Planta de Eta

76 Calha Parshall Vista Superior da Calha Parshall Vista Lateral da Calha Parshall Floculador Vista Superior do Floculador 77 Vista Lateral do Floculador 78 Cortinas Difusoras Decantadores e Calhas Coletoras Vista Superior 79 Filtro Vista Superior 80 Desinfecção Vista Superior 81 Planta do Projeto Vista Superior Sumário 1 Fundamentação Teórica 11 Caracterização do Município 111 Área População e Espaço Municipal 112 Aspectos Climatológicos 113 Vegetação 114 Relevo 115 Hidrografia 1151 Potencial Hidrogeológico do Município de Pimenta Bueno 2 Objetivos 21 Objetivo Principal 22 Objetivo Específico 3 Memorial descritivo da implantação da ETA 31 Projeção populacional 311 Método Aritmético 312 Método Geométrico 313 Taxa Decrescente de Crescimento 314 Crescimento Logístico 315 Erro 32 Vazões do Projeto 33 Calha Parshall e Coagulação 34 Floculação 35 Decantação 36 Filtração 37 Desinfecção 4 Cronograma FísicoFinanceiro 5 Referências 1 Fundamentação Teórica 11 Caracterização do Município O Brasil por sua dimensão continental abriga diferentes ecossistemas com imensa diversidade ecológica destacandose os biomas de Mata Atlântica o Pantanal a Caatinga as Zonas Costeiras e a Floresta Amazônica O Município de Pimenta BuenoRO criado pela Lei nº 6448 de 11 de outubro de 1997 localizase na região sudeste do estado amazônico de Rondônia integrado a microrregião composta pelos municípios de Espigão dOeste São Felipe Primavera de Rondônia e Chupinguaia O acesso ao município dáse através da rodovia BR364 que liga Pimenta Bueno a Cacoal 40km e Vilhena 200km E distanciase da capital do estado Porto Velho em 519km 111 Área População e Espaço Municipal O município originouse a partir do desmembramento do município de Porto Velho juntamente com o surgimento de novos municípios como por exemplo São Felipe Primavera de Rondônia Parecis e Chupinguaia Figura 1 Localização do município de Pimenta Bueno RO Fonte CRPM Os limites municipais são definidos pelos principais cursos dágua e por linhas retas arbitrariamente estabelecidas Ao leste o limite é delineado pelo Rio Roosevelt Para o norte a partir da junção com o rio Kermit seguese uma direção sudoeste ao longo dos rios Kermit e Félix Fleury até a confluência com o Rio Comemoração A partir desse ponto o limite é marcado por uma linha reta imaginária indo em direção noroeste entre as confluências dos rios Comemoração e Félix Fleury e a junção do Igarapé Palmeira com o Rio Riozinho continuando então pelo Rio Riozinho em direção noroeste até encontrar o rio Machado Daí em diante o limite se estende para o sul ao longo do Igarapé Luís Albuquerque até uma linha imaginária em direção lesteoeste denominada linha LH13 conectando este igarapé ao Igarapé Cipó Arenito Continuando para o sul ao longo do Igarapé Cipó até o paralelo 11º 45 00 seguese para leste ao longo desta linha imaginária até encontrar o rio Pimenta Bueno marcando assim o limite municipal ao sul até a linha imaginária denominada LH75 O limite sul do município é então estabelecido pela linha LH75 em direção leste até sua interseção com a rodovia BR364 seguindoa até a linha LH85 e posteriormente até o rio Roosevelt De acordo com o censo do IBGE de 1991 a população do município é de 48759 habitantes considerando os habitantes dos distritos hoje emancipados como Chupinguaia Parecis Primavera de Rondônia e São Felipe dOeste No entanto dados do IBGE de 1996 indicam uma população atual em torno de 31500 habitantes dos quais 30000 residem na área urbana e apenas 1500 na área rural Esta distribuição populacional sofreu mudanças significativas nos últimos anos devido à implementação de novos projetos agrícolas Para o ano de 2022 o censo do IBGE registrou um aumento de 348 desde 2010 chegando a 35079 pessoas no município de Pimenta Bueno O território municipal abrange diversas áreas incluindo florestas cerrados nativos pastagens cultivadas terras agrícolas e vegetação secundária As áreas de vegetação nativa são predominantes nas regiões leste e sulsudeste com vastas extensões de floresta devido à baixa densidade populacional No entanto ao noroeste da cidade há uma maior ocupação do solo com uma tendência de expansão em direção às áreas oeste central e nordeste do município especialmente devido à implementação de projetos de assentamento pelo INCRA A criação de gado é indubitavelmente a atividade primária mais significativa responsável pelas vastas áreas de pastagem presentes em regiões com baixa densidade populacional especialmente ao longo da rede de drenagem devido à acessibilidade As áreas de cultivo agrícola geralmente coexistem com as pastagens ocupando pequenas extensões de terra principalmente em áreas de assentamento onde os lotes são menores e a diversificação da produção é praticada 112 Aspectos