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Saneamento, Tratamento e 
Abastecimento de Água e 
Esgoto
Eng. Denis William Mamoni
Saneamento
• Saneamento é o controle de todos os fatores do
meio físico do homem, que exercem ou podem
exercer efeitos nocivos sobre o bem estar físico,
mental e social.
• Saúde é o estado de completo bem estar físico
mental e social, e não apenas a ausência de
doença.
Saneamento – serviços
• Abastecimento de água com qualidade;
• Coleta, tratamento e disposição ambientalmente
adequada e sanitariamente segura dos esgotos
sanitários;
• Coleta, tratamento e disposição ambientalmente
adequada e sanitariamente segura dos resíduos
sólidos;
• Coleta de águas pluviais;
• Controle de vetores de doenças transmissíveis;
Abastecimento de Água
• Sistema de Abastecimento de Água – SAA:
• Conjunto de obras, equipamentos e serviços destinados ao
abastecimento de água potável de uma comunidade para fins de
consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial e outros
usos.
• Importância do SAA:
• Aspectos sanitário e social:
• Melhoria da saúde e das condições de vida da comunidade;
• diminuição da mortalidade (infantil);
• aumento da esperança de vida da população;
• diminuição da incidência de doenças relacionadas com a água;
Abastecimento de Água
• Importância do SAA:
• Aspectos econômico:
• Aumento da vida produtiva dos indivíduos economicamente
ativos;
• diminuição dos gastos particulares e públicos com consultas e
internações hospitalares;
• Facilidade para instalação de indústrias;
• Incentivo a indústria turística em localidades com
potencialidades;
Meio Ambiente - Água
• Qualidade e uso da água:
• a água pode ser saudável ou nociva. Na natureza não existe água
pura, devido à sua capacidade de dissolver quase todos os
elementos e compostos químicos.
• a água que encontramos nos rios ou em poços profundos contém
várias substancias dissolvidas, como o zinco, o magnésio, o cálcio
e elementos radioativos.
• o homem utiliza para diversos fins, dela dependendo para
sobreviver:
• uso consuntivo:
• abastecimento humano, industrial, irrigação e dessedentação de animais;
• uso não consuntivo:
• recreação, harmonia paisagística, geração de energia elétrica, conservação da
flora e fauna, navegação, pesca, etc.
Abastecimento de Água
• Quantidade de água:
• Consumo “per capita”;
• volume necessário para abastecer uma população.
• parcelas da demanda de água de uma localidade:
Abastecimento de Água
• parcelas da demanda de água de uma localidade:
Abastecimento de Água
• Consumo “per capita” de uma cidade depende de diversos fatores:
• Clima:
• clima quente;
• zonas secas, de baixa umidade.
• Hábitos e o nível de vida da população:
• grande número de banhos;
• lavagem de pisos;
• irrigação de jardins;
• lavagem de automóveis;
• Atividade econômica da cidade:
• elevada demanda comercial;
• elevada demanda industrial;
• intensa atividade turística.
Abastecimento de Água
• Existência de medição de água distribuída:
• baixo percentual de hidrometração;
• Pressão na rede de distribuição:
• altas pressões provocam maiores consumos e perdas por vazamento;
• Custos.
• Existência de sistema de esgotamento sanitário
• Demandas de águas para cidades brasileiras:
Abastecimento de Água
• Variação no consumo:
• No Sistema de Abastecimento de Água a quantidade de água consumida varia
continuamente em função do tempo, das condições climáticas, hábitos e
população
• consumo doméstico – grande variação
• consumo industrial – menor variação
• consumo comercial e público – variação intermediaria
• Variação Anual – tendência a crescer com o decorrer no tempo com o aumento
populacional.
• Variação Mensal – nos meses de verão, o consumo supera o valor médio.
• Variação Diária – maior no verão.
• Variação Horária – maior consumo ocorre entre às 10:00 às 12:00h
Abastecimento de Água
Abastecimento de Água
Abastecimento de Água
• Manancial subterrâneo:
• Lençol Freático: Será aquele em que a água se encontra livre, com a
sua superfície sob ação da pressão atmosférica.
• Lençol Confinado: Será aquele em que a água encontra-se por
camadas impermeáveis e sujeita a uma pressão maior que a pressão
atmosférica.
• Principais vantagens da utilização das águas subterrâneas:
• potencialmente apresentam boa qualidade para o consumo humano,
embora o lençol freático seja vulnerável a contaminação.
• relativa facilidade de obtenção, embora nem sempre em quantidade
suficiente.
• possibilidade de localização de obras de captação nas proximidades
das áreas de consumo.
Abastecimento de Água
• Manancial superficial:
• Constituído pelos cursos de água (córregos, ribeirões, rios, lagos,
represas, etc.).
• Os lagos e represas podem ser também mananciais artificiais, isto é,
formados a partir de obras executadas em um rio ou córrego, com a
finalidade de reter o volume necessário para a proteção de captações
ou garantir o abastecimento em tempo de estiagem.
• Água de chuva:
• Pode ser utilizada como manancial abastecedor em cacimbas.
Abastecimento de Água
• Comportamento dos aquíferos:
• Zona de alimentação ou recarga:
• por onde o aquífero é alimentado pelas águas de chuvas.
• Zona de circulação ou percolação:
• onde a água circula desde a alimentação até a sua
evacuação.
• Zona de evacuação ou descarga:
• onde a água sai para introduzir-se em outro aquífero ou
como manancial (fonte, nascente).
Abastecimento de Água
• Comportamento dos aquíferos:
SAA - Captação
• Partes constituintes de uma captação:
• Dependendo das condições do curso de água, variação de nível de
água, topografia, etc; geralmente, são:
• Barragem, vertedouro ou enrocamento;
• Tomada de água;
• Gradeamento;
• Dispositivos de controle;
• Canais e tubulação.
