Disciplina: Sistema de Água

Apresentação em tema: "Disciplina: Sistema de Água"— Transcrição da apresentação:

1 Disciplina: Sistema de Água
UNIR - Universidade Federal de Rondônia Departamento de Engenharia Engenharia Ambiental Disciplina: Sistema de Água Sistemas de Abastecimento de Água: Partes constituintes e Gestão Prof. Marcelo Melo Barroso

2 ÁGUA: LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
LEI 6938/81 Política Nacional do Meio Ambiente LEI 9433/97 Lei dos Recursos Hídricos LEI n° /07: Lei do Saneamento Básico PORTARIA MS 518/2004 Parâmetros RESOLUÇÃO CONAMA 357 Projetos ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas Certificações Séries ISO 9000, 14000, 8008

3 LEI DO SANEAMENTO. Lei 11445/2007 Art. 3º SANEAMENTO BÁSICO Conjunto de serviços, infra-estruturas e instalações operacionais de: abastecimento de água potável: constituído pelas atividades, infra-estruturas e instalações, desde captação até as ligações prediais e respectivos instrumentos de medição; b) esgotamento sanitário: coleta, transporte, tratamento e disposição final adequados dos esgotos sanitários, desde as ligações prediais até o seu lançamento final no meio ambiente; c) limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos: ...coleta, transporte, transbordo, tratamento e destino final do lixo doméstico e do lixo originário da varrição e limpeza de logradouros e vias públicas; d) drenagem e manejo das águas pluviais urbanas: ...drenagem urbana de águas pluviais, de transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias, tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas;

4 Administração de Serviços de Saneamento
ABASTECIMENTO DE ÁGUA SISTEMAS DE ESGOTOS SANITÁRIOS RESÍDUOS SÓLIDOS DRENAGEM URBANA

5 DEFINIÇÕES SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA: Os sistemas de abastecimento de água constituem-se em obras de engenharia que, além de objetivarem assegurar a necessidade básica pela água e prover parte da infra-estrutura das cidades, visam prioritariamente superar os riscos à saúde impostos pela água.

6 SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
PRODUTOS QUÍMICOS RESÍDUOS RESERVAÇÃO DISTRIBUIÇÃO MEDIÇÃO QUALIDADE DO PRODUTO MANANCIAL TRANSPORTE DE ÁGUA BRUTA ENERGIA ACESSO TRATAMENTO DE ÁGUA “INDÚSTRIA DA ÁGUA”

7 INDÚSTRIA DA ÁGUA CONTROLE DE QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA (ÁGUA BRUTA)
CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA CONSUMO DE PRODUTOS QUÍMICOS OPERAÇÕES E PROCESSOS (Tecnologia) GERAÇÃO DE RESÍDUOS, “PERDAS” CONTROLE DE QUALIDADE DO PRODUTO (ÁGUA TRATADA) RECURSOS HUMANOS DISTRIBUIÇÃO (LOGÍSTICA)

8 VISÃO GERENCIAL DE SISTEMAS DE ÁGUA
Proteção dos Mananciais Matéria Prima Produtos Químicos Insumos Qualidade do Produto ETA Distribuição Portaria 518/2004 Apoio Legislação Resolução CONAMA 375 Resíduos Gerente Engenheiro Ambiental Fonte: Adaptado de Parsekian (1998)

9 Gerenciamento CAPACIDADE DE BUSCAR SOLUÇÕES DE QUALIDADE
ACOMPANHAR ACONTECIMENTOS CONHECER TECNICAMENTE

10 Partes de Um Sistema de Abastecimento de Água
Sistema Produtor/ETAs Captação Mananciais Reservatórios de Distribuição Rede de Distribuição Fonte:

11 Concepção de Sistema de Abastecimento de Água
Caracterização da área de estudo Caracterização física Uso e ocupação do solo Aspectos sociais e econômicos Infra-estrutura Análise do sistema existente (estudos e planos) Estudos demográficos Estudos de mananciais Demanda de água (residencial, comercial, pública, indústrial e especial) Estudo de demanda Cálculo de demanda média e máxima diária e horária Equilíbrio oferta x procura Estudos dos Impactos Ambientais (Licenciamento Ambiental)

