Saneamento Básico 2012 fb

7/30/2019 Saneamento Bsico 2012 fb

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FACULDADES INTEGRADAS DOM PEDRO II

Curso: Engenharia Civil

Disciplina: Saneamento Bsico

Prof. Rosemiro
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Bibliografia:

1. Manual de Hidrulica (8 ed.).Autores: Azevedo Neto

Miguel Fernandez y Fernandez

Roberto ArajoAccio Eiji ItoEd. Edgard Blcher Ltda

2. Abastecimento de guaAutor: Milton Tomoyuki TsutiyaEd. Departamento de Engenharia Hidrulica e Sanitaria da Escola Politcnica da USP

3. Coleta e Transporte de Esgotos Sanitrios

Autores: Pedro Alm SobrinhoMilton Tomoyuki Tsutiya

Ed. Departamento de Engenharia Hidrulica e Sanitaria da Escola Politcnica da USP

4. Esgoto SanitrioAutor (Coordenao): Ariovaldo Nuvolari

Ed. Edgard Blcher Ltda

5. Sistemas de Abastecimento de guaAutor: Heber Pimentel GomesEditora Universitria - UFPB

6. Tcnica de abastecimento e tratamento de gua: Volume 1 e2, So Paulo: CETESB.


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7. Normas da ABNT

NBR 12211 Estudo de concepo de sistemas pblicos deabastecimento de gua - Procedimento, Rio de Janeiro: ABNT

NBR 12215 Elaborao de projetos de sistemas de aduode gua para abastecimento pblico Procedimento, Rio deJaneiro: ABNT

NBR 12216Projeto de estao de tratamento de gua paraabastecimento pblico. Rio de Janeiro: ABNT, abril 1992.

NBR 12217 - Projeto de Reservatrio de Distribuio de guapara Abastecimento Pblico, Rio de Janeiro: ABNT, julho 1994.

NBR 12218 - Projeto de Rede de Distribuio de gua paraAbastecimento Pblico, Rio de Janeiro: ABNT, julho 1994.


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1. Introduo.

1.1 Saneamento. Conceituao.

SANEAMENTO : Conjunto de meios, recursos e tcnicas utilizadas para a obteno da Sade Pblica.

SADE (O.M.S): No apenas a ausncia de doenas. a sensao de completo bem estar fsico,mental e social do indivduo.

SADE PBLICA: a extenso desse conceito de Sade a uma comunidade (Vila, cidade, Estado, etc).

Nesse sentido amplo, o campo de ao do saneamento vastssimo. O sistema de abastecimento degua, bem como o sistema de esgotos sanitrios constituem medidas de saneamento, tanto doponto de vista fsico como do ponto de vista social pois diminuem a incidncia de molstias e trazem

comodidade no transporte de gua e de dejetos.Os sistemas de gua e esgotos esto ligados, essencialmente, ao Saneamento do Meio Ambiente, no

qual os aspectos fsicos, mentais e sociais da Sade Pblica decorrem da ntima relao das pessoascom o meio em que elas vivem e que proporcionada pela cidade que habitam.

Nesse contexto mais restrito, de ligao direta com o meio ambiente, o SANEAMENTO pode serdivididoem: Saneamento Geral, Saneamento Ambiental e Saneamento Bsico.

SANEAMENTO GERAL: Abrange providncias relativas ao controle de doenas transmitidas por

diferentes vetores, como ratos, mosquitos, caramujos etc. Nesse campo grande a atuaoprofissionais ligados s reas de Medicina, Biologia etc, sendo pequena a participao deengenheiros.


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SANEAMENTO AMBIENTAL: Se encarrega da proteo do ar, do solo e dasguas contra a poluio e contaminao. Nesta rea j sensvel aparticipao de engenheiros, principalmente sanitaristas e civis.

SANEAMENTO BSICO: Parte do saneamento ligada ao planejamento,projeto, construo, operao e manuteno de sistemas de gua,sistemas de esgotos, drenagem urbana e resduos slidos (lixo).

Sistemas de Abastecimento de gua, Esgotos, Drenagem Urbana eResduos Slidos, so recursos utilizados pela comunidade, assunto doSaneamento Bsico, destinados a melhorar as condies de Sade Pblica,dentro da ampla definio da Organizao Mundial de Sade (OMS), tantodo ponto de vista fsico, pela eliminao de doenas de veiculaohdrica e de doenas de origem hdrica , como pelo social, pela

melhoria das condies de comodidade de obteno de gua.


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Art. 3o Para os efeitos desta Lei, considera-se: (Lei 11.445, 05/01/07)

I - saneamento bsico: conjunto de servios, infra-estruturas e instalaes

operacionais de: a) abastecimento de gua potvel: constitudo pelas atividades, infra-estruturas e

instalaes necessrias ao abastecimento pblico de gua potvel, desde acaptao at as ligaes prediais e respectivos instrumentos de medio;

b) esgotamento sanitrio: constitudo pelas atividades, infra-estruturas einstalaes operacionais de coleta, transporte, tratamento e disposio finaladequados dos esgotos sanitrios, desde as ligaes prediais at o seu

lanamento final no meio ambiente; c) limpeza urbana e manejo de resduos slidos: conjunto de atividades, infra-

estruturas e instalaes operacionais de coleta, transporte, transbordo,tratamento e destino final do lixo domstico e do lixo originrio da varrio elimpeza de logradouros e vias pblicas;

d) drenagem e manejo das guas pluviais urbanas: conjunto de atividades, infra-estruturas e instalaes operacionais de drenagem urbana de guas pluviais, detransporte, deteno ou reteno para o amortecimento de vazes de cheias,tratamento e disposio final das guas pluviais drenadas nas reas urbanas;


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Exemplos de doenas de Transmisso Hdrica:

- Amebase (ou desinteria amebiana) : Causada pela Endamoeba histolytica (protozorio),

transmitido pela gua ou vegetais crus contaminados.

- Clera : Causada pelo Vibrio Cholerae

- Desinteria Bacilar : Produzida por vrios bacilos do gnero shigella.

- Esquistossomose : Causada por vermes e larvas

- Tenase : Causada pela tnia (sagita) saginata.

- Febre paratifide, Febre tifide : Causada po salmonelas (bactrias)

- Hepatite e Poliomelite : Causada por virs

Exemplos de doenas de Origem Hdrica

- Fluorose : Presena de Flor acima do limite (1ppm). Ausncia de Flor Criesdentrias.

- Saturnismo : Presena de Chumbo (envenenamento)


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PROFILAXIA

1. Controle e Proteo dos mananciais. 2. Tratamento adequado da gua, com operao continuamente satisfatrio.

3. Sistema de distribuio da gua bem projetado (presso adequada na rede)

4. Controle permanente da qualidade bacteriolgica e qumica da gua na redede distribuio.

5. Coleta, tratamento e disposio adequada dos esgotos.


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2.Interferncia do Homem no Ciclo Hidrolgico.(Ciclo artificial da gua)

Lago

ETA

ETE

Tratamentoavanado

ETA

ETE

Distribuio

Coleta de esgotos

Rio(manancial)

ETA

ETE

Reso Indireto da gua


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Reutilizao Direta da gua

ETA

Cidade

ETE

Dejetos(efluentes)

ERA

ERA:Estao deReciclagem da gua

Rio captao

efluentes

consumo

3 Sistema de Abastecimento de gua


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3. Sistema de Abastecimento de gua

NBR 12211 Estudos de Concepo de sistemas pblicos de abastecimento degua

Finalidade: Fornecer populao gua na qualidade adequada (potvel), emquantidade suficiente s suas necessidades, sob presso satisfatria e nos locais

em que ela utilizada.Requisitos essenciais de um sistema centralizado: Segurana e Eficincia

(geram confiana da populao).

Segurana: Qualidade que o sistema deve ter em fornecer sempre guapotvel, dentro dos padres estabelecidos em Normas.

Eficincia: Continuidade no fornecimento, na vazo necessria e pela

manuteno da presso entre os limites preconizados.

3.1. Elementos Componentes do Sistema

CAPTAO ADUO TRATAMENTO RESERVAODISTRIBUIO

CAPTAO: Local e obras destinadas a captar a gua para oabastecimento

Fonte de gua : Manancial


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ADUO : Constitudo pelas obras executadas para o transporte dagua da captao at, geralmente, Estao deTratamento de gua (ETA)

por gravidade

tubulaes (adutoras)por bombeamento (recalque)

Aduo

canais - por gravidade

Mananciais poos profundos: pode no haver tratamento nem aduo,passando a gua diretamente dos poos aos reservatrios (apenas clorao e/oufluoretao).

Sub-adutoras: tubulaes que ligam a Estao de Tratamento areservatrios, ou reservatrios entre si


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TRATAMENTO conjunto de operaes destinados a tornar a gua potvel (E.T.A)


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RESERVAO Realizado pelos reservatrios funo tambm de controlar a presso dagua na rede de distribuio.

DISTRIBUIO rede de tubulaes assentes ao longo das ruas conhecida como rede dedistribuio.

Alm dos itens segurana (qualidade)e conforto (quantidade) o projeto deve atendertambm ao item economia (menor custo) estudo de alternativas para o abastecimento.

