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TÉCNICO EM SANEAMENTO BÁSICO ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA SUMÁRIO 1 - SANEAMENTO NO BRASIL.....................................................................................................7 2 - DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA.......................................................................................................8 2.1 - CONCEITO..............................................................................................................................11 2.2 - TRAÇADO DOS CONDUTOS.........................................................................................................11 2.3 – VAZÃO DE DISTRIBUIÇÃO.........................................................................................................12 2.4 - CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO DAS REDES DE DISTRIBUIÇÃO........................................................13 2.5 - CONSIDERAÇÕES SOBRE AS DISTÂNCIAS ENTRE CONDUTOS PRINCIPAIS................................................13 2.6 - DEDUÇÃO DO MÉTODO DE HARDY-CROSS (REDES MALHADAS)..........................................................15 3 - SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA...........................................................................16 4 - CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUA...................................................................................................18 4.1 - GRAU DE POLUIÇÃO DAS ÁGUAS NATURAIS...................................................................................19 4.2 - IMPUREZAS............................................................................................................................ 20 4.3 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS E BIOLÓGICAS DA ÁGUA...........................................................21 5 - ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA................................................................................23 5.1 - TRATAMENTO DE ÁGUA – PRINCIPAIS PROCESSOS..........................................................................23 5.2 - TRATAMENTO DA ÁGUA – INDIVIDUAL.........................................................................................28 6 - POLUIÇÃO DAS ÁGUAS.......................................................................................................28 7 – ESTIMATIVA DE VAZÕES, PERDA DE CARGA E COMPRIMENTO EQUIVALENTE....................29 6 – CÁLCULO DAS PERDAS DE CARGA E PRESSÕES DISPONÍVEIS...............................................40 6.1 - GENERALIDADES......................................................................................................................40 6.2 - CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS..................................................................................................40 6.3 - DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DAS ADUTORAS POR GRAVIDADE...................................................42 6.4 - ASPECTOS A SEREM CONSIDERADOS............................................................................................42 6.5 - DIMENSIONAMENTO DE UMA ADUTORA POR RECALQUE..................................................................43 6.6 - PEÇAS ESPECIAIS E ÓRGÃOS ACESSÓRIOS......................................................................................44 6.7 - OBRAS COMPLEMENTARES........................................................................................................ 45 7 – RAMAIS, RESERVATÓRIOS, SUB-RAMAIS E COLUNAS.........................................................46 7.1 - FINALIDADES...........................................................................................................................49 7.2 - CLASSIFICAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS...........................................................................................50 7.3 - CAPACIDADE DOS RESERVATÓRIOS..............................................................................................52 7.4 - RESERVATÓRIOS APOIADOS, SEMI-ENTERRADOS E ELEVADOS............................................................52 7.5 - DIMENSÕES ECONÔMICAS.........................................................................................................53 8 – DESCRIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO MOVIMENTODOS FLUÍDOS............................................53 8.1 - CONCEITO DE FLUÍDO...............................................................................................................53 4 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 8.2 - PROPRIEDADES GERAIS DOS FLUÍDOS...........................................................................................55 8.3 – CONCEITOS DE MASSA ESPECÍFICA, PESO ESPECÍFICO E DENSIDADE...................................................56 8.4 VARIAÇÃO DA DENSIDADE DE LÍQUIDOS COM A TEMPERATURA...........................................................61 8.5 – PRESSÃO NOS FLUÍDOS.............................................................................................................62 8.6 - PRINCÍPIO DOS VASOS COMUNICANTES........................................................................................67 8.7 - PRINCÍPIO DE PASCAL (PRENSAS HIDRÁULICAS).............................................................................69 8.8 - PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES (EMPUXO)........................................................................................70 8.9 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE DENSÍMETROS...........................................................................73 9 – CONCEITOS DE HIDRODINÂMICA APLICADOS.....................................................................74 9.1 - INTRODUÇÃO......................................................................................................................... 74 9.2 - CONCEITOS FUNDAMENTAIS......................................................................................................74 9.3 – SIMILARIDADES E DIFERENÇAS ENTRE AR E ÁGUA.........................................................................87 9.4 – MÉTODOS DESCRITIVOS...........................................................................................................87 9.5 - O FLUÍDO COMO CONTÍNUO......................................................................................................87 9.6 – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE EM UM PONTO............................................................................88 9.7 – LEI DOS GASES IDEAIS..............................................................................................................89 10 – BOMBAS E ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS.................................................................................91 10.1 - GENERALIDADES....................................................................................................................91 10.2 - DEFINIÇÃO DE UMA BOMBA PARA EFETUAR O RECALQUE DE ÁGUA..................................................91 10.3 - ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS..........................................................................................................93 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................97 5 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 1 - SANEAMENTO NO BRASIL1 - SANEAMENTO NO BRASIL Com o aumento e diversifiação das atvidades antrópiias, as ações de saneamento se tornam iada vez mais amplas e neiessárias para garantr a qualidade ambiental. Saneamento é o ionjunto de medidas, que visa preservar ou modifiar as iondições do ambiente iom a fnalidade de prevenir e promover a saúde. Saneamento básiio se restringe ao abasteiimento de água e disposição de esgotos, mas há quem inilua o lixo nesta iategoria. Outras atvidades de saneamento são o iontrole de animais e insetos, saneamento de alimentos, esiolas, loiais de trabalho e de habitações. Normalmente qualquer atvidade de saneamento tem os seguintes objetvoss iontrole e prevenção de doenças, melhoria da qualidade de vida da população, melhorar a produtvidade do indivíduo e faiilitareionômiia. Investmentos em saneamento, priniipalmente no tratamento de esgotos, diminui a iniidêniia de doenças e internações hospitalares e evita o iomprometmento dos reiursos hídriios do muniiípio. A periepção de que a maior parte das doenças é transmitda através do iontato iom a água poluída e esgotos não tratados levaram os espeiialistas a proiurar as soluções integradas várias da administração públiia. Atualmente, emprega-se ionieito mais adequado de saneamento ambiental. Com o iresiimento desordenado das iidades, no entanto, as obras de saneamento têm se restringindo ao atendimento de emergêniiass evitar o aumento do número de vítmas de desabamento, iontornar o problema de enihentes ou iontrolar epidemias. O saneamento é de responsabilidade do muniiípio. No entanto, em virtude dos iustos envolvidos, algumas das priniipais obras sempre foram administradas por órgão estaduais ou federas e, quase sempre, restritas a soluções para o problema de enihentes. O sistema urbano tpiio de uso da água apresenta hoje um iiilo imperfeito. A água é bombeada de uma fonte loial, é tratada, utlizada, após, retorna para o rio ou lago, para ser bombeada novamente. Mas a água que é devolvida raramente tem a mesma qualidade que a água reieptora (ou a água original, iomo foi extraída da natureza). Sais, matéria orgâniia, ialor e outros resíduos que iaraiterizam a poluição da água são agora eniontrados. Alguns dados Brasileiross 70% das doenças são transmitdas por meio da água iontaminadas esquistossomose, maçaria, traioma, tfo, dengue, hepatte, doença de ihagas, parasitos e outras; 91% da população têm aiesso aos serviços de água; 92% dos esgotos não são tratados e dispostos; 46% da água iaptada tratada é perdida ao longo do proiesso de abasteiimento; 20 irianças morrem por dia no Brasil pela falta de saneamento. 