Climatológicos O Município de Pimenta Bueno situado na região sudeste do estado apresenta um ambiente climático caracterizado por duas unidades distintas conforme a classificação de Koppen 1949 apud CPRM 1998 Tipo Am equatorial úmido com uma estação seca diferenciada por um total anual de chuvas muito elevado e temperatura média superior a 20ºC em qualquer mês Essa condição é observada na porção norte do município e é acompanhada por uma vegetação predominantemente de floresta equatorial Tipo Aw tropical úmido caracterizado por uma temperatura média inferior a 18ºC no mês mais frio podendo chegar a 15ºC Esta área abrange o Planalto do Parecis localizado na parte sul do município com altitudes de até 600 metros bem como as áreas dissecadas entre 200 e 400 metros Essa região é responsável pelas temperaturas mais amenas e pela presença de uma vegetação predominantemente de savana embora também ocorra um tipo transicional entre floresta aberta e savana devido às características típicas da transição climática A transição do clima equatorial caracterizado por chuvas bem distribuídas tipo Am para o clima tropical úmido com uma estação seca reduzida tipo Aw resulta na perda das folhas das árvores durante a época da estiagem levando à perda da uniformidade na aparência das árvores que tendem a ser menos altas O índice pluviométrico médio anual nos últimos 17 anos é de 1950 mm com médias mensais variando de até 320 mm nos meses chuvosos para quase nulo nos meses secos Em média ocorrem 152 dias de chuva por ano O clima é dividido em duas estações o verão que ocorre entre maio e outubro caracterizado pela estabilidade do ar e baixos índices pluviométricos 750 a 800 mm representando 3040 do total anual e o inverno entre novembro e abril com taxas de precipitação elevadas podendo atingir até 90 mm em um único dia As temperaturas médias diárias permanecem entre 24ºC e 26ºC durante todo o ano com máximas médias de 30ºC a 31ºC sendo mais comuns entre agosto e setembro e mínimas médias em torno de 20ºC a 21ºC indicando um clima quente As chuvas causam uma queda na temperatura mas a intensa radiação solar rapidamente eleva novamente as temperaturas Geralmente ocorre uma diminuição na temperatura durante a noite podendo chegar a menos de 15ºC no Planalto dos Parecis Durante o verão são frequentes variações térmicas mais amplas podendo atingir até 9ºC devido às friagens causadas pela entrada de ar polar através da calha dos rios Paraná e Paraguai sistemas de circulação extratropicais A umidade relativa média anual é de 78 sendo mais elevada durante a estação das chuvas 8085 e significativamente menor durante o período de verão até 5560 113 Vegetação A cobertura vegetal presente no Município de Pimenta Bueno é composta por diferentes tipos de vegetação categorizados em cinco unidades distintas floresta tropical densa ou aberta savana arbórea densa ou aberta transição entre savana e floresta tropical formações pioneiras e áreas modificadas pelo homem A Floresta Tropical Densa é encontrada no extremo nordeste do município entre os rios Kermit e Roosevelt em áreas graníticas e onduladas além de planícies e terraços do período terciário e quaternário Esta floresta é caracterizada por sua heterogeneidade permanecendo verde ao longo do ano com três estratos distintos o arbóreo o arbustivo e o herbáceo baixo e subarbustivo As espécies vegetais mais comuns incluem palmeiras canela abiorana angelim louro castanheira cedro seringueira mogno cerejeira entre outras As plantas de menor porte são frequentemente encontradas na sombra já que não há um período de queda das folhas A Floresta Tropical Aberta é caracterizada pelo espaçamento maior entre suas árvores e pela presença significativa de palmeiras como o babaçu patoá e inajá além de cipós e bambu Esta vegetação é distribuída por diversas superfícies fisiográficas e cobre a maior parte dos relevos dissecados e ondulados das unidades proterozoicas e do embasamento Encontrase nos quadrantes sudoeste e nordeste assim como na região central do município onde espécies como o breumanga matamata jutaí taxipreto castanheira tauari e amarelão são comuns As Áreas de Savana ou Cerrado são caracterizadas por árvores de pequeno porte geralmente tortuosas e isoladas ou agrupadas sobre uma cobertura de gramíneas Estas árvores possuem casca grossa e tuberosa adaptadas a solos deficientes e aluminizados preferencialmente desenvolvendose sobre rochas do tipo folhelhos Podem ocorrer como savana arbórea densa cerradão com árvores mais altas até 10 metros densamente agrupadas e ramificadas ou como savana arbórea aberta campo cerrado com árvores menores até 5 metros esparsamente distribuídas A mata galeria ciliar também é uma característica observável localmente As Áreas de Transição