Para a escolha da melhor alternativa devemos avaliar os custos relativos a: quantidade,qualidade e aduo da gua.

Quantidade Relativo a reservao (construo de barragem) de gua.

Qualidade Tipo de tratamento a ser feito.

Aduo Recalque ou gravidade extenso das adutoras e infras.


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Rede de distribuio:

Entende-se por rede de distribuio

o conjunto de peas especiais

destinadas a conduzir a gua at os

pontos de tomada das instalaes

prediais, ou os pontos de consumo

pblico, sempre de forma contnua e

segura.

Exemplo:


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p

A) Quantidade: I) Qmin > Qd Captao direta II) Qmin > Qd Captao direta

III) Q min < Qd Captao atravs de barrageme Qmdia > Qd

B) Qualidade: I) Propriedades rurais inseticidas, fertilizantes (Tratamento Completo)

vila esgoto

Indstrias txicos II) Boa Qualidade, apenas turbidez. Clorao e Filtrao III) gua de tima qualidade. Apenas Clorao

C) Aduo I) Adutora curta. Estrada curta Rede eltrica curta II) Adutora mdia. Grandes obstculos a vencer Estradas mais longas

Rede eltrica mais longa III) Adutora por gravidade. Barragem. Estrada

Custo da barragem + custo tratamento + custo de aduo = menor custo

3.2 VAZO DE DEMANDA (ou vazo de projeto) : Qd


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Qd = F - Populao- Cotasconsumo per capita- Coeficientes de variao (variao diria e horria)

Populao:

- Populao de projeto Populao que o sistema capaz de atender adequadamente, nomximo de sua capacidade.

- Perodo de projeto Intervalo de tempo que vai desde a inaugurao do sistema at o anoem que se atinge a sua capacidade mxima.

- Fim do plano O ano em que a capacidade mxima atingida.

A fixao do perodo de projeto depende da vida til das obras e da disponibilidade derecursos financeiros.

Questo que se apresenta:

Ser mais barato, a longo prazo, projetar e construir o sistema para satisfazer ademanda prevista em um certo prazo futuro, ou continuar agora para atender um

prazo curto, e planejar novos acrscimos medida que as necessidades futurasapaream? Um critrio : perodo de projeto = perodo de amortizao do financiamento das obras. Fixado o perodo de projeto calcular a populao de projeto.

Previso da populao


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Expresso geral da populao de uma comunidade, em funo do tempo

P = Po + (N M) + (I E)

P = Populao da data t. Po = Populao na data inicial to N = Nascimentos M = bitos I = Imigrantes - No perodo t to E = Emigrantes - No perodo t to

Para a determinao da populao de projeto necessrio dados estatsticos e censitrios da cidade, bem

como, idias das tendncias de crescimento futuro.Procurar obter:

- Dados censitrios - Informaes da PM sobre: populaes em diferentes anos, nmero de ligaes de redes de gua e esgoto

(para ampliaes e remanejamento), n de ligaes rede eltrica, etc... - Nmero e tipos de prdios na cidade - Dados sobre produo agrcola e industrial

- Informaes sobre novas indstrias, ou faculdades, ou outros estabelecimentos a serem instalados nacidade.

Adotar uma equao (ou curva) que fornea as populaes em diferentes anos a equao (ou curva)de crescimento.

A) crescimento aritmtico


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Admite-se que no final de cada ano a populao tenha sofrido o mesmoacrscimo do ano anterior. Assim,

Po = populao atual

P1 = populao no final do primeiro ano P1 = Po + P

P2 = Populao no final do segundo ano = P1 + P = Po + 2 P Pn = Populao no final do ano n = Po + n 1P ou P = Po+ r (t-t0) onde, r =

razo de crescimento da PA R = P Po t to

* Ajustar os dados disponveis a uma reta mdia.


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B) Crescimento geomtrico (PG)

O crescimento anual no constante. Em cada ano ele proporcional populao naquele ano. Assim

Po = Populao inicial

P1 = Populao no final do primeiro ano, P1 = Po + K*Po = Po (1+K), Onde K = taxa de crescimento anual geomtrica

P2 = Populao no final do segundo ano

P2 = P1 + KP1 = P1 (1+K) = Po (1+K)(1+K) = Po (1 + K)

Pn = Populao no final do ano n, Pn = Po (1+K)n

Cotas funo do consumo de gua


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- usos de gua: a) domstico---------------------------------------------------------------85 l/hab.dia 42,5% b) comercial e industrial (varivel)------------------------------------50 25%

c) pblico--------------------------------------------------------------------25 12,2% d) perdas e fugas------------------------------------------- --------------40 20,5% 200 e/hab.dia Consumo mdio per capita (cota)

q= volume distribudo anual ( l/hab.dia) 365. populao beneficiada

Na definio do consumo mdio per capitapode-se considerar todos os usos dagua( inclusive perdas e desperdcios) ou considerar apenas os usos da gua nasresidncias (excludas indstrias, comrcio, escolas etc. e uso pblico) masincludas as perdas e fugas. Neste caso, os clculos relativos s vazes de projeto,os consumos no residenciais devero ser levados em conta separadamente, oupor conhecimento do consumo real destes estabelecimentos ou pelo conceito de

populao equivalente.

Fatores que afetam o consumo


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Fatores que afetam o consumo

ClimaHbitos e nvel de vida da populao

Natureza da cidadeTamanho da cidadeMedio do consumoPresso na rede


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Coeficiente de variao: Funo das variaes de consumo.

Variaes dirias Coeficiente k1

- Curva de variao diria

Qm = Volume total distribudo no ano (Vazo mdia diria)

365

k1 = Qmx

Qm

Qmx = maior consumo dirio

Qm = vazo mdia diria

1,2 < k1 < 2,0

k1 = 1,25 (usual)

T(meses doano)

Q

Qm

Qmx

Qmin


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Variaes horrias k2

- Curva de variao horria

qm = Volume total distribudo no dia de maior demanda24

qm = Vazo mdia horria do dia de maio consuma

k2 = qmx/qm

qmx = maior vazo horria do dia de maior demanda

1,0 < k1 < 3,0 k1 = 1,50 (usual)

Q

t126 18 24

qm

qmx

Consumo da hora de maior consumo do dia de maior demanda: (Qdh)


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Consumo da hora de maior consumo do dia de maior demanda: (Qdh)

Qdh = k1*k2.Qm

Qm (Vazo mdia) = q.P

86.400

Vazes do projeto

Vazo do dia de maior consumo

Qd= k1.q.P (Para captao, aduo e tratamento )86.400

P = populao de projetoq = cota (l/hab. dia)

Vazo da hora de maior consumo do dia de maior consumo

Qm = k1 . K2 . q . P (Para rede de distribuio)86 400

A reservao dimensionada de modo a compensar a diferena das duas vazes.


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3.3 CAPTAO

Captao de guas subterrneas poos (rasos ou fundos), minas, oufontes drenos etc... NBR 12212 Projeto de poo tubular para captaode gua subterrnea).

Captao de guas superficiais Rios de pequeno ou grande porte,lagos naturais ou artificiais (NBR 12213 Projeto de captao de gua desuperfcie para abastecimento pblico).

Conjunto de estruturas, dispositivos e equipamentos construdos oumontados junto a um manancial, para a tomada de gua destinada aosistema de abastecimento.

A verificao da quantidade e da qualidade da gua e sua variao ao longodo tempo, exige a realizao de medies e de anlises fsico-qumica ebacteriolgicas em diferentes pocas do ano. Medir o nvel da gua nocaso de poos existentes.

Captao em rios podem exigir a construo de barragem, que, conforme sua finalidade, podem ser :


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Barragens de acumulao Barragens de elevao de nvel

Captao em rios de pequeno porte.

Rios de pequeno porte no aqueles que tem vazo da mesma ordem de grandeza da vazo de projeto dacaptao, profundidade pequena e nvel de gua pouco varivel durante o ano.

A vazo de rio varia ao longo do ano segundo uma curva Q(t) do tipo:

Qmin probabilidade de ocorrer num certo ano (ou T = 1/p), compatvel com a economia da obra. Ano muito chuvoso clculo contra a segurana . Ano muito seco clculo contra a economia Seja: Qd = Vazo do dia de maior consumo no final do plano Qj = Vazo que se deve deixar o rio para no prejudicar os aproveitamentos da jusante

T(dias e mesesdo ano)

Q

J F M J D

Qmin

Qm

Considerando:


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Considerando: Qd = Vazo do dia de maior consumo no final do plano Qj = Vazo que se deve deixar o rio para no prejudicar os aproveitamentos jusante

Possibilidades e Conseqncias:

A) Qmin > Qd + Qjno h necessidade de barragem de acumulao

B) Qmin < Qd + Qjporm Qmed > Qd + Qj

Pode-se aproveitar o curso dgua, construindo se uma barragem deacumulao, regularizando o rio.

C) Qmin < Qd + Qj e Qmed < Qd + Qj No se pode utilizar o curso dgua paraabastecimento. No h possibilidade de regularizar o rio.

