Trabalho Saneamento Básico

ATIVIDADE AVALIATIVA 2ª ETAPA ORIENTAÇÕES O trabalho deve ser todo referenciado texto e figuras Os autores pesquisados devem ser citados ao longo do texto e as bibliografias utilizadas devem ser listadas no final do trabalho Insira ilustrações Exemplo de citação de figura no texto A Figura 1 ilustra a representação esquemática de um filtro biológico Figura 1 Representação esquemática de filtro biológico Fonte Von Sperling 2005 Devese inserir sumário e lista de figuras Não serão aceitos trabalhos copiados de internet O aluno deve ler o assunto e reescrever os conceitos e definições com suas palavras citação indireta ENTREGA até 08112024 às 23h59 em formato PDF no link aberto na pasta Atividades Avaliativas VALOR 10 pontos 8 pontos texto e conteúdo 2 pontos formatação Atividade Pesquisar e descrever explicar detalhadamente sobre 1 Redes de abastecimento de água 2 Estações de tratamento de água 3 Características e indicadores de qualidade dos efluentes 4 Estações de tratamento de esgoto FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil TRABALHO 2ª ETAPA DOUGLAS DA CUNHA MEIRELES MATRICULA 232001295 CONSELHEIRO LAFAIETE MG 2024 1 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil SUMÁRIO 1 Redes de abastecimento de água4 2 Estações de tratamento de água9 3 Características e indicadores de qualidade de água dos efluentes11 4 Estações de tratamento de esgoto14 2 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil LISTA DE FIGURAS Figura 1 Distribuição de rede ramificada5 Figura 2 Distribuição de rede malhada5 Figura 3 Distribuição de rede mista6 Figura 4 Com reservatório de montante e reservatório de sobra a jusante7 Figura 5 Alimentação direta na rede com elevatória e reservatório de sobra7 Figura 6 Alimentação direta na rede através de vários pontos8 Figura 7 Alimentação direta na rede através de vários pontos10 Figura 8 Processo de tratamento da água11 Figura 9 Exemplificação de uma ETE16 3 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 1 Redes de abastecimento de água A rede de distribuição é a unidade que transporta água potável até os consumidores finais sejam eles residências indústrias ou outras edificações Esse componente representa um custo elevado no sistema de abastecimento abrangendo entre 50 e 75 do investimento total e por isso seu projeto deve ser feito com atenção aos detalhes técnicos e econômicos Os condutos ou tubulações são classificados em duas categorias principais os troncos ou principais que possuem maior diâmetro e abastecem os condutos secundários e os secundários de menor diâmetro que são responsáveis por distribuir água diretamente aos consumidores Essa organização ainda que nem sempre aplique de forma nos projetos facilita a operação e a manutenção da rede permitindo novas ligações sem interrupções no abastecimento A rede de distribuição pode ser estruturada de três maneiras diferentes em redes ramificadas malhadas ou erradas A rede ramificada comum em cidades pequenas possui um fluxo unidirecional mas apresenta o inconveniente de depender de uma única canalização principal o que torna vulnerável qualquer trecho a jusante em caso de falha A rede malhada por outro lado organiza os condutos em anéis interligados possibilitando que o fluxo de água ocorra em ambos os sentidos Esse tipo de rede oferece mais segurança pois diante de uma interrupção a água pode fluir no sentido oposto garantindo o abastecimento Por fim há uma rede mista que combina características dos dois tipos comodidade ao sistema As Figuras 1 2 e 3 a seguir representam as diferentes maneiras de distribuição da rede 4 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Figura 1 Distribuição de rede ramificada Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 2 Distribuição de rede malhada 5 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 3 Distribuição de rede mista Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 O abastecimento de água em uma rede pode ser feito por diversos métodos Uma configuração básica inclui um único reservatório em posição elevada que permite a distribuição por gravidade ou um sistema com boosters que eleva a pressão e facilita a distribuição em áreas de topografia variada Em configurações mais complexas múltiplos reservatórios boosters e válvulas de controle de pressão são trabalhados para otimizar o completo e atender áreas com diferentes necessidades de pressão As figuras 4 5 e 6 a seguir representam os métodos de abastecimento 6 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Figura 4 Com reservatório de montante e reservatório de sobra a jusante Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 5 Alimentação direta na rede com elevatória e reservatório de sobra 7 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 6 Alimentação direta na rede através de vários pontos Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Outro aspecto relevante do projeto de redes de distribuição são os limites de pressão que precisam ser respeitados para o funcionamento eficiente do sistema A pressão estática máxima permitida