UNIR - Universidade Federal de Rondônia
Departamento de Engenharia
Engenharia Ambiental
Disciplina: Sistema de Água
Sistemas de Abastecimento de Água:
Partes constituintes e Gestão
Prof. Marcelo Melo Barroso
ÁGUA: LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
LEI 6938/81 Política Nacional do Meio Ambiente
LEI 9433/97 Lei dos Recursos Hídricos
LEI n° 11.445/07: Lei do Saneamento Básico
• PORTARIA MS 518/2004
Parâmetros
• RESOLUÇÃO CONAMA 357
Projetos
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas
Certificações
Séries ISO 9000, 14000, 8008
LEI DO SANEAMENTO. Lei 11445/2007
Art. 3º SANEAMENTO BÁSICO
Conjunto de serviços, infra-estruturas e instalações operacionais de:
a) abastecimento de água potável: constituído pelas atividades, infra-estruturas
e instalações, desde captação até as ligações prediais e respectivos instrumentos de
medição;
b) esgotamento sanitário: coleta, transporte, tratamento e disposição final
adequados dos esgotos sanitários, desde as ligações prediais até o seu lançamento final
no meio ambiente;
c) limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos: ...coleta, transporte, transbordo,
tratamento e destino final do lixo doméstico e do lixo originário da varrição e limpeza
de logradouros e vias públicas;
d) drenagem e manejo das águas pluviais urbanas: ...drenagem urbana de águas
pluviais, de transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de
cheias, tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas;
Administração de Serviços de Saneamento
• SERVIÇOS DE
SANEAMENTO
– ABASTECIMENTO
DE ÁGUA
– SISTEMAS DE
ESGOTOS
SANITÁRIOS
– RESÍDUOS SÓLIDOS
– DRENAGEM
URBANA
DEFINIÇÕES
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA:
Os sistemas de abastecimento de água constituem-se em obras
de engenharia que, além de objetivarem assegurar a
necessidade básica pela água e prover parte da infraestrutura das cidades, visam prioritariamente superar os
riscos à saúde impostos pela água.
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
• MANANCIAL
• TRANSPORTE DE
ÁGUA BRUTA
• ENERGIA
• ACESSO
• TRATAMENTO DE
ÁGUA
• PRODUTOS
QUÍMICOS
• RESÍDUOS
• RESERVAÇÃO
• DISTRIBUIÇÃO
• MEDIÇÃO
• QUALIDADE DO
PRODUTO
“INDÚSTRIA DA ÁGUA”
INDÚSTRIA DA ÁGUA
• CONTROLE DE QUALIDADE DA MATÉRIA
PRIMA (ÁGUA BRUTA)
• CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
• CONSUMO DE PRODUTOS QUÍMICOS
• OPERAÇÕES E PROCESSOS (Tecnologia)
• GERAÇÃO DE RESÍDUOS, “PERDAS”
• CONTROLE DE QUALIDADE DO PRODUTO
(ÁGUA TRATADA)
• RECURSOS HUMANOS
• DISTRIBUIÇÃO (LOGÍSTICA)
VISÃO GERENCIAL DE SISTEMAS DE ÁGUA
Proteção dos
Mananciais
Produtos
Químicos
ETA
Insumos
Qualidade do
Produto
Portaria
518/2004
Apoio
Legislação
Resíduos
Gerente
Resolução
CONAMA 375
Engenheiro Ambiental
Fonte: Adaptado de Parsekian (1998)
Distribuição
Gerenciamento
• CAPACIDADE DE
BUSCAR
SOLUÇÕES DE
QUALIDADE
• ACOMPANHAR
ACONTECIMENTOS
• CONHECER
TECNICAMENTE
Partes de Um Sistema de
Abastecimento de Água
Captação
Sistema
Produtor/ETAs
Mananciais
Reservatórios de
Distribuição
Rede de
Distribuição
Fonte: www.copasa.com.br
Concepção de Sistema de
Abastecimento de Água
• Caracterização da área de estudo
–
–
–
–
•
•
•
•
Caracterização física
Uso e ocupação do solo
Aspectos sociais e econômicos
Infra-estrutura
Análise do sistema existente (estudos e planos)
Estudos demográficos
Equilíbrio
oferta x procura
Estudos de mananciais
Demanda de água (residencial, comercial, pública,
indústrial e especial)
– Estudo de demanda
– Cálculo de demanda média e máxima diária e horária
• Estudos dos Impactos Ambientais (Licenciamento Ambiental)
Exemplo de Estudo de Concepção: Município de Franca - SP
Exemplo de Estudo de Concepção: Município de Franca SP
MANANCIAIS
(Matéria Prima)
MANANCIAIS (Matéria Prima)
– ÁGUAS SUPERFICIAIS
– ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
– APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE
CHUVA
– DESSALINIZAÇÃO
– REUSO DE ÁGUA
MANANCIAIS (Matéria Prima)
ÍNDICE DE QUALIDADE
DO MANANCIAL
VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E DOSAGENS
DE PRODUTOS QUÍMICOS
Situação ideal
1
2
3
DOSAGEM DE PRODUTOS
QUÍMICOS
TEMPO
1
2
3
TEMPO
ÍNDICE DE QUALIDADE
DO MANANCIAL
VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E CUSTO
OPERACIONAL
1
2
3
CUSTO OPERACIONAL
TEMPO
1
2
3
TEMPO
ÍNDICE DE QUALIDADE
DO MANANCIAL
VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS MANANCIAIS E QUALIDADE
DO PRODUTO
1
2
3
QUALIDADE DO PRODUTO
TEMPO
1
2
3
T EM PO
CAPTAÇÃO E ADUÇÃO
•
•
•
•
•
•
•
FONTE EXCENCIAL
QUALIDADE
QUANTIDADE
PROTEÇÃO
ACESSO
ENERGIA
DISTÂNCIA
Adução – Conceitos
Adutoras de Águas  Canalizações que promovem
o transporte da água para as unidades que
precedem a rede de distribuição
Características:
1. Sem derivações para consumidores
2. Dependendo do sistema, existem ramificações
(subadutoras), para levar água a outros pontos do
sistema
Adução – Classificação
Quanto à natureza da água transportada
• Adutora de Água Bruta
Estação
Elevatória AB
• Adutora de Água Tratada
Estação
Tratamento de
Água
Adução AT
Reservação
Captação
Adução AB
Estação
Elevatória AT
Distribuição
Manancial
Ligações
Prediais
Adutora de Água Bruta
ETA
Adutora de Água Tratada
Produção de água potável
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA:
ETA
TRATAMENTO DE ÁGUA: ETAs
Água e Partículas
• Remoção de Partículas
– Físicas
– Químicas
– Bacteriológicas
Decantação
SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Insumos
Matéria-prima
Água Bruta
INDÚSTRIA
ETA
Rejeitos
PQ + Energia
Produto
Água Tratada
Lodo + ALAF
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
-ETA Convencional de Ciclo CompletoAuxiliar
Cal
Cloro
Al2(SO4)3
Mistura
Rápida
resíduos
água
produtos
químicos
Mistura
Lenta
Decantador
Filtros
Lodo dos
Água de Lavagem
dos Filtros
Decantadores
TRANSPORTE,
DISTRIBUIÇÃO E USO
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
• Projeções Demográficas: Total da População e
Distribuição Geográfica
• Evolução dos Consumos per Capita
K1, coeficiente do dia de maior consumo ~ 1,20
K2, coeficiente da hora de maior consumo do dia de maior consumo ~ 1,50
• Malhas das Redes Principais de Adutoras e
Redes Primárias
• Variação e Setorização.
CONSUMO
• Consumo de água em residências, Yoshimoto e Silva (2001):
– Consumo per capta de 150 a 200 l/hab.dia
– 30,9% descarga de bacia sanitária
– 26,7% banhos
– 30,0% pia de cozinha
– 12,4% outros usos (bebidas, lavagem de roupas, jardins, carros)
• Consumo de água em estabelecimentos industriais
Estabelecimento
Unidade
Consumo (l/dia)
Indústria-uso sanitário
operário
70
Matadouro-animais grande porte
Cabeça abatida
2000*
Matadouro-pequeno porte
Cabeça abatida
150
Laticínio
Kg de produto
1–5
Curtumes
Kg de couro
50 – 60
Fábrica de papel
Kg de papel
100 - 400
Fonte: Yassuda e Nogami (1976), Dacach (1979) * CETESB (2002)
CONTROLE E REDUÇÃO DE PERDAS
• INSTALAÇÕES
PREDIAIS
• LIGAÇÕES
PREDIAIS
• RESERVATÓRIOS
• ETAs
• Rede de distribuição
Material
Custos
Mão de
obra
Gestão de Sistemas de Abastecimento de Água:
Aspectos e tendências
• Modelos de Gestão de Serviços de Saneamento
• Plano de Segurança da água: Avaliação de risco
• Uso de Indicadores de Desempenho
• Inovação Tecnológica
• Gestão de Recursos Humanos
• Gestão da Informação e do Conhecimento
Modelos de Gestão de Sistemas de
Abastecimento de Água
• Modelo centralizado ou administração direta
– prestado diretamente pela Prefeitura Municipal, por meio de secretaria,
departamento ou repartição da administração direta
– Não há autonomia financeira ou patrimonial, “caixa único”.
