6 - Abastecimento de água

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1 6 - Abastecimento de água Uma das principais prioridades da população: QUANTIDADE adequada ÁGUA QUALIDADE adequada SAÚDE PÚBLICA DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO TH048 Saneamento Básico e Ambiental 1

2 6.1 - Saneamento x Saúde Surto de Cólera em Londres. Relação com a água de abastecimento. 1845: Cloração em Londres (John Snow) Doenças de veiculação hídrica doenças infecciosas que afetam toda população, podendo gerar epidemias e ser fatal Custo econômico potencial associado a doenças de veiculação hídrica Surto de E. coli em Walkerton Ontario resultou em 7 mortes e 2300 doentes Impacto econômico de $64,6 milhões (Livernois, 2002) [apud Davies & Mazumder, 2003] TH048 Saneamento Básico e Ambiental 2

3 TH048 Saneamento Básico e Ambiental 3

4 Mortes por infecção TH048 Saneamento Básico e Ambiental 4

5 Algumas doenças relacionadas à água (WHO, 2000) Doença DALYs Mortes Diarreia Poliomielite Difteria Tripanossomíase (Chagas) Esquistossomose Tracoma Ascaridíase Tricuriose Ancilostomose Outras infecções intestinais TOTAL DALY - Disability-Adjusted Life Years Um DALY representa 1 ano de vida sadia perdido TH048 Saneamento Básico e Ambiental 5

6 6.2 - Panorâmica mundial TH048 Saneamento Básico e Ambiental 6

7 TH028 Saneamento Ambiental I 7

8 TH048 Saneamento Básico e Ambiental 8

9 LifeStraw Personal water purify 25 cm long, 29 mm diameter, plastic pipe filter Tempo de vida: 700 litros aproximadamente um ano de consumo de água para uma pessoa. Resultados negativos de presença de bactérias tais como Salmonella, Shigella, Enterococcus e Staphylococcu. TH048 Saneamento Básico e Ambiental 9

10 TH048 Saneamento Básico e Ambiental 10

11 Water Purifying Bicycle Aquaduct Concept Vehicle By IDEO Cycloclean By Japan s Nippon Basic Company -water-world-pt-1/ TH048 Saneamento Básico e Ambiental 11

12 SlingShot, by Dean Kamen TH048 Saneamento Básico e Ambiental 12

13 Sistema de abastecimento de água Manancial Captação Estação de tratamento de água Reservatório Rede de distribuição Estação elevatória de água bruta Adutora de água bruta Adutora de água tratada TH048 Saneamento Básico e Ambiental 13

14 Concepções de sistemas de Abastecimento de Água Curso de água Com captação em MANANCIAL SUPERFICIAL Captação em Represas/reservatórios Manancial da serra Com captação em MANANCIAL SUBTERRÂNEO Captação através de Caixas de tomada e drenos Poços horizontais Poços profundos TH028 Saneamento Ambiental I 14

15 Captação em curso de água Reservatório apoiado Planta Perfil Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 Saneamento Ambiental I 15

16 Captação em curso de água Reservatório elevado Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 Saneamento Ambiental I 16

17 Sistema que atende zona baixa e zona alta Fonte: Orsini, 1996 (apud Tsutiya, 2006) TH028 Saneamento Ambiental I 17

18 Manancial subterrâneo Caixas de tomada Planta Perfil Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 Saneamento Ambiental I 18

19 Manancial subterrâneo Drenos Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 Saneamento Ambiental I 19

20 Tipos de aquíferos e de poços Fonte: Yassuda e Nagami (apud Tsutiya, 2006) TH028 Saneamento Ambiental I 20

21 Outras Fontes alternativas de Água Água salina Processo de Dessalinização: Captação Pré-Tratmento Pós-Tratmento Dessalinização TH028 Saneamento Ambiental I 21

22 Água Pluvial Estádio Verdão Arena Cuiabá Escola de Engenharia da UFMG TH028 Saneamento Ambiental I 22