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14 Exemplo de Estudo de Concepção: Município de Franca - SP

15 Exemplo de Estudo de Concepção: Município de Franca - SP

16 MANANCIAIS (Matéria Prima)

17 MANANCIAIS (Matéria Prima)
ÁGUAS SUPERFICIAIS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA DESSALINIZAÇÃO REUSO DE ÁGUA

18 VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E DOSAGENS DE PRODUTOS QUÍMICOS
MANANCIAIS (Matéria Prima) VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E DOSAGENS DE PRODUTOS QUÍMICOS Situação ideal

19 VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E CUSTO OPERACIONAL

20 VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E QUALIDADE DO PRODUTO

21 CAPTAÇÃO E ADUÇÃO FONTE EXCENCIAL QUALIDADE QUANTIDADE PROTEÇÃO ACESSO
ENERGIA DISTÂNCIA

22 Adução – Conceitos Adutoras de Águas  Canalizações que promovem o transporte da água para as unidades que precedem a rede de distribuição Sem derivações para consumidores Dependendo do sistema, existem ramificações (subadutoras), para levar água a outros pontos do sistema Características:

23 Adução – Classificação
Quanto à natureza da água transportada Adutora de Água Tratada Estação Elevatória AT Adução AT Reservação Distribuição Ligações Prediais Adutora de Água Bruta Captação Adução AB Estação Tratamento de Água Manancial Estação Elevatória AB

24 Adutora de Água Bruta ETA Adutora de Água Tratada

25 Produção de água potável
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA: ETA

26 TRATAMENTO DE ÁGUA: ETAs
Água e Partículas Remoção de Partículas Físicas Químicas Bacteriológicas

27 Decantação

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29 SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA
PQ + Energia Insumos INDÚSTRIA Matéria-prima Produto ETA Água Bruta Água Tratada Rejeitos Lodo + ALAF

30 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA -ETA Convencional de Ciclo Completo-
Mistura Rápida Lenta Filtros Decantador Lodo dos Decantadores Água de Lavagem dos Filtros resíduos água Auxiliar Al2(SO4)3 Cal Cloro produtos químicos

31 TRANSPORTE, DISTRIBUIÇÃO E USO

32 Distribuição Geográfica
ABASTECIMENTO DE ÁGUA Projeções Demográficas: Total da População e Distribuição Geográfica • Evolução dos Consumos per Capita K1, coeficiente do dia de maior consumo ~ 1,20 K2, coeficiente da hora de maior consumo do dia de maior consumo ~ 1,50 • Malhas das Redes Principais de Adutoras e Redes Primárias • Variação e Setorização.

33 CONSUMO Consumo de água em residências, Yoshimoto e Silva (2001):
Consumo per capta de 150 a 200 l/hab.dia 30,9% descarga de bacia sanitária 26,7% banhos 30,0% pia de cozinha 12,4% outros usos (bebidas, lavagem de roupas, jardins, carros) • Consumo de água em estabelecimentos industriais Estabelecimento Unidade Consumo (l/dia) Indústria-uso sanitário operário 70 Matadouro-animais grande porte Cabeça abatida 2000* Matadouro-pequeno porte 150 Laticínio Kg de produto 1 – 5 Curtumes Kg de couro 50 – 60 Fábrica de papel Kg de papel Fonte: Yassuda e Nogami (1976), Dacach (1979) * CETESB (2002)

34 CONTROLE E REDUÇÃO DE PERDAS
INSTALAÇÕES PREDIAIS LIGAÇÕES PREDIAIS RESERVATÓRIOS ETAs Rede de distribuição Material Custos Mão de obra

35 Gestão de Sistemas de Abastecimento de Água: Aspectos e tendências
Modelos de Gestão de Serviços de Saneamento Plano de Segurança da água: Avaliação de risco Uso de Indicadores de Desempenho Inovação Tecnológica Gestão de Recursos Humanos Gestão da Informação e do Conhecimento

