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QUALIDADE DA ÁGUA INTRODUÇÃO Para caracterizar uma água, são determinados diversos parâmetros, os quais representam as suas características físicas, químicas e biológicas. Esses parâmetros são indicadores da qualidade da água e constituem impurezas quando alcançam valores superiores aos estabelecidos para determinado uso. CARACTRÍSTICAS FÍSICAS As impurezas enfocadas do ponto de vista físico estão associadas, em sua maior parte, aos sólidos presentes na água. Estes sólidos podem ser em suspensão, coloidais ou dissolvidos, dependendo do seu tamanho. TEMPERATURA: é um parâmetro importante, pois, influi em algumas propriedades da água (densidade, viscosidade, oxigênio dissolvido), com reflexos sobre a vida aquática. SABOR E ODOR: resultam de causas naturais (algas; vegetação em decomposição; bactérias; fungos; compostos orgânicos, tais como gás sulfídrico, sulfatos e doretos) e artificiais (esgotos domésticos e industriais). COR: resulta da existência, na água, de substâncias em solução; pode ser causada pelo ferro ou manganês, pela decomposição da matéria orgânica da água, pelas algas ou pela introdução de esgotos industriais e domésticos. TURBIDEZ: presença de matéria em suspensão na água, como argila, silte, substâncias orgânicas finamente divididas, organismos microscópicos e outras partículas. SÓLIDOS: Sólidos em suspensão: resíduo que permanece num filtro de asbesto após filtragem da amostra. Podem ser divididos em: ❖ Sólidos sedimentáveis: sedimentam após um período de repouso da amostra ❖ Sólidos não sedimentáveis: somente podem ser removidos por processos de coagulação, floculação e decantação. Sólidos dissolvidos: material que passa através do filtro. Representam a matéria em solução ou em estado coloidal presente na amostra de efluente. CONDUTIVIDADE ELÉTRICA: capacidade que a água possui de conduzir corrente elétrica. Este parâmetro está relacionado com a presença de íons dissolvidos na água, que são partículas carregadas eletricamente. CARACTERÍSTICA QUÍMICAS As características químicas de uma água podem ser interpretadas através de uma das duas classificações: matéria orgânica ou inorgânica. Os parâmetros químicos, são: PH (POTENCIAL HIDROGENIÔNICO): uma água é ácida (pH inferior a 7), neutra (pH igual a 7) ou alcalina (pH maior do que 7); o pH da água depende de sua origem e características naturais, mas pode ser alterado pela introdução de resíduos; ALCALINIDADE: causada por sais alcalinos, principalmente de sódio e cálcio; mede a capacidade da água de neutralizar os ácidos; em teores elevados, pode proporcionar sabor desagradável à água, tem influência nos processos de tratamento da água. DUREZA: resulta da presença, principalmente, de sais alcalinos terrosos (cálcio e magnésio). Causa sabor desagradável e efeitos laxativos. Classificação das águas, em termos de dureza (em CaC03): ❖ Menor que 50 mg/1 CaC03 – água mole ❖ Entre 50 e 150 mg/1 CaC03 – água com dureza moderada ❖ Entre 150 e 300 mg/1 CaC03 – água dura ❖ Maior que 300 mg/1 CaC03 – água muito dura CLORETOS: Os cloretos, geralmente, provêm da dissolução de minerais ou da intrusão de águas do mar; em altas concentrações, conferem sabor salgado à água ou propriedades laxativas. FERRO E MANGANÊS: podem originar-se da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais; causam coloração avermelhada (ferro) à água ou marrom (manganês), conferem sabor metálico à água; as águas ferruginosas favorecem o desenvolvimento das ferrobactérias, que causam maus odores e coloração à água e obstruem as canalizações. NITROGÊNIO: o nitrogênio pode estar presente na água sob várias formas: molecular, amônia, nitrito, nitrato; é um elemento indispensável ao crescimento de algas. São causas do aumento do nitrogênio na água: esgotos domésticos e industriais, fertilizantes, excrementos de animais. FÓSFORO: é essencial para o crescimento de algas. Suas principais fontes são: dissolução de compostos do solo; decomposição da matéria orgânica, esgotos domésticos e industriais; fertilizantes; detergentes; excrementos de animais. FLUORETOS: em concentrações mais elevadas, podem provocar alterações da estrutura óssea ou a fluorose dentária (manchas escuras nos dentes). OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD): águas com baixos teores de oxigênio dissolvido indicam que receberam matéria orgânica. MATÉRIA ORGÂNICA: em grandes quantidades, no entanto, podem causar alguns problemas, como: cor, odor, turbidez, consumo do oxigênio dissolvido, pelos organismos decompositores. DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO): é a quantidade de oxigênio necessária