Aula 07_20 - Estimativa de consumo

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Gerenciamento	e	Tratamento	de	
Água	– Aula	07
Profa.	Dra.	Flávia	Vieira
2020
Estimativa	dos	consumos
Estimativa	dos	consumos
• Varia de acordo com: região, cidade, setores
dentro da mesma cidade;
• Fatores que influenciam:
– clima,
– padrão de vida e hábitos da população,
– pressão na rede de abastecimento,
– qualidade e custo da água fornecida,
– usos comerciais, industriais e públicos,
– perdas, etc....
Classes	de	consumo/destino
• Doméstico;
• Comercial e industrial;
• Público;
• Perdas.
Água	para	consumo	doméstico
• Fins higiênicos, potáveis e alimentares;
• Lavagem em geral;
• Vazõesà nível de vida da população;
Uso	doméstico l/hab/dia
Bebida e	cozinha 10	– 20	
Lavagem	de	roupa 10	– 20
Banhos e	lavagem	de	mãos 25	– 55	
Instalações	sanitárias 15	– 25	
Outros	usos 15	– 30	
Perdas	e	desperdícios 25	– 50	
TOTAL 100	– 200	
Água	para	uso	comercial	e	industrial
• Comercial: restaurantes, bares, hotéis, postos de
gasolina, garagens à superior à residências;
• Industrial: água como matéria prima, ou para
lavagens e refrigeraçãoà difícil definir demanda;
• Levantamento das necessidades de cada
estabelecimento;
Água	para	uso	comercial	e	industrial
• Valores médios para cada atividade:
Natureza Consumo
Escritórios	comerciais 50	l/pessoa/dia
Restaurantes 25	l/refeição
Hotéis 10	l/hóspede/dia
Hospitais 250	l/leito/dia
Postos	de	gasolina 150	l/veículo/dia
Curtumes 50	– 60	l/kg	e	couro
Indústrias	têxteis 100 – 200 l/kg	de	tecido
Usinas	de	açúcar 75	l/kg de	açúcar
Cervejarias 20	l/litro	de	cerveja
Água	para	uso	público
• Irrigação de jardins, lavagem de ruas e praças,
edifícios e sanitários de uso público, alimentação
de fontes, etc.;
• Consumoà 10 a 20% do total/cidade;
• Irrigação de parques e jardins à 63 a 88
m3/ha/dia (temperatura, umidade, ventos);
Perdas	de	água
• Perdas à (volume produzido ETA) – (volume
medido nos hidrômetros);
• Índice de perdas à %volume produzido que não
é faturado pela concessionária.
Perdas	de	água
• Perdas físicas à vazamentos, lavagem de
filtros e reservatórios, manutenção de avarias,
etc;
• Perdas não físicas à consumo que não é
medido (chafarizes, jardins públicos, ligações
clandestinas, etc.);
• Determinação do volume/vazão do sistema de
abastecimentoà considerar as perdas.
Perdas	de	água
Perdas	físicas
Perdas	não	físicas
Consumo	per	capita
• Quantidade média utilizada por dia por um
habitante (média)à q;
• Expresso em litros/habitante/dia (l/hab/dia);
• 𝑞 = $%&'()	+,'-.,%,'/+01)	%	+0%
234∗0ú()/%	,)	7+8.1+01)9
• HabitantesàPessoas abastecidas
Consumo	per	capita
• População atendida < população total;
• Uso de outras fontes: poços, rios, etc;
• Consumomédio no Brasil:
– Cidades s/ sistema de abastecimento: 30 a 60 l/hab/dia;
– C/ sistema de abastecimento: 100 a 200 l/hab/dia;
– Capitais dos Estados: > 200 l/hab/dia;
– Torneiras públicas (adotado): 30 l/hab/dia.
Consumo	per	capita
• Fatores gerais que influenciam o consumo:
– Tamanho da cidade;
– Tipo e quantidade das indústrias;
– Clima;
– Hábitos higiênicos;
– Destino dos dejetos.
Consumo	per	capita
• Fatores específicos que influenciam o consumo:
– Qualidade do suprimento;
– Custo da água;
– Pressão na rede;
– Controle do próprio consumo.
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Quantidade de água abastecida varia ao longo do
dia e do ano, sob a influência de:
– Atividades e hábitos da população;
– Condições de clima;
– Estações turísticas, etc.;
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Meses commaior consumoà verão;
• Dentro do mêsà dias commaior consumo;
• Em um diaà horas diurnas temmaior consumo;
• Quantificação da demanda de água de um sistema
de abastecimento:
– Variação sazonal (ao longo do ano);
– Variação horária (ao longo do dia);
– Projetoàmáxima demanda.