ou de Tensão Ecológica representam superfícies de contato entre diferentes tipos de vegetação onde há uma mistura de espécies competindo entre si pela ocupação do espaço Essa vegetação é predominante na Chapada dos Parecis entre a Rodovia BR364 e o rio Roosevelt podendo ocorrer a transição da savana com a floresta tropical aberta ou com a floresta semidecídua especialmente na divisa com o município de Vilhena Essas áreas são estabelecidas principalmente em locais sujeitos a transições climáticas As Áreas de Formações Pioneiras representam as primeiras etapas na evolução da vegetação geralmente encontradas em áreas de acumulação como em depressões arenosas ou em áreas inundáveis Essas áreas passam por estágios sucessivos de desenvolvimento começando com gramíneas seguidas por vegetação arbustiva e eventualmente vegetação arbórea conforme determinado pelo teor de umidade do solo No município em questão essas áreas ocupam espaços limitados como em trechos meandrantes do alto rio Comemoração e em partes específicas do rio Roosevelt A Ação Antrópica identificada em áreas sujeitas à intervenção humana envolve a remoção da vegetação nativa para dar lugar a atividades agrícolas e pecuárias Quando essas áreas são abandonadas pode ocorrer o desenvolvimento de uma vegetação secundária conhecida como capoeira Essas áreas geralmente estão localizadas próximas a aglomerados humanos e ao longo da Rodovia BR364 No entanto iniciativas de reflorestamento são pouco expressivas no município em análise À medida que se avança para o sul em direção a Cuiabá a vegetação vai perdendo a característica de uma floresta tropical exuberante e gradualmente adquire um caráter de floresta semidecídua Isso significa que a vegetação aparenta ser uma mata seca devido à presença de uma estação seca durante a qual as árvores mais altas perdem suas folhas 114 Relevo A caracterização morfológica atual estabelece três unidades distintas de relevo no Município de Pimenta Bueno agradacionais degradacionais e residuais O relevo cárstico não é evidente na região embora haja presença de unidades carbonáticas Os relevos agradacionais estão localizados ao longo da rede de drenagem atual nas planícies aluviais e nos terraços terciárioquaternários Essas áreas são compostas por superfícies de acumulação predominantemente arenosas a argiloarenosas com dispersão de matéria orgânica Os relevos degradacionais predominantes no município apresentam uma ampla variedade de formas desde áreas planas a suavemente onduladas como na Depressão Interplanáltica até planaltos dissecados e chapadões areníticos destacados na topografia como o Planalto dos Parecis A Depressão Interplanáltica localizada na parte norte do município e limitada ao sul pelo Planalto dos Parecis apresenta diferentes características dependendo da natureza das rochas subjacentes Quando escavada em rochas sedimentares como as formações Cacoal e Pimenta Bueno apresenta um relevo plano com colinas semi tabulares interflúvios planos e vales amplos Quando escavada em rochas cristalinas o relevo tornase suavemente ondulado com vales em forma de V O Planalto Dissecado observado em rochas graníticas como a Serra da Providência e vulcânicas como o Roosevelt exibe um relevo pronunciado com grupos de inselbergs ou pequenos maciços montanhosos como visto no interflúvio entre os rios Kermit e Roosevelt Esse relevo é caracterizado por encostas íngremes e vales estreitos Por fim o Planalto dos Parecis constitui a unidade mais expressiva da região ocupando a parte sul do município é representado por uma superfície estrutural dissecada em patamares alojada em arenitos e argilitos das formações Fazenda Casa Branca e Parecis limitada ao norte por uma escarpa contínua e erosiva Nesta subunidade são comuns formações geológicas como os canyons como o Vale do Apertado no rio Comemoração Os relevos residuais encontrados em alguns morrotes de topo plano e platôs estão distribuídos por todo o município e são compostos por rochas lateríticas terciárias destacandose os horizontes concrecionários e colunares que sustentam localmente o relevo 115 Hidrografia A área estudada destacase pela sua abundante rede hidrográfica composta por rios importantes e volumosos que atravessam completamente o município Os rios Roosevelt Pimenta Bueno Comemoração e Machado possuem um curso predominantemente de sul a norte e são alimentados por numerosos afluentes formando uma malha densa e significativa O rio Machado também conhecido como JiParaná é formado pela confluência dos rios Pimenta Bueno e Comemoração na sede municipal Ele representa a principal drenagem da região e é um dos principais afluentes do rio Madeira pela margem direita O rio Machado recebe outros afluentes como os rios Riozinho margem direita e São Pedro