à oxidação da matéria orgânica por ação de bactérias aeróbias. Representa, portanto, a quantidade de oxigênio que seria necessário fornecer às bactérias aeróbias, para consumirem a matéria orgânica presente em um líquido (água ou esgoto). DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO): é a quantidade de oxigênio necessária à oxidação da matéria orgânica, através de um agente químico. Para o mesmo líquido, a DQO é sempre maior que a DBO. COMPONENTES INORGÂNICOS: alguns componentes inorgânicos da água, entre eles os metais pesados, são tóxicos ao homem, são incorporados à água através de despejos industriais ou a partir das atividades agrícolas, de garimpo e de mineração. COMPONENTES ORGÂNICOS: alguns componentes orgânicos da água são resistentes à degradação biológica, acumulando-se na cadeia alimentar; entre esses, citam-se os agrotóxicos, alguns tipos de detergentes e outros produtos químicos, os quais são tóxicos. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS Os seres presentes na água podem ser vivos ou mortos. Dentre os seres vivos, tem-se os pertencentes aos reinos animal e vegetal, além dos protistas. Os parâmetros biológicos, são: COLIFORMES: são indicadores de presença de microrganismos patogênicos na água; os coliformes fecais existem em grande quantidade nas fezes humanas e, quando encontrados na água, significa que a mesma recebeu esgotos domésticos. ALGAS: em grandes quantidades, como resultado do excesso de nutrientes (eutrofização), trazem alguns inconvenientes: sabor e odor; toxidez, turbidez e cor; formação de massas de matéria orgânica que, ao serem decompostas, provocam a redução do oxigênio dissolvido; corrosão; interferência nos processos de tratamento da água: aspecto estético desagradável. PADRÃO DE POTABILIDADE DA ÁGUA ÁGUA TRATADA: é a água que tenha sido submetida a algum tipo de tratamento, buscando torná-la adequada para o consumo. ÁGUA BRUTA: é a água retirada do rio, lago ou lençol subterrâneo, possuindo uma determinada qualidade. ÁGUA USADA: com a utilização da água, a mesma sofre novas transformações na sua qualidade, vindo a constituir-se em um despejo líquido. ÁGUA POTÁVEL: é a água adequada para consumo humano. Os limites em algumas substâncias podem estar presentes na água potável são fixados pelo padrão de potabilidade. A água potável, deve obedecer a certos requisitos na seguinte ordem: ❖ Organolética: não possui odor e sabor objetáveis; ❖ Física: ser de aspecto agradável; não ter cor e turbidez acima do padrão de potabilidade; ❖ Química: não conter substâncias nocivas ou tóxicas acima dos limites de tolerância para o homem; ❖ Biológica: não conter germes patogênicos CLORO RESIDUAL: Cloro é adicionado à água em tratamento com a finalidade primordial de desinfetá-la. A água deve conter um teor mínimo de cloro residual livre de 0,5 mg/L, sendo obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2 mg/L em qualquer ponto da rede de distribuição. FERRO: Quando presente na água em sua formasolúvel, ele é incolor. SULFATOS: O íon sulfato é pouco tóxico, mas pode ter efeito purgativo. CLORETOS: Concentrações excessivas de cloretos aceleram a corrosão dos metais. ÍNDICE DE QUALIDADE DA ÁGUA O IQA foi desenvolvido para avaliar a qualidade da água bruta visando seu uso para o abastecimento público, após tratamento. Os parâmetros utilizados no cálculo do IQA são em sua maioria indicadores de contaminação causada pelo lançamento de esgotos domésticos. A avaliação da qualidade da água obtida pelo IQA apresenta limitações, já que este índice não analisa vários parâmetros importantes para o abastecimento público, tais como substâncias tóxicas, protozoários patogênicos e substâncias que interferem nas propriedades organolépticas da água. O IQA é composto por nove parâmetros, com seus respectivos pesos (w), que foram fixados em função da sua importância para a conformação global da qualidade da água. Além de seu peso, cada parâmetro possui um valor de qualidade (q), obtido do respectivo gráfico de qualidade em função de sua concentração ou medida. O cálculo do IQA é feito por meio do produtório ponderado dos nove parâmetros, segundo a seguinte fórmula: Os valores do IQA são classificados em faixas, que variam entre os estados brasileiros. SISTEMA URBANO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA INDTRODUÇÃO Um sistema de abastecimento de água consiste no conjunto de obras, equipamentos e serviços com o objetivo de levar água potável para uso no consumo doméstico, indústria, serviço público, entre outros. Esse sistema tem alguns objetivos específicos definidos em dois aspectos: Aspectos sanitário e social: Controlar e