar

-aquecimento de passagem elétrico

-aquecimento de passagem à gás

Cada um destes sistemas tem suas peculiaridades de instalação,

custos, vantagens e desvantagens, que estão apresentadas em Água Quente.

Estas tubulações deverão resistir à temperaturas da ordem de 70 a 80

graus, e deverão ter diâmetro interno calculado em função da vazão

necessária, que depende da pressão da água. Para evitar perdas de calor na

água aquecida durante a distribuição, os tubos de água quente deverão estar

envolvidos por isolantes térmicos: lã de vidro, ou lã de rocha, argamassa com

aditivos para isolamento térmico ou produtos similares.

O projeto Hidráulico apresentará os mesmos itens descritos para água

fria.

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8 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIAA captação de água para o sistema predial pode ser feita por meio de redes

públicas ou então particulares. Se o abastecimento de água vir a ser por meio de

uma rede particular deve-se criar um sistema de tratamento, a fim de garantir a

qualidade da água para o consumo humano. Existindo uma fonte publica de

captação de água, o sistema particular pode ser utilizado para outros fins.

Considerando a captação por meio da rede pública o sistema predial de água fria

pode ser dividido em dois outros subsistemas básicos:

•Abastecimento

•Distribuição

O abastecimento da água é feito por meio de uma ligação predial que compreende:

•Ramal predial propriamente dito: é o trecho compreendido entre o aparelho medidor e a rede pública.

•Alimentador predial: é o trecho entre o hidrômetro e a válvula de flutuador na entrada de um reservatório.

A distribuição compreende os elementos que levam a água desde o reservatório até os pontos de consumo.

8.1 CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO:

8.1.1 SISTEMA DIRETO:

Neste sistema a instalação é a própria rede de distribuição. Conforme a

vazão e a pressão da rede pública, o sistema direto pode ser com ou sem

bombeamento.

8.1.2 Sistema direto sem bombeamento:

Neste sistema as condições de vazão, pressão e continuidade do sistema de

abastecimento devem ser suficientes para garantir o desempenho das instalações.

8.1.3 Sistema de abastecimento direto com bombeamento:

Por este sistema a rede é ligada a um sistema de bombeamento direto. Este

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sistema é utilizado quando a rede de distribuição não possui pressão suficiente para

chegar a todos os locais.

8.2 SISTEMA INDIRETO:

Neste sistema existe um reservatório que é responsável pela distribuição da

água para todos os locais. O reservatório é alimentado diretamente pelo sistema de

abastecimento com ou sem bombeamento por um reservatório superior, ou com

bombeamento quando o reservatório é inferior. Existem três sistemas indiretos por

gravidade, são eles:

8.2.1 Sistema Indireto RS:

Este sistema é composto por um alimentador predial equipado com válvula e

bóia, um reservatório superior e uma rede de distribuição.

Quando ocorre consuma de água, o nível do reservatório diminuí, causando

uma abertura total ou parcial da válvula e da bóia. Esta abertura implica em um

reabastecimento de água no reservatório superior através do alimentador predial.

Para utilização deste sistema é necessário uma rede de abastecimento que consiga

elevar a água ao reservatório superior.

8.2.2 Sistema Indireto com bombeamento:

Tem-se um alimentador predial com válvula e bóia, o reservatório superior,

uma rede de distribuição e também uma instalação elevatória. É utilizada quando o

sistema de abastecimento não possui condições hidráulicas de abastecimento para

elevar a água te o reservatório superior. Neste sistema a instalação elevatória irá

levar a água do sistema de abastecimento predial até o reservatório superior, e o

suprimento é feito por meio do sistema imposto entre a válvula e a bóia.

8.2.3 Sistema Indireto RI-RS:

Este sistema é composto por um alimentador predial equipado com válvula e

bóia, um reservatório superior, um reservatório inferior e uma rede de distribuição.

O reservatório superior possui uma chave elétrica de nível, a qual aciona a

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instalação elevatória num nível mínimo e desliga a mesma num nível máximo. Desta

forma, havendo consumo na rede de distribuição, o nível da água no reservatório

superior desce até atingir o nível de ligação, acionando a instalação elevatória, a

qual será novamente desligada quando a água voltar a atingir o nível máximo,

encerrando assim o ciclo. Paralelamente, quando do acionamento da instalação

elevatória, a válvula de bóia do alimentador predial abre-se parcial ou totalmente, e o

reservatório inferior passa a ser alimentado pela rede de abastecimento. Vale

salientar que o reservatório inferior também é equipado de uma chave elétrica de

nível, a qual impossibilitará o acionamento da instalação elevatória quando o referido

reservatório estiver vazio.

8.2.4 SISTEMA INDIRETO HIDROPNEUMATICO:

Neste sistema o escoamento na rede de distribuição é pressurizado através

de um tanque de pressão contendo ar e água. Pode ser com e sem bombeamento

ou com bombeamento e possuir um reservatório inferior.

8.2.5 Sistema Hidropneumático sem bombeamento:

Este sistema compõe-se de um alimentador predial, um tanque de pressão e

a rede de distribuição. A pressurização do tanque é através do sistema de

abastecimento

8.2.6 Sistema Hidropneumático com bombeamento:

A composição deste sistema é a seguinte: alimentador predial, instalação

elevatória, tanque de pressão e rede de distribuição. O tanque é pressurizado

através da instalação elevatória.

