UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL REDE DE ESGOTO SANITÁRIO DO BAIRRO DO BENEDITO BENTES

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL REDE DE ESGOTO SANITÁRIO DO BAIRRO DO BENEDITO BENTES GUILHERME BARBOSA LOPES JÚNIOR Trabalho de Conclusão de Curso Orientador: Celso Luiz Piati Neto Co-orientadora: Nélia Henriques Callado Maceió 2009

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL REDE DE ESGOTO SANITÁRIO DO BAIRRO DO BENEDITO BENTES GUILHERME BARBOSA LOPES JÚNIOR Trabalho de Conclusão de Curso para a obtenção do título de Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Alagoas. Orientador: Celso Luiz Piati Neto Co-orientadora: Nélia Henriques Callado Maceió 2009

3 GUILHERME BARBOSA LOPES JÚNIOR REDE DE ESGOTO SANITÁRIO DO BAIRRO DO BENEDITO BENTES Trabalho de Conclusão de Curso para a obtenção do título de Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Alagoas. Aprovado em / /. BANCA EXAMINADORA Prof. MSc. Celso Luiz Piati Neto (Orientador) Prof. Dr. Marcio Gomes Barboza Prof. Dr. Marllus Gustavo Ferreira Passos das Neves

4 DEDICATÓRIA Aos meus pais, Guilherme e Margarida. Aos meus avôs (in memorian) e minhas avós. Aos meus irmãos de sangue e de coração.

5 AGRADECIMENTOS Esta é, talvez, uma das páginas mais importantes do presente trabalho. Aqui é o espaço reservado para se prestar as devidas homenagens, mesmo que singelas a todos aqueles que foram primordiais na sua elaboração, bem como na minha formação final que me possibilitou escrevê-lo. Cada página aqui escrita está dedicada primeiramente à família. Apesar da perda insubstituível deste ano, termino com este último trabalho a jornada incentiva há anos atrás pelo meu amado avô, Francisco, ao qual devo minha formação, não só como estudante, mas também como pessoa. Graças a sua dedicação, inspirei-me em seus passos e ensinamentos, tendo como grande incentivadora a minha avó Alba, com o seu enorme carinho e amor dando grande força na caminhada. Não posso jamais esquecer o apoio incondicional e, sem dúvida, imprescindível dado pelos meus pais, Guilherme e Margarida, cujo apoio, paciência e incentivo, foram também incentivadores para todo o sucesso durante o curso. Devo salientar que a escolha inicial, feita no ano de 2004, foi de grande parte graças a essas duas pessoas de grande fibra, que abriram mão de muitas coisas para dar aos seus quatro filhos tudo que puderam e que sem eles não seria capaz de chegar aonde cheguei. Agradeço também aos irmãos. Não só os de sangue: Renata, Roberta, Rodrigo e Rahy, que deram todo apoio possível, mas também os de coração que estiveram presentes nos momentos bons e ruins ao longo de todos esses anos. Não vale citar nomes, que possam gerar ressentimento a outros, mas quem aqui dedicar a leitura saberá que estou falando dos AMIGÕES, que me foram leais do começo ao fim. Também não me esqueço dos padrinhos de coração. Meus tios Fábio e Alexandre as minhas tias Malba e Elza, que foram como pais para mim, dando apoio em tudo que me foi necessário ao longo da minha vida. E ao meu padrinho de curso o Professor Roberaldo que desde o segundo ano tem sido mais do que um orientador, mas um verdadeiro amigo, dando-me apoio em todos os meus passos acadêmicos. Por fim, mas também de suma importância, os agradecimentos aos meus orientadores: Prof. Piatti e Profa. Nélia, pelo apoio no trabalho, aos colaboradores: Prefeito Comunitário Silvanio Barbosa (essencial com as informações sobre o bairro) e Profa. Ivete (incentivadora dos meus passos no trabalho), e ao pessoal da Secretaria Municipal de Planejamento, por terem cedido grandes informações sobre o local.

6 RESUMO O município de Maceió tem passado por diversas mudanças, sobretudo devido ao crescimento de sua população, o que passou a influenciar na ampliação dos conjuntos habitacionais já existentes sem que fossem feitas as devidas ampliações de serviços públicos como educação, saúde, pavimentação e saneamento básico, entre outros. É inserido nesse contexto que o presente trabalho se encontra, de maneira a estudar a situação atual de um bairro da capital alagoana, o Benedito Bentes. Esse estudo consiste na análise do atual sistema de esgotamento sanitário da região, seguido de alternativas de solução da provável defasagem por meio de projetos de ampliação e renovação das redes de esgotos já existentes. Palavras chaves: esgoto sanitário; Benedito Bentes; rede coletora.

7 ABSTRACT The city of Maceió has passed for some changes, especially because the increasing of your population, what has caused an expanding of the housing complexes that already exist with no rising of public services such as education, health, paves and sanitation, among others. It is in this context that the project is purpose, to study the nowadays situation of an area of the capital of Alagoas, the Benedito Bentes. This study consist to analyze the system of sanitation sewers of the region, followed by alternatives to fit the actual system through rising projects and changing the waste water networks that exist in the area. Key-words: sewage treatment plant; Benedito Bentes; collector net.

8 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO Considerações iniciais Objetivos Geral Específicos METODOLOGIA E REFERENCIAL TEÓRICO Projetos existentes e levantamento de dados Projetos existentes Informações locais Dados populacionais Considerações do projeto atual População e equipamentos não residenciais Consumo per capita e contribuições Concepção da rede de esgoto atual Caracterização da área Projeção populacional Modelos clássicos para projeção populacional Calibração para os modelos propostos Análises estatísticas Análise gráfica Dimensionamento da rede coletora complementar Lançamento da rede Fatores intervenientes nas vazões de esgoto Vazões de esgoto Tipos declividades Recobrimento mínimo Declividade adotada Diâmetro adotado Cotas dos coletores Profundidade dos coletores Órgãos acessórios Verificação da rede Análise das Estações Elevatórias CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Benedito Bentes... 67

9 3.2. População Comércio e outros equipamentos Esgotamento Sanitário Clima Precipitações Umidade Temperatura Geologia, solo e topografia Geologia e solo Topografia ANÁLISE DO SISTEMA DE ESGOTO DO BAIRRO Rede atual ETE local Tecnologias de tratamento Instalações projetadas Características finais dos efluentes Comentários e observações Projeto atual Situação atual POPULAÇÃO DE PROJETO Modelos calibrados Projeção populacional REDE COLETORA COMPLEMENTAR Área A Área B Área C Área D Área E Área F Área G Área H Área I Área J MATERIAL EMPREGADO DADOS DE ENTRADA DAS ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS REFERÊNCIAS

10 APÊNDICE DIGITAL ANEXO DIGITAL

11 11 1. INTRODUÇÃO 1.1. Considerações iniciais Nos últimos anos, o município de Maceió tem evidenciado um crescimento populacional acelerado, baseado em estudos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2009), que acarreta em uma ampliação desordenada do número de residências em aglomerados urbanos espalhados por toda a capital. Em geral, esses aglomerados são conjuntos habitacionais de grande porte que ao aumentarem a sua população, tendem a sofrer com problemas sérios de abastecimento de água e, sobretudo, esgotamento sanitário. Na figura 1.1 a seguir, tem-se a evolução da população do município de Maceió, segundo infográfico digital do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2009). Figura 1.1: evolução populacional de Maceió/AL. (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2009)

12 12 Em casos como estes, os resíduos gerados passam a ser lançados ao meio ambiente de maneira incorreta e indevida devido a não concomitância do crescimento dos sistemas de saneamento públicos. Seja por lançamento direto em corpos d água seja por disposição indevida no solo, os efluentes sanitários geram riscos não somente de saúde, mas também sociais incalculáveis. No primeiro caso, a contaminação de rios e lagoas gera mortandade da vida aquática presente pelo processo de eutrofização, bem como outros impactos ambientais sérios devido à diminuição do oxigênio dissolvido e o aumento de sedimentos nos corpos d água. Já no segundo caso, a contaminação do solo pode gerar, dentre outros problemas, contaminação dos lençóis subterrâneos, que abastecem parte da população maceioense. Por isso, torna-se de suma importância fazer a destinação correta dos efluentes domésticos, através de redes de esgotos que destinem as suas vazões a estações de tratamento capazes de tratar eficazmente esses tipos de resíduos. Segundo estudos sobre a estimativa de mortes causadas por questões de saneamento, higiene e água no mundo (PRÜSS ET AL., 2002), uma das causas levadas em consideração no estudo foi o contato direto e indireto da população com águas contendo micro-organismos patogênicos, tendo sido o contato indireto relacionado com a transmissão através de proliferação vetores. Do estudo, pode-se concluir que em casos onde a população não é assistida por saneamento básico, incluindo a destinação correta dos efluentes, o risco de contaminação através de patogênicos por via oral é muito alto, citando também o alto risco de mortalidade envolvida, sobretudo em crianças. Em casos onde há a destinação correta, mas de abrangência incompleta, o risco é amortizado, mas continua em índices altos, sobretudo pela contaminação indireta. Essa conclusão também foi relatada por Esrey et al. (1996, apud NASCIMENTO 2004). De acordo com World Bank (1992, apud ESREY et al., 1990, apud NASCIMENTO, 2004), as melhorias nas condições de saneamento resultam numa redução de mais de 20% em casos de doenças de veiculação hídrica, do solo ou através de vetores, podendo chegar a mais de 70% para casos de esquistossomose, amplamente evidenciados em núcleos populacionais de média e baixa renda. Outra pesquisa realizada no Chile (BRAKARZ ET AL., 2002, apud NASCIMENTO, 2004) apontou que a redução foi de 50%, tendo ainda sido relatado por entidades de saúde dos locais pesquisados que infecções cutâneas e estomacais deixaram de ser motivos principais de consulta, sendo substituídas por problemas

13 13 respiratórios, doenças crônicas e acidentes, evidenciando a estreita ligação dos fatores mencionados. Na figura 1.2, tem-se um gráfico com índice de contaminação em relação às condições de saneamento básico (PRÜSS ET AL., 2002). Conclui-se que além desses fatores, é levada em conta na pesquisa a questão da higiene. No entanto, ressalta-se que a higiene está diretamente ligada com os hábitos das populações em questão e, comprometida, no caso de precariedade em serviços de saneamento. Nota-se também que nesta pesquisa, mesmo em condições muito boas o risco ainda não se torna zero, isso porque ainda devem ser consideradas algumas outras questões que não foram alvo do trabalho como serviços de limpeza pública, manutenção dos sistemas já instalados ou cuidados de armazenamento pela população. Muito Alto Muito Alto Muito Alto Alto Médio Baixo Muito baixo Sem água tartada, sem saneamento Sem água tratada, com saneamento Com água tratada, sem saneamento Com água tratada, com saneamento, sem total abrangência Com água tratada, com saneamento, com total abrangência, sem controle de qualidade de água Com água tratada, com saneamento, com total abrangência e controle da qualidade de água Com água tratada, com saneamento, com total abrangência, controle da qualidade de água e hábitos higiênicos Figura 1.2: risco de contaminação devido a fatores de saneamento básico. (PRÜSS ET AL., 2002) Ainda nesse contexto, segundo a Agência Nacional das Águas (2004), os fatores de degradação da qualidade da água estão diretamente ligados à poluição resultante do lançamento de esgotos sanitários em corpos d água. Ainda conforme o que foi relatado por esta agência, um esgotamento sanitário eficaz possibilita, dentre outras coisas, redução das doenças relacionadas com água contaminada e consequentemente os

14 14 recursos destinados ao tratamento dessas doenças, além de impedir a proliferação de vetores, confirmando a afirmativa proposta por Prüss et al. (2002). De acordo com a Fundação Nacional de Saúde (2006), o incorreto tratamento e destinação dos esgotos sanitários provocam redução da capacidade produtiva da população, gastos evitáveis com tratamento de doenças e diminuição da expectativa de vida de uma região. No fragmento abaixo o órgão do ministério da saúde deixa clara a relevância do saneamento com a capacidade produtiva da população e, consequentemente, com a economia em geral. A ocorrência de doenças, principalmente as doenças infecciosas e parasitárias ocasionadas pela falta de condições adequadas de destino dos dejetos, podem levar o homem a inatividade ou reduzir sua potencialidade para o trabalho. (FUNASA, 2006). Com isso, além do fator de saúde, ainda há estudos que contemplam a melhora econômica ligada aos investimentos em saneamento. Essa melhora, direta ou indireta, foi descrita por Hiratuka et al. (2009) por uma pesquisa que levou em conta o avanço econômico gerado por investimentos na área durante e após as obras de implantação de sistemas de saneamento básico. O avanço citado é referente à movimentação econômica nas diversas áreas envolvidas no processo de construção civil, por exemplo, mão de obra, aluguéis de máquinas, produtos em geral, dentre outros; assim como a melhoria das condições locais onde obra se insere propiciando desenvolvimento do comércio em geral, além de favorecer um aumento significativo nos salários da região, principalmente da mão de obra envolvida no processo, já que a maioria das empresas que participam da execução de projetos de saneamento é estatal ou mista, com parceria de uma estatal com uma empresa privada, segundo Hiratuka et al. (2009). Ainda nesse contexto, cada dólar aplicado em saneamento representa uma economia de cerca de quatro dólares em medicina curativa, de acordo com a Organização Mundial de Saúde (apud AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS, 2004). Já segundo Martins et al. (2002, apud NASCIMENTO, 2004) é relatado que a cada US$ 2,26 gastos em saneamento, são economizados US$ 2,63 em gastos com a saúde para prevenção de doenças intestinais e helmintíases (principais doenças relacionadas com a

15 15 falta de saneamento básico), em pesquisa realizada em 1997 no município de Itapetininga em São Paulo. Portanto o esgotamento sanitário de uma região quando bem sucedido e com boa manutenção ainda representa grande importância na área econômica. De acordo com informações divulgadas no website da Secretaria do Estado do Desenvolvimento Econômico Sustentável, o esgoto sanitário ainda é importante para melhoria da produtividade, aumento da vida média da população, implantação e desenvolvimento de atividades econômicas locais e dentre outros motivos. Baseado em declarações do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (2008, apud HIRATUKA ET AL., 2009), estão previstos investimentos para a área de saneamento na ordem de R$ 48 bilhões, entre os anos de 2008 e Referente às declarações citadas: A realização de R$ 48 bilhões em investimentos poderá gerar mais de R$ 80 bilhões no aumento do valor da produção e cerca de metade deste valor sob a forma de aumento do valor agregado. Desta variação esperada no PIB, destaca-se o acréscimo sobre as remunerações, tanto de salários (39% da variação do PIB), quanto de excedente operacional bruto (44%). (HIRATUKA ET AL., 2009). Com relação à capital do estado de Alagoas, esta conta com apenas duas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), uma localizada no bairro Pontal da Barra de onde parte o emissário submarino e recebe parte do esgoto coletado em Maceió; e outra no Benedito Bentes, a qual só tem capacidade para atender parte da população desse bairro. Assim, a maior parte da rede de esgoto de Maceió é destinada ao emissário submarino, outra é conduzida à ETE do Benedito Bentes e uma parte nem mesmo possui um destino adequado sendo lançado em corpos d água espalhados por Maceió. Dessa forma, esse trabalho visa avaliar o sistema de esgotamento sanitário existente no bairro do Benedito Bentes e verificar se o mesmo atende às atuais necessidades da população residente no mesmo, apontando as principais deficiências e novas propostas para a melhoria do sistema. Para tanto, faz-se necessário analisar a população atual do bairro, para comparála com a população prevista no projeto inicial elaborado em Essa análise indica,

16 16 mesmo que inicialmente, a quantidade de habitantes não atendidos pelo sistema, bem como demonstra a abrangência restrita do projeto atual. Mesmo assim, para se ter resultados quantitativos mais confiáveis, ainda se fazem necessárias observações das áreas atendidas, para saber através da amplitude espacial do projeto atual, onde permite estimar uma população aproximada que não possui o atendimento da rede. Essa população é o foco principal a ser alcançado com a ampliação da rede, já que é ela a responsável pela destinação imprópria dos seus efluentes. Outra ressalva importante é com relação à Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) do local, pois é preciso avaliar a sua capacidade hidráulica, indicando se a rede ampliada pode ou não ser destinada a ela. Nessa avaliação, como será observado, contata-se que a ETE não possui capacidade para suportar a nova vazão de chegada, necessitando de uma ampliação ou de uma nova estação para auxiliar a atual, garantindo o correto tratamento dos efluentes. Como também é evidenciado, os custos envolvidos, apesar de elevados, acarretariam em melhoras significativas na região, além de que ele representa um investimento inicial altamente válido, já que evitaria gastos futuros com reparos aos impactos ambientais, desenvolveria economicamente e socialmente a região e garantia melhores condições da saúde local, como já foi discutido anteriormente. Isso visa acarretar mudanças significativas na região, tanto no âmbito social, quanto no da saúde. Essa melhoria acarretaria no aumento dos índices sociais, econômicos e de saúde maceioenses de maneira relevante, visto que a população do bairro representa parcela significativa da população da capital alagoana Objetivos Geral O trabalho tem por objetivo avaliar o sistema de esgotamento sanitário existente no bairro do Benedito Bentes, em Maceió/AL, verificando se o mesmo atende às necessidades atuais da população residente.

17 Específicos Avaliar o crescimento da população atual do bairro e compará-la com a população prevista para o alcance do projeto original. Analisar a rede de esgotos existente de Benedito Bentes que cobre o bairro e propor uma ampliação para ela por meio de uma rede complementar que venha a convergir para o sistema atual. Verificar se a capacidade da ETE existente atende a vazão atual ou se há necessidade de ampliação, ou de se construir outra estação. O trabalho, no entanto, não visa analisar se a concepção adotada para a ETE existente é adequada à realidade local, mas apenas aferir a sua capacidade hidráulica, visto que para isso seria necessário abordar questões mais amplas de tratamento de águas residuárias.