Determinao da capacidade do Reservatrio de Acumulao pelo Diagrama de


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Rippl (Duplo Acumulativo)

T

Volumeacumulado

Ano 1 Ano 2 Ano 3 Ano n

Volume disponvel nomanancial

Volume jusante (Qj)

Volumeconsumido (Qd)

Demanda Total(Qd + Qj)

Dficit no perodomais crtico =Volume doReservatrio


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Componentes Usuais de uma Captao de Manancial Superficial

1. Reservatrio (Acumulao ou de Elevao de Nvel)

2. Canal de Tomada c/ grades (grossa e/ou fina)

3. Caixa de Areia (desarenador).

4. Poo de Suco (p/ sistemas de captao por bombeamento).

5. Casa de Bombas (sistema de bombeamento)

Poo desuco

Casa deBombasCaixa de AreiaCanal de

Tomada

Grades(GG e GF)

Comportas

Rio

Reservatrio


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Caixa de Areia


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4. Aduo(NBR 12215;10132)


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Aduo a tubulao usada para a conduo da gua doponto de captao at a ETA, e da ETA at os

reservatrios de distribuio, sem a existncia dederivaes para alimentar as canalizaes de ruas e

ramais prediais.4.1 Classificao das adutoras

a) Quanto natureza da gua transportada

Adutora de gua bruta: transporta a gua dacaptao at a Estao de Tratamento.

Adutora de gua tratada: transporta a gua da ETA

aos reservatrios de distribuio.


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b) Quanto energia utilizada para a movimentao gua


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Adutora por gravidade em conduto livre: A gua escoa sempre emdeclive, mantendo uma superfcie livre sob o efeito da pressoatmosfrica. Os condutos podem ser abertos ou fechados, no

funcionando com seo plena (totalmente cheios).

Adutora por gravidade em conduto forado: A presso internapermanentemente superior presso atmosfrica permite gua mover-se, quer em sentido descendente quer em sentido ascendente, graas existncia de uma carga hidrulica.

Adutora por recalque: quando, por exemplo, o local da captao estiverem um nvel inferior, que no possibilite a aduo por gravidade, necessrio o emprego de equipamento de recalque (conjunto moto-bomba e acessrios). O sistema de aduo composto por condutosforados.

possvel tambm a utilizao de adutoras mistas, recalque, parte porgravidade.

4.2 Materiais utilizados em adutorasA escolha da adutora segundo o material utilizado na fabricao do


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A escolha da adutora, segundo o material utilizado na fabricao doconduto, varia de acordo com fatores como:

mtodo de fabricao dos tubos e acessrios; condio de funcionamento hidrulico; presso interna e durabilidade do material face s caractersticas do solo; cargas externas; natureza da gua transportada; custo. Materiais mais empregados :

PVC; ferro fundido, cimentado internamente; ao soldado; ao com junta ponta e bolsa, junta travada, etc; concreto armado;

fibra de vidro impregnado em resinas de polister; polietileno (PAD)

4.3 Estaes Elevatrias (EE)S i t l d b b t d ti d t t t i


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So instalaes de bombeamento destinadas a transportar a gua a pontos maisdistantes ou mais elevados, ou para aumentar a vazo de linhas adutoras.

Usos

As estaes elevatrias so mais utilizadas nos sistemas de abastecimento de guapara:

captar a gua de superfcie ou de poo; Recalcar gua de reservatrio apoiado (ou enterrado ou semi-enterrado) para o

reservatrio elevado; recalcar a gua a pontos distantes ou elevados;

reforar a capacidade de aduo.

DesvantagensA utilizao das EE dentro do Sistema de Abastecimento de gua tem as seguintesdesvantagens:

a elevam despesas de operao devido aos gastos com energia;

so vulnerveis a interrupes e falhas no fornecimento de energia; exigem operao e manuteno especializada, aumentando ainda mais os custos

com pessoal e equipamentos.No entanto, dificilmente um sistema de abastecimento de gua de mdio ou grandeporte deixa de contar com uma ou mais estaes elevatrias.

Componentes de uma EE

A i t l l t i t i f d


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As instalaes elevatrias tpicas so formadas por: Casa de Bombas: edificao prpria destinada a abrigar os conjuntos moto-bomba. Deve ter

iluminao e ventilao adequadas e ser suficientemente espaosa para a instalao emovimentao dos conjuntos elevatrios, incluindo espao para a parte eltrica (quadro decomando, chaves etc.)

Bomba: equipamento encarregado de succionar a gua retirando-a do reservatrio desuco e pressurizando-a atravs de seu rotor, que a impulsiona para o reservatrio ou pontode recalque. As bombas podem ser classificadas de uma maneira geral em:- Turbobombas ou bombas hidrodinmicas (bombas radiais ou centrfugas, as mais usadaspara abastecimento pblico de gua; bombas axiais; bombas diagonais ou de fluxo misto);- Bombas volumtricas, de uso comum na extrao de gua de cisterna (bombas de mboloou bombas de cilindro de pisto).

Motor de acionamento: Equipamento encarregado do acionamento da bomba. O tipo demotor mais utilizado nos sistemas de abastecimento de gua o acionado eletricamente. Linha de suco: Conjunto de canalizaes e peas que vo do poo de suco at a entrada

da bomba. Linha de recalque: Conjunto de canalizaes e peas que vo da sada da bomba at o

reservatrio ou ponto de recalque. Poo de suco: Reservatrio de onde a gua ser recalcada. Sua capacidade ou volume deve

ser estabelecido de maneira a assegurar a regularidade no trabalho de bombeamento.


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5.Tratamento da gua(NBR 12216 - ETA)


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A construo de um sistema completo de abastecimento de gua requermuitos estudos e pessoal altamente especializado.

Para iniciar-se os trabalhos, necessrio definir-se: a populao a ser abastecida; a taxa de crescimento da cidade e suas necessidades industriais.

Com base nessas informaes, o sistema projetado para servir comunidade, durante muitos anos, com a quantidade suficiente de guatratada.

Um sistema convencional de abastecimento de gua constitudo dasseguintes unidades:

captao aduo estao de tratamento

reservao redes de distribuio ligaes domiciliares

5.1 Processo convencional de tratamento de gua


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Esquema de uma ETA convencional


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q


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5.1 Objetivos

O tratamento da gua tem por objetivo condicionar as caractersticas da gua


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g p j gbruta, isto , da gua como encontrada na natureza, a fim de atender de mdio qualidade necessria a um determinado uso.

A gua a ser utilizada para o abastecimento pblico deve ter sua qualidadeajustada de forma a:

atender aos padres de qualidade exigidos pelo Ministrio da Sade e aceitosinternacionalmente;

prevenir o aparecimento de doenas de veiculao hdrica, protegendo acomando, sade da populao;

tornar a gua adequada a servios domsticos; prevenir o aparecimento da crie dentria nas crianas, atravs da fluoretao; proteger o sistema de abastecimento de gua, principalmente tubulaes e rgos

acessrios da rede de distribuio, dos efeitos danosos da corroso e da deposiode partculas no interior das tubulaes.

O tratamento da gua pode ser parcial ou completo, de acordo com a anlise prviade suas caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas. O tratamento coletivo

efetuado na Estao de Tratamento de gua (ETA), onde passa por diversosprocessos de depurao.

5.2 Processos de tratamento e guaA prtica consagrada no Brasil, para a concepo das estaes de tratamento degua de mananciais superficiais, em grande parte das situaes, adota acombinao das seguintes etapas:


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clarificao, com o objetivo de remover os slidos presentes na gua; desinfeco, para eliminao dos microrganismos que provocam doenas;

fluoretao, para a preveno da crie dentria; controle de corroso.

Nossas guas superficiais, no tratadas, utilizadas para efeito de abastecimentopblico, usualmente no satisfazem aos padres de potabilidade apenas quantoaos parmetros fsicos e bacteriolgicos, que podem ser controlados pelosprocessos de clarificao e de desinfeco.

A etapa de fluoretao prevista objetivando atender a legislao federal (Portarian635/75 do Ministrio da Sade), que recomenda o uso desse produto nas guasde abastecimento. J o controle de corroso empregado baseado napreocupao econmica de preservar a integridade das instalaes.

Para guas subterrneas, especialmente de manancial artesiano, mais profundo,freqentemente dispensada a etapa de clarificao, em funo dos baixos nveisde turbidez encontrados.

Em funo das substncias presentes nas guas naturais, entretanto, algunsprocessos diferentes dos anteriormente descritos podem se mostrar necessrios.Vrios desses processos so complexos, apresentando custo elevado e umaoperao especializada.


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Processo Convencional de Tratamento de gua

Aps a captao, a gua bombeada para as Estaes de Tratamento de gua. Depoisde bombeada, a gua passar pelo processo de tratamento, passando por diversas

etapas a saber:01 - Pr clorao

Adio de cloro assim que a gua chega estao para facilitar a retirada de matria

orgnica e metais.Pr-alcalinizao

Adio de cal ou soda gua para ajustar o ph aos valores exigidos para as fasesseguintes do tratamento.