8.2.7Sistema Hidropneumático:

É composto por um alimentador predial com válvula de bóia, um reservatório

inferior, uma instalação elevatória e um tanque de pressão.

Quando o tanque de pressão estiver submetido à pressão máxima e o

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sistema de recalque desligado, a água no reservatório está num nível máximo e o

sistema apresenta condições de iniciar seu ciclo de funcionamento. Desta forma,

quando há consumo na rede de distribuição, o nível de água no reservatório começa

a diminuir progressivamente. O colchão de ar expande-se e a pressão no interior do

tanque diminui até atingir a pressão mínima. Nesta situação, o pressostato aciona o

sistema de recalque elevando, simultaneamente, o nível de água e a pressão no

interior do tanque aos respectivos valores máximos. À pressão máxima, o

pressostato desliga o sistema de recalque, propiciando o inicio de um novo ciclo.

Quanto ao reservatório inferior, o mesmo comporta-se identicamente ao reservatório

inferior do sistema indireto RI-RS.

8 ESCOLHA DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO:

Se o suprimento for contínuo e disponível sempre pode-se optar por um

sistema de abastecimento direto o indireto. Já quando o suprimento de água for

descontínuo e nem sempre disponível o melhor sistema a ser adotado é o sistema

indireto já que este possui reservatório.

10 NBR- 5626/95 – “INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA”

Segundo a NBR 5626, água fria é a água dada pelas condições do

ambiente. É está a norma que estabelece exigências e recomendações relativas ao

projeto, execução e manutenção da instalação predial de água fria.

As instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que

durante a vida útil da construção que as contém, atendam aos seguintes requisitos:

•Preservar a potabilidade da água;

•Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade

adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito

funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais

componentes;

•Promover economia de água e de energia;

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•Possibilitar manutenção fácil e econômica;

•Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente;

•Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização

adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e

atendendo as demais exigências do usuário.

Algumas exigências da norma são:

11 RESERVATÓRIO

Os reservatórios destinados a armazenar água potável devem preservar o

padrão de potabilidade. Em especial não devem transmitir gosto, cor, odor ou

toxicidade à água nem promover ou estimular o crescimento de microorganismos.

Deve ser um recipiente estanque que possua tampa ou porta de acesso opaca,

firmemente presa na sua posição. O reservatório deve ser construído ou instalado de

tal modo que seu interior possa ser facilmente inspecionado e limpo.

11.1 RESERVATÓRIOS - DIMENSÕES

O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o

necessário para 24 h de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de

água para combate a incêndio. No caso de residência de pequeno tamanho,

recomenda-se que a reserva mínima seja de 500 L.

12 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES

Cada tubulação deve ser dimensionada de modo a garantir abastecimento de água com vazão adequada, sem incorrer no superdimensionamento.

13 VAZÕES

A instalação predial de água fria deve ser dimensionada de modo que a

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vazão de projeto estabelecida seja disponível no respectivo ponto de utilização, se

apenas tal ponto estiver em uso.

14 VELOCIDADE MÁXIMA DA ÁGUA

As tubulações devem ser dimensionadas de modo que a velocidade da

água, em qualquer trecho de tubulação, não atinja valores superiores a 3 m/s.

15 PRESSÃO DA ÁGUA

Em qualquer caso, a pressão não deve ser inferior a 10 kPa, com exceção

do ponto da caixa de descarga onde a pressão pode ser menor do que este valor,

até um mínimo de 5 kPa, e do ponto da válvula de descarga para bacia sanitária

onde a pressão não deve ser inferior a 15 kPa.

Em condições estáticas (sem escoamento), a pressão da água em qualquer

ponto de utilização da rede predial de distribuição não deve ser superior a 400 kPa.

16 PROJETO DO SISTEMA PREDIAL DE ÁGUA FRIA:

Este projeto compreende basicamente os seguintes passos:

•Concepção;

•Cálculo (dimensionamento);

•Quantificação e orgamentação;

• Elaboração do projeto para a produção;

• Elaboração do projeto "as built".

A concepção consiste na proposição da solução a ser adotada, a qual é

função não somente das solicitações sobre o sistema, mas também das exigências

da normalização técnica, das concessionárias e órgãos públicos locais, resultando

na definição do traçado do sistema, dos tipos de sistemas a serem adotados, etc.

O cálculo consiste na estimativa das solicitações impostas ao sistema predial

de água fria e no dimensionamento de todos os seus componentes para atender a

estas solicitações.

O projeto para produção consiste num conjunto de elementos a serem

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elaborados tendo em vista o processo de execução do sistema, tais como: detalhes

de "kits" hidráulicos e tabelas descritivas dos componentes dos "kits".

O projeto "as built" é elaborado a partir de registros de alterações no

sistema, feitas na obra, tendo por objetivo possibilitar a rastreabilidade do sistema

em caso de manutenção. Dentro do projeto do sistema predial de água fria, os

elementos gráficos e documentos a serem apresentados variam conforme a

complexidade do referido sistema e/ou da edificação para a qual foi projetado. De

qualquer forma, alguns elementos básicos devem ser apresentados, quais sejam:

•Planta da cobertura, barrilete, andar(res) tipo, térreo, subsolo(s), com a

indicação das colunas de distribuição de água fria e desvios;

•Esquema vertical (ou fluxograma geral) de todo o sistema, sem escala,

incluindo reservatórios e sistema de recalque; detalhe dos reservatórios e

sistema de recalque;

•Desenhos isométricos dos ambientes sanitários, com a indicação das

colunas de distribuição, ramais e sub-ramais; memorial descritivo e

especificações técnicas.