6 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 2 - DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA2 - DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA Divisão hidrográfic Nciioncl Distribuição da água no Brasil 7 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Distribuição dcs priniipcis Bciics Hidrográfics em Scntc Cctcrinc Índiie de disponibilidade Hídriia Baiia hidrográfia é uma região ao iontnente delimitada a partr de um ponto num rio, tornando- se as partes mais altas do relevo (divisores de águas), até retornar ao ponto priniipal iniiial no rio. 8 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Conieito da baiia Hidrográfia. Origem da água distribuída em Joinville A água distribuída pela iompanhia Águas de Joinville provém de duas baiias hidrográfias distntass Bciic do Rio Cubctão; Bciic do Rio Pircí. 9 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Com uma área de mais de 500.000.000 m², o ionjunto dos mananiiais que abasteie Joinville é iomposto por duas baiias hidrográfiass a do Rio Cubatão, formada priniipalmente pelos rios Cubatão, Quiriri e da Prata; e a do rio Piraí. Ambos mananiiais possuem suas nasientes em áreas de proteção ambiental na serra do mar e apresentam boas iondições em terras de qualidade e disponibilidades hídriias, não iontendo fontes signifiatvas de poluição até os pontos de iaptação da água para abasteiimentos. A portaria Nº. 24/79, que enquadra os iursos d’água do Estado de Santa Catarina, ilassifia iomo ilasse I o Rio Cubatão, das nasientes até a iaptação de água para abasteiimentos da iidade de Joinville, e seus afuentes nesse treiho, bem iomo, o Rio Piraí, iontribuinte da margem esquerda do Rio Itapoiu, das nasientes até a iaptação de água para abasteiimento, e seus afuentes nesse treiho. 2.1 - CONCEITO A rede de distribuição é ionsttuída por um ionjunto de iondutos assentados nas vias públiias, iom a função de ionduzir a água para os prédios e demais edifiações e pontos de ionsumo públiio. Esses iondutos iaraiterizam-se pelas numerosas derivações (distribuição em mariha) e uma disposição em rede, derivando daí o seu nome. 2.2 - TRAÇADO DOS CONDUTOS Nas redes de distribuição têm-se dois tpos de iondutoss priniipais e seiundários. Os iondutos priniipais, tronios ou mestres, são as ianalizações de maior diâmetro, responsáveis pela alimentação dos iondutos seiundários. Efetuam o abasteiimento de extensas áreas da iidade. Os iondutos seiundários, de menor diâmetro (usualmente 50 e 75mm), são os que estão em imediato iontato iom os prédios a abasteier. A área servida por um ionduto seiundário é restrita e está nas suas vizinhanças. O traçado dos iondutos priniipais deve ionsiderar de preferêniias Ruas sem pavimentação ou de pavimento barato; Ruas de menor intensidade de trânsito; Proximidade de grandes usuários; Proximidades de áreas e de edifiios que devem ser protegidos iontra iniêndios. Conforme a disposição dos iondutos priniipais, as redes podem sers ramifiadas ou malhadas. As redes ramifiadas são aquelas em que os iondutos priniipais são traçadas, a partr de um ionduto priniipal ientral, iom disposição ramifiada, iomo sugere sua denominação. É um sistema tpiio de iidades ou setores que têm uma dimensão mais pronuniiada. As redes ramifiadas podem sers EM ESPINHA DE PEIXE. Rede rcmificdc em espinhc de peiee 10 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA c) Em grelhc Rede rcmificdc em grelhc As redes malhadas são aquelas nas quais os iondutos priniipais formam malhas, anéis ou iiriuitos. Rede mclhcdc Nas redes ramifiadas a iiriulação da água faz-se pratiamente em um úniio sentdo. Uma interrupção aiidental em um ionduto tronio prejudiia sensivelmente as áreas situadas a jusante do loial em que oiorreu o aiidente. Nas redes malhadas, a eventual interrupção do esioamento em um treiho não oiasionará transtornos aientuados ao abasteiimento de áreas a jusante. 2.3 – VAZÃO DE DISTRIBUIÇÃO A vazão de distribuição é ialiulada para as iondições atualmente iomuns nas iidades brasileiras isto é, existem reservatórios domiiiliares que reiebem água da rede públiia e alimentam a rede predial. Nestas iondições, a vazão de dimensionamento da rede públiia se referirá a uma partiular situação desfavorável, iorrespondente à hora de maior ionsumo do dia de maior ionsumo. P = População prevista para a área a abasteier, no fm do plano; q = Consumo médio per iapita; K1 = Coefiiente de variação diária do ionsumo; K2 = Coefiiente de variação horária do ionsumo e Q = Vazão de dimensionamento da rede em litros por segundo. A vazão espeiífia a partr da qual são determinadas as vazões de dimensionamento, pode referir- se à extensão dos iondutos da rede. 11 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Lt = A extensão total da rede; qm = A vazão de distribuição em mariha em litros por segundo por metro. A vazão espeiífia qm é usada para dimensionar redes ramifiadas. Pode-se também expressar a vazão de dimensionamento iorrelaiionada à unidade de áreas A = Área ioberta pela rede de distribuição; qd = A vazão espeiífia de distribuição em litros por segundo por heitare A vazão espeiífia qd é usada para dimensionar redes malhadas. 2.4 - CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO DAS REDES DE DISTRIBUIÇÃO Diâmetros mínimoss Condutos priniipais = 100 mm; Diâmetros mínimos iondutos seiundários = 50mm; Pressão dinâmiia mínima = 10 mic; Pressão estátia máxima = 50 mic. Limites de veloiidcde e de vczão 2.5 - CONSIDERAÇÕES SOBRE AS DISTÂNCIAS ENTRE CONDUTOS PRINCIPAIS Para redes ramifiadass Signifiado dos parâmetross d = Distâniia entre iondutos priniipais em heitômetros; Q = Vazão limite fxada para o ionduto seiundário; qd = A vazão espeiífia de distribuição em (l/s/ha); L = Distâniia entre iondutos seiundários em heitômetros. 12 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Detalhe da distâniia entre iondutos seiundários – rede ramifiada Detalhe da distâniia entre iondutos priniipais – rede ramifiada Para redes malhadass Em que os parâmetros têm a mesma signifiação da fórmula anterior. Detclhe dc distâniic entreiondutos – rede mclhcdc Número de derivação de iada ionduto priniipals No esquema aiima nota-se a presença de 4 iondutos priniipais portanto, o número de derivações totais serás 13 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Tem-se ques ÁREA x VAZÃO ESPECÍFICA DE DISTRIBUIÇÃO = NÚMERO DE DERIVAÇÕES TOTAIS x VAZÃO DO CONDUTO SECUNDÁRIO. Portantos 2.6 - DEDUÇÃO DO MÉTODO DE HARDY-CROSS (REDES MALHADAS) Detalhe de uma rede de distribuição real Detalhe de uma rede assimilada à real Considera-se que as vazões fiam ionientradas em pontos espeiífios denominados nós; Pressupostos hidráuliios do método de Hardy-Crosss a) Em um nó, a somatória de vazão é zero Somatória de vazões em um nó b) Num iiriuito, a somatória de perdas de iarga loializada é zero. Adota-se iomo positvo, o sentdo horário. 14 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Somctóric de perdcs de icrgc num iiriuito 3 - SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA3 - SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Os sistemas de abasteiimento podem ter iomo objetvo o ionsumo humano, industrial e outros. O abasteiimento de água para ionsumo humano deve ionsiderar aspeitos qualitatvos (padrões de portabilidade do Ministério da Saúde) e quantdades (varia de aiordo iom os hábitos da população, poder aquisitvo, nível de eduiação sanitária, tpo de iidade e ilima). 15 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA O sistema de abasteiimento de água pode ser individual ou ioletvo, sendo este ultmo reiomendado para áreas urbanas. A água para ionsumo humano pode ser obtda de várias formass Mananiiais Superfiiais (Rios, Lagos, Açudes); Mananiiais Subterrâneos (Poços rasos ou profundos); Captação da água da ihuva por meio de iisternas; Dessalgamento; São fontes disponíveis de água determinados pelas iondições loiais, iom os quais a população pode ser abasteiida. Deve possuir quantdade e qualidade de água adequada ao uso. A tendêniia do desenvolvimento urbano é iontaminar a rede de esioamento superfiial iom desejo de esgotos iloaiais e pluviais, inviabilizando a mananiial e exigindo novos projetos de iaptação de áreas mais distantes, não iontaminadas. Os priniipcis mcncniicis de Suprimento de águc de umc populcção são: Águas superfiiaiss São eniontradas na rede de rios da baiia hidrográfia onde a população se desenvolve. Águas subterrâneass São a maior reserva de água doie do globo. Os aquíferos, onde fiam os reservatórios, podem ser ionfnados (iom pressão superior à atmosfera) ou não (a água não está sob pressão). Pcrc o iontrole dos mcncniicis, eeistem estudos c serem ionduzidos; Seleção de mcncniicis poteniicis: Baiias ou aquíferos, inseridos em baiias, ionsiderando-se os iustos dos aproveitamentos, a oiupação das baiias e a viabilidade de preservação. Avclicção dc disponibilidcde dos mcncniicis: São quantfiados quanto ao atendimento da demanda atual e quanto a ienários do desenvolvimento da iomunidade. Oiupcção dc bciic e poteniicis poluentes: Identfiação dos usos atuais e os produtos para as baiias dos mananiiais, identfiando-se fontes poteniiais de poluentes iom as iargas atuais e iom as projetadas para os ienários. Oiupcção dc bciic e poteniicis poluentes: Identfiação dos usos atuais e os propostos para as baiias dos mananiiais, identfiando fontes poteniiais de poluentes iom as iargas atuais e as projetadas para os ienários. Qucntificção ctucl e poteniicl dc quclidcde dc águc dos mcncniicis. Seleção dos mcncniicis: Baseada na qualidade poteniial dos mananiiais, no desenvolvimento urbano previsto, nos iustos e na iapaiidade de iontrole da oiupação da baiia. Programa de iontrole do uso do espaço e preservação da baiias Visa preservar as iondições de qualidade e quantdade da água iomo fonte de mananiial. Projeto de cproveitcmento dc águc: De aiordo iom o desenvolvimento e uso da iomunidade. Programa sistemátio de monitoramento da qualidade da água nos mananiiais seleiionados. Meianismos de iontrole insttuiionais da prevenção das baiias mananiiais. 