36 Modelos de Gestão de Sistemas de Abastecimento de Água
Modelo centralizado ou administração direta prestado diretamente pela Prefeitura Municipal, por meio de secretaria, departamento ou repartição da administração direta Não há autonomia financeira ou patrimonial, “caixa único”. Modelo descentralizado ou por administração indireta autarquias municipais, SAAE (Serviço Autônomo de Águas e Esgoto). “são pessoas jurídicas de Direito Público, de natureza meramente administrativa, criadas por lei específica, para a realização de atividades, obras ou serviços descentralizados da entidade estatal que as criou (...), mas sem subordinação hierárquica, sujeitas apenas ao controle finalístico de sua administração e da conduta de seus dirigentes”. podem ser administrados pela Fundação Nacional de Saúde FUNASA.

37 Modelos de Gestão de Sistemas de Abastecimento de Água
Modelo descentralizado – companhias estaduais personalidade jurídica de direito privado com a finalidade de exploração de atividade econômica ou de prestação de serviço público. atuação nos municípios é regulada por contratos de concessão. Gestão associada ≠ prestação regionalizada de serviços associação voluntária de entes federados, por convênio de cooperação ou consórcio público, Lei do Saneamento /2007 único prestador do serviço para vários municípios, contíguos ou não. Experiência Ariquemes

38 Plano de Segurança da Água

39 Plano de Segurança da Água
Os Guias da Organização Mundial da Saúde (2004) propõem o estabelecimento de um Plano de Segurança da Água AVALIAÇÃO DO SISTEMA MONITORAMENTO GERENCIAMENTO Fonte: Funasa (2006)

40 Plano de Segurança da Água
O Plano de Segurança da Água Inclui o Conceito de Barreiras Múltiplas TRATAMENTO MANANCIAL DISTRIBUIÇÃO

41 X Plano de Segurança da Água Avaliação de Risco Risco
Perigo X Perigo Risco Dose infectante, Viabilidade, População exposta

42 Adaptado de Stevens et al. (1995)
Planos de Segurança da água Construção do diagrama de fluxo para avaliação de risco: todas as etapas e possibilidades devem ser abordadas Lançamento de esgotos sanitários Atividades agropecuárias Animais silvestres Bacia de captação Captação Reservatórios desprotegidos Biofilmes Recontaminação Tratamento - Algas Rede distribuição Efetividade do tratamento Etapas do tratamento Torneira consumidor Exposição Recontaminação Uso de diferentes fontes Consumo Risco DI, viabilidade, infectividade Adaptado de Stevens et al. (1995)

43 Plano de Segurança da Água
Barreiras múltiplas iniciam-se pela proteção da bacia e manancial Ações de preservação e manutenção, como: Limpeza da captação Preservação de matas ciliares Tratamento de Esgotos Educação Ambiental MANANCIAL MANANCIAL

44 Plano de Segurança da Água
Barreiras múltiplas continuam pelas boas práticas de tratamento da água Operação eficiente Testes de Laboratório Qualidade dos Produtos Treinamento Operadores TRATAMENTO

45 Plano de Segurança da Água Barreiras múltiplas continuam pela adequada
distribuição da água Integridade da rede Regularidade Manutenção da pressão Limpeza das redes DISTRIBUIÇÃO

46 Indicadores de desempenho para gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água

47 Uso de indicadores de desempenho para gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
auxiliar análise de dados e tomadas de decisões gera-se uma enormidade de dados, arquivados e esquecidos. (apenas usados para verificação de atendimento a normas e requisitos) não são trabalhados com intuito de mensurar e avaliar os sistemas (fins preventivos).

48 Uso de indicadores de desempenho para gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
DEFINIÇÕES DESCRITOR: características significativas para a manutenção e o funcionamento do sistema que permitirão alcançar o padrão de sustentabilidade idealizado. Propositores consideram como necessário para a sustentação e permanência do sistema. INDICADOR: instrumento que permite mensurar as modificações nas características de um sistema, ou seja, os indicadores deverão estabelecer, para um dado período, uma medida da sustentabilidade do sistema. PARÂMETRO: limites idealizados que determina o nível ou a condição em que o sistema deve ser mantido para que seja sustentável.