De posse dos elementos acima, podem ser procedidas às etapas de

quantificação e orgamentação dos componentes do sistema, para a posterior

execução.

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17 ESGOTAMENTO SANITÁRIOCom a utilização da água para abastecimento há a geração de esgoto, sendo

que estima-se que uma pessoa saudável produza cerca de 100 litros de esgoto /dia,

esgoto este que caso não seja adequadamente coletado e tratado pode acarretar

uma série de danos ao meio ambiente e a população, podendo-se citar como

principais: a contaminação das águas subterrâneas implicando em riscos á saúde,

através da proliferação de bactérias, vírus, protozoários e vermes.

Para efeito de análise na sequência apresenta-se uma tabela com os

principais poluentes encontrados nos esgotos e seus respectivos efeitos:

EFEITOS DOS ESGOTOS

Poluentes Parâmetros de caracterização

Tipo de efluente Consequências

Sólidos em suspensão

Sólidos em suspensão totais

Domésticos Industriais

Problemas estéticos Depósitos de lodoAdsorção de poluentesProteção de patogênicos

Sólidos flutuantes Óleos e graxas Domésticos Industriais

Problemas estéticos

Matéria orgânica biodegradável

Demanda bioquímica de oxigênio (DBO)

Domésticos Industriais

Consumo de oxigênio Mortandade de peixesCondições sépticas

Patogênicos Coliformes Domésticos Doenças de veiculação hídrica

Nutrientes Nitrogênio Fosforo

Domésticos Industriais

Crescimento excessivo de algas Toxicidade aos peixesDoença em recém-nascidos (nitratos)

Compostos não biodegradáveis

Pesticidas DetergentesOutros

Industriais Agrícolas

Toxicidade EspumasRedução de transferência de oxigênioNão biodegradabilidadeMaus odores

Metais pesados Elementos específicos (ex: arsênio, cádmio, cromo, mercúrio, zinco, etc)

Industriais Toxicidade Inibição do tratamento biológico dos esgotosProblemas de disposição do lodo na agriculturaContaminação da água subterrânea

Sólidos inorgânicos dissolvidos

Sólidos dissolvidos totais Condutividade elétrica

Reutilizados Salinidade excessiva - prejuízo às plantações Toxicidade a plantas (íons)Problemas de permeabilidade do solo

Page 23: PROJ. HIRAULICO

Portanto este é um tema de grande importância para a engenharia que busca

garantir o bem-estar e condições dignas de saúde a população, contribuindo para a

sustentabilidade, e a preservação do meio ambiente.

O exemplo mais conhecido de país em que o tratamento de esgoto foi

esquecido durante muito tempo é a Índia em que nas cerca de 4000 cidades

existentes somente 232 tem tratamento de esgoto o que repercute nos grandes

índices de mortalidade infantil no país que chega a 7,4%.

A atual situação do Brasil quanto aos sistemas de coleta e tratamento de

esgoto, apresentam grande precariedade sendo que estima-se que 17 milhões de

domicílios despejam sua produção de esgoto a céu aberto. Segundo o IBGE no país

a um crescimento no sistema de coleta e tratamento de esgoto de apenas 0,4% ao

ano; o país tem um déficit de 53% no atendimento ao esgoto, ou seja, mais da

metade da população não tem acesso a sistemas confiáveis de destinação de

esgoto. Estudos ainda destacam que na região Sul as taxas de acesso a sistemas

de saneamento básico são inferiores as do Nordeste região que mais recebeu

investimentos no setor com (26,3% de atendimento), a região apontada como a que

oferece melhor e mais abrangente sistema de captação e tratamento de esgoto é a

Sudeste com 75%, a apontada como pior, e em situação mais precária quanto ao

saneamento básico é a região Norte onde cerca de 95% da população não tem

nenhum tipo de acesso a sistema de coleta e tratamento do esgoto

É importante destacar que os recursos para o investimento neste setor

provém em sua maioria do FGTS do Orçamento Geral da União, e do Banco

Nacional de Desenvolvimento Econômico Social (BNDES), e uma tendência para o

mercado brasileiro é de que estes investimentos cresçam em decorrência do PAC

(Projeto de aceleração do crescimento) que pretende aumentar o limite fiscal (de

empréstimos) para que os recursos do FGTS possam ser mais facilmente retirados

para o desenvolvimento e implantação de novos e eficazes sistemas de coleta e

tratamento do esgoto. Mas é fundamental destacar que perante o atual quadro do

país que ficou 25 anos sem investir em saneamento básico, esses investimentos

podem ainda significar pouco.

Page 24: PROJ. HIRAULICO

17.1 PROJETO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Um bom projeto de esgotamento sanitário deve ter por objetivo o afastamento

seguro e rápido dos esgotos, coletando - o e efetuando os tratamentos adequados.

Oferece grandes benefícios a sociedade como a preservação dos recursos

naturais, eliminando focos de contaminação do solo e das águas para distribuição e

poluição, recaindo em uma economia nos custos do tratamento da água para

abastecimento, tendo em vista que o esgoto tratado será encaminhado para reuso

ou para destinos adequados em que não mais oferece riscos a saúde pública. Um

fato a se destacar é que estudos comprovam que a cada R$ 1,00 investido em

saneamento básico, economizam-se R$4,00 na medicina curativa de doenças

ocasionadas por contaminação hídrica.

