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SA N EA M EN TO , T R AT AM EN TO E AB AS TE C IM EN TO D E ÁG U A E ES G O TO 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:
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