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Sistema de Abastecimento de Água - SAA
João Karlos Locastro contato:
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Sistema de Abastecimento Definição: De acordo com a NBR 12211/92 trata-se de um conjunto de obras, equipamentos e serviços destinados ao abastecimento com a finalidade de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial e outros usos.
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Sistema de Abastecimento Objetivo: Fornecer água em - quantidade; - qualidade; - pressão adequada
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Empresas Fornecedoras • SANEPAR – PR; • SABESP – SP; • SANESUL – MS; • Sistemas Municipais de Abastecimento; • Cobrança Atual
Tratamento/Consumo
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Fatores que afetam o consumo • • • • • • • •
Preço Condições do clima; Hábitos da população; Condições financeiras; Localização da cidade; Métodos de medição; Pressão na rede; Presença de rede de esgoto; - Saneamento I – Aula 2
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Projeto
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Componentes de um SAA • Manancial -Local destinado a retirada de água; -Escolha depende da disponibilidade e da qualidade. • Captação -Equipamentos e instalações para retirada da água; -Captação superficial: gravidade ou bombeamento; -Captação subterrânea: poço tubular - Saneamento I – Aula 2
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Componentes de um SAA • Estação elevatória -Recalque da água para unidade posterior.
• Adução -Canalização para condução de água; -Adutora bruta; -Adutora tratada.
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Componentes de um SAA • Estação de Tratamento de Água (ETA) -Adequar a água aos padrões de potabilidade;
• Componentes da ETA: -Floculadores; -Decantadores; -Filtros.
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Componentes de um SAA • Reservatório -Utilizado para acumular água, atender variações horárias, manter as pressões na rede de distribuição e atender emergências; • Rede de distribuição -Tubulações e acessórios destinados a levar a água do reservatório para locais de consumo.
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Estudo da concepção de um sistema de abastecimento • • • • • • • •
Diagnóstico; Consumidores atendidos; Integração com sistema atual; Método de operação do sistema; Viabilidade econômica; Implantação; Manancial de captação; Vazão de projeto - Saneamento I
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Métodos de estudo demográfico • Método dos componente demográficos • Métodos matemáticos: - Progressão Aritmética; - Progressão Geométrica.
• Método de extrapolação gráfica
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Método do Componente demográfico P P0 ( N M ) ( I E )
P = população em uma data futura; P0 = população inicial; N = número de nascimentos; M = número de óbitos; I = Imigração no período de “To” a “T”; E = Emigração no período de “To” a “T”. - Saneamento I – Aula 2
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Método Aritmético
P P0 r (Tx T 0)
P 2 P1 r T 2 T1
P = população para o ano de projeto; P0 = população atual; r = fator de crescimento; P2 = População censitária do último IBGE; P1 = População censitária do penúltimo IBGE; Tx = Ano de estimativa do projeto; T0 = Data atual; T2 = Ano de realização do último IBGE; T1 = Ano de realização do penúltimo IBGE. - Saneamento I – Aula 2
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Método Geométrico (Tx T 0) P P 0 * (q)^
P2 q ^ P1
1 T 2 T 1
P = população para o ano de projeto; P0 = população atual; q = taxa de crescimento; P2 = População censitária do último IBGE; P1 = População censitária do penúltimo IBGE; Tx = Ano de estimativa do projeto; T0 = Data atual; T2 = Ano de realização do último IBGE; T1 = Ano de realização do penúltimo IBGE. - Saneamento I – Aula 2
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Método Geométrico Suponha que atuando como Engenheiro e colaborador da prefeitura de Maringá, você tenha sido encarregado de determinar o crescimento demográfico do município. Por meio dos métodos aritmético e geométrico e em consulta ao dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2014) apresente em quais condições a cidade terá um crescimento efetivo mais aparente.