• Modelo descentralizado ou por administração indireta
– autarquias municipais, SAAE (Serviço Autônomo de Águas e Esgoto).
– “são pessoas jurídicas de Direito Público, de natureza meramente
administrativa, criadas por lei específica, para a realização de atividades,
obras ou serviços descentralizados da entidade estatal que as criou (...), mas
sem subordinação hierárquica, sujeitas apenas ao controle finalístico de sua
administração e da conduta de seus dirigentes”.
– podem ser administrados pela Fundação Nacional de Saúde FUNASA.
Modelos de Gestão de Sistemas de
Abastecimento de Água
• Modelo descentralizado – companhias estaduais
– personalidade jurídica de direito privado com a finalidade de exploração
de atividade econômica ou de prestação de serviço público.
– atuação nos municípios é regulada por contratos de concessão.
• Gestão associada ≠ prestação regionalizada de serviços
– associação voluntária de entes federados, por convênio de cooperação
ou consórcio público,
– Lei do Saneamento 11.445/2007
– único prestador do serviço para vários municípios, contíguos ou não.
Experiência Ariquemes
Plano de Segurança da Água
Plano de Segurança da Água
Os Guias da Organização Mundial da Saúde (2004)
propõem o estabelecimento de um Plano de
Segurança da Água
AVALIAÇÃO DO
SISTEMA
MONITORAMENTO
•
GERENCIAMENTO
Fonte: Funasa (2006)
Plano de Segurança da Água
O Plano de Segurança da Água Inclui o Conceito de Barreiras Múltiplas
TRATAMENTO
MANANCIAL
DISTRIBUIÇÃO
Plano de Segurança da Água
Avaliação de Risco
Perigo
X
Risco
Dose infectante, Viabilidade, População exposta
Perigo
Planos de Segurança da água
Construção do diagrama de fluxo para avaliação de risco:
todas as etapas e possibilidades devem ser abordadas
-Lançamento de esgotos sanitários
- Atividades agropecuárias
- Animais silvestres
Bacia de
captação
Captação
- Reservatórios desprotegidos
- Biofilmes
- Recontaminação
Tratamento
- Algas
Rede distribuição
- Efetividade do tratamento
- Etapas do tratamento
- Recontaminação
- Uso de diferentes fontes
Adaptado de Stevens et al. (1995)
Torneira consumidor
Exposição
- Consumo
- DI, viabilidade, infectividade
Risco
Plano de Segurança da Água
Barreiras múltiplas iniciam-se pela proteção da bacia e manancial
Ações de preservação e manutenção, como:
•Limpeza da captação
•Preservação de matas ciliares
•Tratamento de Esgotos
•Educação Ambiental
MANANCIAL
MANANCIAL
Plano de Segurança da Água
Barreiras múltiplas continuam pelas boas práticas
de tratamento da água
•Operação eficiente
•Testes de Laboratório
•Qualidade dos Produtos
•Treinamento Operadores
TRATAMENTO
Plano de Segurança da Água
Barreiras múltiplas continuam pela adequada
distribuição da água
•Integridade da rede
•Regularidade
•Manutenção da pressão
•Limpeza das redes
DISTRIBUIÇÃO
Indicadores de desempenho para
gerenciamento de Sistemas de
Tratamento de Água
Uso de indicadores de desempenho para
gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
 auxiliar análise de dados e tomadas de decisões
 gera-se uma enormidade de dados, arquivados e
esquecidos. (apenas usados para verificação de
atendimento a normas e requisitos)
 não são trabalhados com intuito de mensurar e avaliar os
sistemas (fins preventivos).
Uso de indicadores de desempenho para
gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
DEFINIÇÕES
DESCRITOR: características significativas para a manutenção e o
funcionamento do sistema que permitirão alcançar o padrão de
sustentabilidade idealizado. Propositores consideram como necessário
para a sustentação e permanência do sistema.
INDICADOR: instrumento que permite mensurar as modificações
nas características de um sistema, ou seja, os indicadores deverão
estabelecer, para um dado período, uma medida da sustentabilidade do
sistema.
PARÂMETRO: limites idealizados que determina o nível ou a
condição em que o sistema deve ser mantido para que seja sustentável.