CoagulaoAdio de sulfato de alumnio, cloreto frrico ou outro coagulante, seguido de uma

agitao violenta da gua para provocar a desestabilizao eltrica das partculas desujeira, facilitando sua agregao.

02 - FloculaoFloculao o processo onde a gua recebe

uma substncia qumica, usualmente o sulfato de alumnio. Este produto faz com que


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as impurezas se aglutinem formando flocos para serem facilmente removidos.

03 - DecantaoNa decantao, como os flocos de sujeira so

mais pesados do que a gua caem e se depositam no fundo do decantador.

04 - Filtrao

Nesta fase, a gua passa por vrias camadas filtrantes onde ocorre a reteno dosflocos menores que no ficaram na decantao. Agua ento fica livre das impurezas. Estas trs etapas: floculao, decantao e

filtrao recebem o nome de clarificao.Nesta fase, todas as partculas de impurezas so

removidas deixando a gua lmpida. Mas

ainda no est pronta para ser usada. Paragarantir a qualidade da gua, aps a

clarificao feita a desinfeco.


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5 - Clorao

A clorao consiste na adio de cloro.Este produto usado para destruio de

microorganismos presentes na gua.6 -Fluoretao

A fluoretao uma etapa adicional. O produto aplicado tema funo de

colaborar para reduo da incidncia da

crie dentria.

Quadro 1 - Processos de tratamento da guaProcessos Objetivos

M i F t M F t


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Mais Freqente Menos Freqente

Clarificao Remoo de turbidez, demicrorganismos e demetaispesados.Desinfeco

Desinfeco Remoo demicrorganismospatognicos.

Fluoretao Proteo da crie dentria

infantil.Controle de corroso e/ou

de incrustao

Acondicionar a gua, de talmaneira a evitar feitos

corrosivos ou incrustantes nosistema abastecedor e nas

instalaes domiciliares.

Processos ObjetivosMais Freqente Menos Freqente

Abrandamento Reduo da dureza


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Abrandamento Reduo da dureza,remoo de alguns

contaminantes inorgnicos.Adsoro Remoo decontaminantes orgnicos einorgnicos, controle desabor e odor.

Aerao Remoo de

contaminantes orgnicos eoxidao de substnciasinorgnicas, como o Fe e oMn.

Oxidao Remoo decontaminantes orgnicos e

de substncias inorgnicas,como o Fe e o Mn.

Tratamento commembranas.

Remoo decontaminantes orgnicos einorgnicos

Troca inica. Remoo de

contaminantes inorgnicos.

Quadro 2 - Principais produtos qumicos utilizados no tratamento de gua

Aplicao Produtos Utilizados


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p

Remoo de partculas em

suspenso/coagulao

Sulfato de alumnio*.Sulfato ferroso.Sulfatoferroso clorado.Sulfato frrico.Cloretofrrico.Aluminato de sdio.

Ajuste do pH Cal hidratada*.Carbonato de clcio.Carbonatode clcio (soda ou barriha).Hidrxido desdio.Gs carbnico.cido clordrico.cidosulfrico.

Controle da corroso Cal hidratada*.Carbonato de sdio.Hidrxidode sdio.Polifosfatos de sdio.

Remoo ou controle dodesenvolvimento demicrorganismos/desinfeco

Cloro gasoso*.Hiploclorito desdio*.Hiploclorito de clcio*.Amniahidratada.Hidrxido de amnia.Sulfato

de amnia.Ozona.Reduo da crie dentria

infantil/fluoretao.Fluorssilicato de sdio*.Fluoreto desdio.cido fluorssilcico*.Fluoreto declcio (fluorita).

6. Reservatriosde Distribuio (NBR 12217)


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http://commondatastorage.googleapis.com/static.panoramio.com/photos/original/2908451.jpghttp://commondatastorage.googleapis.com/static.panoramio.com/photos/original/7592995.jpghttp://commondatastorage.googleapis.com/static.panoramio.com/photos/original/24163890.jpg


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6.1. Definio e Finalidades

Os reservatrios so unidades hidrulicas de acumulao e passagem de gua situados empontos estratgicos do sistema de modo a atenderem as seguintes situaes:


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garantia da quantidade de gua (demandas de equilbrio, de emergncia e de anti-incndio);

pressurizao da rede de distribuio garantia de aduo com vazo e altura manomtrica constantes ou pouco varivel; menores dimetros no sistema; melhores condies de presso.

6.2. Classificao

a) de acordo com a localizao no terreno: enterrado (quando completamente embutido no terreno); semi-enterrado ou semi-apoiado(altura lquida com uma parte abaixo do nvel do terreno; apoiado (laje de fundo apoiada no terreno); elevado (reservatrio apoiado em estruturas de elevao); stand pipe (reservatrio elevado com a estrutura de elevao embutida de modo a manter

contnua o permetro da seco transversal da edificao).

Ob .Os tipos mais comuns so os semi-enterrados e os elevados.

Reservatrios em relao ao terreno


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b) de acordo com a localizao no sistema:

( d d d d b )


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montante (antes da rede de distribuio);

Rede dedistribuio

R. Montante

QEQS

NA mx

NA minFundo

Consumo

Incndio +emergncia

QE = Vazo de entrada.

Fonte: ETA ou

Poo

R. Montante:Elevado, apoiado,enterrado ou semi-enterradofuno da topografia

e pressesrequeridas na redede distribuio

QE

QS(varivel)

.jusante ou de sobras (aps a rede).

Q QS R Jusante ou


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Rede dedistribuio

R. Montante

QEQS

QE

QS(varivel)

R. Jusante ousobras

LPLP

PJ /

PM/

RJRM

OBs. O reservatrio de montante pode sersubstitudo por bombeamento

Horriode pico


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Sistema de Reservao composto Reservatrio inferior e elevado.


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ReservatrioElevado

Estao Elevatrio(EE)

Reservatrio Inferior(apoiado ouenterrado ou semi

enterrado)

Distribuio(parte alta)

Distribuio(parte baixa)

Para grandes volumes e/ou

setorizao

Os reservatrios de montante caracterizam-se pelas seguintesparticularidades:

por ele passa toda a gua distribuda a jusante;


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tm entrada por sobre o nvel mximo da gua e sada nonvel mnimo;

so dimensionados para manterem a vazo e a alturamanomtrica do sistema de aduo constantes.

Os reservatrios de jusante caracterizam-se pelas seguintesparticularidades:

armazenam gua nos perodos em que a capacidade da redefor superior a demanda (perodo noturno) paracomplementar o abastecimento quando a situao forinversa;

reduzem a altura fsica e os dimetros iniciais de montante darede;tm uma s tubulao servindo como entrada e sada dasvazes (ver figura).

6.3. Volume

Os reservatrios de distribuio so dimensionados de modo que tenham


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Os reservatrios de distribuio so dimensionados de modo que tenhamcapacidade de acumular um volume til que supra as demandas deequilbrio, de emergncia e anti-incndio.

6.3.1. Reserva de equilbrio A reserva de equilbrio assim denominada porque acumulada nas horas

de menor consumo para compensao nas de maior demanda, ou seja, comoo consumo flutuante e a vazo de aduo constante, principalmente nas

adues por recalque, nas horas em que o consumo for inferior a demanda oreservatrio enche para que nas horas onde o consumo na rede for maior ovolume acumulado anteriormente compense o dficit em relao a vazo queentra.

Equilbrio de Consumo

QCurva deConsumo

Dficit (t1 t2)Dficit(t3-t4)


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Q

horas (t)12 246 18

Consumo

Qm

t10 t2 t4t3

Qm = vazo mdia de consumo

Para Aduo Contnua (24h/dia) Qm = QE (vazo de entrada no reservatrio)

Sobras(0-t1)

Sobras(t2 t3)

Sobras (t4 -24)

rea = Volume = Q.t volumes de sobra = volumes de dficit = Ve (volume do reservatrio para equilbrio do

consumo)

Equilbrio de ConsumoQQE

Sobras no perodo


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horas (t)12 246 18

Qm

ti0 tf

Qm = vazo mdia deconsumo

Para Aduo Intermitente (24h/dia) t = tempo de entrada de gua no

reservatrio : QE = V / t V = Volume consumido no dia t = tf-ti

V. Consumido de 0 a ti V. Consumido tfa 24h

Volume de sobra = V. Consumido de 0 a ti + V. Consumido de tfa 24 = Ve(volume doreservatrio para equilbrio do consumo)

Mtodos de Clculo da Reserva de Equilbrio:

a) Mtodos baseado na curva de consumo (qdo estas existem)


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Atravs do clculo das reas de consumo, sobras e dficits para o equilbrio dosvolumes (planimetria das reas),

A parcela de equilbrio, Ve , pode tambm ser determinada com o emprego dodiagrama das massas ou de Rippl, onde os volumes acumulados so colocados emum par ordenado em funo da variao horria.

No caso de aduo contnua a reserva mnima de equilbrio ser a distnciavertical entre as duas tangentes, e no caso de aduo durante um intervalo de

algumas horas consecutivas do dia (situao comum para pequenos sistemas emvirtude dos custos operacionais e da indisponibilidade de operadores qualificados,principalmente em cidades do interior), ento a reserva mnima ser o volumenecessrio para suprimento do consumo durante as horas onde no houveraduo.