18 18 2. METODOLOGIA E REFERENCIAL TEÓRICO No presente item, busca-se apresentar a metodologia básica utilizada para a formulação do presente trabalho, seja nas etapas de análise seja nas etapas de dimensionamento. Este espaço também será aproveitado para citar os procedimentos tomados que resultaram na obtenção do projeto, dados e conjunto de informações sobre o sistema de esgoto atual do bairro do Benedito Bentes. Além disso, serão apresentados adiante os coeficientes considerados em conjunto com a metodologia empregada no cálculo da rede de esgoto complementar Projetos existentes e levantamento de dados Um grande obstáculo a ser vencido em todo trabalho com um estudo prévio de caso e posterior projeto complementar é a obtenção de dados, informações e, sobretudo, dos projetos já existentes. O presente trabalho, assim, necessitou de bases para a elaboração da caracterização da área, análise do sistema atual e para a projeção populacional, indispensável para o dimensionamento da rede complementar Projetos existentes O projeto atual do bairro do Benedito Bentes foi elaborado em abril de 1982 pela empresa Projeto e Obras de Engenharia Civil Ltda. (PROEC) sendo aprovado pela Coordenação de Meio ambiente do estado de Alagoas em dezembro do mesmo ano e pela Companhia de Saneamento de Alagoas (CASAL) em 15 de abril de A execução da obra foi de responsabilidade da firma Master Incosa Engenharia S. A., tendo sido contratada pela Companhia de Habitação de Alagoas (COHAB-AL) que foi a responsável pela construção do conjunto habitacional do Benedito Bentes. A obra foi prevista em três etapas, onde ao final iria contemplar todo o conjunto habitacional. Na figura 2.1 está uma fotografia do planejamento do projeto.

19 19 Figura 2.1: fotografia do planejamento do projeto. Os projetos estão na atualidade arquivados pela CASAL. Como todo projeto da companhia foi necessário uma autorização para se ter acesso ao conjunto de projetos, sendo requerida a cópia das pranchas diante do pagamento da taxa de plotagem. Devido a idade do projeto, ele originalmente foi concebido em papel manteiga, muito frágil, o que compromete a qualidade de algumas pranchas e que possivelmente seja este o motivo para a ausência da maioria dos detalhamentos. Além das plantas da rede de esgoto existente no bairro, pôde-se ter acesso ao memorial descritivo do projeto. O memorial é indispensável para a análise do projeto existente, já que nele estão especificadas todas as considerações do projetista, bem como as eventuais mudanças realizadas antes da execução Informações locais Para uma correta localização do bairro são necessárias algumas informações cruciais para a caracterização da área em estudo. Assim é preciso dados sobre: histórico, localização, população, saneamento, clima, topografia, geologia e entre outros. Cada tipo de informação pode ser obtido através de estudos já realizados no local ou de órgãos públicos e comunitários que possuam levantamentos no mesmo.

20 20 A localização do bairro pôde ser obtida através de dados da Secretaria Municipal de Planejamento que forneceram, além das informações provenientes de levantamentos realizados no local, as plantas digitais da região, constando as ruas existentes e as curvas de nível do local. Com relação aos dados climáticos, as informações partiram do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) que disponibiliza dados de suas estações meteorológicas. Observando a localização do bairro pôde-se constatar a proximidade com a estação de Maceió, sendo assim, os dados da estação refletem muito bem a região em análise. Já as informações relacionadas com o saneamento básico do bairro e a ligação do mesmo com o restante de Maceió partiram de relatórios e do plano diretor da Companhia de Saneamento de Alagoas (CASAL). Com relação a levantamentos geológicos e históricos do bairro foram levadas em consideração as pesquisas realizadas por pesquisadores locais e publicadas em livros, websites e trabalhos acadêmicos. Esse tipo de levantamento exigiu uma revisão bibliográfica a fim de garantir que as informações fossem as mais precisas possíveis. Quanto a dados populacionais e outras informações do bairro, como exemplo a situação de saneamento básico atual, foi realizada uma entrevista com o Prefeito Comunitário do bairro, Silvânio Barbosa, que comanda as atividades comunitárias no local. O referido prefeito reside no bairro praticamente desde a sua criação e ajudou a fundar a prefeitura comunitária que realiza levantamentos dos órgãos públicos e privados do local, populacionais, assim como registra as obras de melhoria de infraestrutura realizadas no bairro. Apesar de demandar certo tempo, esses levantamentos foram imprescindíveis para a realização do trabalho, pois eles servem de base para as discussões e o dimensionamento a serem detalhados Dados populacionais Os dados populacionais representam a contagem da população residente em um determinado bairro, seja esta contagem oficial ou não. Obviamente, há uma larga diferença entre esses dois tipos de dados, não só com relação à metodologia empregada na contagem, mas também o que é considerado na contagem.

21 21 A região em questão é dotada de inúmeras particularidades com relação à população contabilizada, não só em observância no número de habitantes, mas também no período. Isso porque o bairro só foi criado em 2001 e por isso não há dados oficiais do local, já que o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) somente faz a contagem de bairros. Até mesmo os levantamentos não oficiais da prefeitura comunitária local são escassos, isso porque eles também acompanham a data de criação do bairro. Quanto ao outro problema, o do número de habitantes, os dados do IBGE ainda possuem um agravante quanto ao levantamento feito. O referido instituto faz um levantamento populacional superficial em alguns bairros como o Benedito Bentes, devido ao fato de que algumas áreas do bairro apresentam grande risco de segurança, inviabilizando a ação dos recenseadores. Assim, algumas contagens são feitas estimando-se um número fixo de moradores (05, cinco) para cada residência cadastrada na prefeitura da cidade. Isso gera uma grande defasagem com relação ao número real do bairro pelos seguintes motivos: O número real de moradores, na maioria das vezes, ultrapassa os cinco habitantes propostos, de acordo com Alves (2006); A quantidade de residências são bem superiores às apresentadas, além de que muitas, cadastradas recentemente, não são inseridas no levantamento. Apesar de que as residências não oficiais não deveriam contribuir com os seus esgotos (por razões legais com relação às taxas recolhidas pelos órgãos públicos), na prática essa ligação é feita, mesmo que clandestina, portanto é de bom senso que ela seja considerada; Ainda há os moradores das grotas que devem ser inseridos na contagem, já que também colaborarão com seus esgotos; As favelas remanejadas que a curto e médio prazo tendem a ser inseridas no bairro por programas sociais, o que demanda a inclusão parcial dessa parcela da população na contagem da população do bairro; E, obviamente, ainda deve ser levado em conta que boa parcela da população do bairro trabalha ao longo de todo o dia, segundo informações da prefeitura comunitária do Benedito Bentes, o que interfere nos resultados do

22 22 recenseamento, já que essa parcela da população não passa pelo sistema de questionários de levantamento populacional do IBGE. Por isso se torna essencial conhecer dados que representem valores mais realistas para a população do bairro, a fim de garantir uma análise mais precisa que resultará em resultados mais palpáveis. De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2000 e 2007), a população do Benedito Bentes está apresentada abaixo, na tabela 2.1. Tabela 2.1: dados populacionais do Benedito Bentes (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2007) Ano População Já segundo os dados da prefeitura comunitária do bairro, tem-se alguns valores bem distintos, alcançados em suas contagens e levantamentos. Na tabela 2.2 constam os valores indicados pela prefeitura comunitária. Tabela 2.2: dados populacionais do Benedito Bentes (PREFEITURA COMUNITÁRIA DO COMPLEXO BENEDITO BENTES, [2008?]) Ano População * * Valores previstos com a implantação dos novos conjuntos. Os valores indicados para 2010 são baseados nos habitantes que serão introduzidos no bairro através de programas sociais do governo (minha casa, minha

23 23 vida) e de remanejamento de outras áreas, sobretudo favelas da periferia de Maceió, da região lagunar e de vilas de pescadores. Conforme descrito por Alves (2006), ainda podem ser levantados mais alguns dados. Segundo a autora, em 1986 foram implementados os conjuntos habitacionais do Benedito Bentes I e II, enquanto que em 1988 foi integrado na região o complexo habitacional Cachoeira do Mirim. Assim, em 1986 eram ao todo famílias residindo no local, enquanto que em 1988 já eram Em 1990 foi criado o conjunto Moacir Andrade com 800 residências unifamiliares. Observando o Anexo I (ALVES, 2006), ainda foram acrescentadas de 1991 até 1995 mais seis conjuntos, totalizando 5805 habitantes. Unindo com dados da prefeitura comunitária que registrou no período de 2001 a 2004 cerca de nove outros conjuntos habitacionais, totalizando 3000 unidades. Ainda foi registrado o surgimento de residências nas grotas, totalizando cerca de 5000 famílias, as quais não foram computadas. Assim teremos o seguinte levantamento populacional, unindo as informações propostas pela prefeitura comunitária, pelo IBGE e por Alves (2006) colocado na tabela 2.3 seguinte. Tabela 2.3: população do Benedito Bentes Ano População * * Valores previstos com a implantação dos novos conjuntos. As informações da tabela 2.3 reúnem os dados dos levantamentos censitários feitos pela prefeitura comunitária e por Alves (2006), distribuídos ao longo dos anos: em cada ano respectivo, têm-se os conjuntos que ingressaram no bairro e a respectiva população que inicial; em cada ano subsequente eram somadas as populações dos novos

24 População 24 conjuntos que tinham sido criados naquele ano com a população que era evidenciada nos outros conjuntos no mesmo ano. Além dos conjuntos registrados, muitas outras unidades habitacionais foram criadas ao longo dos anos, sobretudo os criados após o ano de 2000, quando os programas sociais do governo federal se intensificaram. A população das grotas, parcela representativa da população, não foi inserida como dado até o ano de 2004, tendo sido considerada nos últimos levantamentos da prefeitura comunitária do Benedito Bentes. Com isso, pode-se observar o crescimento da população do bairro mais detalhadamente. Ao se analisar graficamente esses dados teríamos o proposto na figura Ano Figura 2.2: evolução populacional do Benedito Bentes. Como pode ser observado os valores das populações são muito distintos e que a população prevista pelo IBGE segue aproximadamente um padrão de uma reta. Outra observação importante a ser feita é que a população do bairro só aumentou cerca de habitantes em sete anos, levantando dúvidas sobre os seus dados, já que nos últimos anos o bairro se expandiu territorialmente (como pode ser visto no Anexo Digital I proposto por ALVES, 2006) e, consequentemente, a sua população também sofreu aumentos significativos.

25 25 Isso reforça ainda mais os pressupostos abordados, de que os dados fornecidos pela prefeitura comunitária possuem uma confiabilidade mais ampla, além de garantir certa segurança com relação ao bom dimensionamento da rede Considerações do projeto atual População e equipamentos não residenciais No projeto original foram previstas as escolas, templos religiosos, recreativos, comerciais e dentre outros. Na tabela 2.4 constam os números de equipamentos não residenciais evidenciados no local, segundo levantamentos da prefeitura comunitária do complexo Benedito Bentes realizados em meados de Tabela 2.4: equipamentos não residenciais do projeto atual. (PREFEITURA COMUNITÁRIA DO COMPLEXO BENEDITO BENTES, [2008?]) Equipamentos Comunitários Observação Escolas de 1º grau 7 escolas Escolas de 2º grau 3 escolas Equipamentos religiosos 3 templos Espaços recreativos 1 clube social Estabelecimentos comerciais 1 mercado público Postos de saúde 1 posto de saúde Equipamentos de segurança 1 posto policial Nota-se a defasagem total destes números com os atuais. Segundo a prefeitura comunitária, o bairro atualmente conta uma infraestrutura comunitária bem mais ampla, decorrente a ampliação da população local, sobretudo no que diz respeito ao comércio. Na tabela 2.5 estão os números propostos pela prefeitura comunitária.

26 26 Tabela 2.5: equipamentos não residenciais atuais do bairro (PREFEITURA COMUNITÁRIA DO COMPLEXO BENEDITO BENTES, [2008?]) Equipamentos Número Escolas 58 Comércio 397 Associações 35 Equipamentos Religiosos 10 Bibliotecas 02 Outra consideração desse aspecto é que esses equipamentos comunitários não influenciaram no dimensionamento da rede. Como citado por Libânio et al. (2006), as contribuições comerciais e públicas geram parcelas relevantes de vazões, no entanto para o bairro do Benedito Bentes, as contribuições desses equipamentos são pouco significativas, porque esses equipamentos são de pequeno porte, não possuindo grande significância e, portanto, podendo ser desprezadas. A população também foi pouco discutida na elaboração do projeto, conforme o que foi apresentado no relatório da Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), referente ao memorial descritivo do projeto. Conforme o apresentado pelo relatório a população foi contabilizada pelo número de unidades habitacionais do conjunto habitacional, considerando-se que em cada unidade haveria 05 habitantes a residirem lá. Com isso, se o conjunto foi criado para atender unidades habitacionais, então a população considerada foi de habitantes. Vale destacar que nenhum estudo de população de projeto foi elaborado, pois como a princípio o conjunto não seria ampliado, considerou-se como população de projeto a própria população inicial do conjunto. Isso implica que mesmo observando os dados oficiais minorados, como será abordado mais adiante, ainda existe uma defasagem de quase habitantes sem o serviço de esgoto sanitário Consumo per capita e contribuições A defasagem ocasionada pela não consideração dos equipamentos não residenciais foi amenizada pelas outras considerações de projeto. A taxa de consumo

27 27 per capita, por exemplo, foi de 250 l/hab./dia, sendo reduzida numa própria revisão do projeto para 200 l/hab./dia. Mesmo assim, essa taxa é muito alta, sendo inviável o seu uso em projetos atuais. Como se sabe, o consumo de água e, consequentemente, a geração de efluentes está diretamente ligada à renda familiar, porte do local, clima e dentre outros aspectos. Em famílias de baixa renda, inseridas numa população oficial de habitantes, que é o caso do Benedito Bentes, a taxa de consumo está em torno de 150 l/hab/dia, de acordo com Libânio et al. (2006). A discussão sobre a taxa de consumo per capita será abordada mais a frente na determinação das vazões de efluentes. Quanto às contribuições consideradas, elas foram provenientes de duas vertentes, uma referente às vazões domésticas e outra com relação às infiltrações na rede. As vazões domésticas foram calculadas a partir da vazão de abastecimento, incluindo os coeficientes de máximo horário e diário. Portanto a vazão de efluentes é calculada multiplicando-se a de abastecimento pelo coeficiente de retorno. O coeficiente de retorno representa a taxa de abastecimento que se torna efluentes, já que parte da água de abastecimento é utilizada para outros fins, o que será discutido posteriormente. O coeficiente de retorno utilizado é o mesmo recomendado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) e pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006), ou seja, de 0,8. Já com relação à taxa de infiltração, foi adotada uma taxa de 0,1 l/s/km de coletor, que é uma taxa inferior ao recomendado pela norma da época PNB 67, de acordo com o próprio memorial descritivo do projeto atual. O projetista, no entanto, justifica a escolha pelo fato do terreno ser plano e seco, além do solo local ser constituído de material areno-argiloso e o lençol freático estar a uma grande profundidade. Apesar de ser uma taxa adequada, como será visto mais adiante, a justificativa não é válida, já que a infiltração pode ser proveniente da própria percolação da água pelo solo, antes mesmo de chegar ao lençol freático. Portanto, mesmo acertando a taxa de infiltração com um valor bastante adequado, para adotar algo fora da norma é sempre necessário fazer testes e medições na região em questão, o que não foi feito para o projeto atual segundo o que foi especificado pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984).

28 Concepção da rede de esgoto atual A concepção da rede incorpora alguns aspectos relativos aos materiais das tubulações da rede e dos diâmetros dos ramais, assim como vazões mínimas e limites de velocidade. Também é considerado o recobrimento dos coletores e as distâncias entre os órgãos acessórios. a) Ramais prediais Um ramal predial é uma tubulação que lança à rede coletora os efluentes domésticos de uma residência, prédio, comércio ou indústria. Essa tubulação, segundo a determinação do memorial descritivo apresentado pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984) deveria ser feito de tubos cerâmicos ou de policloreto de vinila (PVC). Quanto ao diâmetro, ficou explícita a recomendação da utilização de diâmetros de 100 mm, com uma declividade mínima de 2%, para casas, enquanto que para prédios deveria ser utilizado um diâmetro de 150 mm com uma declividade mínima de 1%. Essas recomendações ainda são bastante comuns, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2005), por exemplo, recomenda um diâmetro mínimo de 100 mm e uma declividade 2%, para residências unifamiliares, sendo recomendado mais de 2% para comércios e residências plurifamiliares. Para outros casos existem outras restrições de declividade a partir do diâmetro e fórmulas para o cálculo dos diâmetros. b) Tipos de tubulações A fim de garantir um fornecimento adequado de seus materiais, o memorial descritivo apresentado especifica o tipo de material a ser utilizado para as tubulações a partir do diâmetro estabelecido. No entanto, o memorial descritivo apenas sugere a utilização desses materiais sem pré-estabelecer seu uso em trechos específicos onde eles devem ser utilizados. Conforme apresentado o material a ser executado deveria seguir a seguinte especificação da tabela 2.6.

29 29 Tabela 2.6: especificação do material a partir do diâmetro. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Diâmetro (mm) Material Empregado Até 150 PVC ou Cerâmica de Barro De 200 a 300 Cerâmica de Barro Maior que 400 Concreto Como pode ser verificada, a cerâmica de barro foi largamente utilizada. No entanto, atualmente seria preferível a utilização de PVC, cobrindo quase toda a rede que possui um diâmetro inferior a 400 mm, já que este material facilita e acelera a execução. c) Vazão mínima Segundo a Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), a vazão mínima do memorial descritivo recomendada é de 2,2 l/s nos trechos iniciais dos coletores. Isso representa uma grande disparidade tanto com a realidade como com as normas vigentes. Considerando essa vazão mínima nos trechos iniciais, nos trechos em sequência tem-se um acúmulo dessas vazões, por exemplo: se em um coletor for colocado dois trechos iniciais, nele a vazão mínima seria de 4,4 l/s. Entretanto, apesar de relatar essa consideração, observando as tabelas de dimensionamento do memorial observa-se que foi levada em conta uma vazão mínima de 2,2 l/s em qualquer trecho, ou seja, calcularam-se as vazões e em seguida os valores inferiores a esta vazão foram substituídos por ele para o dimensionamento, conforme recomendado pelas normas atuais. Mesmo assim, as normas atuais ainda recomendam um valor menos do que o apresentado. De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) e com a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) a vazão mínima em qualquer trecho deve ser de 1,5 l/s. d) Limites de velocidade Foram fixados valores de velocidade no intervalo de 0,5 e 4,0 m/s, sob a justificativa de possibilitar a auto limpeza e evitar a abrasão nos coletores. Atualmente,

30 30 no entanto existem outros limites, ambos controlados pela declividade, ou seja, restringi-se a declividade a valores máximos e mínimos, garantindo assim as velocidades pré-determinadas. Referente ao recomendado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) e pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) a velocidade máxima deve ser de 5,0 m/s a fim de evitar o fenômeno de abrasão, sendo essa velocidade controlada por uma declividade máxima. Já a auto limpeza dos condutos tem sido regulada através do critério da tensão trativa mínima, limitada em 1,0 Pa. No entanto, o antigo Departamento de Água e Energia (DAE) de São Paulo fazia limitações de velocidade mínima e segundo Araújo (2007a) esses valores estariam entre 0,2 m/s e 0,6 m/s, a depender do diâmetro do trecho. e) Diâmetro mínimo Quanto ao diâmetro mínimo a ser adotado para a rede de esgotos, o manual descritivo refere-se a um valor de 150 mm. Esse valor é amplamente discutido atualmente pelos órgãos elaboradores de normas no Brasil. Partindo das referências da Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986), tem-se como valor mínimo o diâmetro nominal de 100 mm. Contudo observando as prescrições da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) ela refere-se ao mesmo valor adotado como mínimo para o projeto atual. Isso entra em uma questão polêmica que engloba a ultrapassagem das normas da ABNT até o fato das questões de superposição de normas. Isso porque as normas da ABNT referentes a sistemas de esgotamento sanitário são muito antigas, datadas da década de 80, deixando de lado inovações, pesquisas e dados estudados nos 20 anos subsequentes. Mas essa questão é amenizada pelo fato de as pesquisas que norteiam as normas mais atualizadas, como as da SABESP, indicarem valores sempre mais restritos, ou seja, a favor da excelência. Com isso tem se tornado constante a utilização das normas estaduais, ao invés da nacional, para o dimensionamento, pois assim garante resultados comprovadamente melhores, já que as restrições e valores são mais específicos.