prevenir doenças, implantar hábitos higiênicos na população, propiciar conforto, bem-estar e aumentar a esperança de vida da população. Aspectos econômicos: Facilitar a instalação de indústrias, facilitar a proteção dos mananciais, facilitar a supervisão do sistema e facilitar o controle da qualidade da água. COMPONENTES DO SISTEMA URBANO Um sistema de abastecimento de água é formado por diversas unidades, sendo elas: MANANCIAL: nada mais é que a fonte onde se retira a água para abastecimento da região. CAPTAÇÃO: consiste nos equipamentos e instalações que retiram a água do manancial e a joga no sistema de abastecimento. ELEVAÇÃO: Bombear água (bruta ou tratada) entre um ponto de cota mais baixa e um ou mais pontos de cota mais elevada. ADUÇÃO: é a tubulação, que liga a captação ao tratamento e/ou do tratamento à rede de distribuição. Essa etapa pode funcionar de duas formas: Por gravidade ou por recalque. TRATAMENTO: todos os sistemas existentes possuem uma estação de tratamento da água (ETA), o tipo de tratamento depende da qualidade da água captada no manancial. RESERVATÓRIO: tem a finalidade de armazenar a água. Seu objetivo é atender as demandas de emergência, manter uma pressão constante na rede e atender a variação de consumo. REDE DE DISTRIBUIÇÃO: é a unidade do sistema que transporta a água do reservatório para os consumidores. RAMAL DOMICILIAR: é a ligação que é feita da rua para a residência. QUANTIDADE DE ÁGUA REQUERIDA Antes de iniciar a construção de uma rede de abastecimento, é preciso definir a população que será atendida, a taxa de crescimento da cidade e quais as necessidades industriais. Baseado nessas informações, se projeta o sistema para atender a população por muitos anos com qualidade. O volume de água necessário para abastecer uma população é obtido levando em consideração os seguintes aspectos: DOMÉSTICO: Bebida, cozinha, banho, lavagem de roupas e utensílios, limpeza da casa, descarga dos aparelhos sanitários, irrigação de jardins e lavagem dos veículos. COMERCIAL: Hotéis, pensões, restaurantes, estabelecimento de ensinos, postos de abastecimento de combustível, padarias e açougues. INDUSTRIAL: transformação de matéria-prima, entra na composição do produto, fins agropecuários e clubes recreativos. PÚBLICO: fontes, irrigação de jardins públicos, limpeza pública e edifícios públicos. SEGURANÇA: combate de incêndio. Independente do uso da água, o desperdício nas unidades de consumo deve ser evitado, sendo necessário o desenvolvimento de estratégias para redução de perdas físicas de água nas unidades de adução, tratamento, reservação, rede de distribuição e ramais prediais. ALCANCE DE PROJETO Data prevista para o sistema planejado passar a operar com utilização plena de sua capacidade. É uma questão importante, sob o ponto de vista econômico, diferentes alcances podem determinar diferentes desempenhos financeiros. Este valor, em geral, oscila entre 8 e 12 anos, com média de 10 anos. PREVISÃO DA POPULAÇÃO Para o projeto do sistema de abastecimento de água, é necessário o conhecimento da população final de plano, bem como da sua evolução ao longo do tempo, para o estudo das etapas de implantação. Os principais métodos utilizados para as projeções populacionais são: ❖ Crescimento aritmético, ❖ Crescimento geométrico, ❖ Regressão multiplicativa, ❖ Taxa decrescente de crescimento, ❖ Curva logística, ❖ Comparação gráfica entre cidades similares, ❖ Método da razão e correlação, ❖ Previsão com base nos empregos. Denomina-se população de projeto, à população total a que o sistema deverá atender considerando- se o fim do período de projeto. A determinação da população futura é essencial, pois não se deve projetar um sistema de abastecimento de água ou de coleta de esgotos para beneficiar apenas a população atual de uma cidade com tendência de crescimento contínuo. Não havendo fatores notáveis de perturbações, pode-se considerar que o crescimento populacional apresenta três fases distintas: 1ª fase - crescimento rápido quando a população é pequena em relação aos recursos regionais; 2ª fase - crescimento linear em virtude de uma relação menos favorável entre os recursos econômicos e a população; 3ª fase - taxa de crescimento decrescente com o núcleo urbano aproximando-se do limite de saturação, tendo em vista a redução dos recursos e da área de expansão. ESTIMATICA DE CONSUMOS Os fatores para estimativa de consumo são os seguintes: CRESCIMENTO DA POPULAÇÃO: A experiência tem mostrado que o consumo “per capita” tende a aumentar à medida que aumenta a população da cidade. Entre os fatores determinantes desse fato destacam-se a maior demanda industrial e comercial, as