• Barragem, vertedouro ou enrocamento;
• São obras executadas em cursos de água, ocupando toda a sua
largura para elevar o nível da água a montante, assegurando
submersão permanente das canalizações e válvulas de pé de bombas.
SAA - Captação
• Tomada de água:
• Conjunto de dispositivos destinado a conduzir a água do manancial para as
demais partes constituintes da captação.
• Tipos de tomada de água:
• Barragem de nível, gradeamento, caixa de areia e estação elevatória;
• Através de tubulação:
• Cursos de água com transporte intenso de sólidos – variação de
1,50m do nível.
• As tubulações devem ser ancoradas e protegidas contra ações dá
água.
• Tubulações com válvulas para interrupções de fluxos.
• Ex.:
• Sistema de torre de tomada
• Captação flutuante
SAA - Captação
• Tomada de água:
• Barragem de nível, gradeamento, caixa de areia e estação elevatória;
SAA - Captação
• Através de um canal:
• Canal é construído para desviar parte da água do rio.
• Através de bombeamento:
• Tomada de água feita por sistema de bombas.
• Gradeamento:
• Constituída de barras paralelas destinada a impedir a passagem de
materiais grosseiros, flutuantes ou em suspensão.
• Desarenador:
• Dispositivos utilizado para retenção de areia pelo processo de
sedimentação.
• Critérios para o dimensionamento
• Velocidade crítica de sedimentação das partículas <= 0,021 m/s
• Velocidade de escoamento longitudinal <=0,30 m/s.
SAA - Captação
• Gradeamento
• Desarenador
SAA – Estação Elevatória
• Componentes de um EE:
• Casa de Bombas:
• edificação destinada a abrigar o conjunto de motobomba.
• Bomba:
• Equipamento encarregado de succionar a água retirando-a do
reservatório de sucção e pressurizando-a através do rotor, que recalca
para o reservatório superior.
• Motor de acionamento:
• Equipamentoencarregado do acionamento da bomba.
• Linha de Sucção:
• Conjunto de canalizações e peças existentes no poço de sucção até a
entrada da bomba.
• Linha de Recalque:
• Conjunto de canalizações e peças existente da saída da bomba até o
reservatório.
SAA – Estação Elevatória
• Componentes de um EE:
SAA – Tratamento
• Tratamento de água:
• A água a ser utilizada para o abastecimento público deve ter sua
qualidade ajustada de forma a:.
• atender aos padrões de qualidade exigidos pelo Ministério da
Saúde e aceitos internacionalmente.
• prevenir o aparecimento de doenças de veiculação hídrica,
protegendo a saúde da população.
• tornar a água adequada a serviços domésticos.
• prevenir o aparecimento da cárie dentária através da fluoretação.
• proteger o sistema de abastecimento de água, principalmente
tubulações e acessórios da rede de distribuição, dos efeitos da
corrosão e da deposição de partículas nas tubulações.
SAA – Tratamento
• Processo de Tratamento de água:
• Clarificação:
• tem o objetivo de remover a turbidez, microrganismos e sólidos
presentes na água.
• Desinfecção:
• para a eliminação dos microrganismos patogênicos.
• Fluoretação:
• prevenção de cárie dentária (Portaria nº 635/75 do Ministério da
Saúde).
• Controle de corrosão:
• preservar a integridade das tubulações.
SAA – Tratamento
• Clarificação:
• Operações que podem ocorrer durante o processo:
• Coagulação – utilizada para desestabilização dos coloides
presentes na água, que posteriormente se aglutinem,
formando flocos, passíveis de serem separados na
sedimentação ou na filtração.
• Floculação – formação de flocos, mediante a introdução de
energia na massa líquida capaz de favorecer o contato entre
os coloides desestabilizados e permitir sua aglutinação.
• Sedimentação – separação dos sólidos da água, pela ação da
gravidade.
SAA – Tratamento
• Filtração – passagem da água por um leito de material
granular, através do qual ocorre a separação das partículas
presentes na água.
• Fluxo Descendente
• Fluxo Ascendente
• Filtração Rápida – 120 a 360 m³/m²
• Filtração Lenta – 3 a 14 m³/m²
SAA – Tratamento
• Clarificação:
• Coagulação
• Floculação aglutinação
• Sedimentação
SAA – Tratamento
• Clarificação:
• Fluxo Descendente
• Fluxo Ascendente
• Filtração Rápida
• Filtração Lenta
SAA – Reservatório de Distribuição
• Reservatório de Distribuição de água:
• Principais finalidades:
• atender às variações de consumo;
• atender às demandas de emergência;
• manter pressão mínima ou constante na rede.
• Tipo de reservatórios:
• Quanto à localização:
• reservatório a montante
• reservatório a jusante
• Quanto à posição do terreno:
• reservatório enterrado.
• reservatório semienterrado.
• reservatório apoiado.
• reservatório elevado.
SAA – Distribuição de água
• Distribuição de água:
• constituída de um conjunto de tubulações interligadas e instaladas 
ao longo das vias públicas ou nos passeios, conduzindo a água 
aos pontos de consumo.
• componente de maior custo do sistema de abastecimento de água – 50 a 
75%
• Tipos de rede:
• Principal: também denominada de conduto tronco ou canalização 
mestra, são tubulações de maior diâmetro e responsáveis pela 
alimentação dos condutos secundários.
SAA – Distribuição de água
• Tipos de rede:
• Secundaria: são tubulações de menor diâmetro e função de 
abastecer diretamente pontos de consumo do sistema de 
distribuição de água.