31 31 f) Órgãos acessórios Foram previstos para o projeto atual dois tipos de órgãos acessórios: poços de visita e terminais de limpeza. Os terminais de limpeza (TL) foram previstos para as extremidades de cada linha. Já os poços de visita (PV) foram previstos para os casos de: junção de coletores, mudança de diâmetros, curvas, mudanças de declividades e de materiais. A distância entre um PV e outro foi baseada no diâmetro do coletor em questão. O projetista levou em conta que quanto maior o diâmetro, menor a necessidade desses acessórios, os quais visam manutenção e limpeza dos coletores. Na tabela 2.7 constam esses valores. Tabela 2.7: distância entre PVs a partir do diâmetro do coletor. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Distância entre PVs Diâmetro do coletor 100 m 150 mm 120 m Entre 200 mm e 600 mm 150 m Maior que 600 mm Esses afastamentos, atualmente, são independentes dos diâmetros e fixados em no máximo 100 m, segundo as normas vigentes. Isso porque diâmetros maiores para as tubulações não são indícios de menor necessidade de manutenção ou limpeza dos condutos. Os poços de visita foram previstos com câmaras de trabalho de três dimensões distintas, a depender do diâmetro do maior coletor conectado a ele. Essas dimensões estão explicitas abaixo na tabela 2.8. Tabela 2.8: dimensão principal das câmaras dos PVs. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Diâmetro do coletor Dimensão da câmara Até 300 mm 1,2 m De 300 a 500 mm 1,5 m Maior que 500 mm Diâmetro + 1,0 m

32 32 Ainda foram previstos tubos de queda para alturas superiores a 0,7 m, o que atualmente foi reduzido para 0,5 m, nas normas em vigência. g) Profundidades No projeto atual há referência a apenas uma profundidade mínima para os coletores, sendo de 1,0 m. Entretanto, atualmente, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) recomenda recobrimentos de 0,65 m, se o coletor estiver no passeio, ou de 0,9 m, caso o coletor esteja na pista. O memorial descritivo ainda prevê coletores auxiliares mais rasos para o caso de um coletor projetado atingir mais de 4,50 m de profundidade. Mesma recomendação que persiste na norma da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) Caracterização da área No projeto atual ainda foi feita uma breve caracterização da área com relação a alguns aspectos como: clima, topografia e geologia. Esses dois últimos aspectos já foram brevemente adiantados no item 2 do presente trabalho, sobretudo como forma de basear a caracterização geológica deste, por isso despensa grandes comentários. Já com relação ao clima, o procedimento de caracterização seguiu a mesma linha apresentada no item 2, ou seja, foi tomada uma série histórica climatológica que baseou a caracterização da temperatura, umidade e precipitação. Obviamente as considerações foram um pouco distintas, já que a série de 1961 a 1990 só foi liberado após a construção do Benedito Bentes. Uma ressalva importante a se fazer sobre a caracterização apresentada pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984) foi muito pouco referenciada, deixando por vezes dúvidas dos dados apresentados, já que nem foram anexados levantamentos realizados pelas entidades responsáveis pelo projeto nem foi referenciada alguma fonte que possa ter colaborado com a caracterização proposta.

33 Projeção populacional O primeiro passo na análise da rede atual, bem como na elaboração dos eventuais projetos de expansão é fazer uma análise da população do local. Tanto observar a população atual, quanto prever uma população de projeto para um alcance mínimo de vinte anos, segundo orientação da NTS-025 da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006). Nesse estudo serão feitas comparações entre a população atual e a população de projeto prevista no plano inicial. Em seguida são feitas análises da população de projeto para mais vinte anos a fim de observar se o projeto atual será capaz de suportar as futuras vazões, após ampliações propostas neste trabalho ou em projetos futuros que vierem a serem concebidos. A análise basear-se-á em modelos clássicos de projeção populacional propostos por Libânio et al. (2006) e Quasim (1985), já as bases estatísticas serão estabelecidas em coeficientes consagrados na literatura, propostos por Montgomery e Runger (2003). Outra base para a análise da população foi o trabalho desenvolvido em Maceió a cerca da análise do modelo que melhor representa a população local, Lopes Júnior e Piati Neto (2009). Neste trabalho, focam-se os modelos e o método descrito pelo autor para se alcançar o modelo que melhor representa a população de uma região antes de se calcular a população de projeto. Isso visa diminuir erros na estimativa, bem como gerar redes com capacidade suficiente para ampliações. Nos tópicos seguintes, estão descritos os procedimentos, tais como propostos no referido trabalho Modelos clássicos para projeção populacional Os modelos clássicos de projeção populacional servem de base para estimar uma determinada população que eventualmente poderá ser evidenciada dentro de alguns anos, período de tempo este definido como alcance da estimativa, caso não haja nenhuma mudança brusca nos padrões sociais, econômicos, de saúde e de segurança, visto que, por exemplo, a estimativa seria totalmente defasada se houvesse uma guerra na região em estudo.

34 34 Dentre todos os modelos, destacam-se os cinco mais importantes como sendo: a projeção aritmética, a projeção geométrica, a regressão multiplicativa, a taxa decrescente de crescimento e o crescimento logístico. Usualmente, os projetistas têm empregado os modelos de projeções aritméticas e geométricas na maioria, senão totalidade de suas análises. Isso porque estes modelos são os mais simples de serem elaborados, utilizando ferramentas já difundidas no meio. Todavia, esses modelos nem sempre são representativos dentro de uma população, acarretando falhas nos estudos de concepção. Em cada um dos modelos existem parâmetros de entradas fixos, variáveis e de entrada. Os fixos são aqueles que entram com valores imutáveis ao longo da regressão sendo determinados a partir de uma observação direta do conjunto de dados. Já os parâmetros variáveis são aqueles que entram com um chute inicial e então são ajustados pela regressão de modo a se ter o melhor ajuste do determinado modelo. O parâmetro de entrada considerado é o t, que representa o ano em que se deseja estimar a população. Para classificar os parâmetros utilizou-se como base os procedimentos para regressão destes modelos de projeção populacional previstos por Libânio et al. (2006) e Qasim (1985). Entretanto, em conjunto de dados pouco significativo, é aconselhável o uso de formulações específicas de cada modelo, propostas por Quasim (1985) e reforçado por Libânio et al. (2006). Os autores, entretanto, não especificam qual é o número de dados ideal, a partir do qual seria possível aplicar as regressões, contudo é plausível adotar como um número mínimo de seis dados para se ter uma regressão linear ou não linear. As expressões foram elaboradas a fim de possibilitar o estudo quando o conjunto de dados for muito pequeno, o que comprometeria os bons resultados de uma regressão. Assim, o modelo (c) não seria válido, visto que ele só pode ser gerado através de uma calibração. a) Projeção Aritmética Esta projeção considera um crescimento populacional segundo uma taxa constante, portanto esse método geralmente é utilizado para estimativas de menor prazo e em populações menores, como a de pequenas comunidades, onde a taxa de crescimento realmente são praticamente imutáveis.

35 35 Este modelo baseia-se na expressão 2.01 a seguir e, como se pode prever, terá três parâmetros de entrada. (2.01) Nessa expressão teremos que e serão parâmetros de entrada fixos, pois representam o ponto base inicial do conjunto de dados e o será um parâmetro variável, que no caso representa a taxa de crescimento considerada constante. O crescimento nesse modelo é significativo quando o alcance é muito longo e, por isso, deve ter seu uso evitado, visto que o alcance mínimo previsto é de 20 anos. Isso será confirmado pela comparação dos métodos para o caso em estudo, como será visto mais adiante. Para o caso de um conjunto de dados pouco significativos, Libânio et al. apresenta a seguinte expressão para o cálculo do Ka: (2.02) b) Projeção Geométrica O crescimento populacional é uma função da população existente a cada instante, ou seja, a população em um determinado ano seria o produto da população inicial por uma taxa de crescimento que seria crescente, aumentando com o passar dos anos. Este modelo também é utilizado para estimativas de menor prazo, visto que como a taxa é sempre crescente a população seria exorbitante se considerados longos alcances, o que não ocorre na prática, pois uma determinada população possui, entre outras coisas, uma limitação física de seu espaço. A expressão que representa este modelo é dada por: (2.03)

36 36 Para este modelo os parâmetros e também serão fixos e o parâmetro variável deste modelo será o, a base da regressão. Para o caso da aplicação direta de fórmula para gerar o modelo, Quasim (1985) explicita a seguinte expressão 2.04: ( ( )) (2.04) c) Regressão Multiplicativa No caso da regressão multiplicativa, temos uma expressão com dois parâmetros fixos, e, e dois parâmetros variáveis para a regressão, e. Neste caso, diferentemente do modelo anterior, a população a ser estimada pode ou não apresentar uma taxa de crescimento crescente indeterminadamente ao longo dos anos, dependendo do valor encontrado para S. Além disso, existe outra observação a ser feita em relação a esta taxa de crescimento, como pode ser observado na expressão A taxa de crescimento não multiplica a população inicial, mas sim outro parâmetro variável que se auto ajustará ao S, de acordo com os dados utilizados, representando crescimento muito mais suavizados. Para este modelo a expressão será a seguinte: (2.05) Como se pode perceber pela expressão este modelo pode resultar de uma regressão linear ou, mais provavelmente, uma não-linear. Vale lembrar que os valores do ponto base serão os mesmos adotados para os outros dois modelos já descritos. Outra ressalva importante é a cerca dos resultados que podem ser obtidos por este modelo. Como foi proposto por Lopes Júnior e Piati Neto (2009), esse modelo possui um excelente resultado para o município de Maceió, seguido de perto do modelo

37 37 de Crescimento Logístico, no entanto é importante observar que, diferentemente, dos dois métodos descritos nos itens em sequência, este não possui uma população de saturação, ou seja, não possui um limite de crescimento. Assim, mesmo sendo o crescimento menor do que nos modelos Aritmético e Geométrico, possibilitando uma análise a um alcance maior, estimativas a muito longo prazo podem gerar resultados muito distantes da realidade, isso por que mesmo que a população possa crescer de maneira acelerada, existe sempre a limitação física do local. Um fator que justificaria a escolha deste método, mesmo diante desse problema, é que o resultado para alcances razoáveis, 20 anos, por exemplo, ainda seria bom, desde que fosse comprovada a devida correlação de acordo com os procedimentos a seguir. Obviamente, o resultado pode ser um pouco afastado, contudo ele possivelmente apontaria para uma população maior do que a que verdadeiramente seria evidenciada e, portanto, haveria um super dimensionamento da rede, o que geraria redes para alcances ainda maiores, ou até mesmo nem alcançáveis, apesar de ocasionar custos maiores com a implantação. Esse modelo não possui uma formulação específica para um pequeno conjunto de dados, sendo, portanto, restrito ao método das regressões como sugere o próprio nome. d) Taxa Decrescente de Crescimento O modelo de taxa decrescente de crescimento parte da premissa de que, à medida que a cidade cresce, a taxa de crescimento torna-se menor, consequentemente a população tende assintoticamente a um valor de saturação. Neste modelo teremos uma pequena ressalva quanto aos parâmetros. Teremos e que continuarão sendo parâmetros fixos e teremos que será um parâmetro variável. Além desses três, tem-se o que representa a população de saturação. Este parâmetro será ajustado pela regressão (parâmetro variável) ao entrar com um chute inicial a partir de uma expressão para estimar um, porque, como será observado posteriormente, ao ser feita a regressão o valor de inicialmente estimado não irá sofrer grandes alterações. Isso ocorre devido ao fato de que a população de saturação sofre uma alteração, durante o ajuste, muito sutil se comparada com outro coeficiente variável do modelo, já que ela representa uma assíntota para o modelo.

38 38 Assim a expressão será: (2.06) Como já foi dito, o será um parâmetro variável baseado em uma densidade populacional. A expressão que define pode ser dada por, segundo Libânio et al. (2006) e Qasim (1985): (2.07) Onde, e serão três pontos subseqüentes da nossa série de dados. Para se gerar uma população de saturação mais precisa, devem ser testadas todas as possíveis combinações e utilizadas na regressão para se encontrar o melhor, ressaltando que deve ser dada uma atenção especial aos três últimos valores do conjunto de dados, os quais provavelmente possuem uma maior representatividade para a estimativa desejada. No caso de um conjunto de dados pouco significativo, devem ser tomados os três últimos dados da série, garantindo uma análise mais precisa. 2 No entanto ainda deve ser feita a seguinte ressalva de que P 0 <P 1 <P 2 e P 0.P 2 <P 1 e caso essas condições não sejam atendidas a fórmula para o chute inicial não pode ser utilizada, porque a população de saturação encontrada não representaria mais uma assíntota do modelo. Outra consideração muito importante é sobre o valor encontrado pela expressão, que pode ser muito pequeno e, portanto, deve-se fazer uma estimativa a parte, descartando a encontrada pela equação Outro problema tanto deste método como do descrito no subitem em sequência, é que a depender da população de saturação adotada ou calculada, quanto maior o alcance desejado, mais longe do valor real de população a estimativa estará, sempre apresentando valores menores, isso porque as taxas de crescimento diminuem ao se aumentar o t, o que pode acarretar problemas de sub-dimensionamento dos projetos, caso não haja redução sequencial da taxa de

39 39 natalidade da região. Por isso se torna tão importante uma análise minuciosa durante a estimação do chute inicial para o Ps. Para o caso de poucos dados ainda deve ser estimado o Kd através da equação 4.08 seguinte, apresentada por Libânio et al. (2006): ( ) (2.08) e) Crescimento Logístico Para o modelo de crescimento logístico, o crescimento populacional segue uma relação matemática, que estabelece uma curva em forma de S, onde a população tende assintoticamente a um valor de saturação. Portanto, assim como no modelo de taxa decrescente de crescimento descrito anteriormente, no item (d), este modelo contará com um parâmetro de população saturada e, analogamente, esse parâmetro será considerado variável, sendo encontrado pela mesma expressão já descrita no item anterior, como proposto por Libânio et al. (2006) e Qasim (1985). Com isso, têm-se um parâmetro fixo,, e três parâmetros variáveis,, e, sendo a expressão deste modelo descrita por: (2.09) Vale ressaltar que o será estimado da mesma maneira anteriormente descrita, fazendo-se todas as combinações possíveis com os dados e que o valor de é referente ao ponto base como já foi especificado. As restrições da utilização para a expressão 2.07 são também válidas para esse modelo, assim como as orientações já citadas. No entanto é importante destacar outra questão. Como este modelo é provavelmente o mais complexo dos apresentados aqui, a escolha da função objetivo torna-se fundamental e até mesmo decisiva para os bons

40 40 resultados da regressão, além, é claro, do chute inicial adotado. Isso porque se imagina que esse modelo apresenta máximos locais e globais para cada função objetivo e, assim, a depender da estimativa dada inicialmente, pode ser encontrado o melhor ajuste local ao invés do global, que é objetivo da regressão: encontrar diante do modelo apresentado a melhor expressão que representa aquele conjunto de dados. Para a situação de um conjunto de dados reduzido, ainda se fazem necessárias as determinações de c e, assim, segundo o proposto por Libânio et al. (2006), tem-se que: (2.10) e ( ) ( ) (2.11) Calibração para os modelos propostos A partir de cada modelo pode ser feita uma regressão onde se estima os seus coeficientes variáveis pelas técnicas de ajuste já consagradas. Para realizar as regressões existem diversas técnicas e alguns programas bastante usuais já conhecidos. Assim, para o desenvolvimento deste trabalho, optou-se pelo uso do Microsoft Excel, devido a sua facilidade de manuseio diante de suas interfaces gráficas e pelo fato de já ser um programa amplamente utilizado para outros fins, utilizando o procedimento descrito por Lopes Júnior e Piati Neto (2009) e relatados a seguir. Por esse programa é possível encontrar ajustes que representam os modelos préestabelecidos usando a ferramenta Solver. O Solver permite que se tenha uma expressão de entrada com pelo menos um parâmetro variável, uma relação de ajuste, ou seja, o modelo a ser adotado e uma função objetivo, a qual será tendida ao seu valor máximo ou mínimo, dependendo da função, modificando apenas os valores dos parâmetros variáveis a partir da estimativa inicial dada. Em resumo é fornecido ao Excel:

41 41 Expressão do modelo que se deseja ajustar; Valores iniciais ( chutes ) para os parâmetros variáveis; Relação de ajuste (modelo adotado); Função objetivo; Método de ajuste (escolhe-se o método que o Solver deve trabalhar). Em uma tabela do Microsoft Excel são criadas, então, as colunas com os parâmetros variáveis, dados observados e dados estimados a partir da expressão do modelo com os coeficientes fixos e os chutes iniciais no lugar dos coeficientes variáveis. Em seguida é criada uma célula com o valor final da função objetivo, por exemplo, o somatório dos erros absolutos ou qualquer outra função objetivo. Assim, na ferramenta citada seleciona-se a célula que teria o somatório dos erros como célula de destino, pede-se para minimizar ou maximizar esse valor, selecionando como células variáveis as células onde constarem os chutes iniciais dos parâmetros variáveis e configura o método pelo qual o Solver irá resolver o ajuste. Uma configuração básica é dada abaixo na figura 2.3. Figura 2.3: opções do Solver. Como pode ser visto na figura anterior, pode-se determinar o tipo da estimativa, da derivada e o método que será utilizado para fazer o ajuste. Também se pode alterar o número de iterações, a precisão e a tolerância, onde é aconselhável se colocar para o número de iterações algo em torno de 500 para garantir um ajuste melhor.

