Projeto de uma Eta

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ENG275 Tratamento de Água para Abastecimento Enunciado do Projeto Semestre Letivo 20242 PRAZO DE ENTREGA 30 DE JANEIRO DE 2025 Ao término do Projeto da Estação de Tratamento de Água para abastecimento público da componente curricular ENG275 as equipes devem enviar um breve memorial descritivo e uma memória de cálculo contendo os seguintes itens Primeira Etapa Data Limite para Entrega 14112025 Descrição geral do núcleo urbano atendido com a estação de tratamento de água máximo de 2 páginas Cálculos para estimativa da população de final de plano 2044 Apresentar todas as equações utilizadas e justificativas para adoção da metodologia de cálculo e parâmetros adotados Valores das vazões de projeto de final de plano vazões mínimas médias e máximas Devemse apresentar todas as equações utilizadas e justificativas para adoção da metodologia de cálculo e parâmetros adotados Dispositivo hidráulico para promoção da mistura rápida Escolha e realize os cálculos da calha Parshall usada para medição de vazão e manutenção de velocidade de escoamento relativamente constante além da promoção de mistura rápida da ETA Todas as verificações dos gradientes tempos e condições de mistura rápida para o início e final de plano devem ser realizadas tomando como referência a NBR 122161992 É obrigatória a apresentação dos desenhos contendo planta e corte da calha Parshall Segunda Etapa Data limite para Entrega 19122025 Sistema de floculação mecanizado equipado com sistema de agitação do tipo turbina e fluxo axial composto por quatro pás inclinadas à 45º para promoção da mistura lenta floculador hidráulico de fluxo vertical Os gradientes de velocidades devem ser iguais a G1 80 s1 G2 50 s1 e G3 20 s1 e o tempo total de floculação entre 20 e 40 minutos Todas as verificações devem ser realizadas tomando como referência a NBR 122161992 É obrigatória a apresentação dos desenhos contendo planta e corte da unidade de mistura lenta As equipes estão dispensadas do dimensionamento da passagem entre o último canal de floculação e a bateria de decantadores de alta taxa Dimensionamento dos decantadores de alta taxa providos de placas incluindo o dimensionamento dos poços de coleta de lodo e das calhas de coleta de água decantada É obrigatória a apresentação dos desenhos plantas detalhes e cortes das unidades projetadas incluindo o carimbo das plantas explicitando as informações pertinentes Terceira Etapa Data Limite para Entrega 30012025 Dimensionamento dos Filtros da ETA seguindo as especificações a seguir Filtros de camada única composta por areia Sistema de drenagem composto de blocos Leopold Filtros com taxa de filtração constante com variação de nível Calcular a velocidade mínima de fluidificação do leito Dimensionar as calhas de coleta de água de retrolavagem que será realizada com água 8 minutos Considerar a Expansão do material filtrante 27 Calcular o volume requerido para o reservatório de água de retrolavagem Calcular a perda de carga do meio filtrante limpo Calcular a perda de carga do meio filtrante expandido As equipes estão dispensadas de calcular a perda de carga na camada suporte Características do meio filtrante Adotar 5 subcamadas Material def mm d90 mm CU ρ kgm³ Ψ Є0 Areia 050 099 13 2650 071 040 Dimensionamento do sistema de desinfecção com cloro tanque de contato obrigatório o uso de chicanas para garantir o regime de escoamento próximo a fluxo pistonado ideal seguindo as especificações a seguir Doses de cloro Mínima 05 mgL Média 10 mgL Máxima 25 mgL Tempo de contato entre 30 e 40 minutos Desinfetante Solução de hipoclorito de sódio a 12 Massa específica 1220 kgm³ Estimar o consumo da solução considerando autonomia igual a 30 dias É obrigatória a apresentação dos desenhos plantas detalhes e cortes das unidades projetadas incluindo o carimbo das plantas explicitando as informações pertinente Equipes Cidade Estado da Bahia Ericson e Larissa Brumado Rebeca e Julia Bom Jesus da Lapa Olga e Marília Campo Formoso Camila e Joedson Conceição do Coité UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ENG275 Tratamento de Água para Abastecimento Projeto Semestre Letivo 20242 Primeira etapa I Descrição geral do núcleo urbano de Bom Jesus da Lapa O município de Bom Jesus da Lapa localizado no estado da Bahia é um importante centro religioso e turístico do Brasil uma vez que recebe anualmente milhares de fiéis que participam de eventos religiosos como a tradicional Romaria do Bom Jesus Seus quase 70 mil habitantes vivem no município uma dinâmica urbana influenciada tanto pela economia local quanto pelo turismo religioso resultando em uma estrutura urbana em expansão com características típicas de municípios do semiárido nordestino A área urbana de Bom Jesus da Lapa é majoritariamente residencial composta por bairros de diferentes perfis socioeconômicos sendo alguns deles mais antigos e consolidados enquanto outros surgem em áreas periféricas de modo a acompanhar o crescimento populacional acentuado A cidade é atravessada pelo Rio São Francisco o qual atua de modo fundamental no abastecimento