• Rede Ramificada: quando o abastecimento se faz a partir de 
uma tubulação tronco, alimentada por um reservatório ou estação 
elevatória, com a distribuição feita por condutos secundários.
• Rede malhada: constituída por tubulações principais que formam 
anéis ou blocos, de modo que, pode-se abastecer qualquer ponto 
do sistema.
• Rede Mista: consiste na associação de redes ramificadas com as 
redes malhadas.
SAA – Distribuição de água
SAA – Distribuição de água
SAA
SAA – Ligação Predial
• Ligação Predial:
• Conjunto de dispositivos que interliga a canalização 
distribuidora da rede com a instalação predial.
• Dispositivo de tomada – conjunto de peças montadas 
junto à canalização de distribuição da rua, que tem a 
finalidade de permitir a conexão do ramal predial à 
rede pública.
• Ramal predial – trecho de tubulação que liga o 
dispositivo de tomada ao medido ou até o inicio da 
ligação interna do prédio a ser abastecido.
• Medidor ou hidrômetro – aparelho destinado a medir 
e indicar a quantidade de água fornecida pela rede 
distribuidora.
SAA – Ligação Predial
• Ligação Predial:
• Dispositivo de tomada
• Ramal predial
• Medidor ou hidrômetro
SAA – Ligação Predial
• Instalação Predial:
• Conjunto de canalizações, órgãos principais e acessórios, peças 
especiais, aparelhos sanitários e peças de utilização, destinadas 
ao fornecimento de água para fins sanitários, higiênicos e de 
conforto aos habitantes de residências ou edifícios.
• Tipos de instalações prediais:
• Sistema de distribuição direta:
• Sistema de distribuição indireta:
• Sistema misto:
Saneamento, Tratamento e 
Abastecimento de Água e 
Esgoto
Eng. Denis William Mamoni
Consumo de água
A previsão do consumo de água é um dos fatores
de fundamental importância para o projeto,
planejamento e gerenciamento do sistema de
abastecimento de água, uma vez que a operação
dos sistemas e as suas ampliações e/ou melhorias
estão diretamente associadas à demanda de água.
Os dimensionamentos das tubulações, estruturas e
equipamentos, são realizados em função das
vazões de água, que, por sua vez, dependem do
consumo médio por habitante, da estimativa do
número de habitantes, das variações de demanda e
de outros consumos que podem ocorrer na área
em estudo.
Consumo de água
Para a determinação da contribuição de
quantidade de água requerida ao sistema, em
termos de vazão demandada, é necessário o
estudos dos seguintes aspectos:
Alcance do projeto; 
Previsões depopulação;
Estimativa dos consumos de água;
Estimativa das perdas;
Variações deconsumo.
Alcance do projeto
O alcance do projeto corresponde ao período de
atendimento das estruturas físicas projetadas,
tanto equipamentos, quanto obras civis.
No Brasil, os sistemas de abastecimento de
água, desde a captação até as ligações prediais
têm sido projetados com alcances que variam
de 10 a 30 anos, dependendo de vários fatores
tais como:
Alcance do projeto
a) Tendência de crescimento da população e
das necessidades urbanas, levando-se em
conta o desenvolvimento da região. Quanto
mais rápido for o crescimento da população,
menordeverá ser o alcance do plano.
b) Vida útil dos equipamentos de obras civis.
Quanto maior a vida útil das estruturas
físicas, maior o alcance do projeto.
Alcance do projeto
Horizonte de projeto: 20 a 30anos
Considerar:
• Dados populacionais (urbana erural)
• N. de ligações de água e energia
• Planos e projetos dedesenvolvimento
• Plano diretor;
• Levantamento sócio-econômico
Previsão de População
O estudo populacional é importante por influir
diretamente no dimensionamento de um
projeto de sistema de abastecimento de água.
Conforme o caso, a população de estudo pode
ser divididaem:
• População residente - formada pelas
pessoas que têm o domicílio como residência
habitual;
Previsão de População
•População flutuante - proveniente de outras
comunidades, transfere-se ocasionalmente para a
área considerada, impondo ao sistema de
abastecimento de água consumo unitário similar
ao da população residente. A população flutuante
é relevante na caracterização do consumo e deve
ser estimada no planejamento e projeto do sistema
de abastecimento de água;
•População temporária - proveniente de outras
comunidades oude outras áreas da comunidade
em estudo, transfere-se para a área abastecível,
impondo ao sistema consumo unitário inferior ao
atribuído à população, enquanto presente na área,
e em função das atividades que aí exerce.
Previsão de População
Os métodos
utilizados em
matemáticos
simulações
são bastante
de previsões
populacionais em projetos de saneamento. O
Quadro a seguir traz as equações aplicáveis aos
métodos matemáticos aritmético, geométrico e
da curva logística.
É importante destacar que independente do
método escolhido, os resultados da projeção
populacional devem ser coerentes com a
densidade populacional da área em questão
(atual, futura ou desaturação).
Previsão de População
Previsão de População
Previsão de População
O método aritmético pressupõe uma taxa de
crescimento constante para os anos que se
seguem, a
conhecidos.
partir de dados populacionais
Admite que a população varie
linearmente com o tempo e pode ser utilizado
para a previsão de um período pequeno de 1 a 5
anos. Para previsão por período muito longo,
torna-se acentuada a discrepância com a
realidade histórica, uma vez que o crescimento é
pressuposto ilimitado.
Previsão de População
O método geométrico considera o crescimento
populacional função da população de cada
instante e também é utilizado para estimativas
de menorprazo.
No método da curva logística o crescimento
populacional segue uma relação que estabelece
uma curva em forma de S. A população tende
assintoticamente a um valor de saturação.