16 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Controle do espcço: É esseniial ao grande número de invasões e loteamentos ilandestnos que oiorrem nas iidades brasileiras. SISTEMAS COLETIVOS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA São iompostos des Mananiial (Superfiial ou subterrâneo); Captação (Direta ou iom bombas); Adução (Transporte da água através de tubos ou ianais); Tratamento (Transforma a água bruta em potável); Reservação (Aiumulação da água em reservatórios); Rede de distribuição (Tubulações dispostas nas iidades para efetuar o forneiimento às edifiações). 4 - CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUA4 - CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUA CONCEITOS FUNDAMENTAIS Água pura, no sentdo rigoroso do termo, não existe na natureza. Por ser um ótmo solvente, ela nunia é eniontrada em estado de absoluta pureza. As impurezas presentes na água é que vão determinar suas iaraiterístias fsiias, químiias e biológiias. As iaraiterístias das águas naturais, bem iomo as que devem ter a água forneiida ao ionsumidor, determinam o grau de tratamento neiessário para iada uso. Portanto o ionieito de impureza é relatvo. Assim, a água destnada ao uso doméstio deve ser desprovida de gosto, ao passo que numa água destnada à irrigação, esta iaraiterístia não tem importâniia. As águas são ilassifiadas, segundo seus usos preponderantes, em nove ilasses, as água doies, salobras e salinas do Território Naiionals I - Clcsse Espeiicl – Águas destnadass c) Ao abasteiimento doméstio sem prévia ou iom simples desinfeição; b) À preservação do equilíbrio natural das iomunidades aquátias. II - Clcsse 1 – Águas destnadass c) Ao abasteiimento doméstio após tratamento simplifiado; b) À proteção das iomunidades aquátias; i) À reireação de iontato primário (natação, esqui aquátio e mergulho); d) À irrigação de hortaliças que são ionsumidas iruas e de frutas que se desenvolvem rente ao solo e que ingeridas iruas sem remoção de pelíiula; e) À iriação natural e/ou investda (aquiiultura) de espéiies destnadas à alimentação humana. III - Clcsse 2 – Águas destnadass a) Ao abasteiimento doméstio, após tratamento ionveniional; b) À proteção das iomunidades aquátias; i) À reireação de iontato primário (esqui aquátio, notação e mergulho); d) À irrigação de hortaliças e plantas frutferas; e) À iriação natural e/ou intensiva (aquiiultura) de espéiies destnadas à alimentação humana; IV - Clcsse 3 – Águas destnadass c) Ao abasteiimento doméstio, após tratamento ionveniional; b) À irrigação de iulturas arbóreas, ierealíferas e forrageiras; i) À dessedentação de animais; 17 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA V - Clcsse 4 – Águas destnadass c) À navegaçãos b) À harmonia paisagístia; i) Aos usos menos exigentes. Águcs Sclincs VI - Clcsse 5 – Águas destnadass c) À reireação de iontato primário; b) À proteção das iomunidades aquátias; i) À iriação natural e/ou intensiva (aquiiultura) de espéiies destnadas à alimentação humana. VII - Clcsse 6 – Águas destnadass c) À navegação iomeriial; b) À harmonia paisagístia; i) À reireação de iontato seiundário. Águcs Sclobrcs VII - Clcsse 7 – Águas destnadass c) À reireação de iontato primário; b) À proteção das iomunidades aquátias; i) À iriação natural e/ou intensiva (aquiiultura) de espéiies destnadas à alimentação humana. IX - Clcsse 8 – Águas destnadass c) À navegação iomeriial; b) Á harmonia paisagístia; i) Á reireação de iontato seiundário. 4.1 - GRAU DE POLUIÇÃO DAS ÁGUAS NATURAIS A qualidade das águas naturais depende do grau de poluição das mesmas, podendo ser registrado um grau tão elevado que até mesmo impeça a sua utlização, devido a impossibilidade ou difiuldade para o seu tratamento, adequando-a as neiessidades de uso. Grcu de poluição e de iontcmincção dcs águcs de ionsumo Águc de ionsumo doméstiio A água de ionsumo domiiiliar deve ser potável. Água potável é aquela que obedeie aos seguintes requisitoss c) Higidez – Ser hígida signifias Não estar iontaminada de formaa permitr a infeição do ionsumidor iom qualquer molésta de veiiulação hídriia; Não ionter substâniias tóxiias; Não ionter quantdades exiessivas de substâniias minerais ou orgâniias. b) Pclctcbilidcde – A água deve impressionar bem os sentdos pela sua limpidez (ausêniia de ior e turbidez), por não possuir sabor e odor e pela temperatura agradável. 18 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Águc de ionsumo não doméstiio Águc industricl - Sua qualidade varia iom o tpo da indústria. A água usada iomo matéria prima numa indústria farmaiêutia, por exemplo, deve ter qualidade superior à potável (água destlada). Águc de irrigcção - Vegetais ingeridos irus e aqueles que têm iontato iom o solo exigem água de boa qualidade para não iontaminar os alimentos e o homem por ionsequêniia. Algumas iulturas podem ser irrigadas iom água de qualidade inferior e até mesmo iom esgotos. Águc pcrc fns peiuários - A iriação de gado leiteiro exige água de boa qualidade. 4.2 - IMPUREZAS Na água são eniontrados vários tpos de impurezas, umas mais iomuns, outras iom iaraiterístias partiulares ou espeiiais. Impurezcs mcis iomuns As impurezas mais iomuns podem ser ionsideradas sob os seguintes aspeitoss quanto à natureza; quanto à oiasião de aquisição e quanto a apresentação e priniipais efeitos. c) Qucnto à ncturezc: Ncturcis - Adquiridas de ionsttuintes normais do solo e do ar; Artifiicis - Resultados do lançamento de resíduos da atvidade humana (poluição do ar, das águas, do solo, esgotos, lixos, fumaças). b) Qucnto à oicsião de cquisição: Pelcs águcs meteóriics: Poeiras, oxigênio, nitrogênio, gás iarbôniio, gás sulfdriio, iloretos, fumaças, radioatvidade; Pelcs águcs de superfiie: Argila, síliia, silte, algas, miirorganismos diversos, inilusive patogêniios (baitérias, protozoários, vermes, larvas) matéria orgâniia simples ou iomplexas, iloretos, nitratos, substâniias radioatvas, pestiidas agroquímiios em geral; Pelcs águcs subterrânecs: Miirorganismos diversos, iniluindo patogêniios, biiarbonatos, iarbonatos, sulfatos, sais de ferro, de iáliio, de magnésio, de fúor. i) Quanto à forma de apresentação e priniipais efeitoss Em suspensãos Impurezcs em suspensão Agentes Efeitos Causados Miirorganismos diversoss baitérias (sendo algumas patogêniias), algas e protozoários. Cheiro, sabor, turbidez Vermes e vírus. Doenças Areia, argila, silte, resíduos industriais e doméstios. Turbidez Larvas. Doenças. 19 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Em estado ioloidals Impurezas em estado coloidal Agentes Efeitos Causados síliia turbidez vírus doenças Em dissoluçãos Impurezas em dissolução Agentes Efeitos Causados Sais de iáliio e de magnésios iarbonatos e biiarbonatos Alialinidade, dureza, inirustações Sulfatos Dureza; Cloretos Dureza, iorrosividade Sais de sódio e potássios iarbonatos e biiarbonatos Alialinidade Sulfato Ação laxatva, borbulhamento nas ialdeiras Fluoretos Ação sobre os dentes Cloretos Sabor; Ferro Sabor; ior Manganês Cor esiura Oxigênio Corrosão Nitrogênio Doenças Metano Odor. 4.3 – CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS E BIOLÓGICAS DA ÁGUA As impurezas iontdas na água vão ser responsáveis por suas iaraiterístias fsiias, químiias e biológiias. Estas iaraiterístias são determinadas por meio de exames em laboratório de amostras adequadas da água e iomplementadas iom inspeção sanitária de iampo. As amostras, para fns de análise, devem ser iolhidas iom iuidados e téiniias apropriados, iom volume e número de amostras ionvenientes. Os exames são feitos ionforme métodos padronizados por entdades espeiializadas. Ccrciterístiics Físiics As priniipais iaraiterístias fsiias da água sãos ior, turbidez, sabor, odor e temperatura. Estas iaraiterístias envolvem aspeitos de ordem estétia e psiiológiia, exeriendo uma ierta infuêniia no ionsumidor leigo. Entretanto, dentro de determinados limites, não apresentam inionvenientes de ordem sanitária. Contudo, por serem perieptveis pelo usuário, independente de exame, o seu aientuado teor pode iausar ierta repugnâniia aos ionsumidores. Podem também favoreier uma tendêniia para se utlizar águas de melhor aparêniia, porém de má qualidade sanitária, iom risio para a saúde. 