42 42 Vale destacar que as expressões encontradas não são únicas e absolutas para os modelos, ou seja, existem outras expressões que podem ser encontradas a partir dos mesmos modelos e através dos mesmos métodos que se ajustarão tão bem quanto as aqui encontradas. Isso ocorre porque existem alguns fatores que intervêm no resultado final, por exemplo, o chute inicial e por isso haverá mais de uma expressão que poderia ser encontrada para cada modelo. No entanto as expressões são sempre equivalentes, pois os coeficientes terminam por se equilibrarem, tendo uma diferença entre os seus erros muito pequena, sendo considerada irrelevante no contexto geral. Outra ressalva importante é que para determinados métodos o chute inicial é determinante, pois o Solver utiliza um método de busca direta e, por conseqüência, ele possui uma limitação, já que a depender do modelo ele pode achar um máximo local de uma função ao invés do seu global, caso ela possua picos múltiplos. Como já foi relatada, uma função com este problema é a função de crescimento logístico, cujo chute inicial pode até mesmo gerar coeficientes que geram resultados finais incoerentes para a população. Esse problema seria eliminado ao se utilizar técnicas numéricas como algoritmos genéticos ou evolutivos, no entanto esses métodos são mais complexos e exigiriam programações mais avançadas, o que não convém utilizar para análises de crescimento populacional, por basicamente três motivos, segundo Lopes Júnior e Piatti Neto (2009): [...] primeiro demandaria certo tempo e conhecimento de uma linguagem de programação para gerar um programa específico para a projeção populacional; segundo não seriam métodos e programas acessíveis a todos o que dificultaria a difusão das análises de crescimento populacional por parte dos projetistas e planejadores urbanos; e em terceiro não seria vantagem, pois os resultados são muito próximos dos encontrados por esse método. (LOPES JÚNIOR E PIATTI NETO, 2009) Independente da técnica utilizada para a calibração, a verificação ou pelos métodos estatísticos ou pela análise gráfica, tornam-se essenciais. Vale ressaltar também que a calibração não pode ser feita para um conjunto de dados pouco significativos, restando como única opção a utilização das expressões já apresentadas em subitens anteriores.

43 Análises estatísticas Depois de ajustados, os modelos então passam a ter certa representatividade para se fazer uma projeção, que nada mais é do que uma extrapolação dos valores estimados para pontos fora do intervalo utilizado para o ajuste. Portanto, faz-se necessária uma análise de cada expressão encontrada a fim de se obter o grau de confiança da mesma, o qual indica o quanto aquela expressão se ajusta ou representa o conjunto de dados, bem como as suas extrapolações. O grau de confiança de um ajuste pode ser obtido de várias maneiras, quase todas envolvendo coeficientes e parâmetros estatísticos, podendo também ser levada em conta a análise visual dos gráficos gerados. Para este trabalho foram explorados os parâmetros estatísticos mais usuais, sendo eles detalhados mais adiante. Ressalta-se, entretanto, que existem outras formas de se analisar erros e ajustes, no entanto todas elas devem acompanhar os resultados dos meios aqui adotados quando focada a comparação entre as expressões originadas pelos modelos de projeção, não sendo foco de este trabalho detalhar os métodos alternativos. Basicamente se deve encontrar o erro entre os valores estimados e os valores reais observados. A expressão de erro utilizada depende da função objetivo que se deseja trabalhar. E depois de calculado o erro, faz-se uma projeção desse erro através de um coeficiente de determinação ou coeficiente de ajuste o qual estima quantitativamente a qualidade do ajuste em questão, através de uma relação entre variações originadas por algumas funções objetivo, também pré-determinadas e explicadas com detalhe adiante. a) Erros A base de toda análise estatística para qualificar as expressões ajustadas está na correta interpretação e utilização de funções objetivo. Essas funções são as responsáveis por uma estimativa do erro que as expressões possuem em relação aos dados reais observados. No presente trabalho foi adotada uma mesma expressão de erro para todos os casos, a diferença dos quadrados dos erros absolutos. Essa função é um modelo padrão que é comumente utilizada para diversos casos, sendo particularmente adotada para o presente caso por Libânio et al. (2006).

44 44 A diferença dos quadrados consiste somente em subtrair do valor observado o valor estimado e elevar o resultado ao quadrado. Portanto a expressão que rege essa função objetivo é dada por: (2.12) Vale ressaltar alguns pontos sobre a expressão de erro proposta acima. O primeiro ponto a focar é o fato de os valores de erros serem altos, isso ocorre pela escala que se está trabalhando (milhares por se tratar de população) e pelo fator ao quadrado da formulação. Outra ressalva importante a se fazer sobre a escolha desta expressão para o erro é que ela servirá de base para o cálculo do coeficiente de determinação, o qual em uma de suas parcelas leva em conta os erros quadrados, como será visto no item subsequente. Isso auxilia porque será através da maximização deste coeficiente (tendendo-o a 1,0) é que será encontrado o melhor ajuste possível. b) Coeficiente de determinação O coeficiente de determinação ou coeficiente de ajuste,, é um dos principais e mais usuais meios de se determinar o quão bem uma expressão de regressão se ajusta em certo conjunto de dados. De acordo com Montgomery e Runger (2003) o coeficiente de determinação é usualmente utilizado para julgar a adequação de um modelo de regressão. Esse coeficiente demonstra uma relação entre uma variação explicada e a variação total, geradas pela comparação entre os dados reais observados e os valores estimados. E a sua relação é dada pela expressão: (2.13)

45 45 Onde a variação explicada é dada por uma relação entre os valores estimados e a média dos valores reais observados, sendo essa relação expressa por: (2.14) E a não explicada pode ser dada pela expressão a seguir: (2.15) Contudo a variação total será a soma da variação explicada e da variação não explicada, assim: (2.16) Portanto substituindo na expressão de quantificarmos o ajuste:, teremos a seguinte expressão para ( ) (2.17) Onde P são os valores estimados da população, P são os valores reais observados e é o valor da média dos dados de valores reais observados. Ressalta-se que as relações expressas acima para as variações são referenciadas por Montgomery e Runger (2003). Uma última observação a se fazer sobre o coeficiente de ajuste é que o seu valor varia entre 0 e 1,0, onde quanto mais próximo de 1,0 for o seu valor, melhor é o ajuste.

46 Análise gráfica A análise gráfica pode substituir as análises estatísticas quando os modelos forem ajustados pelas expressões de três pontos apresentadas para conjunto de dados pequenos. Ela se baseia em uma análise subjetiva do gráfico que melhor se adéqua a realidade e segue um padrão lógico de crescimento. No entanto, para uma amostra de dados representativa, não se dispensa a análise estatística em paralelo, de maneira a confirmar os resultados obtidos visualmente. Este tipo de análise pode ser feita sob duas perspectivas, a primeira analisando cada curva populacional de cada modelo separadamente e a segunda confrontando todos os modelos. Contudo a conclusão final só pode ser obtida com o resultado das observações das duas análises, provavelmente concomitantes. Como já foi dito, as análises são subjetivas e cabe ao projetista ter bom senso em saber se os valores apresentados para população de projeto estão ou não razoáveis, destacando os aumentos populacionais de projeções de cinco em cinco anos até alcançar a projeção desejada Dimensionamento da rede coletora complementar O dimensionamento das tubulações das redes coletoras consiste em se estimar um diâmetro tal que aliado a declividade do trecho permitam um escoamento dos efluentes sem que haja interrupções, mudança no tipo de escoamento (para escoamento forçado) ou detenção excessiva do fluido no interior do conduto. Para tanto, faz-se necessária uma análise precisa das vazões de contribuição, de início e final de plano, das tensões trativas entre o fluido e as paredes do conduto, garantidas pelo diâmetro e declividade corretamente estipulados, e correta disposição dos órgãos auxiliares, como: poços de visita (PV), terminais de inspeção e limpeza (TIL) e terminais de limpeza (TL).

47 Lançamento da rede O lançamento da rede consiste em determinar previamente o local que a rede contemplará através da planta topográfica do local. É feita uma análise das cotas inicial, intermediária e final de cada rua do local estudado e o caminhamento que a rede deve ter para que as escavações sejam as mínimas possíveis. Para isso são determinadas as pontas secas que são os pontos iniciais da rede providos de terminais de limpeza e que possuem o recobrimento mínimo de 0,9 m conforme recomendado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986). As pontas secas devem estar de preferência em pontos mais elevados do que o resto do sistema. No entanto, a topografia local não é passível disto, por isso deve-se escolher o trajeto da rede com cautela a fim de se evitar grandes profundidades nos trechos posteriores. O lançamento prévio, entretanto, não evita completamente as mudanças posteriores causadas por grandes profundidades ou diâmetros muito grandes na rede, fatos que exigem uma remodelagem no sistema da rede, seja pela mudança de trajeto, mudança de direção da rede (quando as cotas permitem) ou pela criação de um novo ponto de estação elevatória. O lançamento prévio da rede complementar proposta foi o estipulado no Apêndice Digital I, podendo ser visto os trechos lançados inicialmente. Posteriormente ele foi alterado em sua concepção e foram incluídos novos trechos e os pontos das estações elevatórias (bem como o caminhamento dos emissários) resultando no modelo final. Uma observação importante sobre o lançamento da rede é que ele foi baseado na planta do bairro do Benedito Bentes (ANEXO II), levando em consideração as ruas dos conjuntos já prontos, conforme indicado pela Secretaria Municipal de Planejamento. No entanto, ao utilizar a população de projeto, os novos conjuntos a serem encaixados posteriormente podem fazer suas ligações ao sistema já proposto. Outra ressalva é com relação às sub-bacias de esgotamento que dividiram o bairro em várias áreas. Isso porque a topografia local promove a formação de diversos pequenos corpos d água no entorno dos conjuntos implantados, além de linhas d água criadas por pontos mais altos que ajudaram a subdividir as bacias.

48 48 Podem-se observar as sub-bacias formadas no Apêndice Digital XIII, no qual se observa a subdivisão do bairro em áreas de esgotamento, inseridas estas nas suas subbacias respectivas Fatores intervenientes nas vazões de esgoto Existem dois tipos de vazões importantes a serem consideradas no dimensionamento e verificação dos condutos. São as vazões de início e fim de plano. A primeira representa a população base, ou seja, aquela que vai existir de qualquer maneira desde o início da implantação do sistema, sendo assim leva em consideração a população atual da região em questão. Já a de fim de plano representa a vazão máxima que será encontrada no final do plano, assim esta vazão trata da vazão de efluentes gerada ao fim do alcance do projeto, onde a população de projeto é atendida e a rede passa a trabalhar em capacidade máxima. Para estimar essas vazões é preciso inicialmente definir alguns parâmetros como as populações atendidas, o coeficiente de retorno, o consumo per capita, taxa de infiltração, os coeficientes de variação de vazão e as vazões de contribuições. a) Populações atendidas As populações atendidas, como já foram citadas, são a atual e a de projeto. A de projeto representa a população alcançada no fim de alcance, sendo o mínimo de 20 anos, segundo a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2002). Assim, conforme o item 2.1 e 2.3 do presente trabalho, a população de início de plano será igual a habitantes, imaginando a implantação do sistema no ano de 2010, enquanto que a de final de plano será de habitantes. b) Coeficiente de retorno Outro parâmetro importante é o coeficiente de retorno, que representa a vazão que retorna após o uso, ou seja, é a parcela de água que é lançada a rede de esgoto na forma de efluente. Baseado em Tsutiya e Além Sobrinho (1999, apud ARAÚJO, 2007a), o coeficiente de retorno possui diferentes recomendações a depender do autor e

49 49 do local do projeto. No entanto a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) e a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) recomendam com valor único de 0,8. Isso significa considerar que 80% da água que é fornecida para o abastecimento da região será gerada em efluentes pela mesma. Esse coeficiente torna-se necessário, pois parte da água que abastece uma residência não é devolvida na forma de efluente para a rede de esgotos. Essa parcela é geralmente associada à limpeza e outros fins domésticos e, geralmente, evaporam, infiltram pelo solo ou até mesmo terminam sendo jogada na rua onde é drenada pelo sistema de águas pluviais. c) Taxa de consumo per capita Em contrapartida, a fim de estimar a quantidade de água para abastecer uma determinada população, torna-se essencial conhecer o consumo per capita dela. Esse consumo representa a quantidade de água consumida por um habitante em um dia, que de acordo com Narchi (1989, apud LIBÂNIO ET AL., 2006) varia com as características culturais, nível educacional e social, temperatura local e dentre outras coisas. Araújo (2007a), em pesquisas realizadas em cidades do interior paulista, indica que a taxa de consumo per capita está em torno de 160 l/hab/dia. No entanto, segundo o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (2000, apud LIBÂNIO ET AL., 2006), a taxa de consumo média de todos os estados brasileiros está em torno de 130 l/hab/dia, sendo o maior consumo de 266 l/hab/dia, no Rio de Janeiro, e de apenas 13 l/hab/dia. Ainda sobre este assunto Von Sperling (2005, apud LIBÂNIO ET AL., 2006) elaborou a seguinte tabela que relaciona o consumo per capita com o porte da comunidade. Através disto, pode-se estimar que o consumo per capita para o bairro em questão está em torno de 150 l/hab/dia, ficando próximo dos valores observados pelos diversos pesquisadores. Poderia ser adotado, por exemplo, algum dos outros valores, mas considera-se este bastante razoável, por se enquadrar bem aos diversos aspectos intervenientes no consumo per capita já citados.

50 50 Tabela 2.9: consumo per capita referente ao porte da comunidade. (VON SPERLING, 2005, apud LIBÂNIO ET Al., 2006) Faixa da População (habitantes) Consumo per capita (l/hab/dia) < a a a a a a a 220 > a 300 d) Taxa de infiltração Uma ressalva importante a se considerar é a taxa de infiltração. Ela representa eventuais infiltrações na rede coletora que podem ocorrer segundo Araújo (2007b): nas falhas executivas das juntas de tubulações, nos poços de visita ou outros órgãos acessórios da rede e nas imperfeições nas paredes das tubulações. Na verdade a taxa de contribuição por infiltração na rede depende de diversos fatores como: o solo do local, pois este interfere na permeabilidade do meio ao redor das tubulações, bem como na taxa de permeabilidade do solo; o nível do lençol freático, pois ele indicaria a carga de pressão hidrostática na tubulação; a qualidade da execução da obra, já que uma obra bem executada possibilitaria menores riscos de danos causados às paredes dos condutos; o tipo de material empregado, que indica o grau de controle de qualidade na fabricação e o tipo de junta a ser utilizada; o grau de compactação e o material utilizado para reaterrar as valas, que interferem na infiltração direta de água em determinados trechos; dentre outros motivos. Referente ao especificado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) a taxa de infiltração pode ser considerada no intervalo de 0,05 l/s/km e 1,0 l/s/km, devendo-se justificar a escolha. No entanto, apesar de ser de bom senso considerar uma taxa relativamente alta de infiltração, para evitar problemas hidráulicos futuros, torna-se não viável, pois acarreta em aumento significativo no diâmetro das tubulações e, em consequência, no custo total da obra. Além de que adotar uma taxa de infiltração alta significaria uma brecha de vazão que seria dada por considerar uma execução de qualidade menos rigorosa, fator que atualmente não deve ser levado em

51 51 conta, exigindo-se um mínimo de rigor durante a execução por parte de empresa que for executar o projeto. Referente a levantamentos realizados em São Paulo por Hazen e Sawer (1965, apud ARAÚJO, 2007b) as taxas de infiltração em tubulações já executadas estariam entre 0,24 l/s/km e 1,4 l/s/km. No entanto, segundo estudos realizados por Jesus Neto (1940, apud ARAÚJO, 2007b) em tubulações novas recém-instaladas, as taxas de infiltração se apresentaram entre 0,3 l/s/km e 0,7 l/s/km. Isso indica que atualmente, seria justo adotar valores ainda menores do que este, devido aos novos métodos de execução, novos materiais empregados nas juntas e maior tecnologia na fabricação das tubulações. Isto é confirmado pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006), que adota valores da taxa de infiltração de acordo com o nível do lençol freático: 0,1 l/s/km, para redes preponderantemente acima do lençol freático; e 0,5 l/s/km, para redes preponderantemente abaixo do lençol freático. No caso da rede a ser dimensionada, a taxa considerada será de 0,1 l/s/km, já que a rede se localizará em cotas acima dos 70,0 m, em maioria acima dos 80,0 m, onde o nível de água dos córregos, riachos e lençol freático estão abaixo dos 45,0 m, segundo levantamentos da Secretaria de Planejamento e memorial descritivo do projeto já existente. e) Coeficientes de variação de vazão Ainda é necessário levar em consideração os picos de vazões na rede. Esses picos são acarretados pelo uso simultâneo da rede em uma determinada hora e dia, assim se deve considerar uma vazão um pouco maior, sendo majorada por alguns coeficientes. Assim, esses coeficientes estão diretamente ligados aos consumidores domésticos. Além disso, existe ainda um coeficiente de minoração que representa a demanda mínima para representar a menor vazão em uma determinada hora do dia. Esses coeficientes e os seus respectivos valores, segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) e a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006), são os seguintes: K 1 : é coeficiente de maior consumo diário. Ele representa o dia de maior consumo em um determinado ano, quando comparado com o consumo médio do

52 52 mesmo. Fala-se em consumo porque como já foi visto a vazão de efluentes domésticos está diretamente ligada ao consumo, através do coeficiente de retorno. O seu valor é igual a 1,2, baseado nas normas citadas. K 2 : é o coeficiente de maior consumo horário. Ele indica a hora de maior consumo de um determinado dia em função da média dele. As normas em vigência indicam um valor de 1,5 para este coeficiente. K 3 : é o oposto do K 2, pois ele indica o consumo horário mínimo. Segundo as referidas normas ele deve ser considerado igual a 0,5. f) Consumidores específicos Definido isto, para a estimativa da vazão é necessário conhecer os consumidores que geram contribuições específicas. É o caso das indústrias locais que geram vazões de contribuições que geram sobrecargas na rede se não forem consideradas. Essa vazão pode ser determinada por coleta de dados, quando a vazão contribuinte é determinada pela indústria, ou por estimativa, determinando a vazão por comparação a outras indústrias semelhantes. Em ambos os casos a vazão pode ser determinada conhecendo, ao invés da vazão de contribuição, a demanda de água que a abastece, aplicando nela o coeficiente de retorno estipulado. No caso do presente trabalho, segundo os dados da Secretaria de Planejamento e da Prefeitura Comunitária do Benedito Bentes, os grandes produtores de efluentes que são as indústrias e Shopping Pátio Maceió (com inauguração prevista para o final de novembro de 2009) possuirão sistemas de tratamento próprio, lançando seus efluentes nos corpos d água ao redor. Isso significa que não há vazões de contribuição específicas a ser consideradas no cálculo da rede complementar, isso porque os consumidores específicos que poderiam ser considerados (as indústrias) possuem tratamento próprio, não sobrecarregando a rede e os outros equipamentos, como escolas, postos e etc., não contribuem para a rede complementar e são de pequeno porte, não gerando sobrecargas mesmo para a rede já existente.