OB.Para que a reserva de equilbrio seja a menor possvel devemos colocar a aduo

no intervalo onde o consumo for mais intenso, de modo que a quantidade degua que saia permita o menor acmulo possvel no reservatrio


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b) Mtodo baseado na curva de consumo assimilada a uma senide.(Para aduo contnua)

Q Curva de consumo para o


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Q

t24126 18

A

Curva de consumo para odia de maior demanda ,

admitido variaosenoidal.

0

Qm

Qmx

V/24

Qm = QE = V/24

Dficit de 0 - 12

Sobras de 12 - 24

Ve =012 Q dt V/24.12 Volumede equilbrio = Capacidade mnima doreservatrio

V = Volume consumidono dia de maior demanda

K2 = Qmx / Qm

K2 = Qmx / Qm Qmx = K2.V/24 (I) e

Q = A + V/24 (II)


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Qmx A + V/24 (II)

(I) = (II) K2.V/24 = A + V/24 A = (K2 -1)V/24

Equao da Senide:

Q = A sen /12.t + V/24Q =(K2 -1)V/24.sen/12.t + V/24Ve = 0

12 Q dtV/24.12 = 012(K2 -1)V/24.sen /12.t + V/24)dt V/2

Ve = (K2 1)/ . V

c) Regra de Frhling

A capacidade do reservatrio para atender o equilbrio


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de consumo deve igual a 1/3 do consumo dirio do(s)

setor(es) por ele abastecido, correspondente ao diade maior demanda.

Regra prtica que tem sido usado no Estado de SoPaulo quando h falta de dados.

Mtodo muito utilizado para loteamentos.

6.3.2 Reserva de incndio.Reserva de emergnciaPara determinao da reserva de incndio Vi , deve-se consultar o Corpo de


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Bombeiros responsvel pela segurana contra incndios na localidade. Comas normas oficiais do CB (Decreto Estadual n 46.076 de 31/08/2001) e asnormas da ABNT, podemos estimar o volume a armazenar no reservatrio

destinada ao combate a incndios.A reserva de emergncia destina-se a evitar que a distribuio entre em colapso

sempre que houver acidentes imprevistos com o sistema de aduo, por

exemplo, uma falta de energia ou um rompimento da canalizao adutora.Portanto, enquanto toma-se providncias do problema, o volumearmazenado para suprimentos de emergncia, tambm denominado dereserva acidental, compensar a falta de entrada de gua no reservatrio, no

deixando que os consumidores fiquem sem gua.Pode-se adotar um valor

igual a 1/3 da reserva de equilbrio mais a reserva de incndio.

6.4 Forma

A forma mais econmica a circular por gastar menos materiald l l d


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de construo. Como alternativa a construo circular, a de

mais fcil execuo a retangular. Em construesmulticelulares geminadas a retangular a mais freqente. Suaforma mais econmica depender das relaes

largura/comprimento. Exemplo: para duas clulas.

6.5 Componentes

De um modo geral os reservatrios tem altura til de 3 a 6 metros,


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de modo que no resultem em ocupao de grandes reas

horizontais, nem grandes variaes de pressoA no ser em reservatrios de ao, a laje de apoio normalmente

em concreto armado. Quando o terreno rochoso, estvel esem fendas, pode-se optar por concreto simples ou ciclpico. O

fundo do reservatrio deve ter uma declividade em direo aoponto de esgotamento em torno de 0,5% a 1,0%, para facilitar

operaes de lavagens

Geralmente os reservatrios so construdos em concretoarmado. Para pequenos reservatrios em pequenascomunidades os reservatrios enterrados e os semi-apoiados


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comunidades, os reservatrios enterrados e os semi apoiadospodem ser construdos em alvenaria de pedras ou tijolos comcintamentos ou envolvimentos com malhas de ferro ou ao,enquanto que os elevados de pequenas dimenses (menos de100m3) podem ser em ao. Deve-se salientar que a oferta domaterial de construo e da mo de obra na regio, ser um

fator decisivo na escolha do material. Reservatrios de grandedimenses (acima de 1000m3 podem ser economicamentemais viveis em concreto protendido, principalmente os deseco circular. Dependendo dos clculos estruturais, as

paredes podem ter seco transversal retangular outrapezoidal.

Reservatrios elevados requerem ainda proteo contradescargas eltricas atmosfricas e sinalizao luminosa

noturna.


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noturna.Devem ser dotados ainda de:

proteo contra enxurradas e guas subterrneas;

distncia das canalizaes de esgoto sanitrio (pelo menos 15metros);

sistema de medio do volume disponvel;

descarga e extravasores; cobertura e inspeo protegida;

escadas de servio

ventilao;

sistema de tratamento da gua(cloro e flor).


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7. Rede de Distribuio

7.1 Definies


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Chama-se de sistema de distribuio o conjuntoformado pelos reservatrios e rede de distribuio,subadutoras e elevatrias que recebem gua dereservatrios de distribuio, enquanto que rede de

distribuio um conjunto de tubulaes e de suaspartes acessrias destinado a colocar a gua a serdistribuda a disposio dos consumidores, de formacontnua e em pontos to prximos quanto possvel de

suas necessidades.

Rede de distribuio:


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Entende-se por rede de distribuio

o conjunto de peas especiais

destinadas a conduzir a gua at os

pontos de tomada das instalaes

prediais, ou os pontos de consumo

pblico, sempre de forma contnua e

segura.

Tubulaes distribuidoras so os condutos da rede de distribuio em que soefetuadas as ligaes prediais dos consumidores. Esta tubulao pode serclassificada em condutos principais, aqueles tais que por hipteses de clculospermite a gua alcanar toda a rede de distribuio, e secundrios, as demais


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permite a gua alcanar toda a rede de distribuio, e secundrios, as demaistubulaes ligadas aos condutos principais.

7.2 reas de abastecimento (reas especficas).

So reas cujas caractersticas de ocupao as torna distinta dasreas vizinhas em termos de densidade demogrfica e do tipo de

consumidor predominante. Classificadas em funo da predominnciaou totalidade de ocupao da rea:

reas residenciais;

reas comerciais;

reas industriais; mistas


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7.3 - Zonas de Presso

Zonas de presso em redes de distribuio so


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cada uma das partes em que a rede subdividida visando impedir que as pressesdinmica mnima e esttica mximaultrapassem os limites recomendados e

preestabelecidos.Uma rede pode ser dividida emquantas zonas de presso forem necessriaspara atendimento das condies tcnicas a

serem satisfeitas.

As presses na rede de distribuio abastecimento de gua potvel (zonas depresso) devero estar situadas entre 10 (dinmica mnima) e 50 mca(esttica mxima).


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7.4 - Classificao

Normalmente as redes de distribuio constituem-se de tubulaesprincipais, tambm denominadas de tubulaes tronco ou mestras,alimentadas diretamente por um reservatrio de montante, ou por

um de montante e um de jusante, ou, ainda, diretamente da adutoracom um reservatrio de jusante. Destas principais partem astubulaes secundrias das quais saem praticamente a totalidadedas sangrias dos ramais prediais. As redes podem ser classificadas deacordo com o traado, de acordo com o reservatrio de distribuio,de acordo com a rede (rede simples e/ou dupla (gua de servio)) ede acordo com o n e zona de presso.

condutos principais: so os de maior dimetro e responsveis

pela alimentao dos condutos secundrios.

condutos secundrios: so os de menor dimetro e abastecem


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condutos secundrios: so os de menor dimetro e abastecemdiretamente aos pontos de consumo

De acordo com o traado:

ramificada(pequenas cidades, pequenas reas,comunidades de desenvolvimento linear, pouca larguraurbana, etc);

malhada (grandes cidades, grandes reas, comunidades comdesenvolvimento concntrico, etc ).

mistos.

Rede ramificadaa) Rede ramificada em espinha de peixe em que os condutos principais

so traados a partir de um conduto principal central com uma


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so traados, a partir de um conduto principal central, com umadisposio ramificada que faz jus aquela denominao. um sistematpico de cidades que apresentam desenvolvimento linear pronunciado.

Tub. TroncoTub. Secundria

R. de Montante


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b) Rede ramificada em grelha Os condutos principais sosensivelmente paralelos, ligam-se em uma extremidade aum conduto principal e tm os seus dimetros decrescendo


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para a outra extremidade.

R. de Montante

Rede malhada Os condutos principais formam circuitosfechados nas zonas principais a serem abastecidas. umtipo de rede que geralmente apresenta uma eficincia


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superior aos dois anteriores.

R. de Montante

Tub. troncoTub. secundria


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Nas redes ramificadas, a circulao da gua nos condutosfaz-se praticamente em um nico sentido. Umainterrupo acidental em um conduto mestre


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interrupo acidental em um conduto mestre

prejudica sensivelmente as reas situadas jusanteda seo onde ocorrem o acidente.

Na rede em que os condutos principais formam circuitosou anis, a eventual interrupo do escoamento em

um trecho no ocasionar transtornos de manter oabastecimento das reas jusante, pois a guaefetuar um caminhamento diferente atravs deoutros condutos principais.


