Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto

1. Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto TARSO LUÍS CAVAZZANA Engenheiro Civil, Mestre em Recursos Hídricos e Tecnologias Ambientais, MBA em Gestão Empresarial tarsocavazzana@yahoo.com.br

2. Plano de ensino • CARGA HORÁRIA SEMANAL: 02 Horas/Aula

3. DESENVOLVIMENTO DA DISCIPLINA • O curso será desenvolvido, através de exposição da matéria em sala de aula, projeção de slides e transparências, apresentação de fotos, catálogos de equipamentos e projetos reais de unidades desenvolvidas por diversas formas de consultoria • Toda esta parte poderá ser complementada com visitas ao campo e desenvolvimento de relatórios

4. EMENTA • Projeto de Estação de Tratamento de Água • Projeto de Estação de Tratamento Esgoto Sanitário • Mistura • Floculação • Decantação • Filtração • Desinfecção • Fluoretação

5. OBJETIVOS GERAIS • Consolidar os conceitos de saneamento básico através do desenvolvimento de projetos práticos de sistemas de tratamento de água potável e esgoto sanitário.

6. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Capacitar o aluno a elaborar projetos básicos e executivos de Estações de Tratamento de Água e de Tratamento de Esgoto Sanitário, respondendo profissionalmente pela adequação técnica do empreendimento e pelo seu desempenho funcional.

7. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO Dimensionamento da capacidade instalada da Estação de Tratamento de Água (ETA) e de Tratamento de Esgoto (ETE) Projeto Básico da ETA e ETE • Administração • Casa de Química e Dosagens • Sistema de Mistura • Sistema de Floculação • Sistema de Decantação • Sistema de Filtração

8. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO ETA e ETE • Projeto de Detalhamento Normas de operação de sistema de tratamento d’água e esgoto sanitário Avaliação do desempenho operacional das Estações

9. ESTRATÉGIA DE TRABALHO • Serão utilizados os recursos didáticos usuais tais como Quadro Negro e Giz, Retro-projetor, Projetor de Slides em aulas expositivas do Professor, visando desenvolvimento de trabalhos em grupos e individuais de projetos.

10. AVALIAÇÃO • NP1=0,7xP1+0,3xT1 • NP2=0,7xP2+0,3xT2 • P é prova e T trabalho. • MF=(NP1+NP2)/2; Se MF>7, Aprovado, senão, Exame • Nota mínima no Exame = 10-NF para aprovação

11. BIBLIOGRAFIA - Básica • Netto, José M. de Azevedo – Técnica de Abastecimento e Tratamento de Água – • Parlatore, Antonio Carlos – Misturadores e Floculadores Mecânicos - CETESB – SP, 2003 • CHERNICHARO, Carlos Augusto de L. “Reatores Anaeróbios”, Editora UFMG, Minas Gerais, 2007.

12. BIBLIOGRAFIA - Complementar • LEME, F. “Teoria e Técnicas de Tratamento de Água”, ABES, Rio de Janeiro, 2005. • JORDÃO, E. P.; PESSOA, C. A. “Tratamento de Esgotos Domésticos”, Associação Brasileira de Engenharia Sanitária, Editora ABES, 3a edição, Rio de Janeiro, 1995. • LEME, F. P. “Teoria e Técnicas de Abastecimento de Água”, Editora ABES, 2a Edição, Rio de Janeiro, 1990. • MASCARÓ, L. “Ambiência Urbana”, Editora Luzzatto, Porto Alegre, 1990. • SPERLING, M. V. “Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento de Esgotos”, Departamento de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 1996.

13. Legislação Federal – ABNT - NBRs • 10.151 e 10.152 - Ruídos • 10.004 a 10.007 - Classificação de resíduos • 12235 - acondicionamento de resíduos classe I • 11174 - acondicionamento de resíduos classe II • 12.267 - Normas para Elaboração de Plano Diretor • 12213 Projeto de adutora de água para abastecimento público • 12216 Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público • 12209 Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário • 12212 Projeto de poço para captação de água subterrânea • 9649 Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário • 12214 Projeto de sistema de bombeamento de água para abastecimento público

14. Legislação Federal - NBRs • 12212 Projeto de poço para captação de água subterrânea • 13969 Tanques sépticos - Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos - Projeto, construção e operação • 5101 Iluminação pública • 15.527 Água de Chuva - Aproveitamento de Coberturas em Áreas Urbanas para Fins Não Potáveis - Requisitos • 10.844 Instalações Prediais de Águas Pluviais • NBR 14970 Acessibilidade Veiculos • NBR 9050 Acessibilidade a Edificações Mobiliário • NBR 14021 Acess. Pessoa Port. Deficiência - Trem Metropolitano • NBR 14273 Acess. a Pessoa Portadora de Deficiência - Transporte Aéreo Comercial

15. Normas de Qualidade • ISO 9000 - Gestão da Qualidade • ISO 14000 – Sistema de Gestão Ambiental • OHSAS 18001 Saúde e segurança ocupacional • ISO 26000 (nov/2010) – Diretrizes sobre Responsabilidade Social (SA 8000)

16. Legislação Federal - ANVISA • CÓDIGO SANITÁRIO FEDERAL - Lei Federal nº 6.437, de 20/08/1977 - "Define as infrações sanitárias e as respectivas penalidades." • PORTARIA Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011 - "Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade".