maiores possibilidades de perdas nas extensas e, muitas vezes, obsoletas redes distribuidoras, e o uso para fins públicos, que podem assumir proporções mais amplas com a prosperidade da administração local e a preocupação em manter e ampliar o serviço de limpeza de pavimentos, edifícios, monumentos e parques. NATUREZA DA CIDADE: As cidades industriais destacam-se como as que apresentam maior consumo per capita, em consequência dos gastos elevados de água, que geralmente se verificam na maior parte das indústrias. Há, entretanto, certas espécies de indústrias em que o consumo não é tão significativo (Indústria de calçados, de móveis, de confecções). Os agrupamentos tipicamente residenciais como as vilas operárias, cidades satélites de centros industriais e conjuntos habitacionais, são os que apresentam consumo mais baixo, pelo fato de não existir atividade profissional da população que acarrete uma demanda complementar à verificada nas residências. CLIMA: Quanto mais quente a região, maior o consumo. A umidade também exerce influência, sendo maior o consumo em zonas mais secas que nas mais úmidas. De um modo geral, os valores de consumo médio per capta oscilam de 150 L/(hab.dia)para clima semi-frio e úmido, até 300 L/(hab.dia) para clima tropical muito seco. INFLUÊNCIA DOS HÁBITOS E NÍVEL DE VIDA DA POPULAÇÃO: Os hábitos da população refletem na utilização direta ou indireta da água, tais como em banhos, lavagem de pisos, lavagem de logradouros, irrigação de jardins e de gramados públicos e particulares. Sobre a influência do nível de vida, tem-se como certo que, quanto mais elevado o estágio econômico e social da população, maior o consumo, em decorrência de um maior de utilização da água, resultante do emprego de máquinas de lavar roupa, de lavagem de automóveis e de numerosas outras aplicações que visam trazer conforto e facilidades. MEDIÇÃO DA ÁGUA DISTRIBUÍDA: A presença de medidores de consumo nas instalações prediais é um fator que muito influencia o consumo de água. Em todas as cidades em que o serviço medido não foi implantado, observa-se que o consumo per capita é bem mais alto comparativamente a cidades semelhantes onde há medição, parcial ou total. PRESSÃO NA REDE: Quando os aparelhos e torneiras de uma instalação predial são alimentados diretamente pela rede pública na qual reina uma pressão muito elevada, o consumo médio aumenta devido à maior vazão. Se alimentação for indireta, através de reservatórios domiciliares, os defeitos de registros de boia serão mais frequentes e ocasionarão, perdas de água e, portanto, maior consumo. Por isso, às redes distribuidoras devem trabalhar com pressão tanto quanto possível reduzida, desde que assegure o abastecimento adequado a todos os prédios servidos. CONSUMO PER CAPTA O consumo per capita de uma comunidade é obtido dividindo-se o total de seu consumo de água por dia pelo número total da população servida. A quantidade de água consumida por uma população varia conforme a existência ou não de abastecimento público, a proximidade de água do domicílio, o clima, os hábitos da população. Havendo abastecimento público, o consumo médio varia ainda com a existência de indústria e de comércio, a qualidade da água e o seu custo. Nos projetos de abastecimento público de água, o consumo per capita adotado varia de acordo com a natureza da cidade e o tamanho da população. Normalmente adota-se as seguintes estimativas de consumo: VARIAÇÃO DE CONSUMO No sistema de abastecimento de água ocorrem variações de consumo significativas, que podem ser anuais, mensais, diárias, horárias e instantâneas. No projeto do sistema de abastecimento de água, algumas dessas variações de consumo são levadas em consideração no cálculo do volume a ser consumido. São elas: VARIAÇÕES ANUAIS: o consumo per capita tende a aumentar com o passar do tempo e com o crescimento populacional. Em geral aceita-se um incremento de 1% ao ano no valor desta taxa; VARIAÇÕES MENSAIS: as variações climáticas (temperatura e precipitação) promovem uma variação mensal do consumo. Quanto mais quente e seco for o clima maior é o consumo verificado. O consumo médio do inverno é aproximadamente 80% da média diária anual e do verão de mais de 25% desta média; VARIAÇÕES DIÁRIAS: o volume distribuído num ano dividido por 365 permite conhecer a vazão média diária anual. A relação entre o maior consumo diário verificado e a vazão média diária anual fornece o coeficiente do dia de maior consumo (k1). Assim: VARIAÇÕES HORÁRIAS: ao longo do dia tem-se valores distintos de pico de vazões horária. Entretanto haverá uma determinada hora do dia em que a vazão de consumo será máxima. É