margem esquerda e é monitorado pela ANEEL por meio de uma estação hidrológica coletando dados sobre o nível das águas vazão e precipitação O rio Pimenta Bueno originário da Serra dos Parecis serve como divisor municipal com os municípios de Primavera de Rondônia e São Felipe Dentro do território municipal seus afluentes são principalmente cursos dágua de pequeno porte sendo o Igarapé Araçá o mais notável Este rio é explorado para garimpagem de diamantes em ocasiões específicas e oferece potencial para geração de energia elétrica Figura 2 Potencialidade Hidrogeológica do município de Pimenta Bueno RO Fonte CPRM A bacia do rio Comemoração que corta a parte central do município recebe importantes afluentes como os rios Félix Fleury Franco Ferreira Melgacinho Francisco Bueno e Corgão Esta bacia é significativamente afetada por neotectonismo com os cursos dágua claramente encaixados em lineamentos estruturais Existem oportunidades para a instalação de usinas hidrelétricas especialmente nos canyons como o Vale do Apertado e o rio Francisco Bueno O rio Roosevelt localizado no extremo leste do município serve como limite com Vilhena e apresenta uma série de cachoeiras e corredeiras com destaque para o Salto Navaité No território municipal existem afluentes menores como o rio Kermit que atua como divisória natural com o município de Espigão dOeste A navegação em pequenas embarcações é possível em alguns trechos desses rios embora seja prejudicada pela presença de cachoeiras corredeiras e canyons 1151 Potencial Hidrogeológico do Município de Pimenta Bueno A água subterrânea é geralmente segura para consumo sem tratamento adicional e é mais protegida contra a poluição superficial No ambiente urbano o abastecimento de água para a população é principalmente derivado das águas superficiais dos rios Pimenta Bueno e Comemoração que são abundantes na região circundante No entanto a água subterrânea representa uma alternativa viável de abastecimento para áreas urbanas não atendidas pela rede pública de distribuição de água embora até o momento não sejam conhecidos poços tubulares com altas vazões devido às características argilosas da Formação Pimenta Bueno Figura 3 Imagem do município de Pimenta Bueno RO e adjacências Fonte Google Maps 2024 A temperatura média na área varia de 24º a 26ºC com um regime térmico constante ao longo do ano A evapotranspiração potencial é consistente e corresponde à evapotranspiração real com exceção dos meses de estiagem Devido à alta pluviosidade que varia entre 1700 e 2000 mm por ano e a presença de estações secas bem definidas de maio a setembro juntamente com uma evapotranspiração real estimada entre 900 e 1000 mm por ano há um excedente hídrico significativo que garante uma recarga anual substancial dos aquíferos Esse processo é favorecido pelo grau de alteração das rochas regionais especialmente dos sedimentos arenosos que são altamente suscetíveis à erosão aumentando as taxas de infiltração Além disso as condições topográficas regionais principalmente em terrenos paleozoicos e mesozoicos caracterizados por superfícies planas eou tabulares assim como as planícies aluviais favorecem a infiltração das águas pluviais Quanto menor a declividade do terreno maior é a taxa de infiltração o que facilita a recarga dos aquíferos Figura 4 Bacias Hidrográficas e a Qualidade das águas Superficiais do município de Pimenta Bueno RO Fonte CPRM 1999 Para caracterizar o potencial hidrogeológico de uma área específica é necessário inicialmente identificar as unidades litoestratigráficas presentes e interpretálas do ponto de vista hidrolitológico Em Pimenta Bueno foram identificadas duas categorias de aquíferos intergranulares e fissurais Os aquíferos intergranulares são aqueles em que a água é armazenada e circula através dos poros das rochas enquanto os aquíferos fissurais são caracterizados pela presença de água em fraturas abertas e interconectadas Com base nessa divisão os aquíferos descritos no município Reis et al 1999 apud Adamy 2005 são os seguintes Aquíferos Intergranulares Contínuos Livres Estes aquíferos têm um potencial significativo e uma ampla distribuição espacial sendo encontrados nos arenitos das formações Fazenda Casa Branca e Parecis Em Vilhena há um poço tubular nos arenitos Parecis com uma vazão de até 200 m3h na Formação Fazenda Branca há menção a um poço na vila de Chupinguaia com uma vazão de 8 m3h a uma profundidade de 85 m Eles apresentam alto potencial hidrogeológico Aquíferos Intergranulares Contínuos Livres Subordinados aos Cursos dágua Possuem um potencial médio com espessura geralmente não superior a 50 m e são representados por depósitos aluviais e eluviais inconsolidados com substrato de sedimentos arenosos terciários ou quaternários Geralmente estão