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Vazão
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Cálculo de Vazão • Número de habitantes; • Consumo médio por habitante;
Vazão
•Variação da demanda;
•Outros consumos; •Previsão de perdas. - Saneamento I – Aula 3
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Vazões de dimensionamento K1 * P * q Qa Qesp * CETA 86.400
K1* P * q Qb Qesp 86.400
Qa e Qb = vazão (L/s) P = número de moradores atendidos q = consumo (L/hab.dia) Qesp = vazão esperada (L/s) Ceta = consumo da estação de tratamento de água (L/s) K1 = coeficiente do dia de maior consumo - Saneamento I – Aula 3
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Vazões de dimensionamento
K1* K 2 * P * q Qc Qesp 86.400 Qc = vazão (L/s) P = número de moradores atendidos q = consumo (L/hab.dia) Qesp = vazão esperada (L/s) K1 = coeficiente do dia de maior consumo K2 = coeficiente do horário de maior consumo - Saneamento I – Aula 3
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Dimensionamento • CETA: Consome de 2 a 4% da água tratada para lavagem de filtros e decantadores CONSIDERAR 4% • K1: 1,2 coeficiente do dia de maior consumo, corresponde a variação diária; • K2: 1,5 coeficiente da hora de maior consumo, corresponde a variação horária.
•
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Dimensionamento • Determinação do consumo per capita de água: Porte da comunidade
Número de moradores
Consumo per capita (L/hab.dia)
< 5.000
90 - 140
Vila
5.000 – 10.000
100 - 160
Pequena localidade
10.000 – 50.000
110 - 180
Cidade média
50.000 – 250.000
120 - 220
Cidade grande
> 250.000
150 - 300
Povoado rural
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Dimensionamento • Projetar utilizando situações de consumo extremo;
• Tempo estimado do projeto: 10 a 30 anos; • Consumo
L/hab. dia;
• Prever possibilidade de ampliação do sistema.
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Previsão de Perdas
Qe Qt 1 Ir Qt = consumo per capita total (L/hab.dia) Ir= Índice de perdas da rede Qe = consumo per capita efetivo (L.hab/dia)
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Exercício 1
• Em virtude do aumento na demanda de água o prefeito de uma cidade com sistema próprio de abastecimento decidiu ampliar sua capacidade construindo uma nova Estação de Tratamento de Água (ETA). Para tanto, contratou-se um engenheiro civil para a execução da obra, sendo repassadas as seguintes informações:
População: 18.154 moradores Taxa de crescimento: 3,46% ao ano. Setor Privado/Público: 1290m³/mês Novas indústrias: 9m³/dia. Índice de perda já considerado no consumo - Saneamento I – Aula 3
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Exercício 1 • Cumpre-se ressaltar que a nova indústria terá em suas instalações um poço com capacidade de extração de 2,8m³/dia. Como engenheiro contratado para obra indique a vazão necessária para atender a rede de distribuição municipal após 20 anos.
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Resolução • 1ª Etapa – Retirar os dados do exercício; • 2ª Etapa – Determinar a fórmula a ser utilizada;
K1* K 2 * P * q Qc Qesp 86.400 • 3ª Etapa – Realizar as conversões pertinentes; • 4ª Etapa – Desenvolver o cálculo. - Saneamento I – Aula 3
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Exercício 2 • Com base nos resultados obtidos com o exercício anterior, determine o volume diário de água gasto com a manutenção das instalações da ETA.
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Exercício 3
• Em estudos realizados pela Secretaria Nacional de Meio Ambiente verificou-se que a cidade de Mandaguari, com 32.669 moradores, apresentou no último levantamento consumo per capita de água de 127L/hab.dia, com índice de perda de 25,3%. Tendo como base a esta situação, encontre a vazão necessária para atender a ETA no presente momento. *Importante: O horário de funcionamento da unidade de captação é de 12 horas diárias. - Saneamento I – Aula 3
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Considerações Abastecimento
Projeto Vazão
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População atendida
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