53 53 g) Águas parasitárias Além dessas considerações é necessário falar das águas pluviais parasitárias. As águas parasitárias são as contribuições provenientes de águas pluviais indevidamente lançadas no sistema. Essas contribuições, de acordo com Araújo (2007b) se dão através de ligações pluviais prediais a rede, interligações da rede com galerias pluviais, ligações abandonadas que não foram corretamente lacradas ou aberturas no sistema, como nos tampões dos poços de visita. Em todos esses casos, a contribuição da água parasitária é resultado da falta de fiscalização e da negligência por parte do poder público. Pois é dele a responsabilidade de impedir que essas ligações sejam realizadas, bem como checar se os tampões e outros lacres dos demais órgãos acessórios estão devidamente instalados. Ainda pode ser citada, como fator gerador dessas ligações impróprias, a motivação econômica, pois usualmente torna-se mais caro fazer outra ligação predial apenas para águas pluviais. Assim em comunidades predominantemente de população de baixa renda, como é o caso do Benedito Bentes, a população, a fim de se livrar de suas águas pluviais, fazem este tipo de ligação gerando as águas pluviais. Reforçando o que foi exposto, Araújo (2007b) ressalta que: As ligações pluviais às redes de esgoto ocorrem com alguma frequência em imóveis residenciais por iniciativa inescrupulosa de construtores, encanadores ou curiosos, sobretudo quando essas ligações trazem maiores facilidades ou maior economia para as suas empreitadas. Por essas ligações, são encaminhadas para o coletor sanitário as águas de chuva colhidas em telhados, terraços, pátios, porões e quintais, inclusive de águas subterrâneas que surgem nos lotes urbanos. (ARAÚJO, 2007b). Atualmente as normas vigentes para o dimensionamento de redes de esgoto sanitário não contemplarem as águas parasitárias no dimensionamento das vazões, pois elas consideram que elas não devem existir e que deve haver intensa fiscalização para evitá-las. No entanto, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1992) cita, em seu item : A contribuição pluvial parasitária deve ser adicionada à vazão final para a análise de funcionamento e para o dimensionamento dos extravasores.. Isso quer dizer que, as águas pluviais parasitárias devem ser apenas consideradas no dimensionamento

54 54 dos extravasores que são colocados no início das estações elevatórias para se evitar problemas no bombeamento, excluindo a sua participação no dimensionamento das tubulações, devendo ser realizada apenas numa checagem do funcionamento hidráulico dos interceptores. Portanto, como não há interceptores previstos na rede coletora complementar proposta no presente trabalho, já que todos os trechos possuem contribuição de efluentes, não haverá contribuição de águas parasitárias previstas no presente trabalho, já que o dimensionamento de interceptores e estações elevatórias não faz parte do escopo do mesmo. h) Comprimento total da rede Para gerar as vazões em marcha é necessário levantar comprimento total dos trechos que irão contribuir. No caso do bairro em questão, o conglomerado urbano é intenso fazendo com que todos os trechos possuam contribuição em marcha. Então para o dimensionamento da rede complementar, era preciso lançar a rede como um todo, passando pelos trechos já existentes (a fim de conferir os valores especificados em projeto) e pelos trechos a serem contemplados pela rede complementar. Isso porque para gerar uma vazão em marcha é necessário dividir a vazão total de contribuição pelo comprimento total da rede, já que a população analisada é referente ao bairro todo. Outra ressalva importante sobre o levantamento da rede para se evitar problemas com arredondamentos coagindo a um erro significativo, os comprimentos de cada trecho foram registrados com uma casa decimal, evitando erros acumulados muito grandes Vazões de esgoto Baseado nos fatores intervenientes, a vazão média pode ser calculada através da expressão 2.18 seguinte.

55 55 (2.18) Onde P é a população (em hab.) e C é a contribuição (em l/hab./dia), resultando em uma vazão em l/s. Assim, as vazões médias de início e de final de plano possuem os seus valores ao adotar a população atual e de projeto, respectivamente. Portanto essas vazões podem ser calculadas através das expressões 2.19 e (2.19) (2.20) Onde I é a taxa de infiltração em l/s. Com isso as vazões em marcha de início e final de plano seriam dadas por: (2.21) (2.22) É de suma importância que se trabalhe com as duas vazões simultaneamente, pois o dimensionamento dependerá das duas vazões, inicial e final, de cada trecho. Por isso, encontram-se as vazões de cada trecho através da expressão (2.23)

56 56 Onde a vazão do trecho (inicial ou final) é igual ao somatório das vazões a montante (inicial ou final) acrescido do produto da vazão em marcha (inicial ou final) pelo comprimento do trecho. Além do cálculo da vazão é preciso atender a mais um critério normativo que estabelece a vazão mínima para qual um condutor deve ser dimensionado. A norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) não deixa claro este ponto, indicando que caso apenas não haja dados pesquisados a vazão mínima será de 1,5 l/s. Contudo a norma da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) indica que de qualquer modo deve ser considerada como vazão mínima para o dimensionamento do coletor uma vazão de 1,5 l/s. Assim, conclui-se que tanto para a vazão de início de plano (que determina a declividade mínima) quanto para a de final de plano (que influencia no diâmetro diretamente) deve-se adotar uma vazão de 1,5 l/s quando a vazão do trecho for menor que 1,5 l/s. Isso significa que, calcula-se preliminarmente a vazão em cada trecho pelo método apresentado e no cálculo das declividades e do diâmetro utiliza-se a vazão de 1,5 l/s em todos os trechos que a vazão no mesmo for inferior Tipos declividades Existem três tipos de declividade a serem observadas em uma rede de esgoto: a do terreno, a mínima e a máxima. a) Declividade do terreno A declividade do terreno representa a declividade que o coletor deve ter para acompanhar a mudança de cotas do terreno. Isso significa que a declividade pode ser dada por: (2.24)

57 57 b) Declividade mínima A declividade mínima é a declividade necessária para que seja respeitado o critério de tensão trativa mínima estabelecida pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) de 1,0 Pa. Assim segundo Araújo (2007a), após tomar algumas considerações, foi possível elaborar uma curva que gerou a seguinte expressão empírica: (2.25) c) Declividade máxima Além da declividade mínima, existe uma declividade máxima proposta pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) para uma velocidade final de 5,0 m/s. A expressão aproximada para o cálculo da declividade máxima admissível é dada pelas normas vigentes como: (2.26) A declividade máxima tem por objetivo evitar o desgaste das tubulações que podem ser abrasadas por partículas duras como areia. Contudo, Tsutiya e Além Sobrinho (1999, apud ARAÚJO, 2007a) indica que este tipo de fenômeno não é acusado nem em literatura técnica sobre dutos em operação nem em estudos específicos para observar tais efeitos.

58 Recobrimento mínimo O recobrimento mínimo representa a menor profundidade que se deve localizar o coletor. Neste aspecto a Associação Brasileira de Norma Técnicas (1986) recomenda um recobrimento mínimo de 0,65 m, quando o coletor está no passeio, e de 0,9 m quando o coletor está na rua. Já a norma paulista, proposta pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) é um pouco mais rígida, exigindo recobrimentos significativamente maiores e uma distinção quanto aos casos de lençol freático mais elevado. Mesmo diante da recomendação da SABESP, no presente trabalho se adotou o recobrimento recomendado pela ABNT, sendo assim o recobrimento será de 0,9 m (supondo que o coletor estará sempre na rua). Isso porque, a topografia irregular do terreno já pronuncia um recobrimento elevado em alguns trechos, além do fato de que as pontas secas (que possuirão o recobrimento mínimo no seu ponto inicial) estão localizadas em locais de tráfego muito baixo ou nulo, sendo os menores recobrimentos, em sua grande maioria, apresentados nelas Declividade adotada Ao analisar os três tipos de declividade, constata-se que para atender o critério da norma tem-se que a declividade adotada Io deve atender o critério da expressão (2.27) Isso garante, além de atender aos critérios da norma, que o duto teoricamente não sofrerá abrasão e que a tensão de arraste seja alcançada como já foi discutido anteriormente. Entretanto existe uma série de fatores que devem ser observados. O primeiro dele é que se a vazão de início de plano for muito pequena, a declividade mínima será muito reduzida o que pode interferir na execução. Sabe-se que declividades menores

59 59 que 0,0005 m/m (0,05%) elimina qualquer precisão na execução e por isso devem ser evitadas, o que é reforçado por autores na área como Araújo (2007a). Outro fator a se levar em consideração é a declividade que irá proporcionar a maior economia para o sistema. Observando de maneira geral, quanto menor a declividade, menor será o volume de escavação. No entanto, a utilização da declividade mínima pode por vezes eliminar o recobrimento mínimo, devendo ser utilizada uma declividade maior. Sabe-se, todavia, que se utilizar a declividade do terreno, estando esta entre os limites da expressão 2.27, ela representará um volume de material retirado muito baixo se comparado a declividades maiores que ela, já que acompanha o terreno. Portanto, conclui-se que, se a declividade do terreno é menor do que a máxima e maior que a mínima, então se pode adotar uma declividade dentro do limite da expressão (2.28) Mesmo assim, a dúvida sobre qual declividade adotar ainda permanece. Então basta observar que quanto menor a declividade, menos o custo com escavação, portanto é necessário reduzir ao máximo a declividade o que só é permitido através de uma análise dos recobrimentos de cada trecho. Com isso, pode-se criar um procedimento de checagem, tal que seja adotada a declividade que represente o menor custo de escavação possível, sem que o recobrimento seja inferior ao recomendado. Inicialmente, determina-se que todo trecho possuirá ou a declividade mínima ou a declividade do terreno, adotando-se a maior das duas, desde que esta seja menor que a máxima. Em seguida, nos trechos onde foram utilizadas as declividades do terreno, verifica-se o recobrimento no final do trecho, se este for maior que 0,9 m (conforme recomendação), isso significa que a declividade pode ser reduzida, já que possui uma folga no recobrimento.

60 60 Portanto, através de um processo de tentativa e erro, reduz-se o valor da declividade até que ela atinja o seu menor valor possível: ou quando o recobrimento final atinge o mínimo (0,9 m) ou quando a declividade atinge o mínimo ( ). Esse procedimento garante que se trabalhe com as menores declividades possíveis e com os menores volumes de escavação, o que recorre a menores custos e escoramentos mais simples Diâmetro adotado Com a declividade adotada é possível, portanto estimar o diâmetro a ser utilizado em cada trecho da rede. O diâmetro calculado atende ao critério de y/do de 0,75, mantendo a folga estabelecida. No entanto, ao se arredondar o diâmetro encontrado ao seu comercial mais próximo esta folga tende a ficar maior. ( ) (2.29) Com relação ao diâmetro mínimo a ser empregado a norma brasileira difere da norma paulista. De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) o diâmetro nominal mínimo a ser adotado é de 100 mm, todavia segundo a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) ele deve ser igual ou superior a 150 mm. No presente trabalho, considerou-se como diâmetro nominal mínimo o recomendado pela norma paulista (150 mm), já que atende as duas normas, além de manter uma segurança maior no dimensionamento e garantir que a maior parte da rede seja do mesmo diâmetro.

61 Cotas dos coletores Em todo projeto de rede de esgoto, uma das informações mais importantes a ser apresentada no projeto é a cota do coletor. Ela representa o quanto será necessário escavar no início e no fim de cada trecho para se colocar o coletor. As cotas também são importantes para a construção do poço de visita e a determinação se o poço vai ou não precisar de tubo de queda. Além disso, como ela indica a profundidade do coletor ela indica a possibilidade de utilização ou não de Terminais de Inspeção e Limpeza (TIL) no lugar dos Poços de Visitas (PV), o que barateia ainda mais o custo de implantação da rede. As cotas iniciais dos coletores na ponta seca, ou seja, no início da rede, podem ser dadas pela expressão 2.30 que se segue: (2.30) Assim, para o ponto final desses coletores, a cota poderá ser dada pela expressão 2.30, onde l é o comprimento do trecho, já que o recobrimento aumenta devido à declividade (Io). (2.31) Para os trechos subsequentes, deve-se analisar as cotas finais dos coletores anteriores, pois a cota inicial do coletor seguinte será igual a menor cota dos coletores que contribuem com este trecho. E a cota final será calculada pela expressão 2.31.

62 Profundidade dos coletores Como já foi dito a profundidade dos coletores é de suma importância na determinação dos órgãos acessórios, bem como na garantia do recobrimento mínimo e nos custos de execução da rede. As profundidades podem, então, serem calculadas pela diferença entre a cota do terreno e a cota do coletor no ponto em que se deseja saber Órgãos acessórios Os órgãos acessórios de uma rede podem ser descritos como dispositivos não mecanizados que permitem a inspeção e manutenção da rede de esgoto, garantindo a pressão atmosférica nas tubulações, condição essencial para o escoamento livre. Podem ser citados três órgãos acessórios conforme estabelecido pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006): terminais de limpeza (TL), terminais de inspeção e limpeza (TIL) e poços de visita (PV). a) Terminais de Limpeza (TL) É o dispositivo localizado no início da rede de esgoto, em pontas secas, que substitui o poço de visita. Este dispositivo, apesar de não permitir visita de inspeção, permite a introdução de equipamentos de limpeza para desobstrução e limpeza dos condutos. A Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo (2006) possui um esquema construtivo a ser adotado para os terminais de limpeza, disposto no Anexo C da norma. O referido esquema pode ser visto no Anexo Digital VI do presente trabalho com todo o detalhamento necessário para a execução. b) Terminais de Inspeção e Limpeza (TIL) Um terminal de inspeção e limpeza é um dispositivo não visitável que pode substituir um poço de visita (PV) em determinadas situações previstas nas normas.

63 63 Adotando o que e proposto pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006), um PV pode ser substituído por um TIL nas seguintes situações: Confluência de até dois trechos a singularidade e uma saída; Nos pontos com degraus superiores a 0,5 m de altura; Profundidade do coletor de saída de até 1,6 m, com coletores de chegada e saída de até 200 mm e sem ligações a montante de postos de gasolina, hospitais e escolas. Assim como para os terminais de limpeza, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) também possui um modelo a ser adotado para os TILs em seu Anexo B, citado como poço de inspeção, e disposto no Anexo Digital V do presente trabalho. c) Poços de Visita (PV) Com isso, existem alguns casos que a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) indica como de uso obrigatório dos poços de visita, já que esse não pode ser trocado pelas alternativas já apresentadas. Assim, é obrigatório o uso de PV quando: Há confluência de mais de dois trechos a singularidade e uma saída; Na confluência que exige tubo de queda, ou seja, diferença entre as cotas mais alta e mais baixa dos coletores de chegada maior que 0,6 m; Quando há profundidade maior ou igual a 1,6 m; Quando a jusante há contribuições que podem acarretar em problemas. No Anexo Digital III e IV, constam os modelos para poços de visita sem ou com tubo de queda, sendo este necessário na situação já citada. Existe ainda no Anexo A3 da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) um modelo de poço de visita com tubo de queda interno ao PV. Ressalta-se também na referida norma, que caso o diâmetro seja superior a 300 mm e haja a necessidade de tubo de queda, deve ser previsto um dissipador de energia.

64 64 Recomendação não adotada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986), que ainda indica tubos de queda quando a diferença de cotas for de 0,5 m Verificação da rede O processo de verificação consiste em se confirmar que para os valores adotados de declividade, diâmetro e vazão, o trecho atenderá as seguintes prescrições: Lâmina (y/do): limitada em 75%; Tensão trativa: mínima de 1,0 Pa; Velocidade final: deve ser inferior a velocidade crítica. O critério da tensão trativa é atendido de imediato após a adoção da declividade maior ou igual à declividade mínima, portanto pelos procedimentos já descritos ela não seria alvo de verificação. A lâmina é verificada por mera formalidade, mas a adoção de diâmetros nominais imediatamente superiores aos calculados (e mínimo de 150 mm) já eliminaria a necessidade de qualquer verificação. Entretanto a lâmina deve ser encontrada para a verificação das velocidades. Portanto o único critério que necessita de atenção, frente ao procedimento de dimensionamento adotado, é o das velocidades. Mesmo assim, usualmente, é incomum que este critério não seja atendido após seguir o dimensionamento proposto. Contudo a Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo (2006) e a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) exigem que esse critério seja avaliado. O procedimento para a avaliação deste critério é simples e pode ser resumido da seguinte forma: Calcula-se a vazão e a velocidade em seção plena pelas expressões 2.32 e 2.33: (2.32)

65 65 (2.33) Em seguida encontra-se a relação de Qf/Qp, entre a vazão do trecho em final de plano (mínima de 1,5 l/s) e a vazão em seção plena; Determina-se a relação y/do através da tabela do Apêndice Digital XIV. Em seguida calcula-se o valor do raio hidráulico e da área molhada através das expressões 2.34, 2.35 e 2.36: * ( )+ (2.34) (2.35) (2.36) Em seguida calcula-se a velocidade final e a velocidade crítica através das expressões 2.37 e 2.38 a seguir; (2.37) (2.38) Por fim, verifica-se a expressão 2.39:

66 66 (2.39) Caso essa relação não seja satisfeita, deve-se refazer o dimensionamento para uma lâmina máxima de 0,5, segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986) e a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (2006) Análise das Estações Elevatórias As estações elevatórias compõem uma parte importante dos sistemas de esgotamento sanitário, pois elas possibilitam atingir trechos debilitados pela topografia do local a ser empregado. Portanto, o presente trabalho necessita, para a disposição da rede de esgoto complementar, prever o local no qual as estações elevatórias irão se localizar para lançar os efluentes ou diretamente na estação de tratamento ou em outra área de esgotamento. Além disso, é preciso determinar algumas de suas características como a cota aproximada de sua localização, a cota de destino e a vazão de entrada na estação que será determinante para o dimensionamento dos conjuntos de bombas e dos poços de sucção. Também foram previstos os caminhos que os emissários deveriam seguir, evitando ao máximo o lançamento em trechos iniciais das redes das outras áreas e procurando, sempre que possível, lançar diretamente nas estações elevatórias, mesmo que elevando um pouco os custos com os emissários. Vale ressaltar, entretanto, que o dimensionamento e detalhamento dessas estações não são frutos do presente trabalho, deixando essa questão como sugestão para trabalhos futuros. Aqui se busca exclusivamente determinar alguns parâmetros para auxiliar em trabalhos futuros.