é de 500 kPa calculada quando não há fluxo e considera o nível máximo nos reservatórios A pressão dinâmica mínima é de 100 kPa e deve ser garantida mesmo nos horários de maior consumo Para atingir esses limites em locais com altitudes variadas é comum dividir a rede em zonas de pressão e utilizar boosters e válvulas redutoras de pressão O dimensionamento da vazão de uma rede de distribuição é simplificado ao concentrarse nas ligações nos principais sem considerar individualmente cada consumidor o que facilita o cálculo dos diâmetros e velocidades nos trechos Além disso o dimensionamento da rede segue critérios técnicos específicos para garantir durabilidade e eficiência O diâmetro mínimo das tubulações é de 50 mm enquanto as 8 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil velocidades são definidas pela norma NBR 122181994 com valores que variam de 06 msa 35 ms dependendo das necessidades locais Quanto aos materiais as tubulações e conexões são escolhidas conforme a critério do projeto sendo o ferro fundido dúctil uma escolha comum para áreas com alta pressão enquanto o PVC é amplamente utilizado em redes urbanas pela sua leveza e resistência à corrosão O polietileno fornecido em bobinas também é uma opção econômica e flexível sendo ideal para redes de menor porte 2 Estações de tratamento de água A Estação de Tratamento de Água ETA é uma estrutura que trata a água bruta captada de rios lagos ou reservatórios tornandoa segura para o consumo Esse processo é composto por diversas etapas que garantem a remoção de superfícies físicas químicas e biológicas Inicialmente a água passa por uma classe para filtrar sólidos maiores Em seguida na etapa de coagulação adicionamos substâncias químicas que ajudam a unir partículas menores em partículas maiores facilitando sua remoção Após a coagulação a água é encaminhada à decantação onde esses flocos sedimentam e se depositam no fundo dos tanques sendo então removidos A água passa então pela filtração onde materiais como areia gatilho ativado e cascata eliminam resíduos menores e melhoram a claridade da água A etapa seguinte é a descoberta com adição de cloro ou outros agentes para eliminar microorganismos patogênicos garantindo a potabilidade da água A Figura 7 a seguir representa as etapas de tratamento da ETA Figura 7 Alimentação direta na rede através de vários pontos 9 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Fonte Esquadrão do Conhecimento Além disso há ajustes de pH para manter a água em níveis que evitem a corrosão das tubulações e o desenvolvimento de incrustações Após todo o processo a água tratada deve atender aos padrões da legislação brasileira como a Portaria nº 888 do Ministério da Saúde que estabelece os limites de qualidade para o consumo humano Esse sistema é crucial para fornecer água segura e de qualidade à população atendendo aos padrões rigorosos de saúde e evitando riscos à saúde pública A legislação brasileira define normas rigorosas para garantir a potabilidade da água como o Decreto nº 55412005 e a Portaria GMMS nº 8882021 que estabelece limites para contaminantes químicos e biológicos e determinam o controle de cloro residual Essas regulamentações visam proteger a saúde pública e garantir que a água fornecida seja segura As ETAs desempenham um papel fundamental pois conseguem realizar o tratamento da água ajustandose aos padrões exigidos para o consumo humano monitorando também a dosagem de cloro para evitar a proteção de micro 10 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil organismos ao longo da rede A Figura 8 a seguir representa o processo de tratamento da água Figura 8 Processo de tratamento da água Fonte Só Biologia 3 Características e indicadores de qualidade dos efluentes Os parâmetros de qualidade dos efluentes e das águas são essenciais para identificar impurezas e entender o impacto ambiental e de saúde pública decorrente de diferentes tipos de poluição Eles abrangem uma ampla gama de características físicas químicas microbiológicas hidrobiológicas e ecotoxicológicas que quando evidenciadas em conjunto fornecem uma visão detalhada sobre a saúde dos corpos dágua e os riscos associados ao lançamento de efluentes Primeiramente os parâmetros físicos são fundamentais para avaliar aspectos visíveis e propriedades físicas da água como turbidez coloração temperatura e sólidos suspensos A turbidez indica a presença de partículas em suspensão como sedimentos e 11 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil matéria orgânica que bloqueiam a passagem da luz e reduzem a fotossíntese aquática limitando o crescimento de plantas e algas submersas Essa redução afeta qualidades a produtividade primária e a qualidade dos habitats aquáticos Partículas de suspensão também podem obstruir leitos de desova impedir a penetração de oxigênio e causar degradação do habitat aquático Já a coloração da água embora não necessariamente prejudicial reflete a presença de compostos como ácidos húmicos e metálicos que podem ter origem natural ou industrial especialmente em áreas próximas a curtos e indústrias de papel