17. Legislação Federal – MTE - NRs • MTE (34) - http://portal.mte.gov.br/legislacao/normas-regulamentadoras.htm • Importante para os locais de desenvolvimento de trabalhos públicos • Observar aspectos construtivos e de acabamento (pintura) em acordo com o tipo de utilização.

18. Tipos de tratamento de água e de esgoto sanitário - NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA • NBR 12 211 – Estudos de Concepção de Sistemas Públicos de Abastecimento de Água; • NBR 12 212 – Projeto de Poço para Captação de Água Subterrânea; • NBR 12 213 – Projeto de Captação de Água de Superfície para Abastecimento Público; • NBR 12 214 – Projeto de Sistema de Bombeamento de Água para Abastecimento Público; • NBR 12 215 – Projeto de Adutora de Água para Abastecimento Público; • NBR 12 216 – Projeto de Estação de Tratamento de Água para Abastecimento Público; • NBR 12 217 – Projeto de Reservatório de Distribuição de Água para Abastecimento Público; • NBR 12 218 – Projeto de Rede de Distribuição de Água para Abastecimento Público.

19. Tipos de tratamento de água e de esgoto sanitário - NORMAS PARA ESGOTOS • NBR 8160/1999 - Sistemas prediais de esgoto sanitário – Projeto e Execução • NBR 9649/1986 - Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário • NBR 7367/1988 - Projeto e assentamento de tubulações de PVC rígido para sistemas de esgoto sanitário • NBR 9648/1986 - Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário • NBR 9814/1987 - Execução de rede coletora de esgoto sanitário • NBR 12207/89 - Projeto de interceptores para esgoto sanitário

20. Tipos de tratamento de água e de esgoto sanitário - NORMAS PARA ESGOTOS • NBR 12208/1987- Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário • NBR 12266/1992 - Projeto e execução de valas para assentamento de tubulação de água, esgoto ou drenagem urbana • NBR 5645/1989 - Tubo cerâmico para Canalizações • NBR 8890/2003 - Tubo de concreto armado, de seção circular para esgoto sanitário • NBR 10845/1988 - Tubo de poliéster reforçado com fibras de vidro, com junta elástica, para esgoto sanitário

21. Projetos básicos - ETA Fases do sistema de Abastecimento da captação à distribuição:

22. TOMADA D´ÁGUA - REPRESAS

23. TOMADA D´ÁGUA – VARIAÇÃO DE NÍVEL

24. TOMADA D´ÁGUA – EXEMPLOS

25. DESARENADOR – AREIA – EXEMPLOS

26. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA

27. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA

28. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA-09/08/12 Cálculo de caixa de areia para Q=20m3/s, Taxa=40m3/m2/dia, partícula 1m/s, concentração volumétrica, L=1,5C. Caixa deve ter volume para ao menos 1 dia nas piores condições.

29. RECORDANDO DEMANDA SENDO K1=1,2 E K2=1,5, q=200L/HAB/DIA, CALCULAR A QUANTIDADE DE PESSOAS ABASTECIDAS COM 20M3/S DO EXERCÍCIO ANTERIOR.

30. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA Caixa deve ter volume para ao menos 1 dia nas piores condições. Remover no mínimo 0,20mm. Massa da areia 2,65g/cm 3 . , L aqui é comprimento, h altura, Q vazão, b a largura, Vs a velocidade de sedimentação.

31. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA Segundo a NB - 589/79 as grades grossas terão um espaçamento entre barras de 5.0 a 10.0 cm, e as grades finas de 2.0 a 4.0 cm. As barras deverão ser de barra de aço chato, e ter as seguintes dimensões:

32. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA As grades são dimensionadas, de modo que se obtenha uma seção de escoamento com velocidade adequada. A NB 589/79 recomenda não superior a 0.60m/s, quando limpas - na prática, utiliza-se até 0.75m/s. Recomenda-se que as velocidades da água entre as barras limpas, varie entre 0.40 e 0.75 m/s, tanto para as vazões mínimas, médias e máximas. Estabelecida a velocidade da água, através das barras, calcula-se a área útil Au, ou seja, a área livre entre as barras. Adotando “a” como espaçamento entre barras e t espessura, calcula­se S, área total. A eficiência E e a perda de carga h também podem ser calculadas. V é a velocidade no canal e v a velocidade de aproximação nas grades. Segundo a NB 598/79 a velocidade de aproximação não poderá ser superior a 0.60 m/s. E a experiência recomenda que esta nunca seja inferior a 0.30 m/s.

