SANEAMENTO PROJETO A3 - UC DUAL

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Grupo EPAMS
ANIMA EDUCAÇÃO
UC DUAL 
SAINT-GOBAIN CANALIZAÇÃO - PAM
V.2 – Após reunião
DESAFIO
SAINT-GOBAIN CANALIZAÇÃO
	Grupo EPAMS
	Ademir Fonseca de Mereles		
		Engenharia Civil	Santana 
A data máxima para entrega do desafio será até o dia 24/11/23 as 18:00h
Enviar através do link: https://forms.office.com/r/3d4kkrqCaV 
ALUNOS:
	Alessando Correia dos Santos		
		Engenharia Civil	Santana 
	Arthur Ferreira Pires 		
		Engenharia Civil	Santana 
	Arthur Andriani Saran		
		Engenharia Civil	Santana 
	Bianca Cavassani Santana		
		Engenharia Civil	Santana 
	Gabriel Nathan Caires Ramos 		
		Engenharia Civil	Santana 
1°)
2°)
3°)
4°)
5°)
6°)
	Guilherme Nunes Conceição C.		
		Engenharia Civil	Santana 
7°)
	Leticia Rodrigues Rossi		
		Engenharia Civil	Santana 
8°)
	Mario Cardillo Neto		
		Engenharia Civil	Santana 
9°)
			
			
10°)
	
Informações
É com satisfação que apresentamos este projeto, o qual contempla dois estudos distintos. Uma delas considera a implementação de um único sistema de bombeamento, enquanto a segunda proposta engloba a utilização de um sistema de bombeamento em série.
Utilizamos o livro Abastecimento de Água - Milton Tomoyuki Tsutiya para realização dos cálculos presentes nesta atividade, também foi utilizado o Software da Saint-Gobain Canalização Pam Projetos, vale ressaltar que fizemos algumas adaptações para obter o melhor funcionamento da adutora.
ESTUDO UTILIZANDO 1 BOMBA
	
Trecho da Adutora
Quantidade de Tubos
	
Projeção Populacional (Metodo Geométrico, considerando uma taxa de Kg com 1,5%)
Vazão de Dimensionamento
	
Diâmetro Comercial 
Ao utilizar a fórmula de Bresser, encontramos inicialmente um diâmetro de 600mm, o que resultou em uma velocidade de 0,87m/s. Com o intuito de aumentar a velocidade, optamos por trabalhar com um diâmetro de 450mm, alcançando assim uma velocidade maior, cerca de 1,52m/s. No entanto, durante esse processo, tomamos cuidados especiais para lidar adequadamente com as perdas de carga geradas pela alteração no diâmetro, considerando sua influência no sistema e a influência economicamente.
	
Comparativo de Perda de carga no tubo K7 e K9 com DN450mm
	
Comparativo de Velocidades no tubo K7 e K9 com DN450mm
	
Dimensionamento Bomba (K7 x K9) com DN450mm
	
Comparativo de Bombeamento com DN de 450mm e 600mm
	
Definição do Tipo de Tubulação
Após uma análise comparativa de custos entre os tubos K7 e K9, foi identificado que o custo do tubo K7 é ligeiramente inferior ao do tubo K9. Decidimos, portanto, utilizar o tubo K7 para realizar a comparação de custos entre diâmetros de 600 mm e 450 mm. Conforme as diretrizes descritas no livro do professor Tsutiya, a velocidade econômica recomendada para o sistema se situa em torno de 1,5 m/s, não devendo ultrapassar esse limite econômico. Optamos pelo diâmetro nominal (DN) de 450 mm, alcançando a proximidade desejada com essa velocidade.
Ao revisar o dimensionamento da bomba, constatamos uma diferença de custo a favor do DN 600 mm. No entanto, é crucial ressaltar que o custo total do projeto não se restringe exclusivamente à bomba, mas abrange considerações mais amplas, como o custo dos tubos, acessórios, bem como despesas de transporte e logística. Após uma análise abrangente, concluímos que o tubo de 450 mm se destaca como a melhor opção para o projeto.
	