Previsão de População
Variações de Consumo
Em um sistema de abastecimento de água, a
quantidade de água consumida
continuamente em função do tempo,
varia
das
população,condições climáticas, hábitos da 
etc.
Normalmente, o consumo doméstico apresenta
uma grande variação, enquanto que para o
consumo industrial a variação é menor. Quanto
aos consumos comercial e público, a variação
de consumo situa-se em uma posição
intermediária.
Variações de Consumo
Dentre as diversas variações no consumo de
água, os mais importantes para o
dimensionamento e operação dos sistemas de
abastecimento de água são as variações diárias
e horárias, os quais são apresentados a seguir,
com maiores detalhes.
A relação entre o maior consumo diário
verificado no período de um ano e o consumo
médio diário neste mesmo período,
considerando-se sempre as mesmas ligações,
fornece o coeficiente do dia de maior consumo
(K1), ou seja:
Variações de Consumo
Valor típico 1,2
Variações de Consumo
Valor típico 1,5
Vazões de Projeto
ETA86400
Q1= ( K1.P.q +Qesp ).C
Q2 = ( K1.P.q +Qesp )
• Captação
• Elevatória
• Adutora
• ETA
• Reservatório
• Reservatório
• Rede 86400
Q3 = ( K1.K2.P.q +Qesp )
ETA
Q1= ( K1.P.q +Qesp ).C
3600xh f
K1.P.q
+Qesp )Q2 =(
3600xh f
Q3= ( K1.K2.P.q +Qesp )
86400
3600xh f
Vazões de Projeto
Vazões de Projeto - Exercício
População = 100000 hab; Vazão indústria = 25 l/s; q =200
l/hab.dia
Consumo de ETA 3%; k1 = 1,2 e k2 = 1,5
ETA
86400
Q1= ( K1.P.q +Qesp ).C
86400
Q2 = ( K1.P.q +Qesp )
86400
Q3 = ( K1.K2.P.q +Qesp )
Vazões de Projeto - Exercício
1) Calcular a população da cidade de Rolim de Moura para
o ano de Utilizando os métodos de previsão2026 e 2036.
populacional.
a) Aritmético
b) Geométrico
2) Calcular as vazões de dimensionamento do sistema de
abastecimento de água, para atender a população de
Rolim de Moura no ano de 2036. Considere vazão
específica industrial (30 L/s), consumo per capta = 180
L/hab/d, perda em ETA de 4 %, k1 = 1,2 e k2 = 1,5.
Dados de censo: (2000 – 38450; 2014 –55810)
Considerar 20 horas de funcionamento.
Adutoras
Adutoras
Adutoras são canalizações dos sistemas de
abastecimento de água que conduzem a água
para as unidades que precedem a rede de
distribuição.
Elas interligam captação, estação de tratamento
e reservatórios e não distribuem a água aos
consumidores. Dependendo do sistema há
casos em que partem ramificações da adutora
principal (subadutoras), para levar água a
outros pontos do sistema.
Classificação das Adutoras
A Figura apresenta a localização de adutoras
em um sistema de abastecimento de água.
Adutoras
Adutoras
As adutoras por gravidade são aquelas que
transportam a água de uma cota mais elevada para
a cota mais baixa.
A adução por gravidade pode ser feita em: 
Conduto Forçado: a água está sob pressão maior 
que aatmosférica.
Conduto Livre: a água permanece sob pressão
atmosférica.
As adutoras por recalque transportam a água de
um ponto a outro com cota mais elevada, através
de estaçõeselevatórias.
As adutoras mistas se compõem por recalque e de
trechos porgravidade.
Adutoras por Gravidade
Conduto Forçado
Adutoras por Gravidade
Adutora com trechos livres e forçados
Adutoras por Recalque
Adutora por recalque simples
Adutoras por Recalque
Adutora por recalque duplo
Adutoras por Recalque
Trecho com recalque e gravidade
Vazão de Dimensionamento
Para o cálculo da vazão de dimensionamento
das adutoras é necessário conhecer os seguintes
fatores intervenientes:
• Horizonte deprojeto;
• Vazão deadução;
• Período de funcionamento da adução.
Vazão de Dimensionamento
A vazão de adução é estabelecida em função da
população a ser abastecida, da cota per capita,
dos coeficientes de variação das vazões e do
número de horas de funcionamento.
Também, 
dependem
as vazões de dimensionamento 
da sua posição em relação ao
sistema de abastecimento de água. As vazões a
serem veiculadas nas adutoras de um sistema
de abastecimento de água, podem ser
calculadas da seguinteforma:
Vazão de Dimensionamento
Vazão de Dimensionamento
Para o cálculo da vazão de adução do item
anterior, considerou-se
h/dia. Entretanto, se
um período de 24 
for considerado um
período menor, a vazão deverá ser maior.
Aduções por gravidade podem chegar a um
período diário de 24 horas, o que geralmente
não acontece em aduções por recalque, onde
normalmente se utiliza o período de
bombeamento diário de 16 a 20 horas, devido à
necessidade de manutenção das equipamentos
eletromecânicos, falta de energia elétrica,etc.
Vazão de Dimensionamento
Outro aspecto que pode ser considerado para
definir o período de adução é o bombeamento fora
do horário de ponta, do sistema elétrico, que
poderá diminuiros custos com energia elétrica.
Corresponde ao horário de ponta, o período de três
horas contínuas a ser estabelecido pela
concessionária de energia elétrica compreendido
entre 17:00 e 22:00 horas, de segunda a sexta-feira.
A fixação do período de funcionamento da adução
deve ser definida em função do dimensionamento
hidráulico.
Hidráulica de Adutoras
De um modo geral, para o dimensionamento
das adutoras considera-se o escoamento em
regime permanente euniforme.