Componentes do sistema de Esgotamento sanitário

– Instalações hidro-sanitárias domiciliares : compreende a rede de tubulação

interna da casa e as peças sanitárias (pia, vaso, chuveiro...) estes recebem a

água e a leva até a tubulação de saída.

– Ligação Intra domiciliar : trecho de tubulação que liga as peças sanitárias ao

ramal predial.

– Ramal predial: recebe do ramal predial e encaminha ao ramal coletor.

– Ramal Coletor ou condominial: encaminha o esgoto a rede coletora pública, sua

localização depende das condições topográficas do terreno, podendo também

localizar-se em terrenos públicos.

– Rede de Coleta Pública: é o conjunto de canalizações e poços de visita que

recebem os efluentes dos ramais coletores e os encaminha a um ponto de

reunião.

– Estação Elevatória de Esgoto (EEE): responsável por elevar o esgoto do nível do

poço de sucção até cotas adequadas ao funcionamento do sistema. Leva o

esgoto até a estação de tratamento.

– Emissários: tubulação que recebe esgoto exclusivamente na extremidade de

montante. Leva o esgoto até a estação de tratamento.

– Estação de tratamento de esgoto (ETE): a unidade operacional do sistema de

esgotamento sanitário que através de processos físicos, químicos ou biológicos

removem as cargas poluentes do esgoto, devolvendo ao ambiente o produto

Page 25: PROJ. HIRAULICO

final, escoando a água resultando para o mar, rio ou para o reuso, em

conformidade com os padrões exigidos pela legislação ambiental.

Componente básicos do projeto

– Memorial descritivo: faz-se necessário um estudo do local onde será executado o

projeto devendo, nesta etapa deve haver uma descrição sucinta do município ou

localidade, inclusive principais atividades econômicas e equipamentos sanitários

urbanos com suas respectivas áreas de abrangência. Apresentar suas condições

sanitárias atuais; índices estatísticos de saúde; ocorrências de moléstias de

origem hídrica; Mostrar a concepção da obra, incluindo a justificativa da

alternativa técnica adotada, bem como a forma de execução do tratamento e

coleta do esgoto, além de informação a cerca da forma de implantação do

sistema escolhido, os métodos de execução da obra, a explicação da solução

apontada, e a lista de materiais utilizados.

– Memorial de Cálculo: apresenta o grau de atendimento no período do projeto,

apresenta uma planilha orçamentária onde devem constar os custos estimados

de material, mão - de- obra, além dos cálculos relativos as elevações e estruturas

do projeto.

– Plantas: planta da cidade com a localização da área de planejamento do sistema

de esgoto; caso já exista um sistema de esgotamento sanitário a planta deste

deve também constar, rede hidráulica com diâmetros de tubulações e demais

dispositivos localizados; detalhes referentes aos projetos estruturais.

– Planilha orçamentária: detalhando item a item os custos e quantidades estimadas

de gastos na execução do projeto.

– Cronograma físico Financeiro: observa os prazos, e custos para que sigam os

previstos.

– Normas Técnicas: deve obedecer as normas da NBR para esgotos com relação

ao dimensionamento das unidades componentes de um projeto de sistema de

esgotamento sanitário.

– Anotação de responsabilidade técnica: concedida pelo CREA.

– Posse da área: caso o local da obra não seja terreno público.

– Licenciatura Ambiental: o órgão ambiental estadual deverá ser consultado sobre

a necessidade ou não de licenciamento ambiental, devendo o resultado dessa

consulta ser parte constante do projeto.

Page 26: PROJ. HIRAULICO

17.2 REDE COLETORAO traçado da rede coletora está relacionado diretamente com a topografia da

bacia de esgotamento sanitário, tendo em vista que o escoamento dos esgotos

se dá por gravidade de acordo com o caimento do terreno, mas em princípio

temos os seguintes tipos de traçado de redes:

– Rede perpendicular: A rede coletora de esgotos é composta de vários coletores

troncos independentes com traçado mais ou menos perpendicular ao curso

d’água;

– Rede em leque: Os coletores troncos se desenvolvem pelos fundos dos vales ou

pela parte baixa das bacias de esgotamento, incidindo neles os coletores

secundários, com traçado em forma de leque ou em forma de espinha de peixe.

Este tipo é o mais empregado para cidades acidentadas;

– Rede radial ou distrital: A cidade é dividida em distritos ou setores independentes

sendo que em cada um criam-se pontos baixos para os quais convergem os

esgotos, destes pontos baixos o esgoto é recalcado normalmente para um

interceptor ou para o destino final. Este tipo é mais empregado para cidades

planas.

17.3 TRATAMENTO DE ESGOTO

A eficiência e a capacidade de uma estação de tratamento de esgotos são

definidas a partir de uma série complexa de fatores específicos a cada caso

estudado.

O tratamento pode atingir diferentes níveis denominados de tratamento

primário, secundário ou terciário.