Definição de JTI ou JTE
Optamos por empregar a Junta Travada Interna devido à constatação de uma inclinação do terreno inferior a 25%, conforme recomendação da Saint-Gobain, que sugere a adoção da Junta trava externa em terrenos com inclinação superior a 25% e em situações de travessias aéreas. Após uma análise detalhada, determinamos que não havia necessidade de empregar a junta externa, optando, em vez disso, pela utilização da junta interna, considerando as especificidades do terreno e as características do projeto, alterando o tipo de tubulação antes e depois da curva para o tubo K9 que apresenta uma pressão de serviço maior.
	
Dimensionamento do Travamento
	CIDADE: AVARÉ - SP
	HABITANTES (IBGE 2022): 92.805 (Noventa e dois mil, oitocentos e cinco Habitantes)
	POPULAÇÃO FINAL EM 30 ANOS: ~145.548 (Cento e quarenta e cinco mil, quinhentos e quarenta e oito Habitantes)
DADOS POPULACIONAIS:
	MATERIAL: FERRO FUNDIDO DÚCTIL
	QUAL O DIÂMETRO ECONÔMICO DA TUBULAÇÃO: 500mm
	INFORMAR A EXTENSÃO: ~16,42km
	QUANTOS TUBOS INTEIROS PONTA E BOLSA: 2.737
	COTA DA CAPTAÇÃO: ~560m
	COTA DA ETA: ~790m + 20m (nível d’agua)
	DESNÍVEL GEOMÉTRICO: 250m
DADOS DO PROJETO:
	COEFICIENTE DE HAZEN-WILLIAMS FERRO FUNDIDO DÚCTIL (DIPRA): 140
	PERDA DE CARGA TOTAL: K7 = 65,80m
	PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA: 0,0040m/m
	QUAL A VAZÃO DA ADUTORA: 249,86 L/s
	QUAL O DIÂMETRO ECONÔMICO DA TUBULAÇÃO: 450mm
	VELOCIDADE MÉDIA: 1,52m/s
	ALTURA MANOMÉTRICA: 315,80m
	PRESSÃO DE SERVIÇO: 1,2MPa (Trecho com K7) e 1,9Mpa (Trecho com K9)
DADOS HIDRÁULICOS (CONSIDERADO K7):
	POTÊNCIA DA BOMBA: 959,409kW
	CONSUMO ANUAL DE ENERGIA ELÉTRICA: 8.404,423 MWh/ano
	CUSTO ANUAL DE ENERGIA ELÉTRICA: R$2.521.326,85
DADOS BOMBEAMENTO:
	DETERMINAR O ÂNGULO DA CURVA (°): 90
	CALCULAR O COMPRIMENTO A TRAVAR JUSANTE E MONTANTE DA CURVA (L1 E L2): 22,05 + 22,05; Total de 44,10 m
	EMPUXO F: 31303,98kg
	TIPO DE JUNTA UTILIZADA - (JTI OU JTE): JTI
	PORQUE UTILIZOU: Optamos por empregar a Junta Travada Interna devido à constatação de uma inclinação do terreno inferior a 25%, conforme recomendação da Saint-Gobain, que sugere a adoção da Junta trava externa em terrenos com inclinação superior a 25% e em situações de travessias aéreas. Após uma análise detalhada, determinamos que não havia necessidade de empregar a junta externa, optando, em vez disso, pela utilização da junta interna, considerando as especificidades do terreno e as características do projeto.
ANCORAGEM:
	QUATIDADE DE VENTOSAS: 7
	QUATIDADE DE DESCARGAS: 5
ESQUEMÁTICO:
ESTUDO UTILIZANDO BOMBEAMENTO EM SÉRIE
	
Dimensionamento Bomba K7 e K9 (Trecho 1)
	