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Embora as redes ramificadas sejam mais fceis de serem dimensionadas,de acordo com a dimenso e a ocupao urbana da comunidade, paramaior flexibilidade e funcionalidade da rede e reduo dos dimetros

principais, recomenda-se que os condutos devem formar circuitosfechados quando:

rea a sanear for superior a 1 km2; condutos paralelos consecutivos distarem mais de 250 m entre si; condutos principais distarem mais de 150 m da periferia; vazo total distribuda for superior a 25 l/s; for solicitado pelo contratante; justificado pelo projetista.


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7.5 Localizao e acessrios

A malha de distribuio da rede no composta somentede tubos e coneces Dela tambm fazem parte peas


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de tubos e coneces. Dela tambm fazem parte peas

especiais que permitem a sua funcionalidade eoperao satisfatria do sistema, tais como vlvulas demanobra, ventosas, descargas e hidrantes.Os circuitos fechados possuem vlvulas de fechamento(em geral registros de gaveta com cabeote e sem

volante) em locais estratgicos, de modo a permitirpossveis reparos ou manobras nos trechos a jusante.Nos condutos secundrios estas vlvulas situam-se nospontos de derivao do principal.


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A rede de distribuio a estrutura do sistema maisintegrada realidade urbana, e a maisdispendiosa.So instaladas ao longo das vias pblicas


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ou nos passeios, junto aos edifcios, conduzindo agua aos pontos de consumo (moradias, escolas,

hospitais, escolas, etc.).

A instalao das tubulaes nas valas deve prever o seu

recobrimento adequado com uma camada de terra, deforma a absorver o impacto de cargas mveis

(automveis, caminhes, tratores).

o sistema deve ser projetado, construdo e operado de forma amanter presso mnima em qualquer ponto da rede;

as tubulaes de gua potvel devem ser assentadas em valassituadas a uma distncia mnima de 3,0 m da tubulao de esgoto,


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para evitar contaminao. Quando isso no for possvel,recomenda- se adotar outras solues como por exemplo:- rede de gua colocada em nvel superior rede de esgotos;- localizar a rede de gua em um tero da rua e a rede de esgoto notero oposto;

(dever ser testado a estanqueidade das tubulaes aps o seuassentamento)

em alguns casos, como por exemplo arruamentos pavimentadoscom grande largura, pode ser mais vantajoso e econmico situar arede de gua nas caladas;

Traado

A B

Rua A

RuaC


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Ligaes

Trecho

QMQJ

QM = Vazo de Montante do Trecho

QJ = Vazo de Jusante do Trecho

Ligao Denomina-se ligao predial o conjunto de dispositivos que

interliga a canalizao distribuidora da rua e a instalaopredial de um edifcio. E constituda pelo dispositivo det d l di l did (hid t )


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tomada, ramal predial e medidor (hidrmetro).

Dispositivo de tomada: conjunto de peas montadas junto canalizao de distribuio da rua, que tem a finalidade depermitir a conexo do ramal predial rede pblica.

Ramal predial: o trecho de tubulao que liga o dispositivode tomada ao medidor ou at o incio da ligao interna do

prdio a ser abastecido. Medidor ou hidrmetro: aparelho destinado a medir e indicar

a quantidade de gua fornecida pela rede distribuidora.Possui um mecanismo de relojoaria que registra nummostrador os volumes escoados


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Embora as redes ramificadas sejam mais fceis de serem dimensionadas,de acordo com a dimenso e a ocupao urbana da comunidade, paramaior flexibilidade e funcionalidade da rede e reduo dos dimetros

principais, recomenda-se que os condutos devem formar circuitosfechados quando:

rea a sanear for superior a 1 km2; condutos paralelos consecutivos distarem mais de 250 m entre si; condutos principais distarem mais de 150 m da periferia;

vazo total distribuda for superior a 25 l/s; for solicitado pelo contratante; justificado pelo projetista.


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7.6 - Materiais utilizados na rede de distribuioNa rede de distribuio, os materiais mais utilizados so o PVC e o

ferro fundido. A escolha feita de acordo com as exigncias de


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projeto (vazo, presso de trabalho) e de um estudo econmico. O quadro a seguir indica alguns tipos de tubulaes mais

utilizados, para alguns dimetros comerciais:

Dimetro (mm) Tipo/material da tubulao

50,75,100 PVC junta elstica (PVC PBA)

150,200,250 PVC junta elstica (PVC-PBC),

ferro fundido ou DEFoFoacima de 300 Ferro fundido

7.7 - Dimensionamento

No dimensionamento hidrulico das redes dedistribuio devem ser obedecidas determinadas


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recomendaes que em muito influenciaro noresultado final pretendido, como as que seguem:

o dimetro mnimo nos condutos principais devero ser de100 mm e nos secundrios 50 mm (2");

ao longo dos trechos com dimetros superiores a 400 mmdevero ser projetados trechos secundrios com dimetromnimo de 50 mm, para ligao dos ramais prediais;


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Roteiro de clculoa) Traar na planta da cidade ou no projeto urbanstico da rea a

ser abastecida (loteamentos), as tubulaes da rede no localdeterminado para a sua localizao, usualmente no 1/3


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determinado para a sua localizao, usualmente no 1/3

superior da rua;b) Na mesma planta, determina-se os comprimentos de todos os

trechos da rede, os quais so limitados pelos pontos decruzamento (ns)e pelas extremidades livres das tubulaes;

c) Ainda sobre a mesma planta, calculam-se, com base nas

curvas de nvel de metro em metro, as cotas topogrficas doscruzamentos e das extremidades livres, cotas essas que seroanotadas ao lado desses pontos;

d) Numerar todos os trechos com nmeros arbicos (a comearde 1), de acordo com o sentido crescente das vazes, de modo

que o trecho de maior nmero seja alimentado diretamentepelo reservatrio ou pela adutora,

e) Inserir na planilha de clculo, todos os trechos, dispostosem ordem numrica, de modo que para eles constem ocomprimento e as cotas topogrficas;

f) Na planilha calcula se para cada trecho a vazo de


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f) Na planilha, calcula-se para cada trecho, a vazo demontante (QM), somando-se a vazo de jusante (QJ) com adistribuio em marcha. O clculo iniciado nos trechosseccionados ou de extremidade livre, uma vez que neles avazo de jusante conhecida e igual a zero. A vazo dedistribuio em marcha (qm) obtida multiplica-se o

comprimento do trecho pela vazo unitria de distribuio,expressa em litros por segundo e por metro. Por sua vez, avazo fictcia de dimensionamento a semi-soma de

jusante e de montante. A vazo de jusante, quandodiferente de zero, igual a soma das vazes de montantedos trechos alimentados pelo trecho em estudo;

g)Vazo especfica de distribuio (vazo de distribuio emmarcha- qm)

qm = Q/L (l/s.m) L = extenso total da rede (m).


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Q = vazo do dia e hora de maio maior consumo =Q=Qmed .K1.K2 (l/s);

h) na planilha, em funo da vazo fictciade dimensionamento edos limites de velocidade,indicar, para cada trecho da rede ovalor do dimetro (tabela);

i) Com a extenso (comprimento) de cada trecho, a vazo fictcia dedimensionamento, o dimetro, e definido o material a ser utilizado, calcula-se a perda de carga unitria (J) atravs da frmula Universal ou outrafrmula (Hazen-Williams) e em seguida calcula-se a perda de carga no

trecho h = J. L;


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Frmula Universal de Perda de Carga: D (mm)

Vmx(m/s)

Qmx(l/s)

50 0,50 1,0


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Frmula de Hazen Williams:

J = 10,643.C -1,85. D - 4,87. Q1,85

75 0,50 2,21

100 0,60 4,70

150 0,80 14,1

j) Para o ponto da rede de condies mais desfavorveis, no que tange cota topogrfica e ou distncia em relao ao reservatrio, estabelece-sea presso dinmica mnima de 100 KPa (10 mca) ou esttica mxima de500 KPA (50 mca). O limite inferior estabelecido, a fim de que a redepossa abastecer diretamente prdios de at dois pavimentos e o superior,para prevenir quer maiores vazamentos nas juntas das tubulaes, querdanos nas instalaes prediais (torneiras de bia);


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danos nas instalaes prediais (torneiras de bia);Os valores da presso esttica superiores mxima e da presso dinmicainferiores mnima podem ser aceitos, desde que justificados tcnica eeconomicamente.

k) A partir da cota piezomtricado ponto mais desfavorvel (presso dinmicamnima mais a cota topogrfica), calculam-se as cotas piezomtricas demontante e de jusante de cada trecho, com base nas perdas de carga jdefinidas, ou seja, somando-se cota piezomtrica a perda de carga notrecho, obtm-se a cota piezomtrica de jusante do trecho anterior, eassim sucessivamente at o reservatrio;


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l) As presses dinmicas em cada trecho, so obtidas pelasdiferenas entre as cotas piezomtricas e as cotas de terreno;

m) Verificar-se para cada n, onde houve seccionamento de umou mais trechos, as diferentes presses resultantes de