O Tratamento primário geralmente é feito através de grades que removem os

sólidos grosseiros, geralmente faz-se o processo de sedimentação – que em

resumo trata-se de um processo de separação em que no caso o sólido suspenso no

líquido e deixado em repouso com auxílio de uma caixa retentora de areia – ou ainda

utiliza-se da flotação que consiste em separar misturas do tipo sólido- líquido por

meio das diferenças em suas propriedade fazendo essa diferenciação pela adição de

produtos químicos que fazem passar por entre os diferentes produtos bolhas de ar e

as que se pretende separar acabam ligando-se ao ar e descolam-se para a

superfície da mistura, onde se acumula em forma de espuma; utilizando portanto um

destes processos ou até todos, conforme o necessário, os sólidos retirados são

Page 27: PROJ. HIRAULICO

destinados a locais adequados, em sua maioria são enterrados ou passam por

processos de secagem.

O tratamento secundário consiste na degradação biológica de compostos

carbonáceos, feitos por bactérias que podem ser aeróbias ou anaeróbias, ou seja os

compostos poluentes nesta fase, são consumidos por microrganismos, no que

denomina-se reatório biológico. Nesta fase ocorre a decomposição de compostos de

cadeia carbônica maior em outros de menor cadeia, ou seja carboidratos, óleos,

ácidos graxos e proteínas são quebrados e geram compostos como CO2, H2O,

NH3, CH4, H2S.

É importante destacar que as bactérias de ambiente anaeróbio oferecem

vantagens quando comparadas às aeróbias, pois as primeiras não ganham tanta

massa após consumirem a matéria orgânica o que significa que o método

anaeróbico apresenta-se mais vantajoso tendo em vista que estes micro-organismos

são liberados juntamente com a água residual que resulta do processo. A eficácia

deste processo beira aos 95% e em suma, após esta fase do tratamento a água

restante já pode ser devolvida ao ambiente receptor sem causar grandes danos ao

meio ambiente.

Entretanto do tratamento secundário restam ainda na água Nitrogênio e

Fósforo que, dependendo do receptor e de suas concentração podem significar

riscos ao ambiente, logo o tratamento Terciário objetiva reduzir as concentrações

destes produtos, utilizam-se dois processos, a nitrificação e a desnitrificação, sendo

que a remoção do fósforo pode ser feita através de tratamentos químicos com

Sulfato de Alumínio, esta fase assim como a primeira produz lodo e este na

seqüência irá passar por processos de secagem e depois será disposto

corretamente.

O tratamento final pretende então eliminar os organismos patogênicos, que é

feito com uso de cloro, ozônio ou até radiação ultravioleta.

18 PROJETO HIDRÁULICO E MEIO AMBIENTE

DESSALINIZAÇÃO

Dessalinização refere-se a vários processos físico-químicos de retirada de

excesso de sal e outros minerais da água. De modo geral, refere-se a retirada de

Page 28: PROJ. HIRAULICO

sais e outros minerais da água ou do solo. A dessalinização d'água é muito utilizada

em regiões onde a água doce é escassa ou de difícil acesso, como no Oriente Médio

e no Caribe, em navios transatlânticos e submarinos. A água doce obtida é utilizada

para consumo humano ou irrigação. Algumas vezes o processo produz sal de

cozinha como subproduto.

Plantas de Dessalinização no Mundo

As grandes reservas de energias existentes em muitos países do Oriente

Médio juntamente com sua escassez de água levou a construção de grandes plantas

de dessalinização nesta região. Nos meados de 2007, o Oriente Médio produzia

cerca de ¾ de toda água dessalinizada do Mundo. No mundo inteiro, há 13.800

plantas de dessalinização que produzem no total mais de 45,5 bilhões de litros de

água por dia de acordo com a International Desalination Association. O Sal retirado

do Brasil em média é de 3%.

A maior planta de dessalinização do Mundo é a Jebel Ali - Phase 2 nos

Emirados Árabes Unidos. Utiliza o processo de destilação em multi-estágios para

produzir 300 milhões de metros cúbicos de água por ano (cerca de 9.460 litros por

segundo). Nos Estados Unidos, a maior planta de desalinização está em Tampa Bay,

Florida, e começou produzindo 95.000 m³ de água por dia em dezembro de 2007. A

okabta de dessalinização de Tampa Bay tem atualmente só 12% de produção da

planta de Jebel Ali .

Processos de Dessalinização

No planeta Terra, as águas cobrem 3/4 da superfície, mas cerca de 97,2%

destas são salgadas, isto é, apresentam um total de sólidos dissolvidos (TSD) que

as tornam impróprias para consumo humano ou irrigação.

Na natureza, a dessalinização é um processo contínuo e natural,

alimentador do Ciclo Hidrológico, que se comporta como um sistema físico, fechado,

seqüencial e dinâmico. Devido à ação da energia solar, ocorre a evaporação de um

grande volume de água dos oceanos, dos mares e dos continentes. Os sais

permanecem na solução e os vapores, por condensação, vão formar as nuvens, as

quais originam as chuvas e outras formas de precipitação. Esta água doce, por

gravidade, volta aos oceanos e mares, alimentando os rios, os lagos, as lagoas, que,

devido à dinâmica do processo, reassimilam uma nova carga salina e, assim, todo o

Page 29: PROJ. HIRAULICO

ciclo continua. Por necessidade de sobrevivência, o homem copiou a Natureza e

desenvolveu métodos e técnicas de dessalinização das águas com elevado

conteúdo salino para obter água doce.

