ETA estações de tratamento de agua

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UNIVERSIDADE PAULISTA
Luis Alexandre Haddad Marques
RA T519JD-1 / 6P
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
SEMESTRE: 6º
RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA A UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Atividades Práticas Supervisionadas
SÃO PAULO 2013
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ÍNDICE
	1 – LAY-OUT – ETA
	1
	2 - SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA BRUTA
	1
	2.1 – Captação Superficial
	1
	2.1.1 - Barragem para regularização de vazões:
	1
	2.1.2 - Barragem de elevação de nível
	2
	2.1.3 - Tomada D´água
	2
	2.1.4 – Gradeamento
	3
	2.1.5 – Tela
	3
	2.1.6 - Desarenador ou caixa de areia
	4
	2.1.7 - Dispositivo de Controle (Comportas e outros) e Canais e tubulação
	4
	2.2 – Captação Subterrânea
	4
	3 - CONJUNTO ELEVATÓRIO
	5
	4 – TRATAMENTO PRELIMINAR
	6
	4.1 – Gradeamento
	6
	4.2 – Peneiramento
	6
	4.3 – Desarenação
	6
	5 – SISTEMAS DE COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
	7
	5.1 – Coagulação
	7
	5.2 – Floculação
	7
	6 – DECANTADORES
	8
	7 - FILTRAÇÃO
	9
	8 – DESINFECÇÃO
	10
	8.1 – Cloração
	10
	8.2 – Alcalinização e fluoretação
	10
	9 – LABORATÓRIO DE CONTROLE
	10
	10 – TARIFAS PRATICADAS
	12
	BIBLIOGRAFIA
	13
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1 – LAY0OUT – ETA
2 - SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA BRUTA
A captação de água consiste em um sistema de estruturas e dispositivos para a retirada da água bruta de um manancial, a captação pode ser superficial ou subterrânea, segue adiante exemplos dos dois tipos.
Superficial: Córregos, rios lagos e represas.
Subterrâneas: Aqüíferos freáticos e poços artesianos.
2.1 – Captação Superficial
Assim como os sistemas de captação subterrâneos, estas devem ser construídas de forma a trabalharem sem interrupções, e com acesso fácil e seguro para manutenções.
O sistema de captação superficial consiste das seguintes partes:
2.1.1 - Barragem para regularização de vazões: Feita de terra, enrocamento ou concreto, ela é utilizada quando a vazão média do rio é maior que a necessidade e quando sua vazão mínima é menor que a necessidade de consumo.
2.1.2 - Barragem de elevação de nível: Utilizada para aumentar o nível da água.
2.1.3 - Tomada D´água: São canais ou tubulações responsáveis por levar a água para as diversas partes do sistema de captação, esta deve ser projetada a fim de manter uma velocidade de 0,6 m/s evitando a deposição de materiais nessa estrutura, e prever dispositivo anti-vórtices, que são dispositivos que visam não permitir a formação de redemoinhos na água. A tomada d´água em rios e represas de grande volume, podem ser feitas através pela tomada em torre ou com o flutuador.
2.1.4 - Gradeamento: A grade é constituída de barras paralelas e são de dois tipos, as grossas com espaçamentos entre 4 a 10 cm e as finas com espaçamento entre 1 e 2 cm, e são utilizadas para evitar a passagem de materiais grandes que estão em suspensão.
2.1.5 - Tela: As telas cumprem o mesmo papel da grade, mas retendo materiais em suspensão menores.
2.1.6 - Desarenador ou caixa de areia: A caixa de areia consiste em um canal de dimensões de projeto que permitam que durante a passagem da água por este, as partículas de areia sedimentem.
2.1.7 - Dispositivo de Controle (Comportas e outros) e Canais e tubulação
Controlam o fluxo da água pela estação, determinam as direções para os determinados processos de tratamento.
2.2 – Captação Subterrânea
A captação de água subterrânea conta com algumas vantagens, pois elas são filtradas e purificadas naturalmente, ocupam menos espaços e suas reservas não ocupam espaços na superfície, sendo assim os custos pra sua captação serão menores.
São 4 tipos básicos de poços, os escavados manualmente, os tubulares profundos que captam água em aqüíferos confinados, os poços coletores radiais que captam água em aqüíferos rasos e os de monitoramento, que são para controle de poluição e contaminação das águas subterrâneas.
A captação é feito através de bombas, mas também existem os poços jorrantes cuja pressão subterrânea da água faz com que esse surja na superfície depois de perfurado.
3 - CONJUNTO ELEVATÓRIO
Sistemas que utilizem a gravidade para o escoamento são os ideais por fatores óbvios, porém, locais que permitam esse tipo de captação vão te tornando escassos e surge a necessidade de aplicação de força mecânica para a elevação e transporte da água.