23 Fontes de água Água superficial Água subterrânea Neblina, Névoa Orvalho TH048 - Saneamento Básico e Ambiental 23

24 Estudo de concepção Topografia Cartografia Socioeconômico Consumo de água Hidrologia Energia elétrica Estudo demográfico Parâmetros de Consumo Sistema Existente Disponibilidade Hídrica DEMANDA Fonte: Prof. Daniel Costa dos Santos - DHS Concepção das Alternativas de Sistemas Pré Dimensionamento dos Sistemas Alternativos Estudo Econômico e Escolha das Alternativas TH028 Saneamento Ambiental I 26

25 Breve histórico do sistema público de abastecimento de água da RMC Ano Mananciais (L/s) 1908 Mananciais da Serra (cabeceiras do rio Piraquara). 150 L/s até o reservatório do Alto São Francisco (ETA Tarumã desativada em 2004) Captação do Iraí e a ETA Tarumã (500 L/s), posteriormente ampliada para 800 L/s. (Desde então os Mananciais da Serra passaram a abastecer apenas a cidade de Piraquara) Captação Iguaçu, junto à BR-277 e a ETA respectiva Construída a barragem do reservatório Piraquara I Barragem do rio Passaúna foi concluída em 1982, com sua captação e ETA de capacidade nominal 500 L/s, ampliada em 1989 para 2000 L/s. O sistema Passaúna não é interligado com os outros dois Entrou em operação o reservatório do Iraí 2002 Inaugurada a nova ETA Iraí, ao lado da captação (ETA Tarumã foi desativada em agosto de 2004) Aqüífero Karst para contribuição ao sistema integrado, com previsão de se extrair até 600 L/s no município de Colombo, no entanto, somente são utilizados 120 L/s para o sistema integrado (Colombo-sede e Fervida). 120 Fonte: adaptado de Sanepar, 2005 TH028 Saneamento Ambiental I 27

26 Piraquara II Piraquara I Iraí Piraquara TH028 Saneamento Ambiental I 28

27 Piraquara - PR TH028 Saneamento Ambiental I 29

28 TH028 Saneamento Ambiental I 30

29 Pólos de produção existentes e os respectivos mananciais na RMC Sistema Pólos de produção Mananciais Sistema do Altíssimo Iguaçu Pólo de Produção P1 Pólo de Produção P2 Pólo de Produção P3 Produção do Aqüífero Karst Captação Iraí, sendo alimentado pelo reservatório Iraí (formado pelos rios Cangüiri, Timbu, Curralinho e Cerrado) e pelos rios Iraizinho e Piraquara (margem esquerda). O Pólo de Produção P2 é ligado à captação Iguaçu, que é alimentada pelas sobras da captação Iraí, mais os rios Itaqui e Pequeno (margem esquerda). Reservatório do Passaúna, formado pelo rio Passaúna e seus afluentes, num ponto que delimita uma bacia de 145 km2, a montante do Distrito de Tomaz Coelho. 4 poços tubulares situados na sede municipal de Colombo e 4 poços tubulares na localidade de Fervida, no Município de Colombo, abastecendo sua sede e a região de São Gabriel. Fonte: adaptado de Sanepar, 2005 TH028 Saneamento Ambiental I 31

30 Mananciais - PR Lei Estadual 8935 (07/03/89) - Dispõe sobre requisitos mínimos para as águas provenientes de bacias mananciais destinadas ao abastecimento público. Lei Estadual (31/07/98) Cria o sistema integrado de gestão e proteção dos mananciais da RMC. Decreto Estadual 6390 (05/04/2006) - Delimita as áreas de interesse de Mananciais de Abastecimento Público da Região Metropolitana de Curitiba. Coordenadas dos pontos de captação para abastecimento de água Rio Coordenadas UTM do ponto de captação X Y Rio Passaúna E N Rio Curral das Éguas E N Altíssimo Iguaçu E N Rio Cotia E N Rio Verde E N Rio Itaqui E N Rio Despique E N Rio Faxinal E N Rio Maurício E N Rio Miringuava E N Rio Barigüi E N Rio Cerro Azul E N Fonte: Decreto Estadual 6390/06 TH028 Saneamento Ambiental I 32

