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SOCIEDADE EDUCACIONAL DO VALE DO IPOJUCA UNIVERSIDADE DO VALE DO IPOJUCA – UNIFAVIP/DEVRY CURSO EM GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL ALDIERES FRANÇA DE OLIVEIRA RELATORIO DE HIDRÁULICA VISITA TECNICA A ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA (ETA) PETRÓPOLIS – CARUARU/PE CARUARU 2014 ALDIERES FRANÇA DE OLIVEIRA RELATORIO DE HIDRÁULICA VISITA TECNICA A ETA-PETRÓPOLIS - CARUARU/PE CARUARU 2014 Relatório de Hidráulica do Curso de Graduação em Engenharia Civil da Universidade do Vale do Ipojuca – UNIFAVIP/DEVRY, sob a supervisão da Professora Nyadja Menezes. SÚMARIO 1 INTRODUÇÃO .................................................................................. 5 2 OBJETIVOS ...................................................................................... 5 2.1 OBJETIVO GERAL DA VISITA .................................................................................................... 5 2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO DA VISITA ............................................................................................. 5 3 ESTRUTURA DA ETA ..................................................................... 6 3.1 ESCOAMENTO LIVRE E FORÇADO ............................................................................................. 6 3.2 IMPORTÂNCIA E MOTIVO DE APLICAÇÃO DO SULFATO EM LOCAL DE ESCOAMENTO TURBULENTO 7 3.3 APLICAÇÃO DA HIDROMÉTRICA E OS EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO............................................ 7 3.4 APLICAÇÃO DAS BOMBAS ....................................................................................................... 8 4 CONCLUSÃO .................................................................................... 9 5 BIBLIOGRAFIA.............................................................................. 10 6 ANEXOS........................................................................................... 11 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Recepção da água bruta (canal de mistura das águas)................................................ 7 Figura 2 - Calha de aplicação de sulfato ..................................................................................... 7 Figura 3 - Pitometria ................................................................................................................. 8 Figura 4 - Casa de moto-bombas ............................................................................................... 9 Figura 5 - Filtros de areia ......................................................................................................... 11 Figura 6 - Filtro de areia em uso .............................................................................................. 11 Figura 7 - Reservatórios elevado ............................................................................................. 11 Figura 8 - Ventosa, extração de ar nas partes elevadas da tubulação ....................................... 12 Figura 9 - Armazenamento e dosadores de cloro ..................................................................... 12 5 1 INTRODUÇÃO Durante a nossa visita a Estação de Tratamento de Água (ETA) do Petrópolis em Caruaru/PE, podemos nos deparar e observar o processo de recepção de água dos mananciais, que abastecem a unidade, visualização de regimes de transporte de fluidos livres turbulentos e laminares, processos de adição de sulfatos e cloro para a limpeza da água para o abastecimento da população. A água é um dos elementos físicos mais importantes na composição da paisagem terrestre, interferindo na fauna e flora, e interagindo com os demais elementos da natureza e seu meio (Sagara, 2001). 2 OBJETIVOS Conhecer o funcionamento de uma ETA, e os processos envolvidos na limpeza da água para abastecimento humano. 2.1 Objetivo geral da visita Adquirir conhecimentos práticos, incorporando os conhecimentos teóricos adquiridos durante a vivência na academia ao decorrer da graduação. 