dispostos em estreitas faixas ao longo dos cursos dágua principais ou em pequenas áreas isoladas em terrenos planos Aquíferos Intergranulares Descontínuos Livres Estes aquíferos possuem baixo potencial para a captação de água subterrânea devido à baixa permeabilidade dos sedimentos predominantemente pelíticos que os compõem São encontrados intercalados com níveis arenosos associados às formações Fazenda Casa Branca Parecis e Lateritos Imaturos terciários Geralmente são utilizados apenas para poços escavados Aquíferos Fissurais Restritos às Zonas Fraturadas Livres Estes aquíferos estão presentes em rochas gnáissicas e xistosas do Complexo Jamari e da Sequência Metavulcanosedimentar Nova Brasilândia e não há registro de poços tubulares mais profundos nessas rochas Correlações com litologias semelhantes em outras regiões do estado indicam um potencial médio para esses aquíferos com vazões em torno de 50 m3h Aquíferos de Potencialidade Hídrica Variável Estes aquíferos têm seu potencial hidrogeológico associado ao fraturamento de rochas das formações Pimenta Bueno e Cacoal que são compostas por uma intercalação de arenitos arcosianos folhelhos tilitos diamictitos e calcários dolomíticos Essas rochas geralmente apresentam alta compactação e cimentação resultando em uma baixa porosidade Os folhelhos têm uma contribuição insignificante para a água subterrânea A empresa Lindágua explora água mineral em uma fonte hipotermal nos arenitos arcosianos da Formação Pimenta Bueno com uma vazão de 18 m3h Zonas de Baixa Potencialidade Hídrica Estas estão associadas às rochas graníticas e básicas da Suíte Intrusiva Serra da Providência às rochas básicas da Suíte Intrusiva Cacoal e às rochas vulcânicas ácidas do Grupo Roosevelt predominantemente expostas no extremo nordeste do município Apesar de fraturadas essas rochas estão localizadas em áreas de relevo acidentado o que dificulta a infiltração da água pluvial Os dados hidrogeológicos indicam que os arenitos das formações Fazenda Casa Branca e Parecis apresentam um alto potencial para água subterrânea constituindo aquíferos significativos para projetos de irrigação e indústrias Entretanto na área urbana devido ao substrato argiloso não é viável um abastecimento público total com água subterrânea sendo mais adequada sua utilização como fonte alternativa em captações de baixa vazão Análises laboratoriais realizadas em amostras de água coletadas em poços tanto tubulares quanto escavados não revelaram níveis críticos de contaminação No entanto é necessário manter precauções especiais na abertura e preservação de poços escavados devido ao risco de contaminação por fossas ou águas servidas 2 Objetivos 21 Objetivo Principal O objetivo principal deste trabalho é dimensionar uma Estação de Tratamento de Água ETA de ciclo completo no município de Pimenta Bueno RO 22 Objetivos Específicos O seguinte trabalho tem como objetivos específicos Caracterizar o município de Pimenta Bueno RO a fim de auxiliar no dimensionamento da ETA Dimensionar uma Estação de Tratamento de Água de ciclo completo para o município de Pimenta Bueno RO Demonstrar os cálculos realizados no dimensionamento da ETA Apresentar um cronograma físicofinanceiro do projeto da ETA 3 Memorial Descritivo da Estação de Tratamento de Água 31 Projeção Populacional As projeções populacionais para a conclusão do plano são essenciais para que o projeto da Estação de Tratamento de Água se alinhe com o crescimento populacional futuro previsto na área examinada O ano de 2045 foi selecionado para esta avaliação Para o presente estudo foram utilizados dados de censos do município de Pimenta Bueno RO Fig 5 como base para a projeção populacional Observouse um crescimento populacional significativo no ano de 1991 em comparação ao ano de 1980 um declínio no ano 2000 e uma tendência de estagnação do crescimento populacional com baixo crescimento posterior No último censo realizado em 2022 a população foi 35079 habitantes IBGE 2022 Figura 5 Evolução da População Total em Pimenta Bueno RO Fonte IBGE 2022 Foram empregadas quatro metodologias matemáticas distintas para estimar as populações futuras projeção aritmética projeção geométrica declínio da taxa e modelo logístico juntamente com análise de regressão linear simples ao longo de períodos de 10 anos A precisão de todas as técnicas foi avaliada mediante a comparação da soma dos erros quadráticos com os dados populacionais dos inquéritos censitários 311 Projeção Aritmética Para o cálculo da taxa de crescimento aritmética K utilizouse a equação descrita 𝑎 abaixo 1 𝐾𝑎 𝑃2 𝑃0 𝑇2 𝑇0 2 𝐾𝑎 35079 31752 2022 2000 151 2 Onde é a população no tempo 0 hab 𝑃0 é o tempo 0 ou seja o ano inicial utilizado para projeção anos 𝑇0 é o ano final utilizado para projeção anos 𝑇2 é a população