31 Áreas de interesse de mananciais de abastecimento público da região metropolitana de Curitiba Decreto Estadual 6390/06 TH028 Saneamento Ambiental I 33

32 6.1 Consumo de Água Classificação dos consumidores de água: Doméstico Comercial Industrial Público Mais homogêneo. Relativamente pequena variabilidade de consumo Mais heterogêneo. Há desde pequenos até grandes consumidores. Política tarifária e cobranças diferenciadas. TH028 - Saneamento Ambiental I 34

33 Consumo na indústria e agropecuária TH048 Saneamento Básico e Ambiental 35

34 TH048 Saneamento Básico e Ambiental 36

35 TH048 Saneamento Básico e Ambiental 37

36 a) Uso doméstico Fatores que influenciam: Preço da água Características culturais Características físicas do local (clima) DEMANDA Renda familiar Número de moradores Características da habitação TH028 - Saneamento Ambiental I 38

37 Perfil de consumo doméstico de água Pontos de utilização da água Consumo diário por habitação (L/habitação) Consumo diário per capita (L/d/hab) Consumo percentual (%) Bacia sanitária Chuveiro Lavadora de roupa Lavatório Pia Tanque TOTAL Fonte: Rocha e Barreto, 1999 (apud Tsutiya, 2006) TH028 - Saneamento Ambiental I 39

38 Consumo diário em prédios Prédio Unidade Consumo (L/d) Apartamento Pessoa 200 Residência Pessoa 150 Escola internato Pessoa 150 Escola externato Pessoa 50 Casa popular Pessoa 120 Alojamento provisório Pessoa 80 Fonte: NBR 7229, 1982; Dacach, 1979 (apud Tsutiya, 2006) TH028 - Saneamento Ambiental I 40

39 Quantidade mínima de água requerida litros per capita por dia Nível de risco tolerável: 7.5 Situacao de emergência: 15 Necessidades básicas de higiene e higiene básica para os alimentos: 20 TH028 - Saneamento Ambiental I 41

40 3.2 Uso comercial Estabelecimento Unidade Consumo (L/d) Escritório Pessoa 50 Restaurante Refeição 25 Hotel (sem cozinha e lavanderia) Pessoa 120 Lavanderia Kg de roupa seca 30 Hospital Leito 250 Garagem Automóvel 50 Cinema, teatro, templo Lugar 2 Mercado m² de área 5 Edifício comercial Pessoa 50 Alojamento provisório Pessoa 80 Fonte: Yassuda e Nogami, 1976; Orsini, 1996; Dacach, 1979; NBR 7229, 1982 (apud Tsutiya, 2006) TH028 - Saneamento Ambiental I 42

41 3.3 Uso industrial Consumo varia por tipo de indústria, e pode haver variação dentro do mesmo tipo. Estabelecimento Unidade Consumo (L/d) Indústria uso sanitário Operário 70 Matadouro animais de grande porte Matadouro animais de pequeno porte Cabeça abatida 300 Cabeça abatida 150 Laticínio kg de produto 1 5 Curtume kg de couro Fábrica de papel kg de papel Tecelagem sem alvejamento kg de tecido Fonte: Yassuda e Nogami, 1976; Orsini, 1996; Dacach, 1979 (apud Tsutiya, 2006) TH028 - Saneamento Ambiental I 43

42 4 Captação de águas superficiais É um conjunto de estruturas e dispositivos, construídos ou montados junto ao manancial, para retirada de água para suprir o sistema de abastecimento Manancial Superficial: Córregos, rios, lagos e represas. TH028 - Saneamento Ambiental I 44