Hidráulica de Adutoras
Conhecendo a trajetória do líquido, pode-se definir:
Hidráulica de Adutoras
A equação da continuidade é decorrente da lei
de conservação de massa. Aplicando-se esse
conceito entre duas seções indicadas nas
figuras da próxima pg., de um conduto livre ou
forçado, tem-se:
Hidráulica de Adutoras
Escoamento em condutosLivres
Fórmula deManning
Fórmula de Hazen-Williams
Escoamento em condutosForçados
Escoamento em condutosForçados
Escoamento em condutosForçados
Fórmula Universal
Escoamento em condutosForçados
O valor de f varia em função do número de
Reynolds (R), rugosidade e dimensões da
tubulação e de outros fatores. Portanto, f =
F(R, K/D), onde K/D é a rugosidade relativa.
Escoamento em condutosForçados
Escoamento em condutosForçados
Escoamento em condutosForçados
Exemplo1
Exemplo 1
Exemplo 2
Exemplo 3
Traçado da adutora
Uma vez definido o esquema geral do sistema
de abastecimento de água, com a posição das
diversas unidades em planta, deverá ser feito o
traçado da adutora, que normalmente é função
das características topográficas do terreno.
Entretanto, outros aspectos devem ser
considerados para o traçado da adutora, tais
como: a influência do plano de carga e da linha
piezométrica; localização e perfil da adutora;
faixas de servidão ou desapropriação para a
implantação e operação das adutoras.
Traçado da adutora
As adutoras por gravidade podem estar
totalmente abaixo, coincidentes ou acima, em
alguns pontos, do plano de carga e da linha
piezométrica.
Portanto, podem ser consideradas dois planos
de carga: o absoluto, em que se considera a
pressão atmosférica, e o efetivo, referente ao
nível de montante. Em correspondência, são
consideradas a linha de carga absoluta e a linha
de cargaefetiva.
Traçado da adutora
Traçado da adutora
Adutora localizada abaixo da linha piezométricas
efetiva em toda a sua extensão
Para uma adutora por gravidade, que liga dois
reservatórios mantidos em níveis constantes,
suficientemente longas para que se possam desprezar
as perdas localizadas, com comprimento (L), diâmetro
(D) e sem alteração do material da tubulação, 
apresenta o esquema piezométrico conforme a Figura.
Traçado da adutora
Traçado da adutora
Como a velocidade média de escoamento encontra-se
em torno de 1 a 2 m/s, o que significa que a carga
cinética se situa entre 0,05 a 0,20 m, valores bem
menores que as outras formas de energia, de modo
que admite-se a coincidência das linhas de carga e
piezométrica, uma vez que a carga cinética pode ser
desprezada.
A adutora encontra-se na sua totalidade abaixo da
linha de carga efetiva (linha piezométrica efetiva), de
modo que as seções da adutora estão submetidas a
uma carga de pressão positiva. Nesta condição, a perda
de carga total é igual ao desnível geométrico
correspondente à diferença de cotas das superfícies
livres dos reservatórios.
Traçado da adutora
a linha piezométricaTubulação coincide com
efetiva
Neste caso, o escoamento será em conduto livre. É
recomendável que em situações reais, sejam
projetadas as adutoras segundo esta posição, ou
quando em conduto forçado, na posição anterior, pois
se a tubulação cortar a linha piezométrica efetiva as
condições de funcionamento não serão satisfatórias.
Traçado da adutora
Tubulação acima da linha piezométrica efetiva,
porém abaixo da linha piezométricaabsoluta
A Figura abaixo apresenta a situação em que trechos
da tubulação localizam-se 
piezométrica efetiva, porém
acima 
abaixo
da linha
da linha
piezométrica absoluta. Neste caso, estando a adutora
previamente cheia, o escoamento deverá acontecer em
condições normais, sob a carga Δh. Entretanto, como a
linha piezométrica corta a adutora entre os pontos A e
B, a carga de pressão absoluta, nesse trecho é inferior a
pressão atmosférica local.
Em virtude dessa pressão negativa, o escoamento
torna-se irregular, pois nesse trecho há um acumulo
de ar com formação de bolsas de ar e consequente
de escoamento. Nessasdiminuição
condições,
da vazão
não é recomendável a instalação de
ventosas, pois entraria mais ar por elas, sendo
necessária equipamentos ou outros meios para extrair
o ar.
Traçado da adutora
Traçado da adutora
Traçado da adutora
Tubulação corta a linha piezométrica efetiva e o
plano de carga efetivo, mas fica abaixo da linha
piezométrica absoluta
A Figura apresenta a situação em que a tubulação
corta a linha piezométrica efetiva e o plano de carga
efetivo, entretanto, fica abaixo da linha piezométrica
absoluta. Conforme se observa na Figura, trata-se de
um sifão funcionando em condições precárias,
exigindo escorva sempre que entrarar na tubulação.
Traçado da adutora
Traçado da adutora
O traçado da adutora deve levar em
consideração:
• Presença de vias e terrenos públicos, áreas de 
proteção ambiental;
• Planta e perfil do terreno(topografia);
• Tipo de solo, rochas, várzeas,etc.;
• Interferências e travessias (rodovias,
ferrovias, rios, etc.);
• Material da tubulação, ventosas, descargas,
blocos de ancoragem, proteção contra
corrosão;
Traçado da adutora
• São favoráveis traçados que apresentem trechos
ascendentes longos com pequena declividade
(>0,2%), seguido de trechos descendentes
curtos, com maior declividade(>0,3%);
• Quando a inclinação do conduto for superior a
25%, há necessidade de se utilizar blocos de
ancoragem para estabilidade do conduto (varia
com o material e tipode junta...);
• A linha piezométrica da adutora em regime
permanente deve situar-se, em quaisquer
condições de operação, sempre acima da geratriz
superior doconduto.