utilizado o coeficiente da hora de maior consumo (k2), que é a relação entre o máximo consumo horário verificado no dia de maior consumo e o consumo médio horário do dia de maior consumo. O consumo é maior nos horários de refeições e menores no início da madrugada. VAZÃO DE PROJETO A determinação das vazões de projeto de obras hidráulicas poderia ser denominada de “predeterminação de vazões máximas”, já que se trata do cálculo antecipado de uma vazão crítica que talvez não tenha acontecido, mas que têm certa probabilidade de acontecer. Para a determinação da vazão a ser utilizada no pré- dimensionamento do sistema de abastecimento de água, deverá ser levado em conta: Em que: k1= coeficiente do dia de maior consumo (o valor usualmente adotado no Brasil para k1 é 1,20. As normas para projetos adotadas em cada localidade, estado ou região estabelecem o valor do coeficiente do dia de maior consumo a ser adotado nos estudos). k2= coeficiente da hora de maior consumo (é usual adotar, para fins de projeto, o valor 1,5). Q = vazão média anual P = população da área abastecida; q = consumo médio diário per capta, em L/hab.dia CAPTAÇÃO INTRODUÇÃO A água bruta é captada de mananciais, reservatórios hídricos utilizados para o abastecimento de água. Os mananciais podem ser superficiais (rios, lagos e barragens) ou subterrâneos (poços profundos e lençóis freáticos). É conveniente levar em conta os fatores de vazão, qualidade da água, hidrológico, econômico, etc, pois por se tratar, na maioria dos casos, de estruturas construídas, junto ou dentro d'água, sua ampliação é, por vezes, muito trabalhosa. Por isso, recomenda- se a construção das partes mais difíceis numa só etapa de construção, mesmo que isto acarrete um maior custo inicial. CONSIDERAÇÕES SOBRE A LOCALIZAÇÃO DAS TOMADAS Na escolha de manancial, também deve-se levar em consideração o consumo atual provável, bem como a previsão de crescimento da comunidade e a capacidade ou não de o manancial satisfazer a este consumo. Todo e qualquer sistema é projetado para servir, por certo espaço de tempo, denominado período de projeto. A escolha do local para a implantação das obras de captação resultará da análise conjunta de todos os elementos disponíveis sobre a área reservada para essa finalidade, complementos, se necessário, por inspeções de campo destinadas a uma definição correta de todos os fatores que possam condicionar, principalmente os ligados às características hidráulicas do manancial, à geologia da região e às áreas eventualmente inundáveis Situação ideal sobre a localização do local de captação: menor percurso de adução com menores alturas de transposição pela mesma adutora no seu caminhamento. PRINCIPAIS TIPOS DE CAPTAÇÃO De acordo com o manancial a ser aproveitado, podem ser utilizadas as seguintes formas de captação: tomada direta de rios, lagos e açudes (mananciais de superfície); poço escavado (lençol freático); caixa de tomada (nascente de encosta); galeria filtrante (fundo de vales); poço tubular profundo (lençol subterrâneo); superfície de coleta (água de chuva); CAPTAÇÕES EM ÁGUAS SUBTERRÂNEAS: A captação do lençol freático pode ser executada por galerias filtrantes, drenos, fontes ou poços freáticos. Os poços são mais frequentes porque normalmente o lençol freático tem grande variação de nível entre os períodos de chuvas, ou seja, durante os períodos de estiagem, necessitando de maiores profundidades de escavações para garantia da permanência da vazão de captação. Os tipos de poços empregados na captação de água do lençol freático são o raso comum, o amazonas e o tubular. CAPTAÇÃO EM RESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO: Se há necessidade de reservatório de acumulação significa haver variação do nível da água na captação, pois durante o período de estiagem a vazão de entrada será inferior à de saída. Quando a captação é prevista no projeto do reservatório é comum a construção de torres de tomada com saída através do maciço da barragem. CAPTAÇÃO EM ÁGUAS SUPERFICIAIS: O abastecimento de água para consumo público e para fins industriais, no Brasil, utiliza com muita frequênciaesse tipo de manancial. Essas águas geralmente atendem com maior segurança ao critério quantitativo, quando se analisa a demanda e a oferta durante todo o ano. Isso quer dizer que, em geral, é mais fácil e mais econômico obter a quantidade necessária de água em uma fonte superficial que em uma fonte de água subterrânea. Por outro lado, as fontes de água superficiais quase sempre oferecem maiores riscos de contaminação ao homem e aos animais, por estarem mais expostas aos principais poluentes e contaminantes existentes no