43 Esquema do canal paralelo Rio Iraí Curitiba Pr 415 Piraquara Rio Palmital ETA Iraí (SANEPAR) Rio Iraí AI71 Obra de Controle de Captação Iguaçu Jardim Guarituba Curitiba AI17 Av. Iraí Canais de Drenagem de Águas Pluviais c/ Sifões Piraquara Rio Iguaçu Rio Itaqui Rio Atuba Leito abandonado Captação Iguaçu (SANEPAR) Canal Paralelo (Extravasor) Barragem de Nível Rio Pequeno Canal de Água Limpa Lagoa Curitiba AI04 Obra de Controle de Captação Iguaçu BR 277 Paranaguá Rio Iguaçu Canal Fonte: Monteiro, Zarpelon, Cristo & Aisse, 24 Congresso da ABES TH028 - Saneamento Ambiental I 45

44 Captação no rio Iguaçu - Sanepar Monteiro et al. (2007) TH028 - Saneamento Ambiental I 46

45 4.1 Manancial Seleção do manancial: Quantidade e qualidade adequadas em qualquer época do ano Proximidade ao local de consumo Locais favoráveis à construção da captação Transporte de sedimentos pelo curso de água Estudo técnico, econômico e ambiental para a escolha do local de captação TH028 - Saneamento Ambiental I 47

46 Quantidade Vazão correspondente ao dia de demanda máxima para o alcance do plano Estudo hidrológico: Regime de Q Variação da cota do nível de água (mín e máx) Q mínima para o Tr adequado Q enchente Construção de barragens ou de elevação do nível Problema de inundação da área Obras de proteção da seção do rio TH028 - Saneamento Ambiental I 48

47 Qualidade Maiores detalhes na parte de Tratamento Inspeção sanitária do local Uso do solo (agentes poluidores) Condições futuras Crescimento de agentes poluidores? Importante monitoramento da qualidade da água Variações bruscas na qualidade podem impactar o tratamento Importância da proteção dos mananciais Primeira Barreira para um abastecimento seguro Custo TH028 - Saneamento Ambiental I 49

48 4.2 Captação em cursos de água Variação do nível de água Pequena variação Grande variação Torre de tomada Captação flutuante Concentração de Sólidos Sedimentáveis em Suspensão Transporte intenso: C SSS > 1,0 g/l inserção de barragem oblíqua em relação ao eixo do rio Localização da tomada de água em canal lateral TH028 - Saneamento Ambiental I 50

49 Escolha do local de captação Importante inspeção local VERIFICAR: Características hidráulicas Geologia Áreas inundáveis Focos de poluição (existentes e potenciais) Processos de erosão e sedimentação Acesso ao local para manutenção e operação Necessidade de estabilização da seção do rio Energia elétrica Margens estáveis Locais sem formação de bancos de areia Trecho reto Barragem de nível Captação Trecho curvo Captação TH028 - Saneamento Ambiental I 51

50 Tomada de água Conjunto de dispositivo para conduzir água do manancial para demais partes Condições a serem obedecidas: Velocidade nos condutos livres ou forçados > 0,60 m/s Nos casos em que possa ocorrer vórtice, prever dispositivo para evitar sua formação Tipos: Com barragem de nível gradeamento caixa de areia EE Através de tubulação Convencional Flutuantes Torre de tomada Através de canal Diretamente por bombas TH028 - Saneamento Ambiental I 52

51 Barragem de nível gradeamento caixa de areia EE Tomada típica de água em cursos de água com PEQUENA VARIAÇÃO DE NÍVEL DE ÁGUA: Planta: Corte: Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 - Saneamento Ambiental I 53

52 Através de tubulação Tomadas em rios ou represas com GRANDE VARIAÇÃO DE NÍVEL DE ÁGUA: TORRE DE TOMADA CAPTAÇÃO FLUTUANTE Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 - Saneamento Ambiental I 54

53 Barragem de Castelo do Bode (Lisboa) Torre de tomada TH028 - Saneamento Ambiental I 55

54 Sistema de captação de água flutuante no rio Parauapebas (PA) Billings (SP) TH028 - Saneamento Ambiental I 56

55 Através de canal O canal desvia parte da água do rio para a captação Planta: Corte: Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 - Saneamento Ambiental I 57