Traçado da adutora
Recomendações para o estudodo
diâmetro econômico daadutora
• Pré-dimensionamento do diâmetro (dentro da
faixa usual de velocidades ou perda de carga) e
avaliação de alternativas considerando a vazão
de projeto, o comprimento da adutora, o
desnível geométrico, o material da tubulação;
• Análise econômica através do critério do valor
presente;
• Consideração de todos os custos não comuns:
tubulação, montagem, escavação e reaterro,
equipamentos, energiaelétrica;
• As obras e custos comuns não necessitam ser
considerados
Recomendações para o estudodo
diâmetro econômico da adutora
Aspectos que devem serconsiderados
na escolha
• Não ser prejudicial à qualidade da água;
o tempo• Alteração da rugosidade com
(incrustação, etc.);
• Estanqueidade;
• Resistência química emecânica;
• Resistência a pressão da água (estática,
dinâmica, transitórios);
tubulação, mas• Economia (não só custo da
instalação, aspectos construtivos, necessidade
de proteção a corrosão, manutenção,etc.);
Principais materiais
Tubulação de Aço
Vantagens
• Alta resistência às pressões internas e externas;
• Estanqueidade(com junta soldada);
• Vários diâmetros e tipos de juntas;
• Competitivo principalmente em maiores
diâmetros e pressões;
Tubulação de Aço
Desvantagens
• Pouca resistência à corrosão externa;
• Precauções para transporte e armazenamento
• Cuidados com a dilatação térmica;
• Dimensionamento das paredes dos tubos
quanto ao colapso;
Tubulação de Aço
Tubulação de Aço
Tubulação de Ferro Fundido Dúctil
• Diâmetros: 16 opções de 50 a 1200 mm
• Comprimento: 6 a 8 m
• Classes: K-9, K-7 e 1 Mpa
• Revestimento interno com argamassa de cimento
• Revestimento
betuminosa
• Tipos de juntas:
• Elástica
• Elástica travada
• Mecânica
• Flanges
Tubulação de Ferro Fundido Dúctil
Tubulação de Polietileno
• Diâmetros: 30 opções de 16 a 1600 mm
• Comprimento: limitado pelo transporte, até centenas de 
metros sem juntas (emissários submarinos)
• Classes: 8 opções de 32 a 250 mca
• Sem revestimento interno ou externo
• Leve e flexível
• Estanqueidade
• Resistência química
• Resistência a abrasão
• Menor rugosidade
• Baixa celeridade (transitórios)
• Principais juntas em adutoras:
➢ Solda termoplástica (topo)
➢ Flanges
Operação das Adutoras
Condições operacionais:
• Condição normal: condição prevista no projeto
como manobra de válvulas, enchimento e
esvaziamento da adutora, partida e parada do
bombeamento, etc.
– Regime permanente
– Transiente
• Condição emergencial: falha operacional de
dispositivos
• Condição catastrófica: acidente operacional com
riscos a vida e/ou danos excepcionais como o a
ruptura em um ponto baixo
Enchimento de Adutoras
Entrada de Arem Adutoras
Bloqueio deAdutoras
Ventosas em Adutoras
Bloco de Ancoragem
Bloco de Ancoragem
Travessias enterradasem cursod’água
Travessias aéreas em cursod’água
Travessias aéreas em cursod’água
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Saneamento, Tratamento e 
Abastecimento de Água e 
Esgoto
Eng. Denis William Mamoni
Gradeamento e Desarenador
Gradeamento
• É um dispositivo para captações de águas de superfície para reter
materiais flutuantes ou em suspensão de maiores dimensões .
• Grades são constituídas por barras paralelas e destinam-se a impedir
a passagem de materiais grosseiros.
• Se dividem em grades grosseiras e grades finas.
• Podem ser de limpeza manual ou mecanizada.
• A NBR 12.213 (ABNT, 1992) fornece todas as orientações para o
• dimensionamento destes dispositivos.
Gradeamento
• Grade grosseira: destinada à retenção de material de dimensões superiores a 7,5
cm (cursos de água sujeitos a regime torrencial ). O espaçamento entre as barras
paralelas é de 7,5 cm a 15 cm.
• Grade fina: é utilizada para a retenção de material de dimensões inferiores a 7,5
cm. A distância entre as suas barras paralelas varia entre 2 cm e 4 cm.
• Espessuras das barras: 
• Quanto maior a altura da grade, maior deve ser sua espessura, para 
• conferir-lhe maior rigidez .
Quanto a forma de limpeza
• Os equipamentos de limpeza mecanizada, pelo seu elevado custo, são 
restritos às captações de grandes vazões (> 1 m3/s).
Dimensionamento
onde
• = vazão em m³/s
• = velocidade em m/s
• = área m²
• Área das aberturas da grade: 
Em relação ao NAmín deve ser igual ou superior a 1,7 cm² para cada litro 
por minuto de vazão captada. A velocidade resultante deve ser igual ou inferior a 
10 cm/s. 
para acha a área útil onde:
• = área útil em cm²
• = vazão em l/min
Dimensionamento
஺௨
ு௠௜௡
para acha a largura util: onde:
• = largura útil em metros
• = área útil em m²
• = altura mínima da lamina d’gua em metros
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para achar o numero mínimo de barras onde:
• = número de barras
• = largura útil em metros
• = espaçamento entre as barras em metros
Dimensionamento
para calcular a largura total da grade onde:
• = largura total em metros
• = quantidade de barras
• = espessura da barra em metros
• = espaçamento entre as barras.