20 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Os resultados dos exames laboratoriais são usualmente expressos em mg/litro, ou PPM (parte por milhão). Das iaraiterístias fsiias só serão ionieituadas ior e turbidez, já que as demais são de domínio do senso - iomum. Cors É uma iaraiterístia devida a existêniia de substâniias dissolvidas, que, na grande maioria dos iasos, são de natureza orgâniia. Turbidez: É deiorrente de substâniias em suspensão na água, ou seja de sólidos suspensos, fnamente divididos e de organismos miirosiópiios. (Água turva = Água suja). Ccrciterístiics Químiics São devidas à presença de substâniias dissolvidas na água, geralmente avaliáveis somente por meios analítios, em laboratório. São de grande importâniia, pois podem aiarretar ionsequêniias sobre o organismo dos ionsumidores, ou iomprometer o aspeito higiêniio, bem iomo o aspeito eionômiio do uso da água. As iaraiterístias químiias iontam a história da água, denuniiando os iontatos que na sua trajetória ela manteve iom iomponentes do ar e do solo, antes do ponto de ioleta. As priniipais iaraiterístias, expressas também em mg/litro ou ppm, sãos c) Sclinidcde - Oiasionada pelo ionjunto de sais (biiarbonatos, iarbonatos, iloretos, sulfatos e demais sais) ionferindo à água um sabor salino, ou salgado. b) Durezc - Devida à presença de iarbonatos e biiarbonatos de iáliio e de magnésio. A dureza é iaraiterizada pela difiuldade do sabão formar espuma, o que difiulta a lavagem de utensílios e de roupas, além da higiene iorporal, iriando problemas higiêniios. As águas duras podem provoiar inirustações nas tubulações e nas ialdeiras. i) Aliclinidcde - Devida à presença de biiarbonatos, iarbonatos e hidróxidos de sódio, potássio, iáliio e magnésio. d) Agressividcde - A tendêniia iorrosiva ou agressiva da água pode ser ionferida pela presença de áiidos (fenômeno que se toma mais iomum a iada dia) ou pela existêniia em solução de oxigênio, gás iarbôniio, gás sulfdriio. De modo geral, o oxigênio é fator de iorrosão dos produtos ferrosos, o gás iarbôniio dos materiais à base de iimento e o gás sulfdriio dos materiais não ferrosos. Ccrciterístiics Hidrobiológiics dcs Águcs Usualmente são eniontrados na água os seguintes grupos de organismos, em geral miirosiópiioss algas, protozoários, rotferos (animais multielulares), irustáieos, vermes, larvas e baitérias. De espeiial interesse é a determinação do NMP (Número Mais Provável) de ioliformes. Coliformes são baitérias que habitam o intestno do homem e dos animais. Um teor alto de NMP/100ml signifia que a água está reiebendo esgotos. O quadro seguinte dá uma indiiação da qualidade da água, levando em ionta o NMP/100ml de ioliformes. 21 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Indiicção dc quclidcde dc águc e proiessos de trctcmento eeigidos Categoria Média mensal de NMP/100 ml Proiessos de tratamento exigidos Total Feial Desejável 50 < 2 Simples desinfeição. Desejável 5000 1000 Filtração e desinfeição. Desejável 10000 2000 Tratamento iompleto (ioagulação, foiulação, deiantação, fltração e desinfeição). Duvidosa 20000 5000 Tratamento espeiial tratamento iompleto inilusive pré - desinfeição. Inadequada aiima de 20000 aiima de 5000 ------- 5 - ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA5 - ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA O tratamento de água é iniiiado nas barragens, através de um serviço de proteção aos mananiiais que tem iomo objetvo priniipal, evitar a poluição da água por detritos, impurezas e mesmo lançamentos de origem doméstia, agríiola ou industrial, que desta ou daquela maneira, alterem a qualidade dos mesmos. Um serviço de hidrobiologia iontrolao iresiimento exiessivo de algas e outros miiroorganismos, através de análises de rotna, onde há dado o brado de alerta, quando o mesmo atnge um número superior a 1000 miiroorganismos/im3; é feito nesses iasos, uma desinfeição do mananiial iom sulfato de iobre, ou hipoilorito de sódio a depender da sensibilidade das algas a este ou aquele algiiida. O tratamento da água e feito em estações de tratamento de água – ETA. O Tipo de ETA vais Depender da qualidade da água do mananiial número de pessoas abasteiidas, reiursos disponíveis e faiilidades de operação e manutenção. O tratamento de água é realizado para atender a inúmeras fnalidadess higiêniias, iomo a remoção de baitérias, vírus e outros miiroorganismos, substâniias noiivas e teores elevados de iompostos orgâniios; iorreção de ior, odor e sabor; redução da iorrosividade, dureza, teor de ferro e manganês, eti. Para se dimensionar um sistema de tratamento de água são neiessários alguns dados básiioss Vazão de água; Período de operação diária; Utlização da água tratada; Análise de água bruta. 5.1 - TRATAMENTO DE ÁGUA – PRINCIPAIS PROCESSOS Ccptcção: A água é eniaminhada através de uma estrutura fsiia espeiífia, formadas por um sistema de gradeamento e remoção da areia, até um poço de suição, onde por intermédio de bombas e realizado o reialque até a unidade de mistura rápida. 22 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Ccptcção Misturc Rápidc: A mistura rápida é realizada através de uma unidade denominada Calha Parsholl, que também é utlizada para medições de vazão. Nesta etapa é adiiionado sulfato de alumínio, agente químiio responsável pela formação de foios na etapa subsequente, a foiulação. Misturc rápidc Floiulcção: Apliiação de substâniia ioagulante à água, as quais têm a iaraiterístia de fazer iom que as minúsiulas partiulas presentes na mesma se aglutnem formando foios, os quais serão posteriormente sedimentados ou fltrados. O sulfato de alumínio é um produto bastante usado na foiulação, assim iomo o iloreto férriio, sulfato ferroso, sulfato férriio e polímeros sintétios. Este proiesso se dá por intermédio de diversas iâmaras iaso dimensional permite a formação dos foios através da redução gradatva da agitação da água. Floiulcção Deicntcção: Nesta etapa oiorre a deiantação dos foios, que por serem mais densos, depositam- se no fundo da unidade, enquanto a água esioa por ialhas ioletoras loializadas na parte superior do 23 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA deiantador e é direiionado ate a etapa de fltrações. O período médio de retenção da água nesses tanques e de três horas. Deicntcção Filtrcção: A água deiantada possa por uma iamada fltrante iom espessura de 2 metros, formada por areia de granulometria deiresiente, ou seja, a primeira iamada tem grãos maiores, e nas iamadas seguintes, o tamanho dos grãos diminui gradatvamente. O Fluxo da água que passa pelos fltros é asiendente. Estas três etapass foiulação, deiantação e fltração reiebem o nome de ilarifiação. Nesta fase, todas as partiulas de impurezas são removidas deixando a água límpida. Mas ainda não está pronta para ser usada. Para garantr a qualidade da água após a ilarifiação é feita a desinfeição. Filtrcção Tcnque de iontcto: A água fltrada já está ilarifiada, sendo 99% dos ioliformes revolvido neste proiesso, rios para garantr sua desinfeição, ela é eniaminhada ao tanque de iontato onde será adiiionado o iloro na forma gasosa. A iloração ionsiste na adição de iloro na água ilarifiada. Este produto é usado para destruição de miiroorganismos presentes na água, que não foram retdos na etapa anterior. O iloro é apliiado em forma de gás ou em soluções de hipoilorito, numa proporção que varia de aiordo iom a qualidade da água e de aiordo iom o iloro residual que se deseja manter de abasteiimento. O iloro é utlizado para desinfeição, para reduzir gosto, odor e ioloração da água, e é ionsiderado indispensável para potabilização da água. O iloro é um produto perigoso e exige iuidado no seu manuseio. A assoiiação do iloro iom algumas substâniias orgâniias trilometanos, ou iompostos orgâniios ilorados, podem afetar o sistema nervoso ientral, o fgado e os rins, e também é ionheiido iomo um iomposto ianierígeno, teratogênio e abortvo. Além disso, por determinação da portaria do ministério da saúde Nº. 635/BSB de 26 de dezembro de 1975, nesta etapa oiorre a adição de fúor, iomo forma de prevenção a iárie dentária. Nestas unidades é realizada também a iorreção da pH, através da adição de Cal Hidratada. O pH deve estar na 24 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA faixa de 6,5 a 8.5. Caso esteja abaixo se apliia hidratado, hidróxido de sódio e biiarbonato de sódio. Casa esteja elevada adiiiona-se áiido ilorídriio ou sulfúriio. Tcnque de iontcto Ccsc de bombcs: A iasa de bombas é a unidade do sistema destnada a eniaminhar a água tratada através de tubulações espeiífias denominadas adutoras, até os reservatórios, situados em pontos elevados da iidade. Ccsc de bombcs Reservctórios: Os reservatórios de água tratada estão distribuídos em vários bairros da iidade. O objetvo dessas unidades é armazenar água em períodos de menor ionsumo e distribuí-la à população em períodos onde a demanda é mais aientuada. Reservctórios O Filtro de Carvão Atvado é um equipamento que tem por fnalidade primordial a remoção de iloro livre e de matéria orgâniia, agentes estes que iausam gosto e ior na água fltrada e podem 25 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA eventualmente oxidar as resinas de troia iôniia utlizadas em tratamento de água para geradoras de vapor, hospitais, indústrias farmaiêutias. O fltro é ionsttuído por um vaso metáliio à pressão iom uma iamada de iarvão atvado disposto internamente sobre um fundo falso provido de ioletores plástios ou inox. Na parte externa, a operação de fltragem ou lavagem, é feita através de manobra de válvulas, que podem ter aiionado manual ou pneumátio. O Funiionamento do fltro é bastante simples, ou seja, em regime normal a água entra pela parte superior do aparelho, atravessa o leito de iarvão atvo e fui pelo boial inferior. A lavagem é feita normalmente a iada dois dias, passando-se água fltrada em iontra iorrente (de baixo p/ iima). O Filtro pode ser iapaz de remover resquíiios de agrotóxiios presentes na água, iujo tratamento não ionseguir remover. Metcis Pescdos: Os despejos de resíduos industriais são as priniipais fontes de iontaminação das águas dos rios iom metais pesados. Indústrias metalúrgiias, de tntas, de iloro e de plástio PVC (vinil), entre outras, utlizam meriúrio e diversos metais em suas linhas de produção e aiabam lançando parte deles nos iursos de água. Ou fonte importante de iontaminação do ambiente por metais pesados é os iniineradores de lixo urbano e industrial, que provoiam a sua volatlização e forneiem iinzas riias em metais, priniipalmente meriúrio, ihumbo e iádmio. Os metais pesados não podem ser destruídos e são altamente relatvos do ponto de vista químiio, o que expliia a difiuldade de eniontrá-los em estado puro na natureza. Normalmente apresentam-se em ionientrações muito pequenas, assoiiados a outros elementos químiios, formando minerais em roihas. Quando lançados na água iomo resíduos industriais, podem ser absorvidos pelos teiidos animais e vegetais. Uma vez que os rios deságuam no mar, estes poluentes podem aliançar as águas salgadas, e em parte, depositar-se no leito