Um sistema elevatório é composto por sucção, recalque e bomba, adiante discorrerei sobre estas partes.
O sistema sucção é formado por um conjunto de condutos e conexões que conduzem o fluído até a bomba, esse sistema que chamamos é composto de 5 componentes: Poço de sucção, Crivo, Válvula de Pé, Sistema Auxiliar de Escorvamento e Condutos de Sucção.
O poço de sucção tem a função de criar uma área para a captação da água com baixa aceleração, o crivo é uma peça instalada submersa que impede a passagem de material sólido prevenindo danos ao sistema todo, é instalada na extremidade da captação e impede que a água retorno mantendo a tubulação cheia.
O sistema auxiliar de escorvamento utiliza-se para encher o sistema de sucção para o início da operação da bomba, e por último os condutos de sucção, que interligam a captação com a bomba, geralmente o diâmetro do conduto de sucção é maior que o de recalque, e seu comprimento deve ser o menor possível para a economia de energia.
O Recalque é o conjunto de condutos e conexões que interligam a bomba ao reservatório, e as bombas são os equipamentos compostos por rotor e motor para o transporte da água para o reservatório. As bombas podem ser associadas para auxílio de demanda, expansão de um sistema ou a necessidade de suprir alturas manométricas maiores, quando necessita de maiores vazões, associam-se as bombas em paralelo, e para grandes alturas manométricas, associam-se as bombas em série.
4 – TRATAMENTO PRELIMINAR
O tratamento preliminar na captação de água bruta tem como etapas: Gradeamento, peneiramento e desaneração. O tratamento preliminar tem como objetivo a remição de de materiais sólidos da água captada, sejam esses resíduos já existentes ou lançados no manancial de captação, tais resíduos se não retirados podem prejudicar os dispositivos de transporte e tratamento, assim como diminuir a eficiência do sistema todo. Essas etapas foram explanas quando descrevemos o sistema de captação, agora daremos mais características particulares dessas partes do sistema de tratamento preliminar.
4.1 - Gradeamento
Consiste em barras de aço inclinadas os paralelas ao fluxo de entrada de água, elas retém os materiais grosseiros, as barras são dispostas paralelamente com diferentes espaçamentos, estes são:
	Grosseiras
	4,0 cm a 10,0 cm
	Médias
	2,0 cm a 4,0 cm
	Finas
	1,0 cm a 2,0 cm
Estas são dimensionadas considerando alguns fatores como a velocidade do efluente e largura do canal de entrada, podendo variar a medida das barras, seus espaçamentos, inclinação e quantidade de barras utilizadas.
4.2 - Peneiramento
Também utilizado para a remoção de partículas sólidas, porém esta a faz para partículas menores as retidas pelo gradeamente, em um limite de sólidos maiores que 0,25 mm.
O dimensionamento das peneiras são feitos através da razão entre a vazão máxima de projeto e a área onde a peneira será aplicada.
4.3 – Desarenação
Esse processo visa a remoção de partículas granulares que possuem densidade específica ou velocidades de sedimentação maiores de que matérias orgânicas.
Seu uso pode ser para pré ou pós tratamento, podes ser quadrados ou retangulares e utilizam a sedimentação de materiais granulares para a sua pós retirada através de limpeza mecânica ou manual.
Pelo canal o afluente passará com velocidade pré-definida segundo as dimensões de projeto do canal, cujas dimensões sejam suficientes para que a velocidade vertical de sedimentação da partícula faça com que esta chegue até o rebaixo antes do fim da passagem pelo canal.
5 – SISTEMASDE COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
5.1 – Coagulação
O processo de coagulação visa reunir as impurezas dispersar facilitando assim a sua remoção, ela é feita através da adição de produtos coagulantes na água, como: Cloreto Férrico, Sulfato de Alumínio, Hidroxicloreto de Alumínio e Sulfato Férrico, estes transformam as impurezas em suspensão fina em um estado coloidal que serão removidos posteriormente no processo de decantação, através desse processo obtemos os seguintes resultados:
Remoção de 80 a 90% da matéria suspensa;
40 a 70% da DBO 5 (Demanda biológica de oxigênio, quantidade de oxigênio consumido na degradação da matéria orgânica);
30 a 60% da DQO (Demanda química de oxigênio, parâmetro que mede a quantidade de matéria orgânica suscetível de ser oxidada por meios químicos) e
80 a 90% das bactérias que podem ser removidas por precipitação química.