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Sistemas de abastecimento urbano:
– Vazão máxima diária > vazão média diária (20 a 50%);
• Depende da oscilação climática, atividades comerciais,
industriais e turísticas de cada cidade;
– Coeficiente do dia demaior consumo= k1;
– 𝒌𝟏 =
𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐	𝒎á𝒙𝒊𝒎𝒐	𝒅𝒊á𝒓𝒊𝒐/𝒂𝒏𝒐
𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐	𝒎é𝒅𝒊𝒐	𝒅𝒊á𝒓𝒊𝒐/𝒂𝒏𝒐
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Vazão máxima diária requerida na adução dos
projetos de sistemas de abastecimento urbano:
– 𝑸 = 𝑷×𝒒
𝟑𝟔𝟎𝟎×𝒉
×𝒌𝟏	
– Em que:
• Q = vazãomáximadiária (l/s);
• P = população a ser abastecida pelo projeto;
• q = consumoper capita (l/hab/dia);
• h = número de horas de funcionamento das unidades do
sistemade abastecimento;
• k1 = coeficiente do dia de maior consumo.
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• 1,1 <k1 < 1,5;
• Europa e América do Norteà k1 = 1,5
• Brasilà k1 = 1,2
• Captação, recalque, adução, tratamentoà k1
• Rede de abastecimentoà k2
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• k2 à coeficiente da hora de maior consumo;
• Leva em conta a demanda máxima horária;
• Situação mais desfavorável à hora de maior
consumoao longo do dia;
– 𝒌𝟐 =
𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐	𝒎á𝒙𝒊𝒎𝒐	𝒉𝒐𝒓á𝒓𝒊𝒐/𝒅𝒊𝒂
𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐	𝒎é𝒅𝒊𝒐	𝒉𝒐𝒓á𝒓𝒊𝒐/𝒅𝒊𝒂
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Reservatórios de distribuiçãoà suprir volumes
excedentes nas horas de maior consumo, de
modo que:
• Instalações a montante à não precisam
considerar a variação horária (k2);
• Sistema distribuidorà projetado com k1 e k2;
• k1 x k2 à coeficiente de reforço.
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Vazão máxima horária requerida no
dimensionamento da rede de abastecimento
urbano:
𝑸 =
𝑷×𝒒
𝟑𝟔𝟎𝟎×𝒉
×𝒌𝟏×𝒌𝟐
– k2 = depende da existência de reservatórios domiciliares
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• k2 à existência de reservatórios domiciliares;
• Ausência de reservatóriosà 1,5 < k2 < 2,0;
– Europa, EUAàmedidas sanitárias.
• Presença de reservatóriosà k2 = 1,5.
– Brasil.
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Exemplo 1: determinar a demanda máxima diária e
horária necessária para atender ao sistema de
abastecimento de um condomínio residencial que
disporá de 596 casas e 13.500 m2 de áreas de
parques e jardins.
• Considerar:
• 5 hab/casa (média);
• Demanda per capita = 175 l/hab/dia;
• Demanda unitária de irrigação = 0,85 l/s/ha;
• k1 = 1,2 e k2 = 1,5.
Variações	de	consumo	– Demanda	
máxima	de	projeto
• Exemplo 2: determinar a demanda máxima diária e
horária necessária para atender ao sistema de
abastecimento de um edifício que disporá de 236
apartamentos e 1.600 m2 de área de jardins.
• Considerar:
• 4 hab/apto (média);
• Demanda per capita = 175 l/hab/dia;
• Demanda unitária de irrigação = 0,65 l/s/haà 8h;
• k1 = 1,2 e k2 = 1,5.
Demanda	de	captação e	abastecimento
• Exemplo 1: Considere os seguintes dados:
• População para o ano de 2040 igual 332.000 hab.;
– consumoper capitamédio (perdas incluídas) de253 L/hab.dia;
– a ETA utiliza para consumopróprio3% da água produzida;
– K1=1,2 e K2=1,5;
– demanda de consumidores especiais iguais a 50 L/s.
– período de funcionamento da adução: 24 horas.
• Determine:
– (a) A vazão de projeto entre a captação e a ETA.
– (b) A vazão de projeto para a adutora que abastece o
reservatório da cidade.
– (c) A vazão de projeto para a rede de distribuição na cidade.
Demanda	de	captação e	abastecimento
• Exemplo 2: Considere os seguintes dados:
• População para o ano de 2035 igual 120.000 hab.;
– consumoper capitamédio (perdas incluídas) de220 L/hab.dia;
– a ETA utiliza para consumopróprio3% da água produzida;
– K1=1,2 e K2=1,5;
– demanda de consumidores especiais iguais a 40 L/s.
– período de funcionamento da adução: 24 horas.Determine:
• Determine:
– (a) A vazão de projeto entre a captação e a ETA.
– (b) A vazão de projeto para a adutora que abastece o
reservatório da cidade.
– (c) A vazão de projeto para a rede de distribuição na cidade.