Prévia do material em texto
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.