e têxteis A temperatura por sua vez influencia diretamente a solubilidade dos gases particularmente do oxigênio dissolvido que é essencial para a sobrevivência de espécies aquáticas A elevação da temperatura muitas vezes provocada pelo desgaste industrial reduz a concentração de oxigênio e prejudica a fauna local Os sólidos suspensos e divididos divididos em frações fixas minerais e voláteis orgânicos também afetam a qualidade da água Altas concentrações de sólidos voláteis indicam a presença de matéria orgânica que pode comprometer os processos de tratamento de efluentes e o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos Além dos aspectos físicos as interrupções químicas são críticas para monitorar a presença de compostos desintegrados que alteram a qualidade da água e podem representar riscos A concentração de oxigênio OD é essencial para a vida aquática e em corpos dágua poluídos sua concentração tende a diminuir devido ao consumo gerado pela degradação de matéria orgânica levando à morte de organismos que dependem de altos níveis de oxigênio A demanda bioquímica de oxigênio DBO e a demanda química de oxigênio DQO são parâmetros importantes para avaliar a quantidade de matéria orgânica e inorgânica nos efluentes A DBO mede o consumo de oxigênio pela matéria orgânica enquanto a DQO abrange também compostos não biodegradáveis sendo utilizada para determinar a biodegradabilidade dos efluentes 12 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Outro indicador importante é o pH que afeta tanto os ecossistemas naturais quanto os processos de tratamento de água e efluentes Valores de pH fora do intervalo neutro podem precipitar metais pesados e alterar a biodisponibilidade de nutrientes prejudicando organismos aquáticos e dificultando os processos de tratamento biológico Metais pesados como cádmio chumbo e mercúrio monitorados rigorosamente devido à sua toxicidade e capacidade de bioacumulação apresentam riscos severos para a saúde humana e a vida aquática Nutrientes como nitrogênio e fósforo embora essenciais para o crescimento das plantas são problemáticos em altas concentrações pois promovem a eutrofização um processo de controle excessivo de algas que esgotam a oxigênio e podem levar à morte de peixes e outros organismos aquáticos No campo dos indicadores microbiológicos a presença de coliformes fecais e termotolerantes é um dos principais parâmetros para detectar a contaminação orgânica e a presença de patógenos Esses organismos representam risco direto à saúde humana e indicam a presença de material fecal na água sendo cruciais para avaliar a qualidade sanitária das águas especificadas ao consumo Parâmetros hidrobiológicos são usados para avaliar a saúde ecológica dos corpos dágua por meio de organismos aquáticos e biomarcadores como a clorofilaa que indica a presença de algas e a produtividade primária do ambiente Níveis elevados desse composto sugerem alta concentração de nutrientes o que pode contribuir para a eutrofização e o desequilíbrio das comunidades aquáticas Algumas espécies aquáticas também são usadas como indicadores de poluição pois sua presença ou ausência reflete a qualidade ambiental espécies intolerantes à umidade tendem a desaparecer em águas contaminadas enquanto organismos mais resistentes se proliferam em condições adversas Por fim os parâmetros ecotoxicológicos medem a toxicidade das amostras de água e efluentes para organismos aquáticos sendo fundamentais para a avaliação dos 13 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil riscos ambientais a longo prazo Testes de toxicidade aguda e crônica são conduzidos por organismos sensíveis como peixes e microcrustáceos e permitem identificar concentrações seguras de substâncias químicas e compostos presentes em efluentes Esses testes ajudam a verificar se as substâncias presentes nas amostras causam efeitos imediatos ou se acumulam a ponto de afetar gravemente o ecossistema Testes de mutagenicidade como o Teste de Ames também podem ser realizados para identificar compostos que causam mutações genéticas além do sistema Microtox que avalia a toxicidade geral dos efluentes por meio da prevenção da bioluminescência de bactérias A interpretação dessas parâmetros é consolidada em índices de qualidade como o Índice de Qualidade das Águas IQA que resume as principais parâmetros de qualidade em uma escala de 0 a 100 facilitando a classificação da água de ótima até péssima Outros índices como o Índice de Saprobidade e o Índice Biótico utilizam dados biológicos para determinar o grau de poluição Esses índices fornecem uma visão integrada sobre as condições ambientais e são amplamente aplicados para monitorar comparar e melhorar a gestão da qualidade das águas e efluentes Sendo assim os parâmetros de qualidade dos efluentes e das águas são fundamentais para uma análise completa dos impactos dos despejos urbanos e industriais sobre o meio ambiente Ao integrar esses indicadores em um sistema de monitoramento contínuo é possível planejar ações corretivas e implementar políticas de preservação dos recursos hídricos garantindo