O principal problema das tecnologias de dessalinização é conseguir diminuir

o custo final da água doce, para que esta possa estar disponível em quantidades

suficientes até nas regiões onde é escassa.

A dessalinização em grande escala, tipicamente, consome grande

quantidade de energia e depende de plantas de produção caras e específicas.

Portanto, é sempre mais cara, em relação a água doce de rios ou subterrânea.

Há vários métodos conhecidos para se fazer a conversão, mas apenas dois deles

representam 88% da dessalinização global: a osmose inversa e a destilação

multiestágios.

• Osmose inversa: Quando há pressão sobre a solução, a água e o sal são

separados.

• Dessalinização térmica: Quando a água salgada é evaporada artificialmente

e depois condensada. Esse processo separa a água e o sal, pois este não é

carregado no processo de evaporação. Isto ocorre na natureza, pois sempre que a

água do mar evapora, os sais permanecem e a água das nuvens não é salgada.

• Congelamento: Outro processo envolve o congelamento da água, pois

somente a água pode ser congelada (os sais não congelam junto). O processo é

basicamente a extração de sais mineirais da água através do congelamento. São

repetidos inúmeras vezes tal processo para que se consiga água destilada. O

processo pode ser feito em grande escala, mas é muito caro, portanto é testado e

melhorado apenas em laboratórios, para assim ser barateado. O que se pode fazer é

descongelar a água das calotas polares, mas esta não é ainda uma boa solução,

pois há o alto custo do descongelamento a se levar em conta.

• Destilação multiestágios: Utiliza-se vapor a alta temperatura para fazer a

água do mar entrar em ebulição. São multiestágios pois a água passa por diversas

células de ebulição-condensação, garantindo um elevado grau de pureza. Neste

processo, a própria água do mar é usada como condensador da água que é

evaporada.

• Destilação por forno solar: o forno solar tem como função concentrar os

raios solares numa zona especifica, graças a um espelho parabolico. Dessa forma, o

recipiente que contém a agua a destilar pode chegar a temperaturas maiores que

Page 30: PROJ. HIRAULICO

normalmente.

• Dessalinização da água: uma solução? A dessalinização é um processo

contínuo e natural, que tem papel fundamental no Ciclo Hidrológico (sistema físico,

fechado, seqüencial e dinâmico).

A presente da problemática da água, começa a conduzir ao desenvolvimento de

processos e tecnologias de dessalinização das águas com elevado conteúdo salino

para obter água doce.

Existem diversos processos físico-químicos e biológicos, que permitem transformar

a água de modo a torná-la apta a consumo: destilação convencional, destilação

artificial , eletrodiálise, osmose reversa Os processos mais usados de

dessalinização ou usam o processo de destilação ou a osmose reversa. A destilação

consiste em ferver a água, coletar o vapor e transformá-lo novamente em água,

desta vez água potável. Na osmose reversa, bombas de alta pressão forçam a água

salgada através de filtros que capturam as partículas de sais e minerais, deixando

passar apenas a água pura.

Facilmente se entende as grandes necessidades de consumo de energia, ferver a

água exige muita energia e a osmose reversa consome seus filtros muito

rapidamente.

Neste caso, o processo mais utilizado que permite garantir a qualidade da água e

bem estar do consumidor é a osmose.

O processo de osmose, ocorre quando duas soluções salinas com diferente

concentração encontram-se separadas por uma membrana semi permeável: a água

(solvente) e solução menos concentrada tenderá a passar para o lado da solução de

maior salinidade. Com isto, esta solução mais concentrada, ao receber mais

solvente, se dilui, num processo impulsionado por uma grandeza chamada "pressão

osmótica", até que as duas soluções atinjam concentrações iguais.

A Osmose pode efetuar-se segundo dois processos: inversa e reversa.

A utilização da osmose inversa na Industria para dessalinização da água do

mar, começou a ser possível nos anos 60 com o desenvolvimento de membranas

assimétricas que, pelo facto de terem grandes fluxos de permeabilização e grande

selectividade, permitiram ser uma alternativa aos processos técnicos que são

processos de utilização intensiva de energia.

Page 31: PROJ. HIRAULICO

A osmose inversa apresenta-se como uma óptima alternativa, uma vez que

possui um menor custo quando comparado com outros sistemas de dessalinização.

Além de retirar o sal da água, este sistema permite ainda eliminar vírus, bactérias e

fungos. O seu funcionamento está baseado no efeito da pressão sobre uma

membrana polimérica, através da qual a água irá passar e os sais ficarão retidos.

A osmose reversa, já existe desde o fim do século passado, com aplicação

em processos industriais. A utilização de membranas semi permeáveis sintéticas

permitiu reduções de custos elevadas bem como um crescente conhecimento

técnico. Atualmente, é possível obter água com elevada qualidade, com emprego na

Industria de microchips e biotecnologia. Esta tecnologia tem tido forte

desenvolvimento no tratamento de efluentes , dada a sua elevada eficiência e às

crescentes exigências ambientais, cada vez mais evidentes.

Existem equipamentos que permitem a obtenção de água potável a partir da

água do mar : Dessalinizadores. Estes utilizam o fenômeno da osmose reversa com

o uso de membranas osmóticas sintéticas. O uso deste equipamento requer

cuidados especiais, uma vez que se trata de um processo na presença do ião cloreto

a altas pressões(400 a 1200psi). Apesar de ter custo inicial muito elevado, a sua

utilização ao longo do tempo, permite superar este investimento, em cerca de 4 – 6

anos.