ambiente. EXEMPLOS DE CAPTAÇÃO Captação em manancial superficial (rio): Captação em manancial superficial (barragem): Captação em manancial subterrâneo confinado: ADUTORAS INTRODUÇÃO É o conjunto de encanamentos, peças especiais e obras de arte destinados a promover o transporte da água em um sistema de abastecimento entre: Captação e reservatório de distribuição, captação e ETA, captação a rede de distribuição, ETA e reservatório, ETA e rede, reservatório à rede e reservatório a reservatório. CLASSIFICAÇÃO DE ADUTORAS São classificadas da seguinte maneira: De acordo com a energia de movimentação do líquido: ❖ Gravidade (contudo livre ou fechado) ❖ Recalque. De acordo com a natureza da água: ❖ Bruta ❖ Tratada. TRAÇADO DA ADUTORA O traçado da diretriz de uma adutora é feito de modo análogo ao empregado no da diretriz de uma estrada. A norma recomenda que o conduto seja constituído por trechos retos. Para pequenas vazões os condutos circulares ou semi-circulares são mais recomendados, quando as vazões aumentam na maioria dos casos adota-se canais trapezoidais ou retangulares. O dimensionamento hidráulico de um conduto pressurizado consiste em determinar: Velocidade média da água (V), vazão (Q), diâmetro do tubo (D), perda de carga (hf). Para o dimensionamento dispõe-se de duas equações: 𝑄 = 𝐴 .𝑉 ℎ𝑓 = 𝑓 (𝑄,𝐷) Recomendação para traçado de adutoras: ❖ Inspeção de campo para a escolha da melhor alternativa de traçado; ❖ Levantamento topográfico planialtimétrico e cadastral de uma faixa envolvendo o melhor traçado (de 30 a 60 metros de largura); ❖ Sondagens de terreno a trado e a percurssão ao longo da faixa, para informações geotécnicas sobre o subsolo; ❖ Com os dados acima, deve-se lançar na planta da faixa, o eixo da adutora, que deverá ser estaqueado de 20 em 20 metros; ❖ Elaboração do perfil do terreno e da adutora. ❖ A adutora deverá ser implantada de preferência em ruas e terrenos públicos (minimizando o problema de desapropriação ou faixa de utilização); ❖ Trechos ascendentes longos com pequena declividade > 0,2 % e trechos descendentes curtos com declividade > 0,4 %; ❖ Localizar adutoras, ventosas e registros; ❖ Procurar terrenos com características de solos com capacidade de suportar esforços evitando: ❖ Solos rochosos, alagadiços e solos de baixa resistência; ❖ Prever blocos de ancoragem. CONSIDERAÇÕES GERAIS: MATERIAIS DAS ADUTORAS CONCRETO: é utilizado em adutoras em conduto livre, tem um menor custo. Apresentavam problemas com vazamentos. Atualmente está em desuso. AÇO: Adutora de aço tem resistência às pressões externas e internas, com um custo maior que outras tubulações. Apresentam pouca resistência à corrosão e dificilmente apresentam vazamentos. É necessário revestimento interno para não oferecerem resistência ao escoamento. Os materiais empregados nas canalizações de adução costumam ser agrupados em três categorias principais: TUBULAÇÕES: As tubulações (canalizações construídas com tubos) são classificadas segundo o material de fabricação dos tubos, do tipo de junta e da pressão de serviço. Os tubos, as peças pré- moldadas que vão constituir as canalizações, podem ser de: polietileno de alta densidade (PAD), cloreto de polivinil (PVC), ferro fundido dúctil (FºFº), aço soldado ou rebitado, concreto simples ou armado, fibra de vidro e fibro-cimento (em desuso). A escolha do material dos tubos depende primariamente das pressões de serviço (a pressão interna quando em funcionamento hidráulico) que as tubulações vão ser submetidas. CONEXÕES: Estas peças são destinadas a ligarem tubos ou seguimentos de tubos entre si, permitindo mudanças de direção, derivações, alterações de diâmetros etc, e são fabricadas nas classes e juntas compatíveis com a tubulação. As mais comuns são: curvas (mudanças de direção), tês (derivação simples), cruzetas derivação dupla, reduções (mudanças de diâmetro), luvas (ligação entre duas pontas), caps (fechamento de extremidades), junções (derivações inclinadas), etc. PEÇAS ESPECIAIS: São peças com finalidades específicas, tais como controle de vazões, esgotamento de canalizações, retirada de ar ou reenchimento de trechos de tubulação etc. Entre elas as mais comuns são: válvulas de manobra para controle do fluxo, válvulas de retenção para impedir retorno do fluxo, ventosas para aliviar o ar das canalizações, crivos par impedir a entrada de material grosseiro nos condutos, comportas e adufas para controle das entradas e saídas de vazão e hidrante para fornecimento de água para combate a incêndios. ADUTORAS POR GRAVIDADE Funciona devido a ação da gravidade pois é sempre da cota mais alta para a mais baixa (pressão no interior do escoamento é diferente