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ou mais trechos, as diferentes presses resultantes de

percursos diversos da gua e determina-se a mdia, da qualnenhuma presso deve se afastar alm de 10% do valormdio;

n) Alterar o traado da rede, o seu seccionamento ou o dimetro

de algumas tubulaes, se o afastamento considerado no itemanterior superar 10%, bem como se as presses mximas emnimas preestabelecidas forem ultrapassadas, ou se forimpraticvel a localizao do reservatrio numa cota definida

pelo clculo.Os itens m e n referem-se ao dimensionamento de rede malhada pelo mtodo

do seccionamento fictcio (ser visto mais frente)


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Planilha para rede ramificada


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Dimensionamento de Rede Malhada

a) Mtodo do Seccionamento FictcioO mtodo consiste em transformar a rede malhada em rede ramificada

atravs de seccionamento em pontos previamente escolhidos e proceder aoclculo como rede ramificada


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clculo como rede ramificada

Para o equilbrio da rede e fechamento dos clculos, dever serverificado para cada n seccionado as diferentes pressesresultantes e calcula-se a presso mdia em cada um dessesns da qual nenhuma dessas presses dever se afastar maisque 10% desse valor mdio para cada n, ou seja,

tem de ser, no mximo, igual a 0,10.P


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uma das presses de jusante do trecho "n" e Pa mdia das presses de jusante no n secionado. Seesta condio no for satisfeita os clculos devero ser


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refeitos. Caso no haja erros grosseiros ou deseccionamento o problema poder ser corrigido com asseguintes alteraes (pela ordem) :

do traado;

de dimetros;

na posio do reservatrio;

na rea a abastecer;

de limites nas presses.

O Mtodo:

Rede Malhada transformada em rede ramificada (apenas para efeito de clculohidrulico).


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Seccionamento fictcio

1

2

3

4

5

67

8

9

Qj 1-2 = 0 , Qj 1-3 = 0 , Qj4-5=0, Qj4-6 =0,Qj1-4 = 0

b) Mtodo de Hardy-Cross

Fundamento Este mtodo aplica-se para reas maiores de distribuio, onde o mtodo

do seccionamento fictcio mostra-se limitado e a rede formaconstantemente circuitos fechados (anis)


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constantemente circuitos fechados (anis). O consiste em se concentrar as vazes a serem distribudas nas diversas

reas cobertas pela rede, em pontos das malhas de modo aparecerqueh distribuies concentradas e no ao longo do caminhamento dastubulaes, como no caso do seccionamento fictcio.

O dimetro mnimo das tubulaes principais de redes calculadas comomalhadas recomenda-se que seja de 150mm quando abastecendo zonacomercial ou zona residencial com densidade superior 150hab/ha e igual a100mm quando abastecendo demais zonas de ncleos urbanos compopulao de projeto superior a 5000 habitantes. Para populaesinferiores a 5000 habitantes podem ser empregados dimetros mnimosde 75 mm

Seqncia de clculos1) Definem-se as diversas micro-reas a serem atendidas pelas

malhas, calculam-se as vazes a serem distribudas em cadauma delas e concentra-se cada vazo em pontos estratgicos


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(ns) de cada malha, distando, no mximo, 600m entre doisns consecutivos; cada circuito fechado resultante denominado de anel;

2) Estabelece-se para cada anel um sentido de percurso;normalmente escolhe-se o sentido positivo como o

anlogo ao do movimento dos ponteiros de umrelgio, de modo que ao se percorrer o anel, as vazesde mesmo sentido sejam consideradaspositivase asde sentido contrrionegativas;

Hardy-Cross.

Rede RealQ

A BLAB

LBCE


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Rede assimilada

Q=Q1+Q2+Q3+Q4

Q

CDLCD

Q1 Q2 = qm x LAB

Q3Q4

+

3) Definem-se os dimetros de todos os trechos combase nos limites de velocidade e de Vazo(Tabela);

4) Com o dimetro, a vazo, o material e a extenso de


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cada trecho calculam-se as perdas hidrulicas - h, decada um deles, considerando-se o mesmo sinal davazo;

5) Somam-se as perdas de carga calculadas para todos os

trechos do anel;6) Em cada n da rede, a soma algbrica das vazes

nula: Q=0

7) Em cada circuito fechado q.q.da rede a soma algbricadas perdas de carga nula:

h=0.


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h1 + h3 - h4 - h2 = 0

A B

DC

+

Q1

Q3

Q2

Q4

h1

h3h2

h4

8) Condies Necessrias e Suficiente para o equilbrioda rede:

Q = 0 em cada n


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eh = 0 em cada anel

9) Em no atendendo as condies acima, corrigir asvazes iniciais e recalcular a rede.

Qi = correo das vazes

10) Calcula-se a expresso Qi = - (NOTA: noesquecer sinal de negativo)

Qi = -


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onde "n" um fator que depende da expresso que se

tiver utilizando para clculo desta perda, maisprecisamente, o expoente da incgnita da vazo,ou seja, se Hazen-Williams, n =1,85, se Darcy, n = 2,0,etc. Qi ser, ento, a correo de nmero "i" devazo a ser efetuada (vazo e correo em litros porsegundo);

11) Aps todas as vazes terem sido corrigidas e caso qualqueruma das somatrias das perdas ou a correo das vazes ouambas tenham sido superior 0,5 KPa e 0,1 l/srespectivamente, os passos devem ser refeitos a partir do


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passo cinco com a ltima vazo corrigida efetuando-se, ento,nova interao, at que esses limites sejam atingidos.


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OBS:1) Recomenda-se que se at a terceira interao os

limites no tenham sido atingidos, reestudar odimensionamento desde o incio e caso o problema


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no seja de erros grosseiros, estudem-se alteraes,que podero ser, pela ordem,

das vazes de chegada ao ponto morto (ponto decarregamento);

de dimetros;

correo do ponto morto;

na posio do reservatrio;

nas reas a serem abastecidas

2) Para cada anel, nos trechos comuns com outros anis (trecho BE) acorreo de vazo em cada interao ser a diferena entre a correo doanel percorrido e calculado para o trecho comum.

3) Se com a primeira interao j alcanar os limites de h e de Q no"anel I" mas "no anel II" a somatria das perdas ainda for superior ao


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limite estipulado, calcular mais uma interao para todos os anis.

A B C

DEF

I II

Trecho BE:

QI = QI - (QII)QII = QII - (QI)

Os valores emmdulo dascorrees dotrecho em comumso iguais


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ExemploDimensionar a rede malhada:

Utilizar a frmula de Hazen-Williams com C = 100


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100 l/s

800 m

800 m

450 m450 m

A B

CD

R

Trecho RA : sem distribuio

FACULDADES INTEGRADAS DOM PEDRO II Disciplina: Saneamento Bsico Prof. RosemiroPlanilha de Clculo de Rede de gua Malhada. Hardy-Cross

ANEL TRECHOEXTENSO

(m)

VAZO(Q0)(L/S)

DIMETRO(mm)

Perda deCarga

Unitria(Jo)(m/1000m)

Perda deCarga (ho)

(m)ho/Qo Qo

VAZO(Q1)(L/S)

Perda deCarga

Unitria(J1)(m/1000m)

Perda deCarga (h1)

(m)h1/Q1 Q1

VAZO(Q2)(L/S)

Anel I


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Anel II

Anel III

FOLHA

FOLHA

FOLHA

FOLHA

Planilha para rede ramificada


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SISTEMAS DE ESGOTOS SANITRIOS

Saneamento Controle de todos os fatores


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do meio fsico do Homem que exercem oupodem exercer efeito deletrio, sobre o bemestar fsico, mental ou social (OMS).

Saneamento bsico conjunto de aescompreendendo:

gua potvel

Coleta e tratamento de esgoto Coleta, tratamento e disposio adequada de resduos slidos (lixo) Drenagem de guas pluviais

Esgoto sanitriode acordo com a ABNT NBR 7229/93, esgoto sanitrio

vem a ser gua residuria composta de esgotodomstico, despejo industrial admissvel ao tratamento


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conjunto com o esgoto domstico e a gua de infiltrao.

Esgoto bruto

o esgoto no tratado.

Esgoto tratadoo esgoto submetido a um tratamento parcial ou completo,

com a fconseguir a remoo de substncias indesejveise mineralizao da matria orgnica.

Atividades domsticasEsgotoResduos slidos (lixo)

guas residurias


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Atividades industriais Efluentes

Resduostxicos

Atividades comerciais

Estocagem subterrnea

de combustveis empostos de gasolina

Atividades pblicas Cemitrios

Atividade agropecuriasAgrotxicosFertilizantesDejetos animais

FONTES

DE

POLUIO

Remoode

matriaorgnica


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Por quetratar os

esgotos?

Remoo

de slidosemsuspenso

Remoo deorganismospatognicos

Remoo

denutrientes

Para onde vai o esgoto nocoletado e no tratado?