Dimensionamento Bomba K7 e K9 (Trecho 2)
	QUATIDADE DE VENTOSAS: 7
	QUATIDADE DE DESCARGAS: 5
	POTÊNCIA DA BOMBA TRECHO 1 (K7): 398,987kW
POTÊNCIA DA BOMBA TRECHO 2 (K9): 560,408kW
	CONSUMO ANUAL DE ENERGIA ELÉTRICA: 8.404,30MWh/ano
	CUSTO ANUAL DE ENERGIA ELÉTRICA: R$2.521.290,06 
DADOS BOMBEAMENTO:
ESQUEMÁTICO:
	
Conclusão
Após os cálculos e análises efetuadas, tivemos os seguintes resultados, um valor de R$2.521.326,85 para um sistema único de bombeamento. Em contraste, o modelo de bombeamento em série revelou um custo anual de R$2.521.290,06. Apesar do valor em série ainda ser inferior em relação ao sistema único, entendemos que ao adota-lo os custos posteriores, envolvendo instalação e manutenção, ficariam maiores em relação a uma única bomba. É crucial analisar as condições da área de implementação das bombas para verificar se é possível instalar uma estação de bombeamento com a capacidade exigida pelo dimensionamento, levando em consideração fatores como espaço disponível, restrições físicas e requisitos operacionais para garantir a viabilidade prática e funcional do sistema proposto.
ESTUDO 
ELEMENTO FILTRANTE
	ESPECIFIFAÇÃO DO ELEMENTO FILTRANTE PARA ETA:
	Elemento Filtralite
Filtralite HC 0,8-1,6mm de camada simples é um meio filtrante de alta qualidade, fabricado a partir de argila expandida, utilizado para filtração no tratamento de água potável e pré-tratamento para dessalinização para leito filtrante ≤ 1 metro e retenção de sólidos suspensos 50% maior do que a areia 0,95.
O filtrante para Estação de Tratamento de Água (ETA) será o elemento filtralite Mono-multi considerado como camada dupla (para leito filtrante ≥ 1,2 metro) pois combina dois tipos de meios filtrantes. Filtralite com diferentes densidades e tamanhos: Filtralite HC 0,8-1,6mm (40%) e Filtralite NC 1,5-2,5mm (60%) para melhorar ainda mais a execução do filtro e capacidade de produção para filtração no tratamento de água potável.
Produtos
Filtralite é um agregado de partículas cerâmicasleves feito de argila expandida. Foi projetado e provou ser um excelente material para purificação de água e efluentes. As partículas de baixa densidade possuem grandes volumes de poros com grandes áreas superficiais, características ideais para a filtração convencional. O Filtralite também é um meio ideal para o crescimento de biofilme.0
Agregados de argila com alta densidade para 0,8-1,6 mm e baixa densidade normal para 1,5-2,5 mm. Profundida do leito: de 1m a 2m como meio de camada única. Duas (02) densidades diferentes = Dois (02) meios porosos trabalhando juntos.
Vantagens
Durabilidade, estrutura altamente porosa, permite maior eficiência do filtro por meio de ciclos de filtragem mais longos entre retrolavagens, ou seja, redução no consumo de energia e água e maior produção de água proporcionando redução nos custos operacionais.
Os resultados obtidos durante o piloto na Usina Des Ponts de Cé (Angers Loire Métropole - França) com filtralite de camada dupla foi de que a duração da operação passou de uma média de 20 horas de filtração entre duas retrolavagens até 60 horas de filtração entre duas retrolavagens, o que reduziu significativamente a perda de água e aumento da capacidade de produção com instalações existentes.
	ESPECIFIFAÇÃO DO ELEMENTO FILTRANTE PARA ETA:
	
Resultados por volume filtrado:
Especificação do produto para Camada Dupla – Filtralite Mono Multi
Vídeo e Foto do Elemento Filtralite - Fenasan 2023
Fonte: Ademir Mereles (04/10/2023)
Fonte: Ademir Mereles (04/10/2023)