que esses recursos sejam sustentáveis e seguros para os diversos usos promovendo assim a saúde pública e a integridade ecológica 4 Estações de tratamento de esgoto O processo de tratamento de esgoto é uma etapa fundamental dos serviços de saneamento responsável pela coleta e tratamento dos efluentes gerados em residências 14 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil comércios e indústrias A coleta transporta o esgoto para longe das áreas urbanas direcionandoo para estações de tratamento onde ele passa por processos que reduzem sua carga poluidora e o tornam seguro para retorno ao ambiente Ao chegar à estação de tratamento o esgoto passa inicialmente pelo processo de gradeamento uma etapa destinada a reter materiais grosseiros como lixo que são filtrados por grades e removidos do fluxo de água Essa primeira filtragem é importante para separar resíduos sólidos que foram incorretamente descartados na rede de esgoto permitindo que o líquido chegue à próxima etapa mais limpo com cerca de 99 de material líquido e apenas 1 de sólidos Em seguida o esgoto passa pela desarenação que consiste na remoção de partículas sólidas menores como areia pedriscos e cascalhos que se depositam no fundo de um tanque Esses elementos sólidos que escaparam do processo de gradeamento são separados por sedimentação permitindo que o líquido que permanece na superfície siga para o tratamento subsequente Após a desarenação o esgoto segue para o tratamento biológico onde passa pelo tanque de aeração Nesse estágio ele é exposto à ação de microrganismos que promovem reações bioquímicas condensando a matéria orgânica dissolvida em flocos de lodo Esses organismos como rotíferos e tardígrados consomem bactérias e partículas minúsculas de sólidos auxiliando na limpeza do esgoto e formando uma biomassa que facilita a remoção da matéria orgânica Em seguida o esgoto é encaminhado para o processo de decantação no qual o lodo formado se deposita no fundo do tanque separandose da parte líquida A porção líquida agora livre de impurezas pode ser devolvida ao meio ambiente de forma segura enquanto o lodo sólido é transformado em biossólidos que podem ser usados na agricultura como fertilizante devido à sua composição rica em nutrientes 15 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil O lodo produzido no tratamento é desidratado e frequentemente enviado para aterros sanitários especializados No entanto em algumas situações ele pode passar por tratamento adicional e ser convertido em água de reúso uma solução sustentável que ajuda a preservar os recursos hídricos O destino do lodo tem sido um desafio para o setor de saneamento devido às complexidades técnicas e custos envolvidos Embora a Política Nacional de Resíduos Sólidos incentive a busca por alternativas ao simples descarte em aterros encontrar soluções sustentáveis para o reaproveitamento do lodo requer investimento e tecnologia O lodo é composto por uma mistura de substâncias minerais e matéria orgânica decomposta e passa por processos de adensamento estabilização desaguamento secagem térmica e até incineração para garantir uma disposição final segura Apesar das dificuldades o lodo tem aplicações promissoras Na agricultura ele pode ser usado como fertilizante orgânico pois contém macro e micronutrientes que aumentam a capacidade do solo de reter água e melhoram sua porosidade e densidade contribuindo para a prevenção de erosões e assoreamentos Além disso o lodo pode ser aproveitado como fonte de energia sustentável uma vez que possui alto teor de fósforo em sua composição A Figura 9 a seguir exemplifica uma estação de tratamento de esgoto ETE Figura 9 Exemplificação de uma ETE 16 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil Fonte BRK De acordo com a Organização Mundial da Saúde OMS o investimento financeiro em obras de saneamento pode gerar uma economia de até cinco unidades em custos com o tratamento de doenças causadas pela falta desse serviço Entre as principais doenças associadas à falta de saneamento destacamse a diarreia infecciosa a cólera a leptospirose a hepatite e a esquistossomose Sendo assim investir em saneamento não protege apenas a saúde da população mas também gera economia significativa ao reduzir custos com tratamentos médicos e hospitalares Portanto a implementação de ETEs não é apenas uma medida de infraestrutura mas uma ação essencial para garantir qualidade de vida reduzir a propagação de doenças e promover um ambiente mais saudável para a população 17 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil REFERÊNCIAS ALEN SOBRINHO P CONTRERA RC Redes de Distribuição de Água 12 Apresentação da disciplina Saneamento II São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo HUGO A SOARES G Universidade federal de pelotas UFPEL Centro de engenharias CENG Disciplina Sistemas urbanos de água rede de distribuição de água Disponível em httpswpufpeledubrhugoguedesfiles201811Aula8 DistribuiC3A7C3A3oParte1pdf NEOWATER Estação de tratamento de água ETA o que é e como funciona Disponível em httpswwwneowatercombrpostestacaotratamentoaguaeta