no tempo 2 hab 𝑃2 A projeção aritmética é dada pela seguinte equação 3 𝑃𝑡 𝑃0 𝐾𝑎 𝑡 𝑡0 𝑃2010 33264 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2022 35079 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2025 35533 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2035 37045 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2045 38557 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 Onde 𝐾𝑎 é a taxa de crescimento aritmética 312 Projeção Geométrica O coeficiente de projeção geométrica é dado por 𝐾𝑔 𝑙𝑛𝑃2 𝑙𝑛𝑃0 𝑇2 𝑇0 𝐾𝑔 𝑙𝑛 35079 𝑙𝑛 31752 2022 2000 00045 𝐾𝑔 A projeção geométrica é obtida por 𝑃𝑡 𝑃0 𝑒 𝐾𝑔𝑡𝑡0 𝑃2010 33223 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2022 35079 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2025 35559 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2035 37207 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2045 38931 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 Onde é o coeficiente de projeção geométrica 𝐾𝑔 3121 Taxa decrescente de crescimento Para o cálculo do coeficiente de saturação e o coeficiente de regressão linear 𝑃𝑠 foram utilizadas as seguintes equações 𝐾𝑑 𝑃𝑠 2 𝑃0 𝑃1 𝑃2 𝑃1 2 𝑃0 𝑃2 𝑃0 𝑃2 𝑃1 2 𝑃𝑠 2 31752 33822 35079 33822 2 31752 35079 31752 35079 33822 2 36746 habitantes 𝑃𝑠 Onde é a população no tempo 1 𝑃1 𝐾𝑑 𝑙𝑛 𝑃𝑠 𝑃2 𝑃𝑠 𝑃0 𝑇2 𝑇0 𝐾𝑑 𝑙𝑛 36745 35079 36745 31752 2022 2000 00498 𝐾𝑑 Onde é o coeficiente de saturação 𝑃𝑠 A projeção populacional pelo método da taxa de crescimento decrescente é dada através da equação 𝑃𝑡 𝑃0 𝑃𝑠 𝑃0 1 𝑒 𝐾𝑑𝑡𝑡0 𝑃2010 33223 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2022 35079 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2025 35311 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2035 35874 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2045 36217 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 Onde é o coeficiente de regressão linear 𝐾𝑑 é o ano final de projeção desejado 𝑡 313 Crescimento Logístico Para obter o coeficiente c utilizouse a seguinte equação 𝑐 𝑃𝑠 𝑃0 𝑃0 𝑐 36745 31752 31752 0157 𝑐 Para obter o coeficiente de crescimento logístico K1 foi utilizado 𝐾1 1 𝑡2𝑡1 𝑙𝑛 𝑃0 𝑃𝑠 𝑃1 𝑃1 𝑃𝑠 𝑃0 𝐾1 1 20222010 𝑙𝑛 3175236745 33822 33822 36745 31752 00498 𝐾1 Onde é o ano intermediário utilizado para a projeção 𝑇1 O método de crescimento logístico é dado pela seguinte equação 𝑃𝑡 𝑃𝑠 1 𝑐 𝑒 𝐾1𝑡𝑡0 𝑃2010 33542 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2022 34912 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2025 35156 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2035 35764 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑃2045 36143 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 Onde c é o coeficiente é o coeficiente de crescimento logístico 𝐾1 As estimativas obtidas pelas quatro projeções são apresentadas na tabela x Tabela 1 Valores populacionais obtidos através dos diferentes métodos de projeção populacional Ano Censo Aritmética Geométrica Decrescimento Logístico 2000 31752 31752 31752 31752 31752 2010 33822 33264 33223 33713 33542 2022 35079 35079 35079 35079 34913 2025 35532 35559 35311 35157 2035 37045 37507 35874 35764 2045 38557 38931 36217 36143 Figura 6 Projeção de crescimento populacional para Pimenta Bueno RO Para escolher o método mais representativo para as características locais é necessário comparar os métodos em busca da menor discrepância possível que é a diferença entre a população observada censo e a estimada pelo modelo Se essa discrepância for significativamente maior do que a população observada pode resultar em gastos desnecessários para o projeto Por outro lado se for muito menor do que o esperado pode não atender a uma parte da população Uma maneira de avaliar o método com melhor desempenho é usar o critério de precisão que indica a melhor precisão de estimativa com base nas características de cada tipo de projeção Para uma decisão de projeção mais precisa foi empregado o método do erro percentual conforme descrito por Smith et al 2001 𝐸𝑃𝑡 𝑃𝑡 𝑂𝑡 𝑂𝑡 100 Onde é o erro percentual 𝐸𝑃𝑡 𝑃𝑡 é a população projetada para o ano t hab é a população observada no ano t hab 𝑂𝑡 t é o ano escolhido Foram utilizados os números de habitantes obtidos de 2010 através das 3 projeções como valores de comparando com as projeções divulgadas pelo IBGE para o ano de 𝑃𝑡 2010 correspondendo à 33822 habitantes Os erros percentuais obtidos estão fornecidos 𝑂𝑡 na tabela 2 Tabela 2 Erros percentuais obtidos para cada projeção populacional Aritmética Geométrica Decrescimento Logístico Estimativa IBGE 2010 33822 33822 33822 33822 Estimativa das Projeções 2010 33264 33223 33713 33542 Erro 165 177 032 083 Diante dos resultados obtidos é possível observar que o tipo de projeção que apresenta o menor erro percentual é a projeção de