67 67 3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Antes da elaboração de um projeto, ou até mesmo da análise de um já existente, faz-se necessária uma caracterização do local a ser analisado. Isso porque os coeficientes a serem utilizados e citados nos projetos dependem de diversos fatores climáticos, geográficos, geológicos, populacionais e dentre outros, que interferem diretamente na tomada de decisões. Além desses fatores, ainda se torna imprescindível uma caracterização do meio em que se insere o local, destacando os aspectos que sejam relevantes para as análises. No caso do trabalho em questão, além da caracterização do esgotamento sanitário do Benedito Bentes é de bom senso destacar a sua participação no contexto do município, já que é nele inserido. No entanto, como uma caracterização precisa da área necessitaria de uma equipe múltipla a fim de determinar o clima, geologia e geografia com precisão, a caracterização que se descreve a seguir é feita com os dados existentes e com a própria caracterização realizada no projeto existente, já que apesar de o projeto ter sido elaborado na década de oitenta, características geológicas, por exemplo, permanecem inalteradas. Nota-se mais adiante a escassez de dados oficiais sobre o bairro e os que existem possuem algumas defasagens, como é o caso dos dados populacionais. Isso torna a caracterização mais complicada, pois ela possuirá, por vezes, mais de uma vertente, sendo então o bom senso uma ferramenta primordial. Portanto, cabe nesse item apenas uma descrição de cada característica, sendo as análises mais detalhadas, se necessárias, propostas nos itens referentes ao dimensionamento Benedito Bentes Em 1986, quando foi construído, o antigo conjunto habitacional do Benedito Bentes, planejado pela Companhia Habitacional de Alagoas (COHAB-AL), destinavase a abrigar parte da população maceioense que não tinha condições para arcar com grandes despesas financeiras, como aluguéis ou comprar uma casa própria. Devido ao crescimento da parte alta da cidade, principalmente daquela região que na época fazia parte do bairro do Tabuleiro do Martins, e ao aumento populacional, o local passou a

68 68 contar com estabelecimentos comerciais para atender a população, bem como serviços de transporte, educação, saúde e saneamento, próprios para o conjunto que a essa altura já havia sido ampliado para atender a demanda. Posteriormente, em 06 de janeiro de 2000, foram estipulados os limites oficiais dos bairros maceioenses ainda não delimitados, restringindo, assim, os limites dos bairros que foram então divididos. Neles foram inseridos alguns bairros recém criados pela câmara municipal de vereadores através das leis e 4.953, como o Antares, Santa Lúcia e Benedito Bentes, que foram separados do bairro do Tabuleiro dos Martins, onde estavam inseridos. Figura 3.1: bairros de Maceió e seus limites oficiais. Na figura 3.2 encontra-se uma foto de satélite da região. Destaca-se na figura o posicionamento dos bairros ao redor, confirmando a localização prevista na figura

69 69 anterior. As coordenadas geográficas do local, segundo Google (2009), são S e O. Figura 3.2: foto de satélite do bairro do Benedito Bentes. (GOOGLE, 2009) Na figura ainda estão destacadas as principais avenidas de acesso do bairro em amarelo. Também é possível identificar a Avenida Menino Marcelo, que corta o bairro do Antares, sendo a principal via de ligação com o restante da cidade, tendo sido construída para ser uma via expressa do aeroporto ao porto da capital alagoana. Portanto pode ser dito que o principal acesso do bairro é feito pela Avenida Cachoeira do Mirim, que interliga o bairro com a Avenida Menino Marcelo População Como o bairro só foi criado em 2000, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) incluía a população residente no conjunto habitacional no bairro do Tabuleiro dos Martins. Isso acarreta numa falta de dados oficiais sobre a população local, agravado ainda mais pelo processo de favelização que o bairro tem sofrido com o aumento populacional.

70 70 O aumento do número de favelas, sobretudo nas grotas de difícil acesso, acarreta numa defasagem entre a população oficial, divulgada pelo IBGE, e a população não oficial, divulgada pela prefeitura comunitária. Assim o censo publicado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2000) revelou que o Benedito Bentes contava com uma população de aproximadamente habitantes em 80 logradouros em seus 24,624 km². Mais recentemente, segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2007) o bairro já conta com mais de habitantes e mais de domicílios. No entanto, de acordo com a prefeitura comunitária do bairro, em entrevista publicada (AGÊNCIA ALAGOAS, 2008), o Benedito Bentes atualmente conta com 22 conjuntos habitacionais, 15 grotas e tem uma população de aproximadamente habitantes que, se for real, representa quase 14% da população maceioense. Segundo Alves (2006), a quantidade de habitantes por residência no bairro obedece as porcentagens especificadas na figura 3.3. GRÁFICO 3.1: Quantidade de habitantes por residência no bairro do Benedito Bentes 2 pessoas 3 pessoas 18% 5% 11% 4 pessoas 24% 5 pessoas mais de 5 pessoas 42% Figura 3.3: quantidades de habitantes por residência no bairro. (ALVES, 2006) Supondo que o número de domicílios levantados esteja correto, ou seja, que o recenseamento atingiu as áreas de difícil acesso, a população estaria na faixa especificada na tabela 3.1 a seguir. Como pode ser visto a população está em torno da recenseada, no entanto um pouco abaixo. Isso leva a concluir que o recenseamento possui uma defasagem com relação ao número de habitantes por residência, podendo resultar em duas conclusões: a primeira de que os recenseadores não chegaram a entrar em algumas residências, possivelmente pelo fato da maioria dos moradores trabalharem fora do bairro, estimando a população por uma base 4 habitantes por residência; a

71 71 segunda de que houve omissão de dados por parte dos próprios moradores da região, por razões diversas. Tabela 3.1: população estimada pelo número de domicílios. Habitantes por Domicílio Porcentagem (%) Número de Domicílios Total de Habitantes (hab) (hab) > * TOTAL DE HABITANTES *supondo 6 habitantes. Vale ressaltar que o recenseamento tem como principal problema, sobretudo em localidades de segurança pública comprometida, a incapacidade de alcançar parte das residências. No caso do Benedito Bentes, um quarto da população atesta como principal problema a segurança (ALVES, 2006), assim, é de bom senso considerar o fato de que eles não atingiram todas as residências. A população é a característica mais importante para o dimensionamento do projeto e análise do atual, não apenas pelo número de habitantes, mas também pela distribuição dos mesmos. Portanto, torna-se imprescindível uma correta estimativa da população real do bairro, pois se nota entre dados oficiais e não oficiais uma defasagem de habitantes, que representa margem significativa a ser reduzida. Com isso, devido ao aumento crescente da população, sem que tenha havido ampliações nas redes de esgotamento sanitário, da estação de tratamento, além do mau uso do sistema por parte da população, o bairro do Benedito Bentes passou a ter um sistema de esgotamento sanitário ineficiente e defasado diante da situação atual do bairro. Isso acarreta problemas socioeconômicos e de saúde que geram grande impacto na população local, gerando problemas de segurança de saúde pública e a necessidade de grandes gastos com a mesma neste local, sem falar em outros problemas, como a

72 72 contaminação do lençol freático da região nos pontos mais baixos das grotas, onde o nível de água fica a uma menor profundidade. De acordo com as informações da prefeitura comunitária da região divulgadas em 2008, a principal atividade econômica do bairro é o comércio que é diretamente afetado pela falta de saneamento. Ainda segundo a prefeitura comunitária, o desemprego na região chega a alcançar a marca dos 80% na população de 18 a 25 anos e ainda ressalta que do total da população empregada, apenas 20% estão trabalhando em empresas privadas, índices estes muito baixos, podendo ser revertido com ampliações dos serviços públicos básicos. Além disso, o bairro ainda passa por um crescimento intenso de sua população através de realocações populacionais. Esse incremento, advindo de favelas que foram destruídas por todo município, bem como de programas sociais diversos como o Minha casa, sua casa, do governo federal, gera um enorme transtorno social, de segurança e, inclusive, de saneamento básico, já que este não consegue acompanhar o aumento crescente da população. Ainda serão beneficiados os sem tetos espelhados pelo bairro a fim de evitar um processo de favelização do local. A prefeitura comunitária, em entrevista, estima que cerca de novas casas sejam criadas até o fim do ano de Em um trabalho realizado, Alves (2006), descreve uma evolução territorial do bairro a partir da entrada de novos conjuntos habitacionais. No Anexo I do presente trabalho, consta o mapa da região dividida em conjuntos habitacionais, de acordo com a data de entrada Comércio e outros equipamentos O bairro do Benedito Bentes possui como principal forma de geração de empregos e renda o setor de comércios. Baseado em dados da prefeitura comunitária o bairro conta com pelo menos 1200 estabelecimentos comerciais, formais e informais, sendo a maioria dispostos nas principais avenidas do bairro. Na tabela 3.2 estão listadas as principais avenidas do bairro e o número de estabelecimentos comerciais presentes conforme disposto pela Prefeitura Comunitária do Complexo do Benedito Bentes [2008?].

73 73 Tabela 3.2: comércio nas principais avenidas do Benedito Bentes (PREFEITURA COMUNITÁRIA DO COMPLEXO BENEDITO BENTES, [2008?]) Avenidas Número de Estabelecimentos Av. Garça Torta 110 Av. Pratagy 88 Av. Mundaú 76 Av. Guaxuma 71 Av. Norma Pimentel 52 Dentre os estabelecimentos encontram-se açougues, farmácias, padarias, lojas de móveis, etc.. Também estão presentes no bairro filiais de grandes lojas como O Boticário e Oi, além de óticas como a Flulook e dentre outras. Isso serve de grande atrativo para a população dos bairros vizinhos com estrutura comercial não tão boa (ALVES, 2006). Assim tanto os pequenos comércios, quanto os grandes, beneficiam a economia local através da geração direta e indireta de empregos. Na figura 3.4, tem-se a Avenida Garça Torta, uma das principais avenidas do bairro. Pode ser destacado os estabelecimentos de pequeno porte, como mercadinhos, que abastecem a região, já que não há supermercados de grande porte no bairro. Figura 3.4: Avenida Graça Torta. (ALVES, 2006)

74 74 Já na figura 3.5, ganha destaque uma filial de uma rede de farmácias da capital, além de uma loja de confecções à esquerda, contrastando com uma área residencial da avenida. Figura 3.5: Avenida Pratagy. (ALVES, 2006) Ainda segundo Alves (2006), o comércio local emprega cerca de 30% da população do bairro. Na figura 3.6, encontram-se as porcentagens referentes aos locais de trabalho dos moradores locais. GRÁFICO 4.2: Local de Trabalho das pessoas entreveistadas no bairro Benedito Bentes. 30% 37% 33% Benedito Bentes Outro Bairro Não Trabalha Figura 3.6: locais de trabalho dos moradores locais. (ALVES, 2006)

75 75 O comércio local do bairro, entretanto, está sempre passando por um processo de ampliação, sobretudo nas ruas menores onde estão se inserindo constantemente unidades residenciais novas de programas de desenvolvimento social, tanto municipais quanto estaduais e federais. Além do desenvolvimento do comércio por estabelecimentos de pequeno porte, ainda interferem os de alto padrão como a construção do Shopping Pátio Maceió na entrada do bairro. No entanto, apesar desse estabelecimento fornecer grande desenvolvimento a população local através da geração de empregos, ele de nada interfere no esgotamento do bairro, já que os seus esgotos irão ser destinados a um sistema próprio, em conjunto com a nova fábrica da Coca-Cola, também instalada na entrada do bairro. Além dos equipamentos comerciais, o bairro conta com equipamentos públicos e privados de educação, bem como associações de moradores. Na tabela 2.4 constam os números desses equipamentos, segundo registros da prefeitura comunitária local. Tabela 3.3: outros equipamentos não residenciais do bairro (PREFEITURA COMUNITÁRIA DO COMPLEXO BENEDITO BENTES, [2008?]) Equipamentos Quantidade Associações 35 Escolas estaduais 08 Escolas municipais 08 Escolas particulares 38 Creches municipais 02 Creches particulares 02 Bibliotecas 02 Equipamentos religiosos 10 Como podem ser observadas, as associações representam um numero significativo de contribuição de efluentes, assim como as escolas. Apesar desses equipamentos não possuírem uma contribuição tão grande quanto às residências, é necessário levá-los em conta, sobretudo pelo fato das associações promoverem cursos e

76 76 ciclos de capacitação que mantém parte da comunidade dentro dos centros por algumas horas, suficiente para gerar vazões significativas de contribuição Esgotamento Sanitário O esgotamento sanitário do bairro, assim como de toda a capital, é de responsabilidade da Companhia de Saneamento de Alagoas (CASAL), que é responsável pela manutenção e fiscalização das redes existentes, bem como pela destinação final desses efluentes. Ainda é de responsabilidade da CASAL, analisar as possíveis ampliações, quando necessárias, das redes existentes, tendo que atender à maior parcela possível da população. Assim, visando melhorar o gerenciamento dos esgotos sanitários, Maceió é dividida em 10 sub-bacias para o esgotamento sanitário municipal. Segundo a Companhia de Saneamento de Alagoas (2007), na figura 3.7, estão delimitadas essas sub-bacias. Figura 3.7: sub-bacias do esgotamento sanitário de Maceió. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 2007) Como pode ser observado, o bairro do Benedito Bentes é considerado um sistema totalmente independente dos outros. Atualmente, o sistema deste bairro conta

77 77 com uma rede coletora, sete estações elevatórias e uma estação de tratamento, composta por três lagoas em série com aeração mecânica, sendo a disposição final realizada na parte remanescente da bacia hidrográfica do Riacho Doce. Além desses sistemas, o polo industrial da capital conta como exigência para a instalação de fábricas na região que cada poluidor seja responsável pelos efluentes industriais produzidos. Essa exigência passa a ser requerida não só para indústrias, bem como para grandes produtores. Como exemplo disso tem-se na entrada do bairro do Benedito Bentes dois empreendimentos que contam com sistemas próprios de tratamento: o shopping Pátio Maceió e a fabrica da Coca-Cola, ambos recém inaugurados no corrente ano. Assim, considera-se que grandes produtores tenham por exigência fundamental a utilização de um sistema próprio de tratamento de efluentes. Existe ainda no município um plano diretor, proposto em 1991, que visa maximizar o sistema de coleta de efluentes da cidade como um todo. Esse plano conta com três etapas, para reduzir os investimentos iniciais, além de buscar atender inicialmente os problemas mais urgentes de esgotamento sanitário. O plano objetiva também integrar todas as redes atuais e futuras, com exceção dos sistemas independentes, que é o caso do Benedito Bentes e sub-bacias de esgotamento do norte de Maceió e Pratagy. Na primeira etapa do plano diretor serão sanados os problemas da área litorânea, bem como o lançamento de efluentes na lagoa Mundaú. Já a segunda etapa será iniciada logo após o término da primeira, na qual será prolongado o sistema criado na primeira para as outras bacias do município que ainda não foram contempladas. Na terceira etapa, devem-se sanar os problemas devido ao adensamento populacional e, portanto, a sua implantação deve ocorrer conforme a evolução do adensamento. É nessa etapa que o bairro do Benedito Bentes seria beneficiado através de uma ampliação do sistema atual, adequando-se a nova realidade populacional. A última etapa não possui ainda data prevista, no entanto devido ao aumento crescente da população, sobretudo em bairros como o Benedito Bentes que são alvo dos remanejamentos por parte das favelas e dos programas sociais de moradia, esta etapa torna-se essencial para o desenvolvimento da região. Na Figura 3.8, tem-se as etapas a serem executadas e as áreas a serem atendidas pelo plano diretor atual.

78 78 Figura 3.8: Etapas de implantação do plano diretor de esgotamento sanitário de Maceió. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 2007) O plano diretor, então, se insere nesse contexto, como forma de propor soluções para o problema de saneamento básico do município. Segundo a Constituição Federal Brasileira, em incisos de seus artigos 21º e 23º, os problemas de saneamento básico devem ser sanados, visando sempre à ampliação das infraestruturas necessárias de uma região sempre que o serviço não atender corretamente toda a população, sendo esse o principal objetivo do órgão responsável, que no caso em questão é a CASAL Clima O clima de Maceió é tropical quente e úmido sofrendo grande influência das correntes advindas do oceano Atlântico. Decorrente da sua latitude, a amplitude térmica é muito pequena, ou seja, a temperatura sofre pequenas variações ao longo do dia e ao longo do ano. Ainda se destacam no clima local apenas duas estações climáticas bem definidas: verão e inverno, sendo o segundo caracterizado por chuvas torrenciais que abaixam sutilmente a temperatura e aumentam a umidade relativa do ar. Para a caracterização do clima no Benedito Bentes necessitaria de dados de uma estação climática no local. No entanto, como não existem estações no bairro, adota-se a estação mais próxima ou a influencia das estações ao redor. De acordo com Omena et al. (2006), existe em Maceió uma estação do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) que faz a monitorização climática e está localizada

79 79 próxima ao bairro, em uma região de influências climáticas semelhantes. Na figura 3.9, encontra-se a localização da referida estação. Figura 3.9: localização da estação de monitoramento climático. (OMENA ET AL., 2006) Nota-se na foto de satélite acima, que a posição para a estação destacada corresponde às proximidades da Cidade Universitária e do Benedito Bentes, como pode ser mais bem observado se comparar a figura 3.9 a figura 3.1. Assim, foi possível caracterizar três parâmetros climáticos da região, todos baseados em séries históricas de 1931 até 1990, de acordo com o Instituto Nacional de Meteorologia (2009), sendo estes complementados por informações dos últimos meses, também fornecidas pelo INMET Precipitações As taxas de precipitações representam a quantidade de água que chove durante um determinado período de tempo. Para caracterizar as precipitações foram utilizados dados do Instituto Nacional de Meteorologia (2009) que indicam duas séries históricas de 30 anos e dados referentes aos 07 primeiros meses do presente ano.