oieâniio. Além disso, os metais iontdos nos teiidos dos organismos vivos que habitam os mares aiabam também se depositando, iedo ou tarde, nos sedimentos, representando um estoque permanente de iontaminação para fauna e a fora aquátias. Estás substâniias tóxiias também se depositam no solo ou em iorpos d’água de regiõesmais distantes, graças à movimentação das massas de ar. Assim, os metais pesados podem se aiumular em todos os organismos que ionsttuem a iadeia alimentar do homem. É ilaro que a população residente em loiais próximos a indústrias ou iniineradores iorrem maiores riios de iontaminação. Os metais pesados podem ser eliminados da água através de um tratamento espeiifio. Quando deteitados na água “in natura”, é feito um pré-tratamento iom substâniias químiias, formando também iompostos mais pesados, que se depositam no fundo dos tanques de tratamento. Após esta etapa, a água segue para o tratamento tradiiional. Significndo dos Pcrâmetros Ancliscdos: Cloro – O iloro residual presente na água garante a qualidade iasa haja algum tpo de iontaminação ao longo da rede de distribuição em função de rompimento da mesma. A faixa de valores limite para o iloro está entre 0,2 e 2,0 mg/L (1,0 grama por 1.000 litros). Abaixo de 0,2 mg/L não há garanta de desinfeição. Cor – Indiiador de presença de substâniias dissolvidas na água. Geralmente de natureza orgâniia. O máximo permitdo é de 15 uH, por razões estétias. Turbidez – Parâmetro indiiador da presença de partiulas em suspensão tais iomo areia fna, silte, argila e miiroorganismos, entre outros. O valor máximo permitdo é de 5,0 UT. pH – É utlizado para expressar a aiidez de uma solução. A faixa de valores limite de pH está entre 6,0 e 9,5, valores abaixo de 6,0 tendem a ser iorrosivos, enquanto águas iom valores maiores que 9,5 tendem a formar inirustações em tubulações metáliias. 26 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Flúor – É um iomponente presente ou adiiionado na água potável para prevenir iárie dentária. Para Joinville a faixa ideal reiomenda é de 0,7 a 1,0 mg/L (portaria nº. 635/BSB/1975 do Ministério da Saúde). A ingestão prolongada de valores aiima 1,5 mg/L (máximo permitdo pela Portaria nº. 518/2004 do ministério da saúde). Pode aiarretar a oiorrêniia da fuorose dentária. Coliformes Totcis – Parâmetro indiiador da possibilidade da existêniia de miiroorganismos patogêniios (iausadores de doenças), De aiordo iom a Portaria 518, é tolerada a presença de ioliformes totais em 5% das amostras analisadas. Bcitérics Heterotrófics – Valores aiima de 500 UFC/mL indiiam falhas na desinfeição da água. 5.2 - TRATAMENTO DA ÁGUA – INDIVIDUAL Quando não existem sistemas públiios de abasteiimento, a água a ser ingerida deve ser tratada por meio de proiessos simplifiados, tais iomos Filtrcção; Fervura (10 a 15 minutos); Desinfeição Domiiiliar (dosadores de hipoilorito ou usar água sanitária iom duas gotas para litro de água e esperar por 30 minutos). 6 - POLUIÇÃO DAS ÁGUAS6 - POLUIÇÃO DAS ÁGUAS O proiesso de poluição dos rios deve-se à quantdade de “alimentos” lançados nas águas. Os esgotos doméstios, muitos tpos de resíduos industriais, os dejetos agríiolas e espeiialmente os peiuários, soa ionsttuídos preponderantemente de matéria orgâniia, elemento que serve de alimento aos seres aquátios, seja peixes bentos, plâniton, baitérias, eti. O meio aquátio preiisa de alimento, porém o exiesso gera poluição. O mesmo alimento que vai fazer proliferar todos os segmentos da vida aquátia, resultará em uma enorme taxa de ionsumo de oxigênio. O ionsumo de oxigênio no ambiente será maior que seu forneiimento, que nas águas vêm através da superfiie (ventos e priniipalmente ihuvas), e pela produção fotossintétia das plantas aquátias. Muitas vezes a quantdade de matéria orgâniia lançada turva a água a ponto de impedir, pelo sombreamento, a atvidade fotossintétia. Quando a taxa de oxigênio do meio, ihega a mínimos, a vida que dele depende, desapareie. Assim, quando maior o volume de matéria, orgâniia – esgotos – for lançado um iorpo d’água, maior será o ionsumo (demanda) de Oxigênio usado na respiração dos seres aquátios (em espeiial, das baitérias deiompositoras). Como esta demanda (ionsumo) é resultado de uma atvidade biológiia ou bioquímiia, diz-se que houve uma Demanda bioquímiia de oxigênio – DBO, iujo valor é médio a partr do volume ou ionientração assimilável da matéria, pelas baitérias aeróbiias, ou seja, das que neiessitam do oxigênio em seu metabolismo. A ação destas baitérias na degradação da matéria orgâniia produz gás iarbôniio resultante da oxidação (perda de elétrons) e água, resultante da redução do oxigênio (ganho de elétrons). Quando todo o Oxigênio se extngue, as baitérias e outros seres que dependem do oxigênio para a respiração também são extntos e em seu lugar surgem outros seres miirosiópiios iapazes de se alimentar e “respirar” na ausêniia do oxigênio. Estas baitérias são ihamadas anaeróbiias. No proiesso anaeróbiio, os subprodutos dependem do tpo do iomposto orgâniio e da baitéria que está atuando. Quando são baitérias sulfatorredutoras – em ambientes riios em sulfatos – oiorre o iheiro desagradável de ovos podres, tpiio de ambientes séptios. Ao proiesso iom mau odor ihama-se também de putrefação. Mas a deiomposição anaeróbiia também oiorre sem odores, por exemplo, iom a produção de metano (gás dos pântanos), os álioois, iomo os da deiomposição por fungos da ievada, iana-de-açúiar e uva, produzindo a ierveja, a iaihaça e o vinho. 27 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 7 – ESTIMATIVA DE VAZÕES, PERDA DE CARGA E COMPRIMENTO EQUIVALENTE7 – ESTIMATIVA DE VAZÕES, PERDA DE CARGA E COMPRIMENTO EQUIVALENTE Tubulação O perfeito dimensionamento de uma instalação hidráuliia e seus iomponentes, tais iomo válvulas e priniipalmente de bombas hidráuliias depende em muito das dimensões e da iorreta disposição da tubulação a serem utlizadas. Abordaremos a perda de pressão, ionheiida iomo perda de iarga de uma rede hidráuliia. Dimensionamento da Tubulação Ao se dimensionar as linhas de suição e reialque, as ionsiderações relatvas ao iusto tendem a favoreier as linhas de diâmetro tão pequeno quanto possível. Entretanto, quedas de pressão, ou perda de iarga, nas linhas de reiarga e suição iausam perda de iapaiidade da bomba e iompressor e aumentam a potêniia neiessária. Perdas exiessivas nas linhas de suição, no iaso de bombas hidráuliias, podem iausar o apareiimento de iavitação, no rotor, e ionsequentemente a perda desta bomba. Perda de Carga (DP) Sempre que um fuído se desloia no interior de uma tubulação oiorre atrito deste fuído iom as paredes internas desta tubulação, oiorre também uma turbulêniia do fuído iom ele mesmo, este fenômeno faz iom que a pressão que existe no interior da tubulação vá diminuindo gradatvamente à medida iom que o fuído se desloque, esta diminuição da pressão é ionheiida iomo “Perda de Carga (DP)”. Desta forma a perda de iarga seria uma restrição à passagem do fuxo do fuído dentro da tubulação, esta resistêniia infueniiará diretamente na altura manométriia de uma bomba (H) e sua vazão volumétriia (Q), e em iaso de sistemas frigorífios, a diminuição de sua efiiêniia frigorífia. Em resumo, em ambos os iasos um aumento de potêniia ionsumida. Velocidade Da meiâniia dos fuídos sabemos que quanto maior a veloiidade de um fuído dentro de uma tubulação maior será a perda de iarga deste fuído. Desta forma podemos ioniluir que para diminuirmos a perda de iarga basta diminuirmos a veloiidade do fuído. Mas em uma veloiidade menor, para mantermos uma mesma vazão volumétriia (Q), será neiessário utlizar tubulações de maior diâmetro, o que aiarreta em uma instalação de iusto mais elevado. A relação entre a vazão volumétriia e a veloiidade pode ser esirita iomos Vazão Volumétrica = Velocidade x Área interna da tubulação Ondes Q = Vazão volumétriia (m3 / s) V = Veloiidade do fuído dentro da tubulação (m / s) A = Área interna do Tubo (m2) Relembrando a Área da iiriunferêniia A área A de um iíriulo pode ser expressa matematiamente pors Ondes r = Raio da Ciriunferêniia (Pi) = 3,141592 (Constante) Resumindo, iom uma veloiidade muito grande oiorrerá um aumento daperda de iarga (DP) do sistema, o que aiarretará um maior ionsumo de energia nas bombas e iompressores, desta forma 28 http://pt.wikipedia.org/wiki/Pi http://pt.wikipedia.org/wiki/Raio_(geometria) ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA quando estvermos dimensionado as tubulações da rede hidráuliia ou sistema frigorífio devemos pensar em um projeto que garanta veloiidade, ao mesmo tempo que possa garantr a neiessária vazão de fuído iom uma mínima perda de iarga, iom o menor iusto da instalação. Para faiilitar o projeto, a ABNT estabeleie alguns valores de vazão de água e sua respeitva veloiidade máxima dentro de uma tubulação. A Tabela 1 apresenta alguns valores de veloiidade reiomendados para água dentro de tubulação. A Tabela 2 e a Tabela 4 apresentam detalhes, iomo a área interna (A) de alguns tpos de tubulações utlizadas em instalações hidráuliias e tubos de iobre para sistemas de refrigeração. Cálculo da Perda de Carga (DP) Existem diversas equações que podem ser utlizadas para o ialiulo da perda de iarga no interior de uma tubulação, que são estudados em iursos de “Meiâniia dos Fluídos”, em nosso iaso adotaremos a equação de Dariy- Weissbaih. A perda de pressão ou perda de iarga (DP) provoiada pelo atrito no interior de um tubo iilíndriio, para diversos fuídos homogêneos, iomo no iaso da água, pode ser expresso pela equação de Dariy-Weissbaih. Fator de Fricção (f) O Fator de Friição (f), também é algumas vezes ionheiido iomo “Fator de Friição de MoodY” ou também “Coefiiente de Perda de Carga Distribuída”. O Fator de Friição (f) pode ser determinado através de equações matemátias, as quais são função do “Número de Reynolds” (Re) e da “Rugosidade Relatva” para faiilitar os iáliulos