5.2 – Floculação
Etapa intimamente ligada a Coagulação, pois promove um contato mais eficiente entre o coagulante e as partículas formando grandes aglomerados mais fáceis de serem removidos. Estas formações são facilitas através da agitação da água a ser tratada aumentando o encontro dos floculantes que estabelecem os pontos de contato entre as partículas, visto que mesmo as particuladas coaguladas podem ter seu tempo de sedimentação muito alto.
6 – DECANTADORES
Os decantadores são tanques onde a água é depositada após o processo de floculação, esta tem sua velocidade diminuída para permitir a deposição dos flocos. Estes podem ser retangulares ou circulares com fundo inclinado ou não, a fim de permitir a remoção do lodo que pode ser feito manual ou mecânicamente e com dispositivos em sua saída para não permitir a saída dos flocos.
Alguns pontos são importantes para uma boa decantação, são eles: aplicação correta dos coagulantes no pH ótimo, com aplicação de álcalis se necessário, mistura rápida eficiente, Mistura lenta suficiente para produção de flocos, limpeza dos decantadores.
A limpeza dos decantadores é um processo extremamente importante para seu rendimento, é importante a remoção freqüente dos materiais retidos.
7 - FILTRAÇÃO
Após o processo de decantação, a água vai para os filtros para a retenção das impurezas que permaneceram na água durante o processo anterior, estes são constituídos por camadas de carvão ativado, areia e cascalho.
Carvão ativado: Retira o odor e sabor de substâncias químicas utilizados
Areia: Filtra as impurezas restantes.
Cascalho: Sustentação da areia e carvão ativado.
A água que chega aos filtros são captadas por canaletas localizadas na superfície dos decantadores, onde esta o fluido mais puro do fluido deste tanque, a imagem abaixo mostra as canaletas coletoras dos fluídos no tanque de decantação.
8 – DESINFECÇÃO
Após o processo de filtragem, a água o tratamento esta quase finalizado, mas a água que esta no processo de tratamento passará por 3 etapas de desinfecção: cloração, alcalinização e fluoretação.
8.1 – Cloração
O cloro adicionado a água a ser distribuída, é um agente desinfetante que penetra nas células dos microorganismos e reage com as suas enzimas os destruindo, a cloração age não só no contexto da estação de tratamento, esse processo é importante em toda a distribuição, pois ele continua agindo em todo o percurso de distribuição garantindo o padrão de qualidade da água a ser consumida.
8.2 – Alcalinização e fluoretação
A adição de flúor a água no Brasil teve início em 1974, a fim de se prevenir a cárie, hoje existem diversos estudos que levantam a controvérsia da adição de flúor a água, porém este não o mérito deste trabalho, e por fim a alcalinização no fim do processo de tratamento de água consiste na correção do PH da água com adição de Cal.
Abaixo foto de tanques de cal.
9 – LABORATÓRIO DE CONTROLE
“As Estações de Tratamento dispõe também de um laboratório de controle de qualidade que realiza análises físico-químicas e bacteriológicas periodi​camente controlando cada fase do processo e garantindo assim os padrões de potabilidade exi​gidos. “(<http://www.ecoclique.com.br/2010/10/monitoramento-da-estacao-de-tratamento.html>)
O monitoramento é ponto importante para a gestão de tratamento das águas, produzindo informações para controle de qualidade do tratamento para políticas de decisões quanto a distribuição e produtividade das ETA´S, rotineiramente são realizados análises do PH da água, cloro residual, flúor, turbidez e cor.
O laboratório tem como função garantir aspectos de qualidades físicas, químicas e bacteriologia da água distribuída, onde as amostras são feitas em pontos estratégicos de modo que essas amostras representem o sistema de distribuição como um todo.
Um dos testes mais realizados é PE Jar Test, que determina a dosagem ótima do agente coagulante, garantindo a dose que clarifica melhor a água a ser tratada.
10 – TARIFAS PRATICADAS
As tarifas praticadas pelas companhias de água diferem quanto a região distribuída e público consumidor, abaixo segue tabela de preços de água e esgotos praticadas para grande São Paulo.
Fonte: SABESP.
BIBLIOGRAFIA
1ª OFICINA DE TRABALHO SOBRE OPERAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS DA CÂMARA TEMÁTICA DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DA ABES. Sabesp
COAGULAÇÃO E FLUCULAÇÃO. MORAES, Peterson
SISTEMAS ELEVATÓRIOS. MENESCAL, Germana
Abastecimento de água. Disponível em: <http://www.sanesul.ms.gov.br/conteudos.aspx?id=4> Acesso em 11/05/2013
Como funciona uma estação de tratamento de Água?. Disponível em: <http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/5035/index.html> Acesso em 19/05/2013
Sistemas de abastecimento. Disponível em: < http://www.caesb.df.gov.br/2-portal/agua.html> Acesso em: 08/05/2013