56 Diretamente por bombas Tomada de água com tubulação horizontal Tomada de água com tubulação vertical Fonte: Tsutiya (2006); EPUSP Fonte: Tsutiya, 2006 TH028 - Saneamento Ambiental I 58

57 sistema de abastecimento de água do município de Castelo (Espírito Santo) TH028 - Saneamento Ambiental I 59

58 Desenho esquemático do Sistema Cantareira Fonte: SABESP, 2002 (apud Tsutiya, 2006) Ver outros desenhos em Tsutiya (2006) e Heller & Pádua (2010) TH028 - Saneamento Ambiental I 60

59 5 Captação de águas subterrâneas É um conjunto de estruturas e dispositivos, construídos ou montados junto ao manancial, para retirada de água para suprir o sistema de abastecimento Manancial Subterrâneo: Aquíferos freáticos e artesianos MESMO RECURSO: ÁGUA SUPERFICIAL flui rápido através dos cursos de água ÁGUA SUBTERRÂNEA flui lentamente através de formações geológicas Sedimentar: poros e interstícios Ígneo ou metamórfico: planos de fraqueza estrutural TH028 - Saneamento Ambiental I 61

60 TH028 - Saneamento Ambiental I 62 Fonte: EPUSP PHD

61 Corte transversal de uma bacia Fonte: Villela & Mattos, 1975 A bacia hidrográfica do escoamento subterrâneo pode ser diferente. TH028 - Saneamento Ambiental I 63

62 Tipo de Aquíferos Em função dos extratos limitantes e suas características físicas Grão fino Impermeável Semipermeável Superfície freática Aquífero livre ou não confinado Impermeável Aquífero confinado ou artesiano Impermeável Aquífero semiconfinado Impermeável Superfície piezométrica Superfície freática suspensa Aquífero livre Grão fino Rochas cristalinas Aquífero suspenso Capa impermeável Aquífero semi-suspenso Capa semipermeável Superfície Basal Impermeável Aquífero fissurado ou fraturado Fraturas/ Fissuras N.Piez. = NE TH028 - Saneamento Ambiental I 64

63 Fonte: EPUSP PHD TH028 - Saneamento Ambiental I 65

64 Termos e definições Fonte: Tsutiya (2006) Nível piezométrico - P água =p atm Nível piezométrico + p 3 >p 2 >p 1 TH028 - Saneamento Ambiental I 66

65 S - rebaixamento Hidráulica de poços Raio de influência r TH024-Hidrologia Lei de Darcy Nível estático Solo Sup. piezométrica original Camada impermável Nível dinâmico Camada Impermeável Evolução do cone de rebaixamento com o tempo Regime de exploração TH028 - Saneamento Ambiental I 67

66 TH028 - Saneamento Ambiental I 68

67 Perfuração de poços Sistema rotativo Rochas sedimentares Fonte: EPUSP PHD k_uc=disciplina TH028 - Saneamento Ambiental I 69

68 TH028 - Saneamento Ambiental I 70

69 Sistema rotativo Vale do Paraíba Fonte: EPUSP PHD TH028 - Saneamento Ambiental I 71

70 6 Adutoras Canalizações do sistema de abastecimento de água que interligam as unidades (captação, ETA, reservatório) que precedem a distribuição IMPORTANTE: Análise do traçado (planta e perfil) para correta colocação dos órgãos acessórios e ancoragens TH028 - Saneamento Ambiental I 72

71 Travessia aérea Fonte: EPUSP PHD TH028 - Saneamento Ambiental I 73

72 Fonte: EPUSP PHD Canal da Integração Eixão das Águas TH028 - Saneamento Ambiental I 74

73 Fonte: EPUSP PHD k_uc=disciplina TH028 - Saneamento Ambiental I 75

74 Hidráulica para adutoras Para dimensionamento de adutoras, considera-se em geral: ESCOAMENTO EM REGIME PERMANENTE E UNIFORME Equação da continuidade Q = V 1 A 1 = V 2 A 2 = VA = constante Equação de energia (Equação de Bernoulli) Carga de posição (m) Carga de pressão (m) Carga cinética (m) Perda de carga (m) Z 1 + p 1 γ + V 2 1 2g = Z 2 + p 2 γ + V 2 2 2g + h Plano de carga Linha de carga Linha piezométrica TH028 - Saneamento Ambiental I 76