apresentamos os valores em forma de tabela para alguns tpos de tubulação. As Tabelas 5 e 8 apresentam alguns valores de Fator de Friição (f), para alguns tpos de tubulações em função do diâmetro da tubulação e da veloiidade da água no seu interior. Comprimento Equivalente (LEQU) Todos os tubos tem um iomprimento que medimos em seus treihos retos, este iomprimento podemos defnir o iomprimento real da instalação, as iurvas, válvulas e demais singularidades existentes no sistema também representam uma grande pariela da perda de iarga, e representaremos iomo se ela fosse um tubo reto, e qual seria a perda de iarga que ela iausaria se ela fosse um tubo reto. Esta representação de uma singularidade iomo se fosse um tubo reto é ionheiida iomo “iomprimento equivalente”. Existem diversas tabelas, iomo a Tabela 9 e Tabela 10 que apresentam o iomprimento equivalente para diversas singularidades em função de seu diâmetro nominal, para tubos de aço e iobre. Comprimento Equivalente (LEQU) – Tubulação de cobre 29 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Vamos fazer um exemplo de uma tubulação de iobre, ionforme o desenho a seguirs Repare que temos um tubo de iobre de diâmetro de ½ polegada (No Sistema Internaiional DN = 12 mm) iom treihos retos de 5 metros e 2 metros, que estão interligados por uma iura de raio pequeno, para sabermos qual o iomprimento equivalente desta instalação basta sabermos quantos metros a iurva de raio pequeno representa. Na tabela 10 de iomprimento equivalente, para um tubo de ½ polegada de raio pequeno, eniontramos um iomprimento equivalente para esta iura de 1,4 metros. Esta iura gerará a mesma perda de iarga, mesmo que seja um tubo reto de 1,4 metros. Podemos montar uma tabela para esta instalação, a qual pode ser muito útl quando se tratar de instalações iom muitas iurvas e diversos treihos retos. Apesar dos tubos retos terem um iomprimento real de 7,0 m ( 5,0 m + 2,0 m), o iomprimento equivalente da tubulação é de 8,4 m. Comprimento Equivalente (LEQU) – Tubulação de aço Em tubulações de água de grandes instalações hidráuliias utlizamos normalmente tubos de aço e os valores de seus respeitvos iomprimentos equivalentes de diversas singularidades podem ser obtdos na Tabela 9. Eeemplo 1 Vamos ialiular o iomprimento equivalente de uma instalação hidráuliia, de um sistema aberto, ionstruída iom tubo de aço galvanizado novo, ionforme desenho a seguir, que deve transportar uma vazão de água de Q = 30 m3/h. 30 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Notc: Sistema aberto pode ser exemplifiado iomo aquele em que uma bomba de água transporta água até outro ponto a outro, iomo no iaso de um reservatório inferior, de um prédio, até outra iaixa no topo do prédio. Solução 1. Determinar o diâmetro da tubulação. Na Tabela 01 podemos eniontrar o diâmetro de tubulação em função da vazão de água transportada em um sistema aberto. Vazão Q = 30 m3 / h é neiessário um tubo de Diâmetro Nominal DN = 3” 2. Determinar o iumprimento equivalente da Tubulação (LEQ). Com o auxilio da tabela de singularidades para tubo de aço, Tabela 9, eniontramos os seguintes valores para a instalação, que utliza tubo de DN = 3”. O iomprimento equivalente da instalação hidráuliia é de LEQU = 43,9 m poderia ser resumido da seguinte maneira. 31 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Eeemplo 2 Caliular a Perda de Carga DP da instalação hidráuliia, de um sistema aberto, ionstruída iom tubo de aço galvanizado novo, do esquema anterior, ionforme esquema abaixo que deve transportar uma vazão de água de Q = 30 m3/h. Solução 1. Determinar a vazão em m3 / s Q = 30 m3/h = 8,33 x 10-3 m3 / s 2. Determinar a área interna da tubulação de DN = 3” A área pode ser determinada na tabela 1 A = 4796 mm2 = 4796 x 10-6 m3 DI = 77,93 mm = 0,07793 m 3. Caliular a veloiidade da água dentro da tubulação (V) V = Q / A V = 8,33 x 10-3 m3 / s / 4796 x 10-6 m3 V = 1,73 m/s 4. Determinar o Fator de Friição (f) O fator de friição (f), para tubo de aço galvanizado iom DN = 3”, para uma veloiidade V = 1,73 m/s pode ser obtdo na Tabela 6. 32 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Por cproeimcção V = 1,73 m/s = 2,0 m/s Fctor de Friição (f) = 0,025 Fator de Friição (f) 5. Caliular a Perda de Carga DP Utlizando-se a expressão pela equação de Dariy-Weissbaih. Onde: DP = Perda de Pressão (m) L = Comprimento Equivalente da Tubulação (43,9 m) D = Diâmetro Interno da Tubulação (0,07793 m) V = Veloiidade media do Refrigerante (1,73 m/s) g = Aieleração da gravidade (9,8 m/s2) f = Fator de Friição (0,025) Conilusão Devemos prever uma linha hidráuliia, sempre que possível, iom o menor número de singularidades, e iom a veloiidade mais baixa possível, desde que isto seja eionomiiamente viável, pois estes dois fatores infuem diretamente no resultado da perda de iarga da instalação, abaixo algumas tabelas que poderão auxiliar no iáliulo da perda de iarga em uma rede hidráuliia. 33 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 34 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 35 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 36 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 37 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 38 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 6 – CÁLCULO DAS PERDAS DE CARGA E PRESSÕES DISPONÍVEIS6 – CÁLCULO DAS PERDAS DE CARGA E PRESSÕES DISPONÍVEIS 6.1 - GENERALIDADES Adutoras são ianalizações que ionduzem a água entre as unidades do sistema que preiedem a rede de distribuição. Não possuem derivações para alimentarem distribuidores de rua ou ramais prediais. Há iasos em que da adutora priniipal partem ramifiações (subadutoras) para levar água a outros pontos fxos do sistema. As adutoras interligam tomadas de água, estações de tratamento e reservatórios, geralmente na sequeniia indiiada. São ianalizações de importâniia vital para o abasteiimento de iidades. Qualquer interrupção, que venham a sofrer, afetará o abasteiimento da população, iom refexos negatvos. As adutoras devem ser iriteriosamente projetadas e ionstruídas de forma a minimizaras possibilidades de “panes” que podem determinar falta de água por longos períodos. Para o traçado das adutoras, devem-se levar em ionsideração vários fatores, tais iomos topografa, iaraiterístias geológiias do solo, faiilidades de aiesso. Deve-se evitar a passagem por regiões aiidentadas, iom rampas muito fortes, pois isto, além de eniareier a ionstrução e a manutenção, pode dar origem a pressões elevadas nos pontos baixos da linha, obrigando o emprego de tubos de maior resistêniia. Os terrenos roihosos difiultam seriamente o assentamento de adutoras enterradas. Os solos agressivos iomo os de pântanos ou terreno turfosos podem prejudiiar a durabilidade de iertos tpos de tubulação. Por isso, um exame loial iomplementado por sondagens é desejável na fase que preiede a elaboração do projeto defnitvo. Devem ser evitados os trajetos que neiessitem de obras iomplementares iaras tanto na ionstrução iomo na manutenção. A esiolha do iaminhamento deve se pautar pela eionomia, segurança e faiilidades futuras de operação e de manutenção. 6.2 - CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS Qucnto à ncturezc do líquido trcnsportcdo c) Adutora de água bruta; b) Adutora de água tratada. Qucnto à energic de movimentcção dc águc Adutorcs por grcvidcde c) Em ionduto forçado; b) Em ionduto livre ou aqueduto; i) Em iombinação de iondutos forçados e livres. Adutorcs por reiclque c) Um úniio reialque; b) Reialques múltplos. 39 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Adutorcs mistcs, pcrte por reiclque, pcrte por grcvidcde Adutora por gravidade em ionduto forçado Adutora por gravidade em ionduto livre Adutora por gravidade iom treihos em ionduto livre (aqueduto) e treihos em ionduto forçado (sifões invertdos) Adutora por reialque simples Adutora por reialque duplo Adutora mista iom treiho por reialque e treiho por gravidade 40 ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 6.3 - DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DAS ADUTORAS POR GRAVIDADE Pcrâmetros que devem ser ionheiidos: c) Vazão de adução (Q); b) Comprimento da adutora (L); i) Material do ionduto, que determina a rugosidade e por ionsequêniia C da fórmula de Hazen & Williams, o da fórmula de Bazin ou o n da fórmula de Ganguillet & Kuter e também de Manning, para iondutos livres. A vazão (Q) é estabeleiida em função da população a ser abasteiida, do ionsumo médio per iapita e do ioefiiente de variação diária do ionsumo K1. O iomprimento do treiho e a diferença entre os níveis de água (no iníiio e no fm da adutora) são dados fsiios previamente fxados. Utliza-se iomumente a fórmula de Hazen & Williams para os iondutos forçados. A fórmula de Manning é a mais usada para iondutos livres. 