Os custos associados a este equipamento dividem-se em :

• Custo de depreciação ou amortização da unidade

O custo total, incluindo importação, equipamentos auxiliares e instalação, dividido

por 120 meses e pelo volume total de metros cúbicos produzidos (depende da

capacidade da unidade) em 120 meses ou dez anos - tempo de vida útil da unidade;

• Custo de operação:

Page 32: PROJ. HIRAULICO

O custo anual ou mensal decorrente da operação da unidade, incluindo

energia elétrica, peças de reposição e mão de obra de manutenção. Pode ser

apresentado em custo mensal ou por metro cúbico de água produzida, mais

conveniente.

Somando-se estas duas parcelas temos o custo total mensal, ou por volume de

água produzida, da unidade de dessalinização. Um dessalinizador opera 500 h/ano

num barco e 7.200 h/ano numa casa. Se o consumo rondar 1500 litros por dia, em

seis anos o equipamento está pago. Para capacidades maiores, a economia por litro

é ainda maior. No Japão (Instituto de pesquisa ‘ Haman Technology’), existe um

equipamento que permite a produção de água potável através da água do mar,

permitindo também a recuperação de substâncias úteis que nela possam estar

contidas.

É um sistema essencialmente automático, ao contrário das técnicas de membranas

ou processos de osmose reversa, cuja operação é mais complicada e com custos

mais elevados. O resultado é um processo de dessalinização de água do mar com

um custo de apenas 1/5 dos processos convencionais, utilizando um equipamento

com um 1/3 do tamanho. A nova técnica de destilação a pressão reduzida, permite

produzir 3,7 litros de água potável para cada 10 litros de água introduzida no

sistema. O equipamento têm ainda a capacidade de produzir sal para uso industrial

sem a necessidade de etapas de pré processamento, necessários nos equipamentos

tradicionais quando a água do mar é utilizada como fonte. O equipamento possui um

descompressor compacto, que opera por meio de um sistema de multiestágios em

uma superfície de evaporação tridimensional. A água flui sem a necessidade de

bombeamento, apenas pela diferença de peso.

A principal problemática destas tecnologias, é o consumo de energia. James

Klausner, da Universidade da Flórida, apresentou uma nova técnica de purificação

da água que é mais eficiente e não é tão intensiva na utilização de energia. A nova

técnica, desenvolvido pelo Dr. Klausner, é uma variação da destilação. Em vez de

ferver a água, temos um processo físico chamado difusão de massa, para fazer com

que a água se evapore e se separe do sal. Bombas são utilizadas para forçar a água

ao longo de um aquecedor e espalhá-la sobre uma torre de difusão - uma coluna

feita de uma matriz de polietileno que cria uma grande área superficial por onde a

água flui enquanto está caindo. Outras bombas, na base da torre, injetam ar seco na

coluna no sentido oposto ao da água. À medida em que a água salgada se choca

Page 33: PROJ. HIRAULICO

com o ar quente, ela se evapora. O ar fica saturado de umidade e é forçado por

ventiladores em direção a um condensador que força a umidade a se condensar em

água pura. Este processo tem ainda a vantagem de permitir o aproveitamento do

calor desperdiçado nas centrais termoelétricas para aquecer a água. Ele testou um

protótipo do seu projeto em laboratório, produzindo cerca de 2000 litros de água

potável por dia. Segundo seus cálculos, uma versão industrial, aproveitando o calor

desperdiçado por um termelétrica de 100 MHz, tem o potencial para gerar mais de 5

milhões de litros por dia.

Em Portugal existe já uma central de dessalinização na Madeira : projeto da

central de dessalinização do Porto Santo com capacidade média. O projeto consiste

num sistema de dessalinização através da osmose inversa que permite fornecer

água potável a toda a população.

Trata-se de um processo de filtragem dos componentes. A água salgada entra

em contacto com uma membrana seletiva que retém o sal (NAOH - Cloreto de

Sódio), e deixa passar a água no seu estado puro. È um sistema de módulos

enrolados em espiral muito compactos, que, associam algumas centenas de metros

quadrados por área de membrana por metro cúbico. Este projeto tornasse menos

exigente do ponto de vista energético, e em termos ambientais permite o tratamento

de águas contaminadas e a reciclagem da água nos processos químicos. A sua

aplicação ainda é pouco evidente em Portugal, por se tratar de uma tecnologia

recente, mas preveem-se projetos inovadores em Portugal, uma vez que tem grande

capacidade de energia solar, que devidamente aproveitada, poderá ter grande

potencial.