75 V 1 2 2g Y 1 = p 1 γ Plano de carga Δh V 2 2 2g V 1 2 2g p 1 γ Plano de carga Δh V 2 2 2g Y 2 = p 2 γ p 2 γ Z 1 Plano Horizontal de referência Z 2 Z 1 Plano Horizontal de referência Z 2 L 1 2 Escoamento em conduto livre L 1 2 Escoamento em conduto forçado TH028 - Saneamento Ambiental I 77

76 ADUTORAS POR GRAVIDADE ABAIXO DA LINHA PIEZOMÉTRICA EFETIVA CONDUTO FORÇADO Plano de carga absoluto Z 1 p a γ Plano de carga efetivo Δh Reservatório 1 Ventosa Z 2 Descarga Reservatório 2 Ambos reservatórios mantidos com níveis constantes por longo t despreza-se Δh L V = 1 a 2 m/s carga cinética = 0,05 a 0,20 m << outras formas de energia Linhas de carga coincide com Linha piezométrica Adutora abaixo da Linha de carga efetiva seções submetidas a carga de pressão positiva Perda de carga total = desnível geométrico entre os 2 reservatórios TH028 - Saneamento Ambiental I 78

77 ADUTORAS POR GRAVIDADE COINCIDE COM A LINHA PIEZOMÉTRICA EFETIVA CONDUTO LIVRE Plano de carga absoluto Z 1 p a γ Plano de carga efetivo Reservatório 1 Z 2 Reservatório 2 TH028 - Saneamento Ambiental I 79

78 ADUTORAS POR GRAVIDADE ACIMA DA LINHA PIEZOMÉTRICA EFETIVA, PORÉM ABAIXO DA LP ABSOLUTA Plano de carga absoluto Z 1 p a γ Plano de carga efetivo Reservatório 1 A B Z 2 Δh Reservatório 2 Entre A e B: Carga de pressão absoluta < pressão atmosférica local pressão negativa Escoamento irregular devido acúmulo de ar Q Prever dispositivo de retirada de ar Não é recomendado uso de ventosas TH028 - Saneamento Ambiental I 80

79 Ventosa triplo efeito Triplo efeito combinado: Fonte: Funcionamento: Fonte: TH028 - Saneamento Ambiental I 81

80 ADUTORAS POR GRAVIDADE CORTA A LINHA PIEZOMÉTRICA EFETIVA E O PLANO DE CARGA EFETIVO, PORÉM ABAIXO DA LP ABSOLUTA Plano de carga absoluto Z 1 p a γ C D Plano de carga estático Reservatório 1 Z 2 Reservatório 2 Sifão (C-D) funcionando em condições precárias Necessidade de escorva frequente, sempre que entrar ar na tubulação TH028 - Saneamento Ambiental I 82

81 Plano de carga absoluto Z 1 p a γ Plano de carga estático Reservatório 1 Z 2 Reservatório 2 Conduto corta a LP absoluta impossível escoamento por gravidade TH028 - Saneamento Ambiental I 83

82 7 Estação de Tratamento de Água Água potável à disposição dos consumidores: De forma contínua Quantidade adequada Pressão adequada Qualidade adequada Saúde: - Ausência de doença/enfermidade - Estado de bem estar físico, social e mental Potabilização das Águas Naturais Portaria do Ministério da Saúde Nº 2.914, de 12/12/2011