Uso de indicadores de desempenho para
gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
DESCRITOR
INDICADOR
Consumo de
energia elétrica
consumo de energia/m³ de água bruta
consumo de energia da água perdida (utilizada em lavagens
de filtros e decantadores) / consumo de energia da água
distribuída
Consumo de
produtos
químicos
consumo de produtos/m³ de água tratada
consumo de produtos químicos da água perdida (utilizada
em lavagens de filtros e decantadores) / consumo de
produtos químicos da água distribuída
Perdas de água
volume de água perdido/volume de água tratado
UNIDADE
Kwh/m³
% (Kwh/KWh)
Kg/m³
%
(Kg/Kg)
%
Uso de indicadores de desempenho para
gerenciamento de Sistemas de Tratamento de Água
ETA 1:
ETA 2:
Vazão de projeto: 450 L/s
Vazão de projeto: 1000 L/s
Tecnologia de tratamento: ciclo completo
Tecnologia de tratamento: ciclo completo
Coagulante: Cloreto Férrico
Coagulante: Sulfato Férrico (até 1999) e Cloreto Férrico
Possível erro
dos dados
Fonte: Achon (2005)
Potencial de melhoria
no processo
VARIÁVEL AMBIENTAL EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
IMPACTO AMBIENTAL DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
DE ÁGUA
Licença Prévia (LP): Fase de planejamento da atividade. Localização e
concepção.
Licença de Instalação (LI): Após emissão de LP, fase de detalhamento
do projeto. Atender exigencias feitas para emissão de LP e autoriza
instalação desde que, medidas de controle ambiental e condicionantes
aprovadas.
Licença de Operação (LO): Após implantação do empreendimento,
após verificação das exigências anteriores.
IMPACTO AMBIENTAL DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
DE ÁGUA
Estudo de Tratabilidade: determinaçao da tecnologia de tratamento
empregada, tipo de coagulante, condições operacionais da ETA e etc.
Tecnologias de tratamento de água
 Filtração Lenta
 Filtração Direta Ascendente
 Dupla Filtração
 Floto-filtração
 Filtração em multíplas etapas
 ETA convencional de ciclo completo
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
CONVENCIONAL DE CICLO COMPLETO
Auxiliar
Cal
Cloro
Al2(SO4)3
Mistura
Rápida
Mistura
Lenta
Decantador
Filtros
(Floculadores)
resíduos
água
produtos
químicos
Lodo dos
Decantadores
Água de Lavagem
dos Filtros
ETA Convencional de Ciclo Completo

Corte longitudinal
Coagulação Floculação
Filtração
Sedimentação
Lodos
Fonte: DVD – Prosab Água, 2007
Desinfecção,
Fluoretação,
Correção pH
ESTAÇAO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
ETA Convencional de Ciclo Completo
APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA
Resíduos de ETAs – Lodo de decantador
Lavagem de decantador
APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA
Descarga de resíduos de ETA nos rios brasileiros
PROCESSOS:
-PRODUÇÃO
-TRATAMENTO – FASE LÍQUIDA
-TRATAMENTO – FASE SÓLIDA
-RESERVAÇÃO
TRATAMENTO
FASE LÍQUIDA
FLUXOGRAMA DE PROCESSOS
- TRATAMENTO DE ÁGUA COM PRESENÇA DE FERRO DISSOLVIDO POR ADSORÇÃO -
Casa de Química
Cloro
Adsorção
(existente)
AAB – PPS.4
FILTRO
Água de
Lavagem de filtro
TRATAMENTO
FASE SÓLIDA
Sólidos desaguados
Leito de Drenagem
Aterro Sanitário
Drenado
PPS.4
5 m³/h
AAT
REL
Capacidade 50m³
h = 14,40m
Lodo
Sedimentador
PPS.1
7 m³/h
RESERVAÇÃO
Flúor
(existente)
PRODUÇÃO
AAB – PPS.1
Cal ...
Água
Clarificada
Outros usos
Jardinagem / lavagem
de pisos / ....
- TECNOLOGIAS DE INFRAESTRUTURA URBANA SISTEMAS DE
TRATAMENTO DE ÁGUA E DE ESGOTO - FASES LÍQUIDA E SÓLIDA
Leituras (cópias):
• Tsutya. Pág. 9 – 17, 31-34
• Modelos de Gestão em Sistemas de Abastecimento (site)
Próxima Aula
• arquivos: Gestão RH em Sistemas de Abastecimento
de água.
• Água_Uso racional_Gisele.