PROJETO AMBIENTAL Estações de Tratamento de Água como funciona Disponível em httpsprojetoambientalcombrestacoesdetratamentodeaguaconfiraosseus beneficios Moodle USP eDisciplinas Disponível em httpsedisciplinasuspbrpluginfilephp5847096modresourcecontent1Apost 20Polipdf CONTENT D POR R Etapas do tratamento de esgoto você sabe quais são elas Disponível em httpsblogbrkambientalcombretapastratamentodeesgoto 18 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 19 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 1 TRABALHO 2ª ETAPA DOUGLAS DA CUNHA MEIRELES MATRICULA 232001295 CONSELHEIRO LAFAIETE MG 2024 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 2 SUMÁRIO 1 Redes de abastecimento de água4 2 Estações de tratamento de água9 3 Características e indicadores de qualidade de água dos efluentes11 4 Estações de tratamento de esgoto14 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 3 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Distribuição de rede ramificada5 Figura 2 Distribuição de rede malhada5 Figura 3 Distribuição de rede mista6 Figura 4 Com reservatório de montante e reservatório de sobra a jusante7 Figura 5 Alimentação direta na rede com elevatória e reservatório de sobra7 Figura 6 Alimentação direta na rede através de vários pontos8 Figura 7 Alimentação direta na rede através de vários pontos10 Figura 8 Processo de tratamento da água11 Figura 9 Exemplificação de uma ETE16 FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 4 1 Redes de abastecimento de água A rede de distribuição é a unidade que transporta água potável até os consumidores finais sejam eles residências indústrias ou outras edificações Esse componente representa um custo elevado no sistema de abastecimento abrangendo entre 50 e 75 do investimento total e por isso seu projeto deve ser feito com atenção aos detalhes técnicos e econômicos Os condutos ou tubulações são classificados em duas categorias principais os troncos ou principais que possuem maior diâmetro e abastecem os condutos secundários e os secundários de menor diâmetro que são responsáveis por distribuir água diretamente aos consumidores Essa organização ainda que nem sempre aplique de forma nos projetos facilita a operação e a manutenção da rede permitindo novas ligações sem interrupções no abastecimento A rede de distribuição pode ser estruturada de três maneiras diferentes em redes ramificadas malhadas ou erradas A rede ramificada comum em cidades pequenas possui um fluxo unidirecional mas apresenta o inconveniente de depender de uma única canalização principal o que torna vulnerável qualquer trecho a jusante em caso de falha A rede malhada por outro lado organiza os condutos em anéis interligados possibilitando que o fluxo de água ocorra em ambos os sentidos Esse tipo de rede oferece mais segurança pois diante de uma interrupção a água pode fluir no sentido oposto garantindo o abastecimento Por fim há uma rede mista que combina características dos dois tipos comodidade ao sistema As Figuras 1 2 e 3 a seguir representam as diferentes maneiras de distribuição da rede FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 5 Figura 1 Distribuição de rede ramificada Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 2 Distribuição de rede malhada FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 6 Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 3 Distribuição de rede mista Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 O abastecimento de água em uma rede pode ser feito por diversos métodos Uma configuração básica inclui um único reservatório em posição elevada que permite a distribuição por gravidade ou um sistema com boosters que eleva a pressão e facilita a distribuição em áreas de topografia variada Em configurações mais complexas múltiplos reservatórios boosters e válvulas de controle de pressão são trabalhados para otimizar o completo e atender áreas com diferentes necessidades de pressão As figuras 4 5 e 6 a seguir representam os métodos de abastecimento FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 7 Figura 4 Com reservatório de montante e reservatório de sobra a jusante Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 5 Alimentação direta na rede com elevatória e reservatório de sobra FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 8 Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Figura 6 Alimentação direta na rede através de vários pontos Fonte ALEM SOBRINHO CONTRERA 2013 Outro aspecto relevante do projeto de redes de distribuição são os limites de pressão que precisam ser respeitados para o funcionamento eficiente do sistema A pressão estática máxima permitida é de 500 kPa calculada quando não há fluxo e considera o nível máximo nos reservatórios A pressão dinâmica mínima é de 100 kPa e deve ser garantida mesmo nos horários de maior consumo Para atingir esses limites em locais com altitudes variadas é comum dividir a rede em zonas de pressão e utilizar boosters e válvulas redutoras de pressão O dimensionamento da vazão de uma rede de distribuição é simplificado ao concentrarse nas