80 Precipitação (mm) 80 Em ambos os conjuntos de dados, os valores representados são precipitações médias mensais, ou seja, média das precipitações mensais registradas para cada ano. As precipitações acumuladas repassam uma noção dos períodos mais chuvosos e secos do ano, condições que interferem diretamente na umidade relativa e temperatura, por subsequência Precipitação Média Mensal a a Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses Figura 3.10: Precipitação acumulada para as séries históricas Na figura 3.10 acima, estão os dados de precipitações médias mensais para as duas séries históricas. Nota-se uma clara convergência dos maiores valores para os meses de abril a junho, considerados de inverno para a região. Nota-se também que a média de ambas as séries históricas encontram seus máximos no mês de maio, alcançando cerca de 350 mm, e seus mínimos no mês de novembro, com cerca de 50 mm. Isso não quer dizer que durante esses 60 anos a precipitação não superou os 350 mm, mas indica que a média de cada mês não ultrapassou, ou seja, que em um ano a precipitação pode ter alcançado 600 mm, mas no ano seguinte teve 200 mm e no outro 250 mm, totalizando uma média de 350 mm para os três anos, por exemplo. Esse fato, apesar de mascarar um pouco os acontecimentos, ele faz uma boa representação de como a precipitação se comporta ao longo dos anos, indicando os meses de maiores e menores incidências de chuvas, fator de muita importância para um

81 Precipitação (mm) 81 planejamento de execução de redes coletoras, por exemplo, que sofre grande interveniência de águas pluviais. Já na figura 3.11, encontram-se os dados representativos dos 07 primeiros meses deste ano. Nota-se uma clara semelhança ao formato dos gráficos da figura 2.6, tendo o seu pico chuvoso no mês de maio Precipitação Total Mensal Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Meses Figura 3.11: precipitação acumulada para o ano de No entanto, como se pode observar a precipitação no mês de maio esteve em torno de 650 mm, destacando o que já foi dito em relação ao valor máximo observado pelas séries históricas e indicando que no ano de 2009 as chuvas sofreram grande aumento, se comparado as médias históricas. Com relação a isso, ainda se pode destacar que a média das precipitações ao longo dos primeiros meses de 2009 foi de 231,43 mm, acumulando um total de 1620 mm de chuva. Essa é uma média relativamente grande se observado que só foram levados em conta os sete primeiros meses. Já com relação às séries históricas a média geral em todos os períodos levantados foi de 159,58 mm, gerando uma precipitação acumulada média de 1915 mm/ano, o que ressalta o alto valor encontrado para o presente ano.

82 Umidade (%) Umidade A umidade é um valor dado em porcentagem e representa a parcela do ar que é composto por moléculas de água. Na figura 3.12, estão representados os valores de umidade para as séries históricas a partir dos valores médios apresentados pelos anos que formam cada série Umidade a a Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses Figura 3.12: umidade ao longo dos meses das séries históricas. Nota-se que os maiores valores de umidade estão nos meses de abril a agosto, acompanhando os períodos de maiores taxas de precipitação atmosférica. O valor de umidade máxima registrado para as séries históricas é de, aproximadamente, 82,5 e o mínimo em torno de 74,5 %. Já a média da umidade ao longo de toda a série estaria na faixa de 78,4%. Comparando esses valores com os já apresentados este ano, de maio a junho, tem-se que a umidade máxima esteve em torno de 96%, no mês de maio, e a menor em torno de 45%, no mês de abril. No entanto esses valores são referentes a dados horários, não representando bem a média geral dos três meses que foi de 85%. Mesmo assim, o valor médio desses três meses ainda foi maior do que o da série histórica, isso porque esses meses representam os meses de maior umidade ao longo do ano e, portanto, indica que uma média de 78,4% para a umidade é plausível.

83 Temperatura ( C) Temperatura As temperaturas da capital alagoana seguem uma variação ao longo do ano bem definida, possuindo queda na temperatura a partir de abril até setembro, acompanhando os períodos de maiores taxas de precipitações e, consequentemente, de umidades relativas. De maneira semelhante, para a caracterização da temperatura também foram utilizadas séries históricas e outros dados do Instituto Nacional de Meteorologia (2009). Estes dados são dos meses de abril, maio e junho de cada ano e ajudam a caracterizar aqueles, que são as séries históricas descritas na figura Nos dados referentes a estes três meses, a maior temperatura registrada foi de 32,6 C no mês de abril e a menor de 19,5 C no mês de junho e, portanto, seguindo os meses mais chuvosos representados na figura 2.8 que representa as precipitações até a metade do presente ano. Nas séries históricas, representadas na figura 3.13, encontram-se os valores médios de temperatura ao longo dos anos para cada mês. Pode-se concluir que as temperaturas médias variam entre 23,5 C e 26,7 C, tendo uma temperatura média anual geral em aproximadamente 25,14 C 27 26,5 26 Temperaturas Médias 25, , a a ,5 23 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses Figura 3.13: temperaturas médias para as séries históricas.

84 84 Com isso, demonstra-se que para os meses de abril até junho deste ano a amplitude térmica é de 13,1 C, enquanto que em relação às médias, a amplitude gira em torno de apenas 3,2 C. Isso porque essa última amplitude representa uma amplitude em relação à média das temperaturas de cada mês ao longo de períodos de 30 anos, enquanto que a primeira indicaria uma amplitude de apenas um ano Geologia, solo e topografia A caracterização geológica e topográfica da região é imprescindível para a determinação da inclinação a ser adotada para os condutores, bem como a execução a ser adotada. Enquanto a geologia e o perfil do solo são encontrados através de sondagens no terreno (rotativas ou SPT, respectivamente) o perfil topográfico é encontrado através de levantamentos no local. No entanto, esses estudos seriam complexos e demandariam algum tempo para serem elaborados, por isso foram tomados levantamentos já existentes e fornecidos por órgãos públicos, estadual e municipal Geologia e solo Um levantamento topográfico e geológico de um bairro como o Benedito Bentes torna-se longo e demorado, além de necessitar de certos investimentos que possibilitem o trabalho de empresas especializadas no ramo. No entanto, alguns levantamentos já realizados facilitam a caracterização da área, sobretudo da parte geológica, já que esta não sofre alterações significativas ao longo de curtos intervalos de tempo. Por isso se pode adotar sem perdas a caracterização realizada pelo projeto que existe atualmente, descrita pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984). Segundo a Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), o bairro está localizado numa área de tabuleiros, incluída no chamado tabuleiro dos Martins, com leve inclinação para o leste. Ainda existe uma zona escarpada que serve de elo com a zona costeira e o perfil do solo pode ser caracterizado como:

85 85 Na zona de tabuleiro, a camada sub-superficial do solo é composta predominantemente de areia siltosa, pouco arenosa e o lençol freático está bastante profundo. A implantação da rede coletora dos esgotos sanitários terá sua construção facilitada pelo tipo de solo encontrado. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984). Mais recentemente, baseado em Marques (1994, apud MARQUES, 2008), o perfil geológico de Maceió pode ser representado pela figura 2.14 a seguir. Na figura pode-se notar uma escala de altitudes aproximadas, contando como o nível zero, o ponto mais alto do município. Figura 3.14: perfil geológico de Maceió (MARQUES, 1994, apud MARQUES, 2008) Nota-se que na região alta da cidade, caso do bairro em questão, existe uma formação sedimentar com um solo basicamente formado de argilas e areias. Na tabela 3.3, retirada de Marques (1997, apud MARQUES, 2008), consta um perfil do solo típico para a parte alta da cidade de Maceió, na qual se insere o bairro.

86 86 Tabela 3.3: perfil típico do solo da parte alta de Maceió. (MARQUES, 1997, apud MARQUES, 2008) Profundidade Estimada (m) 0,00 10,00 Classificação do Material ARGILA areno-siltosa, consistência média a rija, ou AREIA argilosa, fofa e medianamente compacta. SPT: 4 a 15 AREIA argilosa ou siltosa, com ou sem concentrações ferruginosas, com pedregulhos, medianamente compacta ou compacta. 15,00 SPT: 15 A 25 AREIA argilo-siltosa, com pouco pedregulho, ferruginosa, medianamente compacta a muito compacta. 20,00 SPT: 15 a 50 ARGILA ferruginosa, pouco arenosa, consistente e dura. SPT: 20 a 60 Conclui-se, portanto, o mesmo que o relatado no projeto atual, que o solo é muito bom e facilita a execução, pois como pode ser observado pelo índice de SPT, em todos os casos o solo estará no mínimo em média compactação (para as areias) ou será uma argila média e, possivelmente, na maioria dos casos em condições ainda melhores.

87 Topografia A topografia foi estabelecida pela Secretaria de Planejamento de Maceió que forneceu o seguinte mapa, figura Figura 3.15: mapa do bairro do Benedito Bentes (SECRETARIA MUNICIPAL DE PLANEJAMENTO, 2000) Na figura, podem-se notar algumas curvas em marrom, essas curvas representam as curvas de nível da região. Essas curvas variam a altitude entre 90m e 35m, entre os pontos mais altos e mais baixos. No entanto, a topografia realmente relevante para o traçado dos condutos é que corta o conglomerado urbano, formado pelos quarteirões, escolas, hospitais, etc. Nota-se na figura 3.15 que os trechos em amarelo, que são os lotes, praticamente não são cortados pelas curvas de nível, indicando que os lotes estão basicamente na mesma altitude. Na figura 3.16, pode-se observar isto com mais clareza. Na figura está um trecho do bairro com alguns quarteirões. Nesse trecho, nota-se que a maior parte dos lotes

88 88 estão compreendidos dentro da curva de nível de 80m (em marrom tracejado). Isso indica que a inclinação do terreno é, realmente muito sutil nessa área, conforme indicado pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984). Figura 3.16: quadras compreendidas na mesma curva de nível. Essa disparidade entre os trechos mais altos e baixos indica a formação de grotas e encostas, a maioria desabitada pela impossibilidade de se construir moradias. Mesmo assim, algumas grotas são habitadas e não sendo contempladas pelo sistema coletor local. Apesar de ser de difícil arranjo, a rede de esgoto a ser pensada para o bairro, deve contar com trechos contemplando esses conglomerados, mesmo que isso exija uma rede inicialmente mais onerosa. O local ainda possui pontos mais altos nas áreas centrais rodeados de pontos mais baixos o que compromete a rede no que se refere à profundidade dos coletores, exigindo uma atenção especial nas declividades a serem adotadas como será discutido adiante.

89 89 4. ANÁLISE DO SISTEMA DE ESGOTO DO BAIRRO A análise do sistema de esgoto atual, existente no bairro, é de suma importância para o dimensionamento da rede de esgoto complementar. Isso porque interfere nos trechos a serem dimensionados, no caminhamento dos emissários e no posicionamento das estações elevatórias. Basicamente, o lançamento prévio da rede complementar necessita da análise da que já existe, a fim de apenas complementar a rede já existente no mesmo Rede atual A rede atual, calculada através das considerações descritas no subitem 3.1, possui um comprimento total de m, percorrendo todo o conjunto habitacional que deu origem ao bairro do Benedito Bentes. Na tabela 4.1, contam os comprimentos da rede em função do diâmetro do coletor apresentados no memorial descritivo do projeto atual. Tabela 4.1: extensão da rede e diâmetro dos coletores (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Diâmetro (mm) Extensão (m) Como pode ser notado, na maior parte da rede o diâmetro adotado foi de 150 mm, sendo a maior parte da rede, então, executada em cerâmica de barro, cerca m executados com esse material.

90 90 tabela 4.2. A rede ainda conta com 850 órgãos acessórios, sendo a distribuição descrita na Tabela 4.2: órgãos acessórios da rede (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Órgão Acessório Unidades Poços de visita 523 Terminais de limpeza 190 Tês de limpeza 157 O número de acessórios é bastante razoável, pois são 640 órgãos intermediários para um comprimento total de m, dando um afastamento médio de 95,35 m, que é um número inferior ao apresentado como padrão no memorial (entre 100 m e 150 m). No projeto, ao todo, são 238 coletores divididos em vários trechos cada um, numerados e dispostos em tabelas com as informações que compõe cada trecho. São informações sobre as vazões, número de lotes atingidos, lâmina d água em porcentagem da seção cheia, profundidades dos coletores e dentre outras. Observando a coluna pertinente as lâminas d água, nota-se que em 27 trechos a lâmina ultrapassa os 70% e em alguns desses casos chega a 74%. Já na coluna das inclinações, tem-se que as menores inclinações do projeto são de 0,0022 em dois trechos do coletor 61 e de 0,0020 em cinco trechos do coletor 129. Quanto às profundidades dos coletores, em alguns trechos o projeto previu coletores com mais de 6,0 m de profundidade. Se observados isoladamente, esses coletores, por vezes ultrapassando os 7,0 m, seriam um problema de menor magnitude, já que a topografia acidentada do bairro indica que possivelmente haverá esta necessidade. No entanto, essa característica é apresentada em vários trechos da rede, sendo observados em alguns casos vários trechos consecutivos, demonstrando que o projeto da rede não passou por qualquer tipo de revisão que contornasse o problema. Em média, as profundidades mais recorrentes giram em torno dos 5,0 m, também inusitadas já que o projeto existente contempla uma região de declividades favoráveis a implantação.

91 91 Ainda foi cancelado o coletor 214, anteriormente concebido. Esse trecho, observando a planta 03/19, estaria interligando o coletor 213 ao 215, mas foi incorporado pelo coletor 213, sendo apenas mais um trecho do mesmo. Além dos coletores, a rede conta com cinco estações elevatórias e seis emissários, apesar de haver referência a um emissário 06, ele não foi concebido. Esse emissário, de acordo com o memorial descritivo deveria conduzir os efluentes de seis coletores: 150, 186, 200, 213, 216 e 218, no entanto, no mesmo memorial descritivo, esses coletores contribuem para o emissário sete, sendo na planta destacado apenas este emissário, não sendo observado aquele. As cinco estações elevatórias possuem características a partir da vazão de entrada nas mesmas, sendo as suas principais características dispostas na tabela 4.3 abaixo, tais como população, volume do poço de sucção para a bomba, bem como as vazões consideradas para o cálculo das bombas. Tabela 4.3: estações elevatórias da rede. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Estação População Volume do Vazões (l/s) Elevatória (hab) Poço (m³) Máxima Média Mínima EE ,9 5,36 3,14 1,69 EE ,25 34,29 17,90 8,95 EE ,9 25,38 18,67 17,88 EE ,6 3,52 2,02 1,09 EE ,0 39,89 34,21 33,51 Ao observar a tabela anterior, nota-se que apesar das estações elevatórias 03 e 05 possuírem uma população de contribuição bastante inferior a 02, suas vazões são bem próximas às dela e se observadas as vazões médias as das EE-3 e EE-5 são superiores. Isso porque para as estações elevatórias foram consideradas as contribuições localizadas dispostas na tabela 4.4:

92 92 Tabela 4.4: contribuições localizadas para as estações elevatórias 03 e 05. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Creches Escola de 1º grau EE 3 EE 1 EE 2 Creches Escola de 1º grau EE 5 Escola de 2º grau EE 3 Isso, portanto, explica a magnitude das vazões apresentadas. Cada estação elevatória é dotada de um emissário para conduzir os efluentes a um ponto mais alto. As estações 01, 02 e 03, como estão destacados na tabela acima, são destinados a outra estação elevatória: o emissário que saí da estação despeja os efluentes em um poço de visita pré-determinado. Já os emissários 04 e 05, ao observar o projeto original, são destinados ao emissário 07 de maneira semelhante ao especificado para os demais. Entretanto, ao observar a planta de esgotamento sanitário do local, não é possível encontrar nem a estação elevatória nem o emissário 04. As características de cada emissário, como diâmetro, extensão e vazão estão dispostas na tabela 4.5. Tabela 4.5: características dos emissários das estações elevatórias. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Extensão (m) Diâmetro (mm) Vazão (l/s) Emissário ,0 Emissário ,0 Emissário ,0 Emissário ,0 Emissário ,0

93 93 Para os emissários 01 e 04, o memorial descrito abre precedentes quanto ao material as ser empregado ou ferro dúctil ou PVC, no entanto em conformidade aos outros emissários, utilizou-se ferro dúctil. Além desses emissários ainda existe um emissário para destinar à ETE. O emissário 07 foi dividido em seis trechos, para facilitar a execução, possuindo as seguintes características especificadas no projeto. Tabela 4.6: características do emissário 07 (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Trecho Comprimento Vazão Declividade (m) (l/s) (m/m) ,975 0, ,985 0, ,999 0, ,256 0, ,263 0, ,576 0,005 Nota-se uma variação de vazão ao longo dos trechos, o que não deveria ocorrer em um emissário, isso porque para esse emissário o projetista levou em consideração a taxa de infiltração. Outra ressalva é a cerca do material empregado, concreto, escolhido devido ao diâmetro de todos os trechos, 500 mm. Vale observar também que a vazão final do trecho 06 será a vazão de chegada a ETE, portanto a estação de tratamento possuirá uma vazão de entrada de aproximadamente 175 l/s ETE local Na concepção da estação de tratamento de esgotos do local, o projeto atual, em seu memorial descritivo, fez uma série de considerações a cerca do tipo de tecnologia a ser empregada, bem como sobre como ela seria empregada. Isso porque houve a

94 94 necessidade de um tratamento extremamente eficaz decorrente do local de lançamento final dos efluentes, cuidadosamente escolhido. Conforme disposto pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984) no memorial descritivo do projeto atual, o lançamento dos efluentes após a ETE é realizado na bacia do rio Pratagy, a jusante da barragem de Duas Bocas (popularmente chamada de barragem do Pratagy). A barragem foi projetada, de acordo com a Secretaria do Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos (2009), para atender as seguintes finalidades: Ampliar o abastecimento de água de Maceió; Regularizar descargas do rio Pratagy; Irrigação a jusante da barragem; Aproveitamento de vazantes no entorno do lago; Entre outras. Na figura seguinte, pode-se observar o posicionamento dessa barragem, vale observar a proximidade dela com o bairro do Benedito Bentes. Segundo a Secretaria do Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos (2009), a barragem fica a apenas 5 km do Benedito Bentes, estando a 1,2 km do encontro com o rio Messias. Figura 4.1: posicionamento da barragem Duas Bocas (SECRETARIA DO ESTADO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS HÍDRICOS, 2009)

95 95 O rio Pratagy, que alimenta a barragem Duas Bocas está localizado ao norte da capital alagoana, podendo ser citado da seguinte maneira: O rio Pratagy se constitui no maior curso d água, entre os rios situados ao norte de Maceió, com nascentes encravados na Região do Tabuleiro. No trecho correspondente ao médio e alto curso, este rio corre em vale profundo, até alcançar a planície costeira baixa e alagadiça, sofrendo a influência das marés, cuja penetração se faz sentir até cerca de 1500 m da foz. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984). O referido rio deságua no oceano Atlântico nas imediações do bairro de Riacho Doce, ou seja, em uma zona considerada como um balneário para o município de Maceió. Portanto, nota-se que a eficiência do tratamento deve ser muito elevada, devido ao fato de a jusante da barragem de Duas Bocas o rio ser utilizado para irrigação, bem como por ele desaguar no oceano. Além desta opção, ainda foram levadas em conta mais duas opções, descartadas pelo projetista: lançamento do efluente tratado em Graça Torta e o lançamento do efluente sem tratamento no início do coletor C-3, deixando o tratamento para ser realizado junto com os outros efluentes de Maceió. Conforme relatado pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), a opção mais adequada foi a adotada, possivelmente por razões econômicas e ambientais. Para tal conclusão foi realizado um relatório técnico preliminar aprovado pelos órgãos responsáveis pela criação do conjunto: COHAB, CASAL e Coordenação do Meio Ambiente, segundo a referência já citada Tecnologias de tratamento Para o tratamento dos efluentes do Benedito Bentes foram consideradas as quatro opções mais usualmente empregadas, sendo cada uma analisada a fim de se fazer um balanço dos pontos positivos e negativos de cada um, além de considerar uma ETE mista, utilizando mais de um método de tratamento. Ao final, foi determinado o método

96 96 que, para o projetista, seria o mais adequado de acordo com os seguintes objetivos, propostos no memorial descritivo: Eficiência elevada, garantindo depuração adequada; Baixos custos de construção, operação e manutenção; Operação simples; Compatível com a área disponível. Dentre os possíveis métodos, foram considerados os seguintes: lagoas facultativas, lagoas aeradas, lodos ativados e filtração biológica. Na tabela 4.7 estão descritas as eficiências de cada método de acordo com o parâmetro a ser reduzido. Esses valores estão conforme o apresentado por Inhoff et al. (1971, apud COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984). Tabela 4.7: eficiência dos métodos de tratamento. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984) Tipo de Tratamento DBO Remoção de Germes Sólidos Suspensos Coliformes Lagoas Facultativas * Lagoas Aeradas ** Lodos Ativados Filtração Biológica * pode ser comprometida pela presença de algas ** depende do tempo de detenção A princípio conclui-se que o método mais eficaz seria as lagoas facultativas, no entanto o projetista optou por uma análise mais minuciosa de cada um, observando outros aspectos. A análise feita, a qual será descrita adiante, levou em consideração aspectos como área a ser ocupada e manutenção, antes de optar pelo melhor método, além de considerar, obviamente, os fatores de eficácia das tecnologias.