da pressão atmosférica). Podem funcionar durante 24 horas. A dois tipos de adutoras por gravidade: Contudo livre: em que a água permanece sob a pressão atmosférica. A declividade é limitada pelos valores de velocidade. Caso as condições topográficas o exijam, a adutora pode ser escalonada. Devem se reforçar a estrutura em locais de queda inclinada e instalar dispositivos para apoio das adutoras em áreas livres; Conduto forçado: Água sob pressão maior que atmosférica. Recomendações: ❖ Velocidade mínima nas adutoras: 0,5 m/s; ❖ Velocidade máxima para adutoras sem revestimentos (condutos livres): 6,0 m/s; ❖ Para transporte de água potável deve-se utilizar adutora totalmente fechada ADUTORAS POR RECALQUE Adutora por recalque é aquela que vai da cota mais baixa para a mais alta, é necessário em um mecanismo de bombeamento para utiliza-la. Funcionamento de 16 a 20 horas (manutenção de equipamentos e consumo de energia – fora dos horários de pico). Para o dimensionamento de adução de recalque é necessário um sistema elevatório de bombas para levar a água de uma cota mais baixa a uma cota mais elevada. O conjunto elevatório, neste caso, é que fornece a energia necessária ao escoamento. EXEMPLOS DE ADUTORAS NOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO As adutoras de recalque são geralmente utilizadas em prédios que possuem dois ou mais reservatórios (um no solo e um no andar mais elevado). E faz-se uso dela com auxílio da bomba para levar a água do reservatório do solo até o superior. Depois é utilizado uma adutora via gravidade, para distribuir a mesma pelos apartamentos. A adutora de gravidade é a mais utilizada, visto que pode ser utilizada em casas, sem precisar do auxílio do bombeamento, e é utilizada na distribuição da rede principal. Um exemplo de adutora por gravidade é o Aqueduto de Segóvia (Espanha), construído em 50 d.C. TRATAMENTO DE ÁGUA INTRODUÇÃO Classicamente quando se define o tratamento de água descreve-se como uma sequência de operações que conjuntamente consistem em melhorar suas características organolépticas, físicas, químicas e bacteriológicas, a fim de que se torne adequada ao consumo humano. Nem toda água requer tratamento para abastecimentopúblico. Depende da sua qualidade em comparação com os padrões de consumo e da aceitação dos usuários. Normalmente as águas de superfície são as que mais necessitam de tratamento, porque se apresentam com qualidades físicas e bacteriológicas impróprias. Apenas na captação superficial de águas de nascentes, a simples proteção das cabeceiras e o emprego de um processo de desinfecção, podem garantir uma água de boa qualidade do ponto de vista de potabilidade. MANANCIAL POR ABASTECIMENTO Manancial abastecedor a fonte de onde se retira a água com condições sanitárias adequadas e vazão suficiente para atender a demanda. No caso da existência de mais de um manancial, a escolha é feita considerando-se não só a quantidade e a qualidade, mas, também, o aspecto econômico, pois nem sempre o que custa inicialmente menos é o que convém, já que o custo maior pode implicar em custo de operação e manutenção menor. Geralmente a água de mananciais superficiais são águas brutas e que precisam passar por processos de potabilização. QUALIDADE DA ÁGUA BRUTA Águas brutas geralmente são águas oriundas de mananciais superficiais (rios, lagos, barragens, entre outros) ou subterrâneos (lençóis freáticos), desprovidas de qualquer tipo de tratamento e consideradas impróprias para o consumo humano, são necessários processos de natureza físico- química: conjunto de processos físicos e químicos necessários para transformar a água bruta em água tratada/potável. O processo de tratamento de água ocorre em uma Estação de Tratamento de Água(ETA). OBJETIVOS E FINALIDADES DA PURIFICAÇÃO DA ÁGUA O tratamento da água destinada ao consumo humano tem a finalidade básica de eliminar as impurezas prejudiciais e nocivas à saúde. Quanto mais poluído o manancial, mais complexo será o processo de tratamento e, portanto, mais cara será a água. Processo de tratamento para abastecimento público de água potável tem as seguintes finalidades básicas: ❖ Higiênicas - eliminação ou redução de bactérias, algas, protozoários e outros microrganismos, substâncias venenosas, mineralização excessiva, teor excessivo de matéria orgânica; ❖ Estético - remoção ou redução de cor, turbidez, dureza, odor e sabor; ❖ Econômico - remoção ou redução de dureza, corrosividade, cor, turbidez, odor, sabor, ferro, manganês, etc. TRATAMENTO MÍNIMO O tratamento depende a quanto o tipo da água a ser tratada, os tipos são os seguintes: TIPO A - águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias sanitariamente protegidas. TIPO B - águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias não-protegidas e que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade, mediante processo de tratamento que não exija coagulação; TIPO C - águas superficiais provenientes de bacias não protegidas e que exijam coagulação para enquadrar-se nos padrões de potabilidade; TIPO D - águas superficiais provenientes de bacias não protegidas, sujeitas a fontes de poluição e que exijam processos especiais de tratamento para que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade. O tratamento mínimo necessário a cada tipo de água é o seguinte: TIPO A - desinfecção e correção do pH; TIPO B - desinfecção e correção do pH e, além disso: ❖ Decantação simples, para águas contendo sólidos sedimentáveis, quando, por meio desse processo, suas características se enquadrem nos padrões de potabilidade; ❖ Filtração, precedida ou não de decantação, para águas de turbidez natural. TIPO C - coagulação, seguida ou não de decantação, filtração em filtros rápidos, desinfecção e correção do pH; TIPO D - tratamento mínimo do tipo C e tratamento complementar apropriado a cada caso. PRINCIPAIS PROCESSOS DE PURIFICAÇÃO DA ÁGUA A purificação da água ou potabilização é um processo que consiste no tratamento da água, a fim de remover os contaminantes que eventualmente contenha, tornando-a potável, isto é, própria para o consumo humano. Dependendo de sua fonte, uma grande variedade de técnicas poderá ser empregada para esse fim. Outros métodos para purificar a água, especialmente para fontes locais, são a destilação e a osmose, embora envolvam custos elevados e manutenção complexa. FERVURA: a água é aquecida até ao ponto de ebulição, mantendo-se a fervura por, pelo menos, cinco minutos, tempo suficiente para inativar ou matar a maior parte dos micro-organismos que, nela, possam existir. Este tipo de tratamento não elimina o vírus da hepatite A que só é destruído a mais de 120 graus Celsius. FILTRAÇÃO POR CARBONO: utilizando-se carvão de lenha, um tipo de carbono com uma extensa área, que absorve diversos compostos, inclusive alguns tóxicos. Filtros domésticos podem, ainda, conter sais de prata. DESTILAÇÃO: o processo de destilação envolve ferver a água transformando-a em vapor. O vapor de água é conduzido a uma superfície de refrigeração onde retorna ao estado líquido em outro recipiente. Uma vez que as impurezas (solutos) não são vaporizadas, permanecem no primeiro recipiente. Observe-se que mesmo a destilação não purifica completamente a água, embora a torne 99,9% pura. TRATAMENTOCONVENCIONAL DA ÁGUA AERAÇÃO: é a remoção do gás carbônico em excesso, do gás sulfídrico, do cloro, metano e substâncias aromáticas voláteis, e de aumento da oxidação e precipitação de compostos indesejáveis através da transferência de substâncias do ar para a água. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO: A água recebe um tipo de coagulante e passa por um processo de agitação para desestabilizar e agregar a sujeira. Depois de coagulada, a água passa por outra mistura para que haja formação de flocos de sujeira e demais partículas, com auxílio de um agente floculante. (Neste processo, as partículas sólidas se aglomeram em flocos para que sejam removidas mais facilmente. Este processo consiste na formação e precipitação de hidróxido de alumínio (AI(OH)3) que é insolúvel em água e "carrega" as impurezas para o fundo do tanque.) DECANTAÇÃO: Depois dos misturadores (coagulação e floculação), a água é conduzida aos tanques de decantação, onde permanecerá por três horas. Com este repouso prolongado, os flocos vão se depositando no fundo destes tanques, levando consigo grande parte das impurezas, removendo assim muitas substâncias e seres patogênicos maiores, responsáveis pela sua cor, odor e sabor – melhorando a qualidade química e sanitária da água. FILTRAÇÃO: água passa por um sistema de filtros, utilizado para remover as impurezas que não ficaram retidas no fundo dos decantadores. DESINFECÇÃO: O método mais utilizado é a adição de cloro, na forma de gás cloro, geralmente com uma concentração de 2 a 3 g/cm3, para se obter um residual médio de 1 g/m3 na rede de distribuição. OBS: ainda pode ter os processos de: ALCALINIZAÇÃO: é o ajuste do Ph da água é realizado antes dos processos (pré alcalinização) e após os processos (pós alcalinização) para o ajuste final do Ph. FLUORETAÇÃO: Adição de flúor à água. Os produtos mais utilizados para a fluoretação são o fluorsilicato de sódio ou ácido fluorsilícico, aplicados na concentração de 0,7g/m3, aproximadamente.
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