de água da população e no desenvolvimento econômico municipal O rio é o principal manancial no sistema de abastecimento do município O sistema de abastecimento de água de Bom Jesus da Lapa é composto por uma Estação de Tratamento de Água ETA de porte médio cujas principais etapas de tratamento incluem a captação coagulação floculação decantação filtração e desinfecção garantindo que a água distribuída esteja dentro dos padrões de qualidade exigidos pela legislação em especial a Portaria nº 888 de 4 de maio de 2021 do Ministério da Saúde O município enfrenta desafios comuns de áreas situadas no semiárido como a escassez hídrica durante períodos de estiagem prolongada No entanto a presença do Rio São Francisco contribui para minimizar esses impactos sendo uma fonte estratégica para o abastecimento mesmo na época menos chuvosa Além disso iniciativas voltadas para a modernização e ampliação da infraestrutura de tratamento e distribuição têm sido desenvolvidas para garantir a segurança hídrica e a continuidade dos serviços de saneamento prestados O sistema de abastecimento também desempenha um papel essencial na promoção da saúde pública e na melhoria da qualidade de vida dos moradores pois o tratamento reduz a incidência de doenças de veiculação hídrica Também a gestão eficiente da ETA e da rede de distribuição desempenha um papel importante para evitar desperdício de água garantir o fornecimento contínuo à população humana e minimizar o impacto ambiental especialmente considerando a relevância do Rio São Francisco para os ecossistemas e para atividades econômicas como a agricultura irrigada Em resumo o abastecimento adequado é um fator determinante para o desenvolvimento econômico e social do município proporcionando melhores condições de vida para seus habitantes e permitindo o crescimento sustentável da cidade II Estimativa da população de final de plano 2044 Na tabela a seguir são apresentados os dados de população total residente dos últimos 3 censos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE para o município de Bom Jesus da Lapa Ano População total 2000 54421 2010 63480 2022 65550 A seguir são descritos brevemente os métodos empregados para as estimativas populacionais Os cálculos foram realizados no memorial de cálculo e a sumarização dos resultados adiante no próprio memorial descritivo a Projeção aritmética A projeção aritmética considera o crescimento populacional segundo uma taxa constante geralmente utilizado em estimativas de menor prazo Seu equacionamento é dado por P tPt 0Katt 0 Sendo Pt população no ano de interesse t ou seja a projetada Pt0 população no ano t0 passado Ka coeficiente de crescimento dado por K P t 2Pt 0 t 2t 0 considerando duas populações Pt0 e Pt2 para dois anos t0 e t2 t ano de interesse b Projeção geométrica A projeção geométrica assume o crescimento populacional função da população existente a cada instante como se a taxa de crescimento fosse ano a ano a mesma Seu equacionamento é dado por P tPt 0e Kgtt0 e número de Euler Kg coeficiente de crescimento dado por K ln Pt 2ln Pt 0 t 2t 0 c Projeção da taxa de crescimento decrescente Assume que na medida em que a cidade cresce a taxa de crescimento diminui como resultado das dinâmicas demográficas e econômicas do aumento populacional das cidades Seu equacionamento é dado por P tPt 0 Sendo Ps coeficiente dado por Ps2 P t 0P t 1 Pt 2P t 1 2P t 0P t 2 P t 0P t 2Pt 1 2 Kd coeficiente dado por Kd ln PsPt 2 PsPt 0 t 2t 0 d Resultados obtidos Os resultados da projeção populacional obtidos para o ano de 2044 conforme equacionamentos já mostrados e registros na planilha de cálculo auxiliar são os seguintes Método de projeção População projetada para 2044 Aritmético 76679 Geométrico 78955 Taxa de crescimento decrescente 78955 III Vazões de projeto mínima média e máxima Para o cálculo das vazões foi considerado o consumo médio de 200 Lhabdia o coeficiente de dia de maior consumo K1 e o de hora de maior consumo K2 A vazão média é obtida pelo produto entre consumo médio per capita q 200 Lhabdia e a população considerada Para vazão máxima multiplicase a vazão média por K1 e por K2 obtendose a vazão máxima horária de consumo A vazão mínima considerada foi 60 da vazão média A população de fim de projeto considerada foi 78955 habitantes apresentada pelos métodos geométrico e de taxa de crescimento decrescente que forneceram valor maior e portanto estão associados a maior segurança do projeto Os resultados são mostrados na tabela a seguir Ldia m³dia m³h Ls Qméd 15791000 15791 65796 18277 Qmáx 28423800 284238 118433 32898 Qmín 17054280 1705428 710595 19739 IV Calha Parshall dimensionamento e desenhos A calha Parshall é dimensionada considerando vazões mínima e máxima portanto 16778 e 27963 Ls De acordo com o livro de Sobrinho e Tsutyia 1999 as dimensões da calha Parshall a ser adotada para a mistura rápida são as seguintes Ln W A B C D F G M P Qmín Qmáx 22 229 880 864 381 575 305 457 305 1080 25 2520 Fonte SOBRINHO e TSUTYIA 1999 V Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público 1992 SOBRINHO PA TSUTYIA MT Coleta e transporte de esgoto sanitário 2 ed 1999