6.4 - ASPECTOS A SEREM CONSIDERADOS A rigor, no dimensionamento de adutoras deveriam também ser iomputadas as perdas de iarga loializadas. Contudo, tais perdas atngem, na maioria dos iasos, um valor desprezível, iomparatvamente às perdas por atrito ao longo da tubulação. Por esse motvo são desprezadas. No traçado de uma linha adutora em ionduto forçado, deve-se fazer iom que a linha piezométriia fque sempre aiima da tubulação. Caso iontrário, o treiho teria pressão inferior à atmosfériia, situação que deve ser evitada. A vazão veiiulada por um ionduto forçado independe da pressão reinante no seu interior. Entretanto, por razões eionômiias, não é desejável que uma tubulação fque sujeita a uma pressão exiessiva, quando é possível evitar. Às vezes a simples alteração do traçado poderá aliviar ionsideravelmente a pressão interna. Podem-se adotar iaixas de quebra de pressão, em adutoras por gravidade e em ionduto forçado, para evitar pressões inionvenientes. Adutorc de grcvidcde iom iciecs de quebrc de pressão ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA 6.5 - DIMENSIONAMENTO DE UMA ADUTORA POR RECALQUE Pcrâmetros c serem ionsidercdos: c) Vazão de adução (Q); b) Comprimento da adutora (L); i) O desnível a ser veniido (Hg); d) O material do ionduto e seu ioefiiente C. O pré-dimensionamento é feito através da fórmula de Bresse modifiadas Uma vez eniontrado o diâmetro D, o valor aihado é iomparado iom um diâmetro imediatamente inferior D0 e um diâmetro imediatamente superior D1. Em seguidas Determinam-se as alturas manométriias que deverão ser geradas pela bomba para elevar a vazão desejada (soma do desnível geométriio iom todas as perdas de iarga oiorrentes na adutora e nas peças espeiiais existentes ao longo da mesma); Caliulam-se as potêniias das bombas, para iada diâmetro, em função da vazão e da altura manométriia Caliulam-se os ionsumos de energia; em Kwh, para iada diâmetro em iomparação; Determina-se o iusto da energia elétriia anualmente; Determina-se os iustos anuais de amortzação e juros do iapital a ser apliiado na iompra dos ionjuntos elevatórios, bem iomo das tubulações (despesas fnanieiras); Somam-se os iustos anuais determinados (energia elétriia + despesas fnanieiras), a iomparação dessas somas permite ionheier o diâmetro que ionduz a maior eionomia global. ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Roteiro de Cáliulo O menor dispêndio anual iorresponde ao diâmetro que deve ser adotado. 6.6 - PEÇAS ESPECIAIS E ÓRGÃOS ACESSÓRIOS Eeemplos de dispositivos espeiicis Numa adutora por gravidade, em ionduto forçado, é possível ter as seguintes peças espeiiaiss Registros de pcrcdc – Destnados a interromper o fuxo da água. Um deles é ioloiado no iníiio da adutora, outro no fm e os demais são distribuídos ao longo da linha, em pontos ionvenientes, para permitr o isolamento e esgotamento de treihos, por oiasião de reparos, sem neiessidade de esgotar toda a adutora. Permitem, ainda, regular a vazão na operação de enihimento da linha, fazendo-o de forma gradual e assim, evitando o golpe de aríete; Registros de desicrgc – ioloiados nos pontos baixos da adutora para permitr o esvaziamento, quando neiessário, por oiasião de reparos na adutora. O diâmetro da derivação, ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA na qual se instala o registro de desiarga, deverá ser de 1/6 a 1/2 do diâmetro da adutora. A metade do diâmetro é um valor adequado; Ventoscs – ioloiadas nos pontos elevados da tubulação de modo a expulsar, durante o enihimento da adutora, o ar que normalmente se aiumula nesses pontos. Deixam também penetrar o ar, quando a tubulação está sendo esvaziada, de modo a se evitar a oiorrêniia de pressões internas negatvas, podendo originar o iolapso ou aihatamento ou ovalização das tubulações, bem iomo a possibilidade de entrada de líquido externo devido a defeitos provoiados nas tubulações ou através das juntas; Válvulcs de redução de pressão – desempenham função semelhante à da iaixa de quebra de pressão, só que nesse iaso a pressão não é perdida totalmente, pois a água não entra em iontato iom a atmosfera. Só são usadas em adutoras por gravidade ou em redes de distribuição; Influêniic dc válvulc redutorc de pressão nc posição dc linhc piezométriic Numa adutora por reialque podem-se ter ainda os seguintes aparelhoss Válvulcs cnti-golpe – Permitem reduzir a pressão interna, atenuando os golpes de aríete. São instaladas geralmente no iníiio das adutoras por reialque. São dispositvos dotados usualmente de ar iomprimido e de meianismos hidráuliios, meiâniios ou até mesmo elétriios. Os golpes de aríete oiorrem quando há uma súbita parada das bombas, devido a falta de energia, ou por qualquer outro motvo. Nesse momento, a água retorna iomo se fosse em um plano inilinado e a ieleridade que adquire pode iausar efeitos iatastrófios nas iasas de bombas e nos equipamentos de bombeamento; Válvulcs de retenção – Objetvam impedir o retorno da água para as bombas quando está é paralisada. Devem suportar os golpes de aríete; 6.7 - OBRAS COMPLEMENTARES Aniorcgens – Bloios de ionireto ioloiados junto a iurvas, tês e outras ionexões,para suportar iomponentes de esforços não equilibrados, oriundos da pressão interna e externa. Stcnd-pipes – Dispositvos interialados na adutora no ponto de transição do treiho por reialque para o treiho por gravidade. Assemelha-se a um reservatório, tendo a entrada e a saída ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA de água na parte inferior ou fundo. Os stand-pipes ou ihaminés de equilíbrio objetvam evitar que a linha piezométriia iorte a tubulação, iom os efeitos já analisados. Detclhe de stcnd-pipes Pontes, pontilhões, pilcres, treliçcs metáliics, berços – São estruturas destnadas a suportar treihos que têm que transpor vãos livres, iomo travessias de iursos de água, ianais e fundos de vale e demais depressões dos terrenos; Túneis – Objetvam transpor morros, montanhas e demais elevações, superando assim difiuldades de ordem hidráuliia. Sua ionstrução pode iontribuir para diminuir trajetos no traçado da adutora. Dependendo da natureza do terreno os túneis podem funiionar iomo treihos de adução, neste iaso são revestdos para diminuir as perdas de iarga e para diminuir as perdas de água, além de melhorar as iondições hidráuliias de transporte da água. A ionfeição de túneis é exequível no iaso de grandes adutoras. Mctericis dc cdutorc – Uma adutora pode ser implantada em tubos de ionireto, tubos de PVC, ferro fundido e suas variantes ou em aço, dependendo do diâmetro, das iondições operaiionais e das iondições de iusto. 7 – RAMAIS, RESERVATÓRIOS, SUB-RAMAIS E COLUNAS7 – RAMAIS, RESERVATÓRIOS, SUB-RAMAIS E COLUNAS TERMOS TÉCNICOS Rede públiic de distribuição de águc – É aquela existente na rua, de propriedade da entdade responsável pelo forneiimento de água. Rcmcl predicl – É a tubulação iompreendida entre a rede públiia de distribuição e o hidrômetro ou peça limitadora de vazão. Essa parte é dimensionada e exeiutada pela ioniessionária, iom as despesas por ionta do interessado. Hidrômetro – Aparelho instalado para medir o ionsumo de água. A experiêniia tem mostrado que o uso do hidrômetro força a redução dos desperdíiios. Rcmcl de climentcção – É a tubulação iompreendida entre o hidrômetro e a entrada de água no reservatório de aiumulação. Reservctório Inferior – É próprio dos edifiios iom mais de dois pavimentos. Geralmente projetado a armazenar um volume de água para dois dias de ionsumo, é dele que através do sistema de reialque, é alimentado o reservatório superior. O ideal é ser dividido em duas iélulas para efeito de limpeza e manutenção e não haver interrupção no ionsumo de água. ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Eetrcvcsor – Vulgarmente ihamado "ladrão", serve para regularização do nível máximo e aviso de não funiionamento da válvula de boia. Tem que desaguar em loiais visíveis e que ihamem a atenção, pois esta é mesmo sua maior fnalidade. Sistemc de Reiclque – Sempre que tvermos que transportar uma determinada quantdade de líquido de um reservatório inferior a um reservatório superior é neiessário forneier por meios meiâniios ierta quantdade de energia ao líquido. O ionjunto ionsttuído pela ianalização e meios meiâniios denomina-se sistema de reialque, onde nele se distnguem, o ionjunto de moto-bombas, onde nas instalações prediais é neiessário o emprego de dois ionjuntos de moto-bombas, fiando um de reserva para atender a eventuais emergêniias. Normalmente, se usam bombas aiionadas por motores elétriios. Depois temos a ianalização de suição – que é a parte da tubulação que ionduz água do reservatório inferior, até a bomba. ianalização de reialque – é a que ionduz a água da bomba ao reservatório superior. Reservctório Superior – É próprio dos edifiios iom mais de dois pavimentos. Geralmente projetado para armazenar um volume de água para dois dias de ionsumo ionjuntamente iom o reservatório inferior. É dele que parte todo o sistema de alimentação dos pontos de ionsumo da edifiação, inilusive o hidrante. Deve ser dividido em duas iélulas para efeito de limpeza e manutenção e não haver interrupção no ionsumo de água. Bcrrilete Superior – Abaixo do reservatório superior e aiima da laje de forro, é situado o barrilete, provido de registros que iomandam toda a distribuição de água e de onde partem as iolunas de alimentação. Colunc – É a ianalização vertial, tendo origem no barrilete e abasteiendo os ramais de distribuição de água (registros gerais das unidades). As iolunas de abasteiimento que ainda se eniontram em ferro galvanizado têm sua vida útl limitada e na maioria das vezes iomprometda em até 70% de seu diâmetro interno, devido às oxidações. A substtuição do ferro galvanizado, além de aumentar a vazão e a pressão da água nos diversos pontos hidráuliios das unidades (torneiras, ihuveiros, desiargas e aqueiedores), melhora substaniialmente a qualidade da água ionsumida e/ou utlizada nos afazeres diários. Dependendo do loial, as mesmas poderão ser instaladas de maneira embutda e/ou aparentes (faihada ou shaf), iom pintura dos treihos aparentes, proteção da tubulação das intempéries e reiomposição de toda área afetada. Rcmcl – É a ianalização iompreendida entre a ioluna e os sub-ramais, ou seja, a tubulação que deriva da ioluna até o ponto de registro dos ambientes. Sub-rcmcl – É a ianalização que liga os ramais aos aparelhos de utlização, ou seja, do registro até o ponto de ionsumo. Combcte c Iniêndios Basiiamente, de aiordo os iódigos de segurança iontra iniêndio nos diversos Estados brasileiros, quando o edifiio possuir mais de três pavimentos, independente da área ionstruída, prédio iom menos de três pavimentos, porém iom área de ionstrução superior a 1.500 m² ou prédio destnado a garagens, qualquer que seja o número de pavimentos e a área de ionstrução, é exigida instalações de iombate a iniêndio sob iomando ou automátios. Sob iomando – ionsiste em dispositvos dispostos a funiionar sob interferêniia de um operador, utlizando