83 Agrotóxicos Desinfectantes e Subprodutos Inorgânicos Orgânicos Padrão de potabilidade risco à saúde: Cádmio: 0,005 mg/l Chumbo: 0,01 mg/l Cianeto: 0,07 mg/l Fluoreto: 1,5 mg/l Mercúrio: 0,001 mg/l 2,4 D + 2,4,3 T: 2 μg/l Atrazina: 2 μg/l DDT+DDD+DDE: 1 μg/l Diuron: 90 μg/l Endrin: 0,6 μg/l Padrão de cianotoxinas Padrão de Radioatividade Portaria Nº 2.914, de 12/12/ Ministério da Saúde Benzeno: 5 μg/l Benzenopireno: 0,7 μg/l 1,2 Dicloroetano: 10 μg/l 1,1 Dicloroetano: 30 μg/l Triclorobenzenos: 20 μg/l Clorito: 1 mg/l Cloro residual livre: 5 mg/l Cloraminas total: 4,0 mg/l 2,4,6 Triclorofenol: 0,2 mg/l Trihalometanos total: 0,1 mg/l TH028 - Saneamento Ambiental I 85

84 10-3 m 1 m Partículas dissolvidas Partículas coloidais Partículas em suspensão Coloidais: emulsões (CO 2 ), Fe e Mn oxidado, etc. Finas: bactérias, plankton, etc. Grossas: folhas, sílica, restos vegetais, etc Cor real SDT Compostos dissolvidos 0,45 m Turbidez Cor aparente SST TH028 - Saneamento Ambiental I 86

85 Turbidez Definição Principal característica física da água Expressão da propriedade óptica que faz com que a luz seja dispersa e absorvida pelas partículas suspensas (argila, silte, matéria orgânica e inorgânica) Unidade de medida: UNT (Unidade Nefelométrica de Turbidez) Fonte: EPA Guidance Manual Cap. 7 87

86 Turbidez Significância Problema de estética Pode servir de alimento e proteção para patogênicos Tratamento de água Partículas podem fornecer proteção aos microrganismos Fonte: EPA Guidance Manual Cap. 7 88

87 Concepção histórica de ETAs Filtração lenta Evidências de John Snow 1854 Teoria dos germes - Louis Paster e Robert Koch Poder do cloro na ação desinfetante - Robert Koch Filtração lenta Desinfecção Primeiras aplicações do cloro como agente regular no processo de desinfecção de águas de abastecimento Alemanha Inglaterra - Lincon Filtração para clarificar água e melhorar odor e gosto ~1890: filtração também para melhorar qualidade biológica Estados Unidos Chicago Jersey: A primeira desinfecção de um sistema municipal de abastecimento Coagulação; Floculação; Sedimentação Filtração Rápida Desinfecção TH028 - Saneamento Ambiental I 89

88 10-3 m 1 m Partículas dissolvidas Cor real SDT Compostos dissolvidos Processos de membrana Osmose reversa Nanofiltração Partículas coloidais 0,45 m Coloidais: emulsões (CO 2 ), Fe e Mn oxidado, etc. Turbidez Cor aparente SST Finas: bactérias, plankton, etc. Não decantam com facilidade Necessidade de Coagulação - Floculação Partículas em suspensão Grossas: folhas, sílica, restos vegetais, etc Capazes de flutuar ou decantar Tratamento convencional e suas variantes Filtração em linha Filtração direta Filtração lenta TH028 - Saneamento Ambiental I 90

89 ETA Convencional

90 TH028 - Saneamento Ambiental I 92

91 Múltiplas Barreiras do Tratamento WHO

92 Vídeos Sabesp Outros: TH028 - Saneamento Ambiental I 94

93 Escolha do tratamento Concentração afluente Concentração efluente desejada Tipo de impureza presente TIPO DE TRATAMENTO Forma da substância TH028 - Saneamento Ambiental I 95

94 Riscos sanitários maiores Riscos sanitários menores Tecnologia mais simples Tecnologia mais complexa Custos maiores Custos menores TH028 - Saneamento Ambiental I 96

95 Escolha do Manancial - Boa qualidade Resolução CONAMA 357/05 Água doce Classe especial: águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; Classe 1: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; Classe 2: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; Classe 3: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado. SP TH028 - Saneamento Ambiental I Mananciais da Serra/PR 97