49 Uso de indicadores de desempenho para gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
DESCRITOR INDICADOR UNIDADE Consumo de energia elétrica consumo de energia/m³ de água bruta Kwh/m³ consumo de energia da água perdida (utilizada em lavagens de filtros e decantadores) / consumo de energia da água distribuída % (Kwh/KWh) Consumo de produtos químicos consumo de produtos/m³ de água tratada Kg/m³ consumo de produtos químicos da água perdida (utilizada em lavagens de filtros e decantadores) / consumo de produtos químicos da água distribuída % (Kg/Kg)  Perdas de água volume de água perdido/volume de água tratado

50 Uso de indicadores de desempenho para gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
ETA 1: Vazão de projeto: 450 L/s Tecnologia de tratamento: ciclo completo Coagulante: Cloreto Férrico ETA 2: Vazão de projeto: 1000 L/s Tecnologia de tratamento: ciclo completo Coagulante: Sulfato Férrico (até 1999) e Cloreto Férrico Possível erro dos dados Potencial de melhoria no processo Fonte: Achon (2005)

51 VARIÁVEL AMBIENTAL EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

52 IMPACTO AMBIENTAL DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Licença Prévia (LP): Fase de planejamento da atividade. Localização e concepção. Licença de Instalação (LI): Após emissão de LP, fase de detalhamento do projeto. Atender exigencias feitas para emissão de LP e autoriza instalação desde que, medidas de controle ambiental e condicionantes aprovadas. Licença de Operação (LO): Após implantação do empreendimento, após verificação das exigências anteriores.

53 Tecnologias de tratamento de água
IMPACTO AMBIENTAL DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Estudo de Tratabilidade: determinaçao da tecnologia de tratamento empregada, tipo de coagulante, condições operacionais da ETA e etc. Filtração Lenta Filtração Direta Ascendente Dupla Filtração Floto-filtração Filtração em multíplas etapas ETA convencional de ciclo completo Tecnologias de tratamento de água

54 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA CONVENCIONAL DE CICLO COMPLETO
Mistura Rápida Lenta Filtros Decantador Lodo dos Decantadores Água de Lavagem dos Filtros resíduos água Auxiliar Al2(SO4)3 Cal Cloro produtos químicos (Floculadores)

55 ETA Convencional de Ciclo Completo
Corte longitudinal Coagulação Filtração Floculação Sedimentação Desinfecção, Fluoretação, Correção pH Lodos Fonte: DVD – Prosab Água, 2007

56 ESTAÇAO DE TRATAMENTO DE ÁGUA ETA Convencional de Ciclo Completo

57 APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA Resíduos de ETAs – Lodo de decantador

58 Lavagem de decantador

59 APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA
Descarga de resíduos de ETA nos rios brasileiros

60 TRATAMENTO FASE LÍQUIDA TRATAMENTO FASE SÓLIDA
FLUXOGRAMA DE PROCESSOS - TRATAMENTO DE ÁGUA COM PRESENÇA DE FERRO DISSOLVIDO POR ADSORÇÃO - PROCESSOS: PRODUÇÃO TRATAMENTO – FASE LÍQUIDA TRATAMENTO – FASE SÓLIDA RESERVAÇÃO Casa de Química TRATAMENTO FASE LÍQUIDA RESERVAÇÃO (existente) Cloro Cal ... Flúor PRODUÇÃO (existente) Adsorção REL Capacidade 50m³ h = 14,40m AAT FILTRO Água de TRATAMENTO FASE SÓLIDA Lavagem de filtro AAB – PPS.1 AAB – PPS.4 Lodo Sólidos desaguados Sedimentador Leito de Drenagem Aterro Sanitário Drenado Outros usos Jardinagem / lavagem de pisos / .... Água Clarificada PPS.1 7 m³/h PPS.4 5 m³/h port - TECNOLOGIAS DE INFRAESTRUTURA URBANA SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E DE ESGOTO - FASES LÍQUIDA E SÓLIDA engenharia ltda

61 . Leituras (cópias): Tsutya. Pág. 9 – 17, 31-34
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