33. PLANTA-CAPTAÇÃO/CX AREIA/ELEVATÓRIA Segundo a NB - 589/79 as grades grossas terão um espaçamento entre barras de 5.0 a 10.0 cm, e as grades finas de 2.0 a 4.0 cm. As barras deverão ser de barra de aço chato, e ter as seguintes dimensões:

34. CAPTAÇÃO - REPRESAS

35. CAPTAÇÃO – ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

36. CAPTAÇÃO – ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

37. CAPTAÇÃO – ÁGUAS SUBTERRÂNEAS – CAVALETE DE SAÍDA

38. CAPTAÇÃO – PAINEL DE COMANDO

39. ELEVATÓRIA-Comportas São dispositivos de vedação constituídas, essencialmente, de uma placa movediça, que desliza em sulcos ou canaletas verticais. Instalados na maioria dos casos em canais e nas entradas de tubulações de grandes diâmetros

40. ELEVATÓRIA-Válvulas ou Registro As válvulas ou registros são dispositivos que permitem regular ou interromper fluxodeágua emcondutos fechados. São usadas quando se pretende estabelecer vedação no meio de trecho formado por uma tubulação longa

41. ELEVATÓRIA-Adufas São peças semelhantes às comportas e são ligadas a um segmento de tubo.

42. ELEVATÓRIA Elementos principais

43. ELEVATÓRIA Segundo a NB 590/79, o dimensionamento das tubulações de sucção e recalque deverá ser processado segundo os parâmetros hidráulicos pré- estabelecidos e ainda observando-se, salvo justificativa, os seguintes critérios de velocidade:

44. ELEVATÓRIA CALCULAR A POTÊNCIA DA BOMBA DO EXERCÍCIO ANTERIOR PARA UM DESNÍVEL DE 50m, 300m DE TUBULAÇÃO DE PVC COM VELOCIDADE MÁXIMA 3m/s.

45. CONCEPÇÕES TÍPICAS DE ETAs

46. PRINCIPAIS PROCESSOS Os principais processos normalmente adotados para o tratamento são: • AERAÇÃO: por gravidade, por aspersão, por outros processos (difusão de ar e aeração forçada), tem como objetivo a remoção de gases dissolvidos e excesso nas águas (CO2, H2S); • COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO – Trata-se de um processo químico que visa aglomerar impurezas que se encontram em suspensões finas, em estado coloidal, em partículas sólidas que possam ser removidas por decantação ou filtração. As partículas agregam-se, constituindo formações gelatinosas

47. PRINCIPAIS PROCESSOS inconsistentes, denominadas flocos. Os flocos iniciais são rapidamente formados e a eles aderem as partículas. Em geral são aplicados coagulantes (sulfato de alumínio ou compostos de ferro); • DECANTAÇÃO OU SEDIMENTAÇÃO – é um processo dinâmico de separação de partículas sólidas suspensas na água. Essas partículas, sendo mais pesadas que a água, tenderão a cair no fundo, verificando-se então a referida separação. • FILTRAÇÃO – processo que consiste em fazer a água passar por camadas porosas capazes de reter impurezas. Normalmente o material poroso

48. PRINCIPAIS PROCESSOS • empregado como meio filtrante é a areia ou o antracito. Em função da turbidez da água, normalmente são aplicados filtros lentos (para águas com baixa turbidez) e filtros rápidos. • DESINFECÇÃO – A desinfecção da água para fins de abastecimento constitui medida que, em caráter corretivo ou preventivo, deve ser obrigatoriamente adotada em todos os sistemas públicos. Os produtos normalmente utilizados são o cloro e seus compostos (hipoclorito, cal clorada); • Ultrafiltração: Para remoção de poluentes iônicos e necessidade de qualidade maior que a potável.

49. Esgotos Sanitários Sistema de Esgotos Sanitários: • Conjunto de elementos que têm por finalidade a Coleta, o Transporte, o Tratamento e a Disposição Final adequada, tanto do esgoto coletado quanto do lodo gerado. O Sistema de Esgotos Sanitários (SES) abrange, portanto, a rede para coleta, as estações elevatórias e as estações de tratamento de esgotos.

50. PRINCIPAIS PROCESSOS • CÁLCULO DOS TANQUES, ÁREAS, TAXAS DE APLICAÇÃO, PARA A ETA.