ligações nos principais sem considerar individualmente cada consumidor o que facilita o cálculo dos diâmetros e velocidades nos trechos Além disso o dimensionamento da rede segue critérios técnicos específicos para garantir durabilidade e eficiência O diâmetro mínimo das tubulações é de 50 mm enquanto as velocidades são FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 9 definidas pela norma NBR 122181994 com valores que variam de 06 msa 35 ms dependendo das necessidades locais Quanto aos materiais as tubulações e conexões são escolhidas conforme a critério do projeto sendo o ferro fundido dúctil uma escolha comum para áreas com alta pressão enquanto o PVC é amplamente utilizado em redes urbanas pela sua leveza e resistência à corrosão O polietileno fornecido em bobinas também é uma opção econômica e flexível sendo ideal para redes de menor porte 2 Estações de tratamento de água A Estação de Tratamento de Água ETA é uma estrutura que trata a água bruta captada de rios lagos ou reservatórios tornandoa segura para o consumo Esse processo é composto por diversas etapas que garantem a remoção de superfícies físicas químicas e biológicas Inicialmente a água passa por uma classe para filtrar sólidos maiores Em seguida na etapa de coagulação adicionamos substâncias químicas que ajudam a unir partículas menores em partículas maiores facilitando sua remoção Após a coagulação a água é encaminhada à decantação onde esses flocos sedimentam e se depositam no fundo dos tanques sendo então removidos A água passa então pela filtração onde materiais como areia gatilho ativado e cascata eliminam resíduos menores e melhoram a claridade da água A etapa seguinte é a descoberta com adição de cloro ou outros agentes para eliminar microorganismos patogênicos garantindo a potabilidade da água A Figura 7 a seguir representa as etapas de tratamento da ETA Figura 7 Alimentação direta na rede através de vários pontos FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 10 Fonte Esquadrão do Conhecimento Além disso há ajustes de pH para manter a água em níveis que evitem a corrosão das tubulações e o desenvolvimento de incrustações Após todo o processo a água tratada deve atender aos padrões da legislação brasileira como a Portaria nº 888 do Ministério da Saúde que estabelece os limites de qualidade para o consumo humano Esse sistema é crucial para fornecer água segura e de qualidade à população atendendo aos padrões rigorosos de saúde e evitando riscos à saúde pública A legislação brasileira define normas rigorosas para garantir a potabilidade da água como o Decreto nº 55412005 e a Portaria GMMS nº 8882021 que estabelece limites para contaminantes químicos e biológicos e determinam o controle de cloro residual Essas regulamentações visam proteger a saúde pública e garantir que a água fornecida seja segura As ETAs desempenham um papel fundamental pois conseguem realizar o tratamento da água ajustandose aos padrões exigidos para o consumo humano monitorando também a dosagem de cloro para evitar a proteção de microorganismos ao longo da rede A Figura 8 a seguir representa o processo de tratamento da água FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 11 Figura 8 Processo de tratamento da água Fonte Só Biologia 3 Características e indicadores de qualidade dos efluentes Os parâmetros de qualidade dos efluentes e das águas são essenciais para identificar impurezas e entender o impacto ambiental e de saúde pública decorrente de diferentes tipos de poluição Eles abrangem uma ampla gama de características físicas químicas microbiológicas hidrobiológicas e ecotoxicológicas que quando evidenciadas em conjunto fornecem uma visão detalhada sobre a saúde dos corpos dágua e os riscos associados ao lançamento de efluentes Primeiramente os parâmetros físicos são fundamentais para avaliar aspectos visíveis e propriedades físicas da água como turbidez coloração temperatura e sólidos suspensos A turbidez indica a presença de partículas em suspensão como sedimentos e matéria orgânica que bloqueiam a passagem da luz e reduzem a fotossíntese aquática limitando o crescimento de plantas e algas submersas Essa redução afeta qualidades a produtividade primária e a qualidade dos habitats aquáticos Partículas de suspensão FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 12 também podem obstruir leitos de desova impedir a penetração de oxigênio e causar degradação do habitat aquático Já a coloração da água embora não necessariamente prejudicial reflete a presença de compostos como ácidos húmicos e metálicos que podem ter origem natural ou industrial especialmente em áreas próximas a curtos e indústrias de papel e têxteis A temperatura por sua vez influencia diretamente a solubilidade dos gases particularmente do oxigênio dissolvido que é essencial para a sobrevivência de espécies aquáticas A elevação da temperatura muitas vezes provocada pelo desgaste industrial reduz a concentração de oxigênio e prejudica a fauna local Os sólidos suspensos e divididos divididos em frações fixas minerais e voláteis orgânicos também afetam a qualidade