água ou extntores portáteis iom espuma químiia, pó químiio, gás iarbôniio, eti. Automátio – ionsiste em dispositvos postos a funiionar sem a interferêniia de um operador, utlizando água, gases apropriados ou outros líquidos apropriados para iada ambiente. Sob Comcndo – Reserva Téiniia – é a quantdade de água, mínima neiessária, para iombate a iniêndio, loializada no reservatório superior. Tubulação para iombate a iniêndio – É a ianalização vertial tendo origem no barrilete superior ou em iaso de edifiação que não possui é feito pelo reservatório inferior através de um ionjunto de bombas de aiionamento independente e iomando automátio. A tubulação tem que ser feita iom material de elevada resistêniia à ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA temperatura. Esta tubulação parte individual do fundo do reservatório destnada apenas a alimentar as iaixas de iniêndio terminando no registro de passeio. Automátiio – O mais difundido é o ihuveiro tpo "Sprinkler", o qual funiiona tão logo se iniiia o iniêndio sem a neiessidade da ação de qualquer operador. O "Sprinkler" é dotado de uma peça espeiial que veda a passagem da água e possui baixo ponto de fusão. Com a elevação da temperatura exterior, a peça rompe e derrama água, sob forma de ihuveiro, na região abaixo do mesmo. Tem a grande vantagem de operar apenas nos pontos de elevação de temperatura, ou seja, onde se loializa o iniêndio ou iníiio do sinistro. A ianalização que alimenta o "Sprinkler" geralmente é aparente e presa ao teto por meio de abraçadeiras. A ianalização é iomposta por três partess Coluna – tem origem no barrilete de uso exilusivo para iombate a iniêndio e alimenta em iada pavimento os ramais. Ramal – parte da ioluna e alimenta os sub-ramais. Sub-Ramal – é a parte da ianalização que tem origem no ramal onde é ioloiado os "Sprinklers". Instclcções de esgoto scnitários São instalações destnadas à retrada das águasservidas nas edifiações, desde os aparelhos ou ralos até a rede ioletora públiia, ou outro destno fnal qualquer. Dividem-se em três partess esgoto seiundário, esgoto primário e ventlação. Esgoto Seiundário – É a parte que não está em iontato iom os gases provenientes do ioletor públiio ou fossa séptia, ou seja, que vai dos aparelhos de utlização até a iaixa sifonada. Esgoto Primário – É a parte que está em iontato iom os gases provenientes do ioletor públiio ou fossa, ou seja, após a iaixa sifonada no sentdo do esioamento, as partes iomponentes da rede de esgoto primário sãos ramal de desiarga, ramal de esgoto, tubo de queda, subioletor, ioletor predial, iaixa de gordura, iaixa de inspeção e iaixa ioletora. Rcmcl de Desicrgc – São tubulações que reiebem diretamente efuentes de aparelhos sanitários, exieção para os auto sifonados iomo miitórios, vasos, eti. Rcmcl de Esgoto – Parte da tubulação que reiebe os efuentes dos ramais de desiarga e ionduz a um subioletor, ou mesmo a um tubo de queda. Subioletor – Tubulação que reiebe efuentes dos ramais de esgoto e ionduz a um tubo de queda e/ou destes ao ioletor predial. Tubo de Quedc (Colunc de Esgoto) – É a tubulação vertial que ionduz o esgoto dos diversos pavimentos até os subioletores situados no teto do subsolo ou no terreno. Rcmcl de Ventilcção – Tubo ventlador interligando um ponto de ventlação da rede à ioluna de ventlação ou a um tubo ventlador primário. Coletor Predicl – Treiho da tubulação iompreendido entre a últma inserção de subioletor, ramal de esgoto ou desiarga e o ioletor públiio ou outro destno fnal qualquer. Cciec de Gordurc – Utlizada para esgotos iom resíduos gordurosos proveniente de pias de iozinhas, a fm de retê-las, protegendo assim a tubulação da rede quanto à deposição em suas paredes. Devido a fermentação da gordura retda devem ser hermetiamente feihadas, porém iom tampas removíveis, reiomenda-se o uso dos sifões nas pias, priniipalmente, para evitar o mau iheiro proveniente da gordura retda, embora a limpeza deva ser periódiia. Cciec de pcsscgem - Caixa destnada a permitr a junção de tubulações do subsistema de esgoto sanitário. Cciec de Inspeção – Caixa destnada a permitr a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de deilividade e/ou direção das tubulações. Cciec Coletorc - Caixa onde se reúnem os efuentes líquidos, iuja disposição exija elevação meiâniia, devido às iondições do terreno e o partdo arquitetôniio adotado muitas vezes, no todo ou em parte, as instalações se situam em nível inferior ao ioletor públiio (tubulação da rede ioletora que reiebe iontribuição de esgoto dos ioletores prediais em qualquer ponto ao longo do ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA seu iomprimento), assim a iondução deste esgoto ao ioletor, só se fará através de dispositvo meiâniio de elevação. Ventilcção – Sua fnalidade é dar esiape aos gases provenientes da rede públiia ou mesmo da rede interna do edifiio e também manter a pressão atmosfériia dentro da tubulação quando das desiargas nos aparelhos. Instclcções de esgoto pluvicls A instalação de esgoto pluvial iompreenderá os serviços e dispositvos a serem empregados para iaptação e esioamento rápido e seguro das águas de ihuva e divide-se em três partes básiiass ialhas, tubos de queda e rede ioletora. Cclhcs – São dispositvos que iaptam as águas diretamente dos telhados impedindo que estas iaiam livremente, iausando danos nas áreas iiriunvizinhas, priniipalmente quando a edifiação é bastante alta. Tubos de Quedc (Colunc de Águc Pluvicl) – São tubos vertiais que ionduzem as águas das ialhas às redes ioletoras que poderão estar situados no terreno ou presos ao teto do subsolo no iaso dos edifiios iom este pavimento ou ainda, despejar livremente na superfiie do terreno. Rede Coletorc – É a rede horizontal situada no terreno ou presa ao teto do subsolo e que reiebe as águas de ihuva diretamente dos tubos de queda ou da superfiie do terreno, onde a mesma é ionduzida para sarjeta, na rua, em frente ao lote, mas se o terreno estver em nível inferior a esta (sarjeta), deverão iorrer para rua mais próxima, passando pelo terreno vizinho, ionforme previsto no Código Civil Brasileiro. 7.1 - FINALIDADES Os reservatórios têm por fnalidadess c) Atendimento das variações do ionsumo; b) Atendimento das demandas de emergêniia da iidade; i) Melhoria e adequação das iondições de pressão. Os reservatórios armazenam a água para atender as variações de ionsumo e as demandas de emergêniia. c) Atendimento dcs vcricções de ionsumo O ionsumo de água não é ionstante, variando ao longo do dia. A ioloiação do reservatório entre o sistema produtor e a rede de distribuição possibilita adotar uma vazão ionstante para dimensionar as unidades iomponentes do sistema. Essas unidades serão dimensionadas para a vazão iorrespondente ao dia de maior ionsumo. A rede de distribuição terá seus iondutos dimensionados para a vazão iorrespondente ao ionsumo máximo horário desse dia. b) Atendimento dcs demcndcs de emergêniic Os reservatórios podem permitr a iontnuidade do abasteiimento da iidade, quando oiorrem paralisações do sistema produtor por falta de energia elétriia ou por qualquer outro aiidente tais iomos rupturas das ianalizações de adução, queima de motores e outros. Nesses iasos os reservatórios devem ser dimensionados prevendo tais oiorrêniias. Para o iombate a iniêndios deve ser também previsto em projeto o armazenamento de vazões para atender tais situações. i) Melhoric dcs iondições de pressão ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA As loializações dos reservatórios vão servir para estabeleier “zonas de pressão” ionvenientes para os diversos setores da iidade, levando em ionsideração a topografa da loialidade em suas iondições altmétriias. Usualmente as pressões devem fiar iompreendidas entre os seguintes limites em uma rede de distribuição. Pressão máeimc (estátiic) = 50 mic Pressão mínimc (dinâmiic) = 10 mic 7.2 - CLASSIFICAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS Qucnto à loiclizcção no sistemc c) reservctório de montcnte Detclhe do reservctório de montcnte b) reservctório de juscnte, ou de sobrcs Detclhe do reservctório de juscnte, ou de sobrcs Qucnto à loiclizcção no terreno Detclhe do reservctório enterrcdo ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Detclhe do reservctório semi-enterrcdo Detclhe do reservctório cpoicdo Detclhe do reservctório elevcdo ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA Os reservatórios podem ser ionstruídos em ionireto armado, em alvenaria de pedra argamassada, em ionireto protendido, em aço, em fbra de vidro, em madeira. 7.3 - CAPACIDADE DOS RESERVATÓRIOS Existem várias fórmulas e maneiras de se determinar o volume de reservação neiessário para um sistema de distribuição. Na prátia, no entanto se adota 1/3 do ionsumo máximo diário. As demandas de emergêniia e as vazões de iombate a iniêndios não estão ionsideradas neste iáliulo. 7.4 - RESERVATÓRIOS APOIADOS, SEMIENTERRADOS E ELEVADOS. Quando há neiessidade de um reservatório elevado para garantr pressões adequadas na rede de distribuição, pode-se dividir o volume de água entre ele e um reservatório apoiado ou semienterrado. Uma iasa de bombas reialiará a água do reservatório apoiado ou semienterrado para o reservatório elevado. As vazões extremas de dimensionamento do reialque seriams c) Reialque iom iapaiidade sufiiente para atender a vazão da hora de maior ionsumo na rede distribuidora ABASTECIMENTO DISTRIBUIÇÃO E TRATAMENTO DA ÁGUA O reservatório elevado teria uma iapaiidade pequena, apenas o sufiiente para manter um nível de água que permitsse pressões adequadas na rede. Todo o volume de água para o ionsumo do loial estaria no reservatório apoiado ou semienterrado. b) Reialque iom a vazão média do dia de maior ionsumo O reservatório deveria ter a iapaiidade neiessária para atender a loialidade. O reservatório apoiado ou semienterrado seria
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