2.2 Objetivo específico da visita Colocar em prática os conhecimentos teóricos adquiridos na academia, e adquiri um conhecimento técnico mais voltado à prática e ao cotidiano de uma ETA. Entender o funcionamento do sistema de alimentação e recalque das ETA, sistemas de tratamento e adição de sulfato de alumínio, cloro, floculação, decantação, 6 procedimento de filtragem ascendente, da ETA Petrópolis localizado na cidade de Caruaru – PE. 3 ESTRUTURA DA ETA Como em qual que sistema de tratamento e abastecimento de água, a ETA Petrópolis é composta por: Recepção da água Floculação Decantação Filtragem por tanques que seixo e areia Cloração Distribuição 3.1 Escoamento livre e forçado Toda a água que chega ao tanque de alimentação da ETA, vem por bombeamento através de estação elevatórias, durante a visita as barragens que estavam alimentando esta unidade foram, Jucazinho e o Manancial do Prata. A água chega sobre preção em um regime de escoamento forçado, por tubos de metal, e liberado em um regime de escoamento livre e turbulento para, a adição do sulfato de alumínio, o qual age como substancia floculante, assim com nas imagens a seguir: 7 Figura 1 - Recepção da água bruta (canal de mistura das águas) 3.2 Importância e motivo de aplicação do sulfato em local de escoamento turbulento O sulfato deve ser aplicado em local de regime turbulento para poder garantir uma mistura homogênea do sulfato a água bruta e garantir uma boa floculação e decantação da água bruta, na ETA, este processo se dá em uma calha para que o sulfato seja distribuído de forma uniforme na calha utilizada para mistura do sulfato a água. Figura 2 - Calha de aplicação de sulfato 3.3 Aplicação da hidrométrica e os equipamentos de medição Durante a visita podemos observar as obras de instalação de um macro medidor para a rede de distribuição do distrito Industrial e Alto do Moura, que trata-se de um hidrômetro para redes com vazão e preção mais alto que as de uma residência, como podemos ver na figura a seguir. 8 Outra forma de controle de vazão se dá pela aferição da vazão nos tubos por pitometria, onde o diâmetro interno do tubo é aferido e aplicasse o pitor, que é um instrumento que funciona de forma semelhante a um manômetro de tubo em U, uma forma de aferir também os manômetros digitais instalados na centra de controle de vazão da ETA. Figura 3 - Pitometria 3.4 Aplicação das bombas O emprego das bombas é realizado desde as elevatórias das barragens até o recalque dos reservatórios da unidade para a rede residencial, de modo que podem ser aplicadas em série ou paralelo. Na casa de moto-bombas de abastecimento elas estavam conectadas em paralelo o que contribui com o aumento da vazão. 9 Figura 4 - Casa de moto-bombas Nas figuras ilustradas acima podemos notar a disposição do conjunto de moto-bombas, e em maior detalhes um conjunto motor, eixo de transferência de energia mecânica e bomba, nestes conjunto podemos observar que o diâmetro das tubulação de alimentação e recalque são os mesmo, no entanto ao serem conectados a bomba estes tem seu diâmetro reduzido, para que a velocidade de passagem do fluido seja maior que nas parte dediâmetro maior, sendo que nestes pontos de mudança de diâmetro das tubulação e passagem pela bomba, existe uma perca de cargas considerável para curtas distancias, no caso para dentro da ETA esses valores são relevantes, no entanto para um trecho de uma adutora com alguns quilômetros de extensão esses valores não são tão relevantes, ainda nestes pequenos trechos o regime de escoamento forçado apresenta grande turbulência tanto por conta da inserção de energia através da bomba, quanto por suas variações de diâmetro. 4 CONCLUSÃO Durante a visita podemos observar inúmeras ferramentas e instrumentos em funcionamento dentro da ETA, além de uma pequena replica dos filtros de seixo e areia, ventosas, armazenamento de cloro em sua forma liquida, tanto para reduzir o seu volume de transporte quanto para evitar que ele corroa seu recipiente, e uma das informações mais curiosas que obtivemos, é que para a lavagem dos filtros são utilizados cerca de 600.000 m³ de água por dia, uma vez que os mesmo devem ser lavados todos os dias para que se possa garantir a qualidade da água. 10 5 BIBLIOGRAFIA Sagara, F. T. (2001). Estudo Hidrológico de uma pequena bacia hidrográfica experimental no município de General Carneiro-PR, através de monitoramento e modelagem. Curitiba: Universidade Federal do Paraná. 11 6 ANEXOS Figura 5 - Filtros de areia Figura 6 - Filtro de areia em uso Figura 7 - Reservatórios elevado 12 Figura 8 - Ventosa, extração de ar nas partes elevadas da tubulação Figura 9 - Armazenamento e dosadores de cloro
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