da água Altas concentrações de sólidos voláteis indicam a presença de matéria orgânica que pode comprometer os processos de tratamento de efluentes e o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos Além dos aspectos físicos as interrupções químicas são críticas para monitorar a presença de compostos desintegrados que alteram a qualidade da água e podem representar riscos A concentração de oxigênio OD é essencial para a vida aquática e em corpos dágua poluídos sua concentração tende a diminuir devido ao consumo gerado pela degradação de matéria orgânica levando à morte de organismos que dependem de altos níveis de oxigênio A demanda bioquímica de oxigênio DBO e a demanda química de oxigênio DQO são parâmetros importantes para avaliar a quantidade de matéria orgânica e inorgânica nos efluentes A DBO mede o consumo de oxigênio pela matéria orgânica enquanto a DQO abrange também compostos não biodegradáveis sendo utilizada para determinar a biodegradabilidade dos efluentes Outro indicador importante é o pH que afeta tanto os ecossistemas naturais quanto os processos de tratamento de água e efluentes Valores de pH fora do intervalo neutro podem precipitar metais pesados e alterar a biodisponibilidade de nutrientes prejudicando organismos aquáticos e dificultando os processos de tratamento biológico FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 13 Metais pesados como cádmio chumbo e mercúrio monitorados rigorosamente devido à sua toxicidade e capacidade de bioacumulação apresentam riscos severos para a saúde humana e a vida aquática Nutrientes como nitrogênio e fósforo embora essenciais para o crescimento das plantas são problemáticos em altas concentrações pois promovem a eutrofização um processo de controle excessivo de algas que esgotam a oxigênio e podem levar à morte de peixes e outros organismos aquáticos No campo dos indicadores microbiológicos a presença de coliformes fecais e termotolerantes é um dos principais parâmetros para detectar a contaminação orgânica e a presença de patógenos Esses organismos representam risco direto à saúde humana e indicam a presença de material fecal na água sendo cruciais para avaliar a qualidade sanitária das águas especificadas ao consumo Parâmetros hidrobiológicos são usados para avaliar a saúde ecológica dos corpos dágua por meio de organismos aquáticos e biomarcadores como a clorofilaa que indica a presença de algas e a produtividade primária do ambiente Níveis elevados desse composto sugerem alta concentração de nutrientes o que pode contribuir para a eutrofização e o desequilíbrio das comunidades aquáticas Algumas espécies aquáticas também são usadas como indicadores de poluição pois sua presença ou ausência reflete a qualidade ambiental espécies intolerantes à umidade tendem a desaparecer em águas contaminadas enquanto organismos mais resistentes se proliferam em condições adversas Por fim os parâmetros ecotoxicológicos medem a toxicidade das amostras de água e efluentes para organismos aquáticos sendo fundamentais para a avaliação dos riscos ambientais a longo prazo Testes de toxicidade aguda e crônica são conduzidos por organismos sensíveis como peixes e microcrustáceos e permitem identificar concentrações seguras de substâncias químicas e compostos presentes em efluentes Esses testes ajudam a verificar se as substâncias presentes nas amostras causam efeitos FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 14 imediatos ou se acumulam a ponto de afetar gravemente o ecossistema Testes de mutagenicidade como o Teste de Ames também podem ser realizados para identificar compostos que causam mutações genéticas além do sistema Microtox que avalia a toxicidade geral dos efluentes por meio da prevenção da bioluminescência de bactérias A interpretação dessas parâmetros é consolidada em índices de qualidade como o Índice de Qualidade das Águas IQA que resume as principais parâmetros de qualidade em uma escala de 0 a 100 facilitando a classificação da água de ótima até péssima Outros índices como o Índice de Saprobidade e o Índice Biótico utilizam dados biológicos para determinar o grau de poluição Esses índices fornecem uma visão integrada sobre as condições ambientais e são amplamente aplicados para monitorar comparar e melhorar a gestão da qualidade das águas e efluentes Sendo assim os parâmetros de qualidade dos efluentes e das águas são fundamentais para uma análise completa dos impactos dos despejos urbanos e industriais sobre o meio ambiente Ao integrar esses indicadores em um sistema de monitoramento contínuo é possível planejar ações corretivas e implementar políticas de preservação dos recursos hídricos garantindo que esses recursos sejam sustentáveis e seguros para os diversos usos promovendo assim a saúde pública e a integridade ecológica 4 Estações de tratamento de esgoto O processo de tratamento de esgoto é uma etapa fundamental dos serviços de saneamento responsável pela coleta e tratamento dos efluentes gerados em residências comércios e indústrias A coleta transporta o esgoto para longe das áreas urbanas direcionandoo para