96 CONAMA 357/05 Classe Especial Destino Abastecimento doméstico com simples desinfecção. Abastecimento doméstico com tratamento simplificado Abastecimento doméstico com tratamento convencional Abastecimento doméstico com tratamento convencional ou avançado Parâmetros Cor Turbidez ph nível de cor natural do corpo de água em mg Pt/L 40 UNT 75 mg Pt/L 100 UNT 75 mg Pt/L 100 UNT 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 TH028 - Saneamento Ambiental I 98

97 8 Outorga de Uso da Água Vazão Outorgável Q outorgável, i,5( Q95% ) i CAPTAÇÃO DE ÁGUA SUPERFICIAL Finalidade de uso: CONSUMO HUMANO E ABASTECIMENTO PÚBLICO Q nãodisponível, i 0 Q nãodisponível, i Q outorgadas, m Q outorgadas, j Análise Técnica Finalidades de Uso: CONSUMO HUMANO E ABASTECIMENTO PÚBLICO PROCESSO INDUSTRIAL IRRIGAÇÃO PISCICULTURA DESSEDENTAÇÃO DE ANIMAIS OUTRAS FINALIDADES Q outorgável i - vazão máxima que pode ser outorgada na seção i do corpo hídrico; (Q 95% ) i - vazão natural com permanência de 95% do tempo na seção i; Σ Q outorgadas m - somatória das vazões outorgadas a montante da seção i; Σ Q outorgadas j - somatória das vazões outorgadas a jusante, que dependem da vazão na seção i. Fonte: Manual de Outorga do Paraná TH028 Saneamento Ambiental I 99

98 Usos prioritários Recursos hídricos: usos múltiplos simultâneos Compatibilização dos usos Instituição de uma escala de prioridade Instituição de uma regra para rateio de custo de obras hidráulicas e serviços decorrentes Vocação das bacias envolvidas ESCALA DE PRIORIDADE Interesses nacionais, regionais e locais Em situação de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos (Lei 9433/97, art1º, III): - Consumo humano (necessidades mínimas: beber, comer, higiene pessoal) - Dessedentação de animais Suspender parcial ou totalmente as outorgas que prejudiquem esses usos (art.15, V) TH028 Saneamento Ambiental I 100

99 Usos múltiplos Uso específico Quantidade necessária Qualidade adequada Tipo de efluente Limite de lançamento SEM COMPROME- TER OUTROS USOS Quantidade Qualidade TH048 Saneamento Básico e Ambiental 101

100 9 - Tubulação de água de um prédio Prof. Sergio Braga TH048 Saneamento Básico e Ambiental 102

101 10 - Barreiras p/ abastecimento seguro As três barreiras para um abastecimento seguro e sustentável da água: Proteção sustentável dos recursos hídricos Abastecimento de água Instalações prediais Cerca de 97 dc, os romanos antigos buscavam água de montanhas sem desenvolvimento em aquedutos com mais de 410 km de comprimento para levar água a Roma. Em 1830, nos EUA, surtos de febre tifóide, febre amarela e cólera na Filadélfia conduziram a transporte planejado de água proveniente de bacias mais íntegras. Seguindo exemplo de Filadélfia, New York no final de 1830 e Boston na década seguinte. Proteção de bacias tornou-se aceitável no século 19 com a constatação da relação entre qualidade da água e saúde pública, e cidades buscando fontes de água para abastecimento mais afastadas, ou seja, áreas mais protegidas TH048 Saneamento Básico e Ambiental 103

102 11 - Considerações finais Engenharia sustentável Proteção dos recursos naturais Infraestrutura durável, de boa qualidade, projetada adequadamente Inovadora Ética TH048 Saneamento Básico e Ambiental 104

103 Trabalho Consumo per capita da sua residência Seu perfil de consumo (banho, escovar dentes, lavar as mãos, etc) Custo de um vazamento (torneira pingando) no mês Análise dos resultados (com a literatura; com a de outros colegas; com o clima, etc) TH028 - Saneamento Ambiental I 105