97 97 a) Lagoas facultativas O grande problema encontrado pela utilização dessa tecnologia é a área a ser ocupada. De acordo com as considerações previstas pelo projetista no memorial descritivo, conforme a Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), as lagoas facultativas teriam ótima eficácia no processo de desinfecção, baixo custo de manutenção, dispensa gastos com energia elétrica e ainda apresentaria baixos teores de sólidos suspensos. No entanto a área designada para este método, caso ele fosse empregado, seria de quase 30 ha, ou seja, 0,3 km². Essa área seria completamente fora do espaço disponível para a ETE. Ainda foram feitas considerações sobre lagoas em série que reduziriam a área final. Essa associação foi considerada através de um Sistema Australiano que compreenderia uma lagoa anaeróbica, com cinco dias de retenção, seguida de uma lagoa facultativa, sem reduzir a eficiência esperada. Entretanto a área ainda continuou muito grande, necessitando de 0,15 km², e, portanto, descartando essa tecnologia de tratamento. b) Lagoa aerada A tecnologia de lagoas aeradas consiste em uma lagoa com aeradores convenientemente instalados na superfície, a fim de garantir uma introdução de oxigênio necessário para a degradação biológica prevista no projeto. De acordo com o disposto no memorial descritivo do projeto, se fosse utilizada uma única lagoa seria necessária uma área disponível de 4 ha, a qual já estaria compatível com a área destinada à estação de tratamento. No entanto, a fim de diminuir ainda mais essa área, foram consideradas três lagoas aeradas em série. Isso acarretou numa redução de 1 ha, além de diminuir o número de aeradores, segundo o relatado pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984).

98 98 c) Lodos ativados e filtração biológica Esses dois sistemas sofreram uma análise em conjunto por se tratarem de tecnologias que, basicamente, dependem do mesmo conjunto de necessidades e particularidades operacionais. Ressaltou-se a questão da área requerida como principal ponto positivo desses sistemas, por se necessitarem de pequenas áreas para atuarem, mesmo em comparação com as lagoas aeradas supracitadas. Contudo, segundo o apresentado pelo projetista no memorial do projeto, Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), esses dois métodos de tratamento de efluentes possuem os seguintes inconvenientes: São sistemas de tratamento que demandam um controle exigente de carga orgânica e de vazão, acarretando em transtornos provenientes de alterações desses parâmetros; Necessitam de técnicos especializados para realizar a manutenção a fim de manter os índices dentro dos parâmetros estabelecidos; Os custos de instalação e manutenção são mais elevados do que os das outras alternativas; São extremamente dependentes de energia elétrica. As considerações propostas foram bastante válidas, pois ao se adotar algum desses sistemas de tratamento, a ETE local iria depender de diversos fatores ligados a manutenção, o que poderia acarretar em problemas ao longo do ano, sobretudo com relação ao tratamento inadequado. Como será visto no subitem 3.3.4, mesmo adotando um sistema mais simples a ETE local sofre de grandes problemas com manutenção, conforme informações repassadas pela prefeitura comunitária.

99 Instalações projetadas Como pode ser visto no item anterior a alternativa adotada for a tecnologia de lagoas aeradas. Portanto foram projetadas três lagoas aeradas com um número específico de aeradores a depender da eficiência desejada. Também foram calculadas uma calha Parshall, que possui a função de medir a vazão de entrada na ETE, uma estação elevatória final e um emissário final, dando a destinação final dos efluentes tratados. Como pode ser visto na figura 4.2, as lagoas são dispostas em série interligadas por tubulações acopladas a flutuadores, coisa comum nesse tipo de tratamento. Figura 4.2: lagoas aeradas em série da ETE do Benedito Bentes (PREFEITURA COMUNITÁRIA DO COMPLEXO BENEDITO BENTES, [2008?]) As lagoas possuem o mesmo formato de tronco de prisma de base retangular. Na figura 4.3 consta um esquema geral das três lagoas, sendo uma planta baixa. O retângulo interno representa a base, enquanto que o externo representa a boca.

100 100 Figura 4.3: esquema geral das lagoas aeradas. No entanto as dimensões variam de uma lagoa para a outra a depender da eficiência requerida pela mesma. Na tabela 4.8 constam as dimensões de cada uma das três lagoas. Tabela 4.8: dimensões das três lagoas Dimensões da Base Dimensões da Boca A B C D Lagoa 1 45,00 130,00 63,00 148,00 Lagoa 2 45,00 60,00 63,00 78,00 Lagoa 3 45,00 120,00 63,00 138,00 Como se pode notar a primeira lagoa é a maior das três, sendo a segunda a menor, provavelmente devido à topografia local. Quanto aos aeradores presentes em cada lagoa, eles foram dimensionados, em número, de maneira que as primeiras lagoas possuíssem uma maior eficácia do que a última, portanto o número de aeradores diminui de uma lagoa para a outra. Além do número de aeradores, ainda existe a questão do tempo de detenção, que representa o tempo necessário que o efluente necessita passar dentro da lagoa, em contato com os aeradores, para que possa haver uma correta redução da demanda bioquímica de oxigênio (DBO).

101 101 O tempo de detenção é uma relação entre o volume total da lagoa, a taxa de aeração necessária e o volume de entrada na lagoa em um dia. Por isso, quanto maior a lagoa, maior é o tempo de detenção, já que se considera que a vazão de entrada será igual à vazão que passa de uma lagoa para a outra, assim é correto afirmar que a lagoa 1 terá o maior tempo de detenção, enquanto que a lagoa 2 terá o menor, levando em conta as dimensões especificadas na tabela 4.8. Na tabela 4.9, estão relacionados os números de aeradores em função da lagoa correspondente, bem como o tempo de detenção de cada lagoa e o total das três. Tabela 4.9: número de aeradores e tempo de detenção em cada lagoa Número de Aeradores Tempo de Detenção Lagoa 1 6 3,97 dias Lagoa 2 2 1,99 dias Lagoa 3 2 3,70 dias Total 10 9,66 dias Na figura 4.2 podem ser visto os aeradores já em funcionamento, sobretudo para a terceira lagoa. No entanto, como será discutido adiante, o número de aeradores aumentou e atualmente as lagoas contam com mais 13 aeradores, segundo informação repassada pela prefeitura comunitária do bairro. Outra ressalva sobre os aeradores é sobre as potências dos mesmos, que variam de acordo com a lagoa. Na primeira lagoa os aeradores são de 20 cv, cada um, na segunda lagoa são de 15 cv cada, enquanto que na terceira os dois aeradores são de 10 cv, cada. Isso porque a eficiência exigida diminui a medida que o efluente transpassa pelas lagoas e, portanto, a potência e o número de aeradores também diminui. Além dessas unidades, a estação de tratamento do Benedito Bentes ainda conta com uma estação elevatória e com um emissário para destinar os efluentes tratados para a bacia do Pratagy. Projetada para regularizar as vazões da ETE, a estação elevatória foi pensada para uma vazão de 100 l/s, são duas bombas de funcionamento simultâneo de 50 l/s cada e uma terceira bomba de reserva. O poço de sucção da estação elevatória foi

102 102 dimensionado para um intervalo de tempo de 10 minutos entre duas partidas consecutivas, assim o seu volume foi calculado em 15 m³. Na saída da estação elevatória final, o efluente passa por um processo de desinfecção com a aplicação de cloro gasoso. A dosagem indicada pelo projetista é de 0,01% (ou 10 mg/l), com cloradores de capacidade máxima de 71,53 g/min, segundo disposto no memorial descritivo (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984). Da estação elevatória final, os efluentes são destinados através de um emissário final. O emissário, dimensionado pela vazão de saída da estação elevatória, foi dividido em dois trechos, um de alta pressão com 770 m de extensão e com diâmetro de 300 mm. Esse diâmetro foi encontrado utilizando-se a fórmula de Bresse com sua constante igual a 1,0, arredondando ao fim o valor encontrado para o comercial inferior mais próximo. Este procedimento é desaconselhado atualmente, tanto com relação ao valor da constante empregado, abaixo do 1,3 que é proposto por Porto (2006), e por ter arredondado ao valor inferior, ou seja, o diâmetro a ter sido adotado deveria ser, no mínimo, de 400 mm. O material utilizado no primeiro trecho foi o ferro dúctil, cimentado gerando uma perda de carga de 5,75 m.c.a/km, segundo apresentado no memorial descritivo. O outro trecho, de baixa pressão, foi ainda dividido em um trecho sob pressão, como forma transitória para um trecho em escoamento livre. No trecho de baixa pressão, a tubulação possui diâmetro de 400 mm com uma perda de carga unitária de 1,35 m.c.a/km e um comprimento total de 4150 m. Já o último trecho, em escoamento livre, devido a declividade do terreno, foi projetada um canal aberto de 1,0 m x 0,5 m e com uma lâmina d água em 0,2 m. Neste trecho, a velocidade está em torno de 1,0 m/s e a canal ainda possui uma descida de escada, ou seja, foram feitos degraus como forma de dissipar energia Características finais dos efluentes Após o tratamento, os efluentes que saem da estação de tratamento serão obtidos efluentes com características físicas, bioquímicas e microbiológicas bem definidas. Na teoria, segundo descrito pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984), no

103 103 memorial descritivo, os efluentes finais devem conter as seguintes características, antes de serem dispostos na bacia do Pratagy, como já foi comentado: a) Características físicas Os efluentes sairiam da ETE com características físicas bastante otimizadas, desde que garantida a total degradação da matéria orgânica, pois assim eles saem com baixo teor de sólidos suspensos. Quanto às algas, não haveria proliferação das mesmas devido ao tempo de detenção muito curto, em comparação às lagoas facultativas. b) Características bioquímicas observação: É citada no memorial descritivo, sobre a concentração de DBO, a seguinte A concentração da DBO solúvel no efluente de lagoas em série, conforme a concepção do projeto, é da ordem de 15 mg/l, de acordo com o resultado observado em experiências realizadas. Somada essa parcela com a DBO dos sólidos suspensos contidos no efluente, resulta carga orgânica degradável não superior a 30 mg/l, conforme é desejável. (COMPANHIA DE SANEAMENTO DE ALAGOAS, 1984). Como pode ser lido acima, ainda é projetada uma folga de DBO para que seja lançada no corpo receptor, isso porque a vazão estimada no trecho a serem destinados os efluentes é da ordem de 300 l/s, tendo condições de aceitar perfeitamente os efluentes com a taxa de DBO estimada no projeto, sendo a diluição no corpo receptor, ainda considerada para o tratamento do efluente. Ainda se faz referência a um DBO do efluente bruto na faixa de 315 mg/l, descrevendo uma eficiência elevada do sistema. c) Características microbiológicas Cita-se no memorial que o desaparecimento de germes de origem fecal em lagoas de estabilização é muito rápido, assim o projetista não faz nenhuma outra ressalva, citando alguns trabalhos como reforço de sua afirmação.

104 Comentários e observações Sobre o sistema de esgotos do bairro, valem fazer algumas ressalvas com relação ao projeto atual e à situação atual do Benedito Bentes, sendo esta relatada pela prefeitura comunitária do local Projeto atual O primeiro comentário a se fazer sobre o projeto do sistema atual recai sobre a ETE. A estação, como já foi supracitado, foi dimensionada para funcionar com um tempo de detenção total de nove dias e meio, aproximadamente. No entanto como pode ser observada no memorial descritivo a vazão de chegada na ETE pode ser, em horários de pico, de 175 l/s, enquanto a maior vazão de saída da ETE é de 100 l/s. Esse fato gera amortizações indevidas na própria ETE, na rede e nos poços de sucção a montante da estação de tratamento, que podem gerar alguns problemas de ordem prática: O tempo excessivo de detenção na rede permite a geração de gás sufídrico em maior quantidade que ao reagir com a umidade presente se torna ácido sulfúrico, considerado um ácido forte e altamente corrosivo para tubulações de ferro e concreto, presentes em boa parte da rede. Ao corroer a tubulação o gás sulfídrico que ainda não reagiu com a umidade, é liberado no solo e na atmosfera, causando danos ambientais, além de diminuir a resistência do solo sobre a tubulação geando inconvenientes na pavimentação do local. Esse fenômeno é descrito por Nuvolari (2007) como um fenômeno mais recorrente em regiões de clima quente, tubulações com baixa declividade e em poços de sucção que detêm o esgoto por certo período de tempo. Retira a eficiência dos aeradores que irão tratar um volume maior de esgoto do que o projetado.

105 105 Aumenta o tempo de funcionamento das bombas da estação elevatória final quando o volume da ETE está muito grande, gerando gastos excessivos com energia. Obviamente, em parte do tempo a vazão de entrada na rede é inferior a esses 175 l/s propostos, no entanto a estação elevatória final deveria ter sido projetada com mais cautela nesses aspectos. Na saída da estação elevatória, a cloração prevista possui uma concentração de cloro um pouco elevada, ao se observar a eficiência prevista no sistema, pois é gerado um cloro residual desnecessário, já que o sistema irá destinar o efluente tratado para o corpo d água, representando um gasto não necessário com cloro. Além desses aspectos, o projeto ainda apresenta algumas falhas na rede de esgotos, não somente com relação à parte técnica, mas também na parte executiva. No subitem 3.2, pode-se observar que a rede possui em diversos trechos a lâmina d água funcionando com mais de 70%, isso deveria ter sido evitado, pois há a possibilidade do conduto funcionar nesses trechos como conduto forçado, já que não foram consideradas as ampliações do sistema, pois não se adotou a população de projeto com alcance. Outra ressalva importante é que não foram feitas qualquer verificação a cerca da velocidade crítica ou da tensão trativa, já que no memorial descritivo disposto pela Companhia de Saneamento de Alagoas (1984) não consta o método de dimensionamento do diâmetro. O único fator verificado foi o da lâmina, não havendo registro de y/do maiores que 75%. Além disso, a ampliação dos conjuntos habitacionais que compõe o projeto (Benedito Bentes I e Benedito Bentes II) gera uma vazão de contribuição bem superior a especificada no projeto, deixando clara a necessidade de se deixar uma folga na lâmina d água. Na figura 4.4, consta uma mudança sutil já evidenciada entre o projeto e o que consta atualmente nas plantas da secretaria de planejamento.

106 106 Figura 4.4: mapa da secretaria de planejamento e foto de um trecho do projeto. Vê-se a criação de duas novas quadras, além das casas ao redor anexadas posteriormente. Essa situação ocorre ao longo de todo o projeto, com a criação dos conjuntos habitacionais do Benedito Bentes I e II, residências iam sendo construídas em todo o entorno, gerando um crescimento não projetado. Além disso, algumas partes dos conjuntos não chegaram a ser construídas devido a construção de residências anteriormente em locais onde haviam sido planejados quarteirões. Ao se fazer o lançamento prévio da rede para o projeto da rede complementar, as ruas da rede atual foram todas contempladas, inclusive considerando o trecho de coletor duplo em uma mesma avenida, como pode ser visto no Apêndice Digital I. Ao somar os comprimentos de todos os trechos pertencentes à rede atual foram evidenciados em torno de 53 km de rede, havendo uma disparidade com os 64 km apresentados em uma tabela no memorial descritivo (observar tabela 4.1). Na figura 4.5 nota-se uma distinção do planejamento do projeto na época com o que existe no bairro hoje em registros da secretaria de planejamento. Nela evidencia-se a clara entrada de residências em ruas onde não há quarteirões registrados atualmente. Se observado o proposto por Alves (2006) a região em questão corresponde a uma área de favelas localizada no entorno de grotas, o que reforça o argumento de que nem toda a rede de esgoto possa ter sido construída efetivamente de acordo com o projeto.

107 107 Figura 4.5: mapa da secretaria de planejamento e foto do trecho correspondente. Quanto à parte executiva do projeto, as profundidades muito grandes dos coletores aliado aos materiais utilizados e o diâmetro dos coletores evidenciados geram alguns transtornos como: Necessidade de escoramento mais rígido, provavelmente utilizando placas de aço nas laterais, o que onera os custos de implantação. Dificuldade de manutenção nos casos de reparo de redes, já que a profundidade torna difícil escavar, além de que seria uma operação cara.