estações de tratamento onde ele passa por processos que reduzem sua carga poluidora e o tornam seguro para retorno ao ambiente Ao chegar à estação de tratamento o esgoto passa inicialmente pelo processo de gradeamento uma etapa destinada a reter materiais grosseiros como lixo que são filtrados FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 15 por grades e removidos do fluxo de água Essa primeira filtragem é importante para separar resíduos sólidos que foram incorretamente descartados na rede de esgoto permitindo que o líquido chegue à próxima etapa mais limpo com cerca de 99 de material líquido e apenas 1 de sólidos Em seguida o esgoto passa pela desarenação que consiste na remoção de partículas sólidas menores como areia pedriscos e cascalhos que se depositam no fundo de um tanque Esses elementos sólidos que escaparam do processo de gradeamento são separados por sedimentação permitindo que o líquido que permanece na superfície siga para o tratamento subsequente Após a desarenação o esgoto segue para o tratamento biológico onde passa pelo tanque de aeração Nesse estágio ele é exposto à ação de microrganismos que promovem reações bioquímicas condensando a matéria orgânica dissolvida em flocos de lodo Esses organismos como rotíferos e tardígrados consomem bactérias e partículas minúsculas de sólidos auxiliando na limpeza do esgoto e formando uma biomassa que facilita a remoção da matéria orgânica Em seguida o esgoto é encaminhado para o processo de decantação no qual o lodo formado se deposita no fundo do tanque separandose da parte líquida A porção líquida agora livre de impurezas pode ser devolvida ao meio ambiente de forma segura enquanto o lodo sólido é transformado em biossólidos que podem ser usados na agricultura como fertilizante devido à sua composição rica em nutrientes O lodo produzido no tratamento é desidratado e frequentemente enviado para aterros sanitários especializados No entanto em algumas situações ele pode passar por tratamento adicional e ser convertido em água de reúso uma solução sustentável que ajuda a preservar os recursos hídricos O destino do lodo tem sido um desafio para o setor de saneamento devido às complexidades técnicas e custos envolvidos Embora a Política Nacional de Resíduos Sólidos incentive a busca por alternativas ao simples descarte em aterros encontrar soluções sustentáveis para o reaproveitamento do lodo requer investimento e tecnologia O lodo é composto por uma mistura de substâncias minerais e FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 16 matéria orgânica decomposta e passa por processos de adensamento estabilização desaguamento secagem térmica e até incineração para garantir uma disposição final segura Apesar das dificuldades o lodo tem aplicações promissoras Na agricultura ele pode ser usado como fertilizante orgânico pois contém macro e micronutrientes que aumentam a capacidade do solo de reter água e melhoram sua porosidade e densidade contribuindo para a prevenção de erosões e assoreamentos Além disso o lodo pode ser aproveitado como fonte de energia sustentável uma vez que possui alto teor de fósforo em sua composição A Figura 9 a seguir exemplifica uma estação de tratamento de esgoto ETE Figura 9 Exemplificação de uma ETE FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 17 Fonte BRK De acordo com a Organização Mundial da Saúde OMS o investimento financeiro em obras de saneamento pode gerar uma economia de até cinco unidades em custos com o tratamento de doenças causadas pela falta desse serviço Entre as principais doenças associadas à falta de saneamento destacamse a diarreia infecciosa a cólera a leptospirose a hepatite e a esquistossomose Sendo assim investir em saneamento não protege apenas a saúde da população mas também gera economia significativa ao reduzir custos com tratamentos médicos e hospitalares Portanto a implementação de ETEs não é apenas uma medida de infraestrutura mas uma ação essencial para garantir qualidade de vida reduzir a propagação de doenças e promover um ambiente mais saudável para a população FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS FUPAC Engenharia Civil 18 REFERÊNCIAS ALEN SOBRINHO P CONTRERA RC Redes de Distribuição de Água 12 Apresentação da disciplina Saneamento II São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo HUGO A SOARES G Universidade federal de pelotas UFPEL Centro de engenharias CENG Disciplina Sistemas urbanos de água rede de distribuição de água Disponível em httpswpufpeledubrhugoguedesfiles201811Aula8 DistribuiC3A7C3A3oParte1pdf NEOWATER Estação de tratamento de água ETA o que é e como funciona Disponível em httpswwwneowatercombrpostestacaotratamentoaguaeta PROJETO AMBIENTAL Estações de Tratamento de Água como funciona Disponível em httpsprojetoambientalcombrestacoesdetratamentodeaguaconfiraosseus beneficios Moodle USP eDisciplinas Disponível em httpsedisciplinasuspbrpluginfilephp5847096modresourcecontent1Apost20 Polipdf CONTENT D POR R Etapas do tratamento de esgoto você sabe quais são elas Disponível em httpsblogbrkambientalcombretapastratamentodeesgoto