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lanado nos corpos de gua(rios, lagos, crregos e reservatrios (e no

solo))

Final Sec. XIX


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AFASTAR

POLUIO

Saneamento Bsico - Esgoto Sanitrio


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Oesgoto sanitrio no mundo


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Rio PretoPonto de lanamento do efluente da ETE


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Preservao da Mata Ciliar : Primeiro grande passo


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Incio do Sculo XX


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ETE BRASLIA SUL- Capacidade : 1.500 l/s

Tratamento

Fim do Sculo XX

O Homem busca guacada vez mais longe etrata-a com cada vez

mais dificuldade

Pequenas e Mdias Municipalidades

Falta de pessoal especializado

Dificuldades de acesso a recursos financeiros


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Dificuldades de acesso a recursos financeiros

Baixo custo de implantao, operao emanuteno

Procedimentos operacionais simples e de fcil

aprendizado

O esgoto sanitrio no mundo

Segundo a ONU, morrem a cada dia 25 mil pessoas no

mundo na maioria crianas em virtude de doenas


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mundo, na maioria crianas, em virtude de doenasprovocadas pela gua poluda.

Dentre os pases desenvolvidos onde h gua tratada e sistemacompleto de esgoto sanitrio para 100% da populao, o Canad tem-

se destacado em um movimento de promoo de sade, defendendo oconceito de cidade saudvel, que tem o aval da OMS/OPS.

Os Estados Unidos e maior parte dos pases europeus j resolveramsubstancialmente o problema do esgotamento sanitrio.

Os investimentos que so feitos atualmentenesses pases referem-se modernizao ou

li d i t j i l t d


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ampliao dos sistemas j implantados.

A cidade de Chicago, uma das mais desenvolvidas dos

USA, um exemplo de universalizao dos servios. Doscerca de 2 milhes de domiclios, 98,7% tm coleta etratamento de esgoto; 1% possui fossas spticas e

apenas 0,2% do total destinam os esgotos domsticosatravs de outros meios.

Amrica Latina

Abriga 36 pases e uma populao de 517 milhes/hab.,onde mais de 92 milhes de pessoas no tem acesso a


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onde mais de 92 milhes de pessoas no tem acesso agua potvel e mais 128 milhes (+/- 25%) no

possuem servio de esgoto sanitrio.

Cerca de 4,7 milhes de bolivianos no possuem o serviode esgoto pblico e 2,5 milhes no tm acesso a gua

potvel.Populao boliviana = 8.238.700 habitantes (2000)

Brasil

Esto concentrados 33% da populao total da Amrica Latina,

dos quais 138 milhes vivem em reas urbanas


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dos quais 138 milhes vivem em reas urbanas.Segundo dados oficiais, a cobertura com rede de distribuio de gua de 78% da populao total e 47% atendida com rede coletora de esgoto.

No Brasil, 1998 morreram 50 pessoas/dia vitimadas por enfermidadesrelacionadas a falta de saneamento bsico, das quais 40% eram crianas de 0

a 4 anos de idade.

47,8% dos municpios brasileiros no tem esgotamentosanitrio.

Dos 14,5 milhes m de esgoto coletado diariamente noBrasil,

somente 5,1 milhes recebem tratamento.


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gua (99 9%) Slidos (0 1%)

Principais constituintes dos Esgotos Domsticos


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gua (99,9%) Slidos (0,1%) Slidos Suspensos

Slidos Dissolvidos

Matria Orgnica

Nutrientes (N, P) Organismos Patognicos (vrus, bactrias,

protozorios, helmintos)

LODO

Urbanizao do Brasil

Nos ltimos 40 anos, apopulao brasileira

inverteu sua localizao


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inverteu sua localizao.

Hoje mais de 80% da

populao vive emmeios urbanos.


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EVOLUO HISTRICA DO SISTEMA DE ESGOTO

VI sculos antes de Cristo Cloaca Mxima de Roma Europa medieval Condutos de drenagem pluvial

Inglaterra, 1596 Inveno da privada com descarga hdrica Londres, 1815 Autorizao do lanamento de esgoto

domstico em galerias de guas pluviais


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domstico em galerias de guas pluviais Londres, 1847 Compulsrio o lanamento de esgotos

nas galerias INCIO DO SISTEMA UNITRIO Aplicao do sistema unitrio: Rio de Janeiro, Nova

Iorque (1857), Recife (1873), Berlim (1874) e So Paulo (1883)

Sistema unitrio Bom desempenho em regies frias esubtropicais

SISTEMA SEPARADOR PARCIAL Regies tropicais,implantao no uso Rio de Janeiro e So Paulo

Estados Unidos, 1879 SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO

So Paulo, 1912 - Adoo do sistema separadorabsoluto, com separador tanque flexvel So Paulo, 1943 Abandono do tanque flexvel

SituaodosaneamentoemRioe Janeiro(sculoXIX)

Um passeio pelo centro de RJ (Jornal: O Arlequin,

1867 - RJ


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Tigres jogando excretas no mar(Jornal:A Semana Ilustrada, 1861 RJ)

J-

RIO TIET (SP)


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Dcada de 50 ANOS 20002000

DCADA DE 50 de50


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Servios de Saneamento no Brasil

gua produzida............ 40 bilhes de litros/dia

gua consumida ......... 23 bilhes de litros/dia

E l d 15 bilh li /di


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Esgoto coletado .......... 15 bilhes litros /dia ligaes clandestinas, guas pluviais

Esgoto tratado .............. 5 bilhes litros/dia (33%)

condies operacionais e eficincia (rede e ETE) gerao e disposio final de resduos

qualidade e compatibilidade do efluente com o corpo receptor (rio/aqfero/irrigao/reuso)

Esgoto in natura..........10,00 bilhes litros/dia

1. Definies

Despejos so compostos de materiais rejeitados oueliminados devido atividade normal de umacomunidade. O sistema de esgotos existe para afastar apossibilidade de contato de despejos esgoto e dejetos


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possibilidade de contato de despejos, esgoto e dejetoshumanos com a populao, guas de abastecimento,vetores de doenas e alimentos. O sistema de esgotosajuda a reduzir despesas com o tratamento tanto dagua de abastecimento quanto das doenas provocadas

pelo contato humano com os dejetos, alm de controlara poluio das praias. O esgoto (tambm chamado de guas servidas) pode

ser de vrios tipos: sanitrio (gua usada para finshiginicos e industriais), spticos (em fase de

putrefao), pluviais (guas pluviais), combinado(sanitrio + pluvial), bruto (sem tratamento), fresco(recente, ainda com oxignio livre).


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Interferncia do Homem no Ciclo Hidrolgico.(Ciclo artificial da gua)

ETA

Distribuio

Coleta de esgotos

Rio(manancial)


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Lago

ETA

ETE

Tratamento

avanado

ETE

ETA

ETE

Reso Indireto da gua

A contribuio domiciliar para o esgoto est

diretamente relacionada com o consumo de


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diretamente relacionada com o consumo degua. As diferenas entre gua e esgoto aquantidade de microorganismos no ltimo, que tremendamente maior. O esgoto no precisa

ser tratado, depende das condies locais,desde que estas permitam a oxidao. Quando

isso no possvel, ele tratado em umaEstao de Tratamento de Esgotos (ETE).

Ainda que s 0,1% do esgoto de origem domstica sejaconstitudo de impurezas de natureza fsica, qumicae biolgica, e o restante seja gua, o contato comesses efluentes e a sua ingesto responsvel porcerca de 80% das doenas e 65% das internaes

hospitalares. Atualmente, apenas 10% do total deesgotos produzido recebem algum tipo de


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hospitalares. Atualmente, apenas 10% do total deesgotos produzido recebem algum tipo detratamento, os outros 90% so despejados "innatura" nos solos, rios, crregos e nascentes,constituindo-se na maior fonte de degradao domeio ambiente e de proliferao de doenas.

O esgotamento sanitrio requer no s a implantaode uma rede de coleta, mas tambm um adequadosistema de tratamento e disposio final.Alternativas de coleta mais baratas que asconvencionais vm sendo implementadas em

algumas cidades brasileiras, como o sistemacondominial.

Investir no saneamento do municpio melhora aqualidade de vida da populao, bem como aproteo ao meio ambiente urbano. Combinadocom polticas de sade e habitao, osaneamento ambiental diminui a incidncia de


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saneamento ambiental diminui a incidncia dedoenas e internaes hospitalares. Por evitarcomprometer os recursos hdricos disponveis

na regio, o saneamento ambiental garante oabastecimento e a qualidade da gua. Almdisso, melhorando a qualidade ambiental, omunicpio torna-se atrativo para investimentos

externos, podendo inclusive desenvolver suavocao turstica

Apesar de requerer investimentos para asobras, as empresas de saneamento municipaisso financiadas pela cobrana de tarifas (guae esgoto) o que garante a amortizao dasdvidas contradas e a sustentabilidade a mdio


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dvidas contradas e a sustentabilidade a mdioprazo. Como a cobrana realizada em funodo consumo (o total de esgoto produzido por

domiclio calculado em funo do consumo degua), os administradores pblicos podemimplementar polticas educativas de economiaem pocas de escassez de gua e praticar uma

cobrana justa e escalonada.

Os despejos de resduos industriais so as principais fontes decontaminao das guas dos rios com metais pesado

Saneamento Básico 2012 fb

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