CONSTRUÇÃO DE FOSSAS SÉPTICAS A fossa séptica é uma alternativa para casas localizadas em locais que não

têm sistema público de coleta e tratamento de esgotos. Um sistema eficiente e

completo deve contar também com caixas de gordura, filtros anaeróbicos e

sumidouros.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas, através das normas NBR 7229 e

13969, estabelece todos os parâmetros que devem ser obedecidos. Embora cada

caso exija uma solução específica, basicamente a construção de um sistema de

tratamento de esgotos funciona da seguinte maneira:

• a água que vem da cozinha passa por uma caixa de gordura, onde esta fica

Page 34: PROJ. HIRAULICO

retida pelo anteparo (chicana) evitando o entupimento da tubulação e o

sobrecarregamento da fossa. Essa caixa é impermeabilizada com mantas, da

mesma forma que a fossa. Para uma casa com 6 pessoas, ela deve ter capacidade

de 200 litros;

• a água que vem dos banheiros vai direto para a fossa, onde os compostos

orgânicos se decantam (vão para o fundo), as espumas e gorduras ficam boiando na

superfície e os microorganismos, principalmente as bactérias, liberam enzimas que

destróem os germes e coliformes fecais. Seu tamanho também depende do número

de pessoas: para uma casa com 6 pessoas, sua capacidade é de 1.700 litros, e sua

limpeza deve ser feita a cada 2 anos por empresas especializadas, que retiram o

lodo do fundo e devem levá-lo a uma estação de tratamento;

• da fossa, a água segue para o filtro anaeróbico impermeabilizado, que deve

ter as mesmas dimensões da fossa, e na qual a água chega por baixo, atravessa

uma tampa de concreto cheia de pequenos furos, passa por uma camada de brita nº

4 e sai para o sumidouro. Para limpá-lo, deve-se tirar o lodo por um cano de respiro,

situado antes da entrada, e injetar água pela tampa superior para lavar as pedras.

Um sistema ainda mais eficiente é a vala de filtração, em que, ao sair da

fossa, a água passa por uma cano furado, atravessa uma camada de areia, cai em

outro cano furado e, ainda, por uma camada de brita, de onde já pode ir diretamente

para a terra ou para rios e riachos;

• no sumidouro (buraco não impermeabilizado, cujo fundo deve estar a pelo

menos 1,5m acima do nível do lençol freático), a água é absorvida pela terra. Seu

dimensionamento depende, fundamentalmente, do tipo de solo em que será

construído: quanto menos absorvente, maior o sumidouro. Deve estar situado a uma

distância mínima de 15m do poço de água (se existente). Outra alternativa possível

(principalmente quando o lençol freático estiver muito próximo da superfície) é a

construção de valas de infiltração, em que a água corre por um cano furado,

enterrado próximo à superfície, e se infiltra lentamente na terra.

POÇOS ARTESIANOSOs poços artesianos são feitos quando existe algum lençol freático que esta

entre duas camadas impermeáveis de rocha (argila por exemplo). A diferença dos

poços normais para os poços artesianos (como pode ser vista na imagem a baixo) é

que no poço artesiano a agua sai com pressão em direção a superficie, onde se

Page 35: PROJ. HIRAULICO

forma um lago e é possível a captação da água para tratamento e posteriormente

uso da população e indústrias.

AQUECEDOR SOLARÉ uma forma sustentável de aquecimento de água, que consiste no uso da

energia solar para o aquecimento da água.

Suas vantagens são o benefício ao meio ambiente, e embora seja um

sistema ainda caro para o parâmetro brasileiro oferece grande economia na conta de

luz, sendo que em cerca de 1 ano e meio já se tem o retorno do valor investido nos

equipamentos, além de ser uma fonte de energia limpar, inesgotável e gratuita

vinda do sol.

É composto por coletores solares (placas), que são responsáveis pela

absorção da radiação solar, reservatório térmico (Boiler) que armazena a água

aquecida, nesse tipo de instalações hidráulicas são utilizados canos de cobre, inox,

ou polipropileno que apresentam maior durabilidade e melhor condutividade térmica,

é composto ainda de uma caixa de água fria para abastecer o reservatório térmico

do aquecedor.

A água circula por um sistema natural de convecção sendo que a água

aquecida fica menos densa, e pela diferença das densidades a água quente circula

empurrada pela água fria, este fenômeno intitulasse “termofissão”, sendo que a

água aquecida por coletores solares pode chegar a temperaturas próximas a 50° C

no inverno, e até 70ºC no verão, sendo necessário a mistura com água fria.

Uma desvantagem a ser destacada neste sistema de aquecimento é que em

épocas de geada a água pode congelar no tubo coletor o que implica em sua

expansão podendo danificar os tubos coletores.

Page 36: PROJ. HIRAULICO

CONCLUSÃOA partir deste trabalho pode-se notar a importância de um bom projeto

hidráulico uma vez que este caso bem elaborado permite muitas economias futuras,

sendo que custa somente 3% do montante investido em uma obra. Os parâmetros

de conhecimento técnico do trabalho passam uma breve visão dos passos

necessários para a elaboração dos vastos tipos de projeto hidráulico em que podem-

se citar como exemplos; projetos de tratamento de agua e esgoto, de distribuição de

água, projetos prediais de água quente e fria.

Destaca-se também a partir da análise do trabalho que a engenharia em

seus parâmetros vem, a cada vez mais aderindo a tendência de sustentabilidade,

sendo que a efetivação de bons projetos hidros-sanitários representam grande

evolução quanto a preservação do meio ambiente e manutenção da saúde pública.

Finalmente, nota-se que estes estudos são muito relevantes para os

acadêmicos de engenharia sendo que introduz um, ainda que breve importante

embasamento teórico, e possibilita também uma visão geral dos sistemas hidro-

sanitários, que em função de sua atual precariedade no mundo contemporâneo,

estarão intensamente presentes nas perspectivas do profissional da engenharia civil.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASGARCEZ NOGUEIRA LUCAS. “Elementos de Engenharia Hidráulica e Sanitária. 2ª

edição

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