Dimensionamento
• Perda de carga: 
• É calculada pela fórmula das perdas de cargas localizadas 
considerando como obstruída 50% da seção de passagem.
onde:
= perda de carga, em m;
= aceleração da gravidade em m/s²
= coeficiente de perda de carga.
velocidade em m/s
• A velocidade para este caso se dá pela formula abaixo considerando 
50% de obstrução:
onde:
= velocidade em m/s
= vazão em m³/s
= largura total em metros
= altura mínima da lamina d’agua
Dimensionamento
• Coeficiente de perda de carga (k) é dado por:
onde
= coeficiente adimensional, em função da forma da barra
= espessura das barras;
= distancia livre entre barras;
= ângulo da grade em relação à horizontal
Exercicio
• Dimensionar uma grade para captação de 20 l/s num ribeirão, utilizando 
caixa de tomada . O manancial apresenta regime de escoamento torrencial 
em períodos de chuva, com transporte de só lidos flutuantes de grandes 
dimensões. As alturas das lâminas d’água mínima e máxima do ribeirão 
sobre a laje de fundo da caixa de tomada (coloca da 0, 40 m a cima do leito 
do curso d’água) são, respectivamente, de 0,30 m e 1, 20 m. Visto que o 
manancial apresenta regime de escoamento torrencial com o transporte de 
sólidos flutuantes de grandes dimensões, e considerando esta baixa vazão , 
será a dotada uma grade do tipo grosseira de limpeza manual. Suas barras 
terão espessura (s) de 3/8” (0,95 cm), espaçamento b de 10 cm e inclinação 
horizontal de 70⁰. As barras terão seção circular, e de aço carbono.
Desarenador
• É um dispositivo de retenção de areia onde possui baixa velocidade 
permitindo o processo de decantação e sedimentação.
Recomendações da NBR 12.213
• Deve ser instalada entre a tomada de água e a adutora
• Devem existir no mínimo dois – um de reserva (cada um com 
capacidade para vazão total)
• Pode ser Dispensado quando se comprovar que o transporte de 
sólidos sedimentáveis não é prejudicial ao sistema
• Devem ser dimensionados para sedimentação de partículas de areia 
com Vs ≥ 0,021 m/s (para reterem partículas de d ≥ 0,2 mm)
• A velocidade de escoamento horizontal deve ser Vh ≤ 0,30 m/s
• Relação comprimento/largura C/L ≥ 3
Recomendações da NBR 12.213
• Na prática, devido a turbulência que ocorre na caixa de areia 
(prejudicial à sedimentação), costuma-se aumentar em 50%) o valor 
do seu comprimento.
• E a tomada de agua deve ficar, no mínimo, a 0,30 m acima do fundo 
do curso de água.
Dimensionamento
Dimensionamento
A altura do desarenador é dado por:
onde:
• = altura útil do desarenador
• = altura da lamina d’agua
• = altura do nível do terreno
• = altura da mureta de proteção de 0,3 m
• Comprimento do desarenador é dado por:
• ொ
௩௦ ௫ ௕
Dimensionamento
Comprimento do desarenador é dado por:
ொ
௩௦ ௫ ௕
onde:
• = comprimento em metros
• = vazão em m³/s
• = velocidade de escoamento em m/s
• É necessário lembrar de adicionar o coeficiente de 50% no comprimento 
do desarenador. E o comprimento deve ser pelo menos 3 vezes a largura do 
desarenador.
Dimensionamento
É necessário verificar a velocidade de arraste horizontal dado 
pela formula:
onde:
• = velocidade horizontal e não deve ultrapassar 0,3 m/s
• em m³/s
• = largura em metros
• = altura em metros
Exercicio 1
• Dimensionar um desarenador para Q = 0,02 m³/s a ser construído
anexo à captação de água de um ribeirão. No ponto de captação, o
NA mínimo é de 0,95 m em relação ao leito e o nível do terreno do
local onde será construído o desarenador está a 1,25 m acima do
nível mínimo do rio. Considere que a menor partícula a ser removida
é areia fina (d = 0,2 mm).
Exercicio 2
• Dimensionar os dispositivos da caixa de tomada (grade e 
desarenador) para uma vazão Q1 onde a cidade a ser abastecida 
possui 50.000 habitantes e um consumo diário de 100 l/h.dia e o 
consumo da ETA é de 3%. O manancial de captação possui o NAmin e 
NAmax em relação ao leito do rio em 0,80 e 1,70 metros 
respectivamente e o nível do terreno está a 1,40 metros acima em 
relação ao NAmin. Considere que a menor partícula a ser removida é 
areia fina (d = 0,2 mm). Considere também uma grade grosseira com 
0,95cm de espessura e 10cm de espaçamento e 60⁰ com barras de 
seção circular em aço carbono com limpeza manual.
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Saneamento, Tratamento e 
Abastecimento de Água e 
Esgoto
Eng. Denis William Mamoni
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
Tendo em vista a economia de energia,
facilidade de operação, manutenção e
segurança, seria desejável que os
escoamentos fossem inteiramente por
os
locais a serem atendidos estão em pontos
altos ou muito afastados das fontes de
abastecimento de água.
gravidade. Contudo, algumas vezes,
Sistemas Elevatórios
Deste modo, as elevatórias
na captação,
tornam-se
adução,essenciais
tratamento e rede de distribuição de água,
para conduzir o líquido a cotas mais
elevadas, ou para aumentar a capacidade
de adução do sistema.
Sistemas Elevatórios
Um sistema de recalque ou elevatório é então o
conjunto de tubulações, acessórios, bombas e
motores necessário para transportar uma certa
vazão de água ou qualquer outro líquido de um
reservatório inferior R1, na cota Z1, para outro
reservatório superior R2, na cota Z2 > Z1.