decrescimento Portanto o valor de 36217 habitantes será utilizado como a estimativa da população para 2045 no decorrer de todo projeto 32 Vazões de Projeto O valor de consumo per capita foi definido conforme valores sugeridos por Barros et al 1995 conforme tabela a seguir Tabela 3 Demandas médias de água para cidades brasileiras Fonte Barros et al 1995 Dessa forma para a projeção escolhida de 36217 habitantes o valor de consumo per capita adotado será de 200 Lhabdia Para o dimensionamento das etapas de um sistema de abastecimento de água devem ser previstas condições de demanda máxima evitando deficiências de abastecimento durante algumas horas do dia ou alguns dias do ano Essas condições são previstas no dimensionamento utilizando parâmetros que extrapolam as variáveis de água consumida Utilizaremos o parâmetro que é a relação entre o maior consumo diário verificado no 𝐾1 período de um ano e o consumo médio diário neste mesmo período e o parâmetro que é o 𝐾2 coeficiente da hora de maior consumo Para o coeficiente foi adotado o valor de 12 e 𝐾1 para foi adotado o valor de 15 ambos recomendados pela NBR 122111992 NB 587 𝐾2 Será desconsiderado o valor de para todas as vazões por falta de informações 𝑄𝑒𝑠𝑝 sobre grandes consumidores Segundo Tsutiya 2016 os valores de consumo de uma estação de tratamento de água variam entre 1 a 5 do volume tratado para lavagem dos filtros e decantadores Dessa forma considerando processos produtivos eficientes e uma ponderação do intervalo o será definido em 2 1002 Considerando dois turnos de 8 horas o 𝐶𝐸𝑇𝐴 tempo de funcionamento da ETA será definido em 16h Dessa forma a vazão de produção é 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑 𝐾1𝑃𝑞 𝑡 𝑄𝑒𝑠𝑝 𝐶𝐸𝑇𝐴 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑 1236217200 360016 0 1 02 15392 Ls 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑 Onde é a vazão de captação até a ETA Ls 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑 P é a população final de projeto hab é coeficiente do dia de maior consumo 𝐾1 q é o consumo per capita Lhabdia t é o tempo de funcionamento da ETA é a singular de um grande consumidor Ls 𝑄𝑒𝑠𝑝 𝐶𝐸𝑇𝐴 é o consumo de água na ETA A vazão da adutora até os reservatórios desconsidera o consumo da ETA Dessa forma é dada por 𝑄𝑎𝑑𝑢𝑡 𝐾1𝑃𝑞 𝑡 𝑄𝑒𝑠𝑝 0 𝑄𝑎𝑑𝑢𝑡 1236217200 360016 1509 Ls 𝑄𝑎𝑑𝑢𝑡 Onde é a vazão da ETA até o reservatório Ls 𝑄𝑎𝑑𝑢𝑡 A vazão de distribuição considera a vazão necessária para hora de maior consumo no dia de maior consumo portanto a vazão máxima do sistema de abastecimento Considerando que o abastecimento pelos reservatórios é realizado 24h por dia a vazão é dada por 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑡 𝐾1𝐾2𝑝𝑞 𝑡 𝑄𝑒𝑠𝑝 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑡 121536217200 360024 0 1509 Ls 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑡 Onde é a vazão do reservatório até a rede Ls 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑡 é o coeficiente da hora de maior consumo 𝐾2 t é o tempo de distribuição 33 Coagulação A coagulação é uma etapa essencial no tratamento de água pois ajuda a remover partículas suspensas e reduz a turbidez estas que são responsáveis pela coloração e pela presença de contaminantes na água Para uma ETA localizada em Pimenta Bueno considerando a falta de acesso a dados precisos sobre o pH e alcalinidade da água o método de coagulação cabível seria o uso de sulfato de alumínio Esta prática é amplamente utilizada e adequada para a maioria das condições de tratamento de água devido à eficácia na remoção de partículas e turbidez uma vez que quando o sulfato de alumínio é adicionado à água ele se dissocia em íons alumínio Al³ e sulfato SO₄² fazendo com que as reações desencadeadas formem hidróxidos de alumínio que precipitamse na forma de flocos gelatinosos levando consigo parte das impurezas da água A dosagem do sulfato de alumínio pode variar entre 5 mgL e 100 mgL Como não é possível realizar ensaios para determinar a dose ideal de coagulante ou seja a menor dose capaz de realizar a coagulação de maneira eficiente será adotada a concentração de 15 mgL Esta dosagem é estabelecida no trabalho de Cunha 1946 como a dosagem ideal de sulfato de alumínio para um pH de 57 34 Calha Parshall A calha Parshall é um dispositivo hidráulico utilizado para medir a vazão de líquidos em canais abertos como rios esgotos e sistemas de drenagem Seu funcionamento baseiase na relação entre o nível dágua na calha e a vazão utilizando princípios de hidrodinâmica A calha é composta por uma entrada convergente um estreitamento garganta e uma saída divergente Para o dimensionamento da calha para o município de Pimenta Bueno foram utilizados os valores supracitados obtidos nos cálculos de vazão assim como a tabela do Medidor