Nos casos mais comuns de sistemas de
abastecimentode água, ambos os
reservatórios estão abertos para a atmosfera e com
níveis constantes, o que permite tratar o
escoamento como permanente.
Sistemas Elevatórios
Em sistemas elevatórios, a energia a ser
cedida ao escoamento, expressa em
metros de coluna do líquido, é igual ao
desnível topográfico entre os
reservatórios, acrescida de todas as perdas
de carga, distribuídas e localizadas nas
canalizações de sucção e recalque.
Sistemas Elevatórios
As elevatórias de sistemas de abastecimento
de água, quando destinadas a conduzir águas
não tratadas, denominam-se elevatórias de
água bruta. Caso contrário, são denominadas
de elevatórias de água tratada e normalmente
são instaladas após as estações de tratamento
de água para o bombeamento do líquido até
os reservatórios.
Podem também estar entre reservatórios, ou
ainda, em algum trecho da rede de
distribuição de água, e neste caso são mais
conhecidas por boosters.
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
1) a válvula de pé com crivo é uma válvula
de retenção que se instala na extremidade
inferior da tubulação de sucção, quando a
bomba está localizada acima do nível de
água do poço de sucção, com o objetivo de
impedir o retorno do líquido quando a
bomba para de funcionar. O crivo que
vem acoplado à válvula tem a finalidade
de impedir a entrada de partículas sólidas
no interior da bomba;
Sistemas Elevatórios
2) a redução excêntrica é a peça que se
adapta à tubulação de sucção, geralmente
de maior diâmetro, à entrada da bomba,
de menor diâmetro. A excentricidade
exigida nesta peça tem a finalidade de
evitar o acúmulo de bolhas de ar na seção
de entrada da bomba;
Sistemas Elevatórios
3)a ampliação concêntrica é a peça de
adaptação da tubulação de recalque,
geralmente de maior diâmetro, à saída da
bomba, de menordiâmetro;
4)a válvula de retenção destina-se à
proteção da bomba contra o retorno da
água e à manutenção da coluna líquida,
porocasião da parada do motor;
Sistemas Elevatórios
5)a válvula ou registro é um aparelho que
deve ser instalado logo a seguir da válvula de
retenção, visando a manutenção desta, bem
como o controle da vazão;
6) a bomba é o equipamento destinado a
transformar a energia mecânica que recebe do
motor em energia 
de pressão 
a respeito
hidráulica, sob forma
Mais
serão
cinética,
detalhes
ou de
desse
posição.
assunto
apresentados a partir do item seguinte;
Sistemas Elevatórios
7) o motor de acionamento tem a
finalidade de fornecer energia mecânica
às bombas. A fonte de energia dos
motores é elétrica, normalmente, todavia,
devido à ausência ou falta de eletricidade,
motores movidos a diesel ou gasolina são
também 
especiais, 
oriundas
utilizados. Em situações 
de energia,
roda d'água e
outras fontes
de cata-vento,
célula solar podem tornar-se 
economicamente factíveis.
técnica
Sistemas Elevatórios
Quando o eixo da bomba está acima do nível
de água, como na instalação mostrada na
Figura anterior, a bomba é dita de sucção
positiva. No caso contrário, a sucção é
negativa e diz-se que a bomba está afogada. A
bomba mostrada a seguirestá nessa situação.
Nas instalações elevatórias de sucção negativa
a válvula de pé e a excentricidade da redução
tornam-se desnecessárias, dando lugar apenas
ao crivo, uma vez que a tubulação de sucção é
mantida cheia, por se encontrar abaixo do
nível de água.
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
Sistemas Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Seleção de Conjuntos Elevatórios
Exercício
Considere um sistema de bombeamento como o da figura, no qual um
conjunto elevatório, com rendimento de 75%, recalca uma vazão de 15
L/s de água, do reservatório montante, com nível d’agua na cota 150,00
m, para o reservatório de jusante, com nível d’agua na cota 200,00 m.
As perdas de carga totais na tubulação montante (sucção) e de jusante
(recalque) são, respectivamente, ΔHm=0,56 m e ΔHj= 17,92m. Os
diâmetros das tubulações de sucção e recalque são, respectivamente 0,15
m e 0,10 m. O eixo da bomba está na cota geométrica de 151,50.
Determine: a) as cotas da linha de energia nas seções de entrada e saída
da bomba; b) as cargas de pressão disponíveis no centro dessas seções;
c) a altura total de elevação e a potencia fornecida pela bomba; d)
esboce a linha de energia.
Exercício Enade Engenharia Civil GRUPO I - 2008, Questão 41
Dados:
• o rendimento do grupo motor-bomba é 0,8;
• a vazão a ser recalcada é de 0,5 l/s do reservatório inferior até o
reservatório superior, conforme a figura;
• a perda de carga total para a sucção é 0,85 m;
• a perda de carga total para o recalque é 2,30 m;
• 𝑃𝑃 = 1000 𝑄𝑄 𝐻𝐻𝐻𝐻
75𝜂𝜂
onde:
𝑃𝑃= potencia (CV), Q= vazão (m³/s), Hm = altura manométrica (m), 𝜂𝜂=
rendimento do grupo motor-bomba.
Qual a menor potencia, em CV, do motor comercial que deve ser
especificado para esse caso?
(A)¼ (B) 1/3 (C) ½ (D) ¾ (E) 1
Exercício Prático
Dimensionar uma bomba que abastece o reservatório superior de um
edifício de 15 andares, onde possui 4 apartamentos por andar e 3
dormitórios por apartamento.
Dados:
Consumo per capito 200 l/dia;
2 pessoas por dormitório;
Funcionamento da bomba: 1,5 horas, 3 vezes ao dia;
Caço galvanizado = 125.
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