Parshall Os resultados sugerem que a calha parshall de 9 é a ideal para a ETA de Pimenta Bueno RO 341 Vazão Específica na Garganta da Calha Para o cálculo da Vazão Específica na garganta da calha foi utilizada a seguinte fórmula 𝑞 067332 m²s 𝑄 𝑊 𝑞 01539 02286 Sendo q Vazão específica na garganta da calha Q Vazão de produçãom³s W largura da garganta da calha m 342 Profundidade da água na seção de medição O conhecimento da profundidade da água na seção de medição de uma calha Parshall é fundamental para determinar a vazão do fluxo Para o cálculo foi utilizada a medida da entrada da calha 044296 m 𝐻0 𝑛 𝑄 λ 𝐻0 1530 01539 0535 Onde Profundidade da água na seção de medição m 𝐻0 K parâmetros λ n coeficiente retirado da Tabela dos Coeficientes de vazão 342 Largura na Seção de Medição A largura da seção de medição é uma dimensão crucial que influencia diretamente a vazão que a calha parshall pode medir O dimensionamento da largura da garganta é essencial para garantir que a calha possa medir corretamente as diferentes faixas de vazão e a escolha da largura adequada garante que o fluxo se comporte conforme esperado permitindo a medição precisa e eficiente das vazões 04595 ms 𝐷0 2 3 𝐷 𝑊 𝑊 𝐷0 2 3 0 575 0 2286 0 2286 Onde largura da calha na seção de medição m 𝐷0 D largura de início da calha m retirada da Tabela do Medidor Parshall 343 Velocidade na seção de medição 075616 m 𝑉0 𝑄 𝐻0𝐷0 𝑉0 01539 04429604595 𝑉0 Sendo 𝑉0 Velocidade na seção de medição Carga Hidráulica A carga hidráulica em uma Estação de Tratamento de Água ETA referese à energia necessária para transportar a água ao longo do sistema de tratamento superando perdas de carga devido à fricção e outros obstáculos no percurso No caso da ETA de Pimenta Bueno o cálculo da carga hidráulica é fundamental para garantir que a água seja movimentada de forma eficiente desde a captação até os diversos processos de tratamento Esse cálculo envolve N 0171 06431m 𝐸0 𝑉0 2 2𝑔 𝐻0 𝐸0 075616 2 2𝑔 0 44296 Onde Carga hidráulica 𝐸0 g gravidade 981 ms² N Dimensão m retirada da tabela do Medidor Parshall Ângulo Fictício Cos Cos Cos 07658 𝑔𝑞 2 3 𝑔𝐸0 3 2 𝑔067332 2 3 𝑔06431 3 2 244 rad 13998 graus Θ 𝑎𝑟𝑐 𝑐𝑜𝑠 Velocidade antes do ressalto cos cos 𝑉1 2 2 3 𝑔 𝐸0 θ 3 𝑉1 2 2 3 𝑔 0 6431 13998 3 𝑉1 2815ms Altura imediatamente antes do ressalto 02392m 𝐻1 𝑞 𝑉1 𝐻1 067332 2815 Número de Froude O número de Froude permite identificar o regime do fluxo e prever o comportamento do fluido em canais e estruturas hidráulicas e é expresso por 184 𝐹1 𝑉1 𝑔𝐻1 𝐹1 2815 𝑔02392 𝐹1 Ressalto Os cálculos relacionados ao ressalto hidráulico são essenciais para o controle e a dissipação de energia em canais e estruturas hidráulicas O ressalto ocorre quando um escoamento rápido supercrítico se transforma em um escoamento lento subcrítico criando uma transição brusca de profundidade Para descrever essa transição são calculadas variáveis importantes como a altura conjugada que indica as profundidades antes e depois do ressalto e a velocidade conjugada que relaciona as velocidades nessas condições Além disso a largura do canal e o tempo de mistura são fatores importantes no comportamento do ressalto influenciando a eficiência da dissipação de energia e a mistura de fluidos ao longo do processo Altura conjugada do ressalto 𝐻2 𝐻1 2 1 8 𝐹1² 1 𝐻2 02392 2 1 8 1 84² 1 051 m 𝐻2 Velocidade conjugada do ressalto 13113 ms 𝑉2 𝑞 𝐻2 𝑉2 067332 051 𝑉2 Largura do ressalto m 𝐿 6 𝐻2 𝐻1 𝐿 6 0 51 0 2392 𝐿 1 65 Tempo de mistura no ressalto s 𝑇 𝐿 𝑉1𝑉2 2 𝑇 165 281513113 2 𝑇 0 80 Perda de carga 0042 m ℎ ℎ2ℎ1 ³ 4ℎ1ℎ2 ℎ 05102392 ³ 402392051 ℎ Gradiente de velocidade G 717 s1 𝐺 𝑔ρ µ ℎ 𝑇 𝐺 𝑔99820 00011 0042 080 Sendo Massa específica da água ρ Viscosidade absoluta da água µ Profundidade da seção de saída 04115 m 𝐻3 𝐻2 𝑁 𝐾 𝐻3 0 51 0 171 0 069 𝐻3 Velocidade na seção de saída 09819 ms 𝑉3 𝑄 𝐶𝐻3 𝑉3 01539 038104115 𝑉3 Onde C Dimensão m retirada da tabela do Medidor Parshall Tempo de mistura final 08668 s 𝑇 𝐿 𝑉1𝑣3 2 𝑇 165 281509819 2 𝑇 4 Cronograma FísicoFinanceiro 41 Informações gerais do projeto Nome do Projeto Estação de Tratamento de Água ETA no Município de Pimenta Bueno RO 5 Referências Bibliográficas Ministério do Meio Ambiente e Governo do Estado de Rondônia Plano Estadual de Recursos Hídricos do Estado de Rondônia PERHRO Janeiro 2018 Adamy A Zoneamento geoambiental de Pimenta Bueno 2005 Acesso em 0804 2024 Disponível em DOI httpsrigeosgbgovbrhandledoc158 CPRM Serviço Geológico do Brasil Potencialidade ecoturística do município de Pimenta Bueno RO 1998 httpsftpibgegovbrCensosCensoDemografico2010resultadostabelaspdftotalpopula caorondoniapdf LIBÂNIO M Fundamentos de qualidade e tratamento da água Editora Átomo São Paulo 3ª Edição 2010 CUNHA A Determinação do pH ótimo de floculação e dosagem mínima de coagulante Revista DAE p 9 1946