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Internacional de
Mudanças Globais
A Questão Hidrológica e as
Soluções de Engenharia
Prof. Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas
Coordenador do IVIG/COPPE/UFRJ
Caracterização e Desafios Regionais
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Vazão de retirada total:
2.373 m3/s
- 54% Irrigação
- 22 % Urbano
- 17 % Industrias
Área Irrigada: 6,05
milhões de ha
Coleta de esgoto: 29,9%
Expansão da Geração
Hidrelétrica
Déficit
Hídrico
Expansão
da Fronteira
Agrícola Poluição
Hídrica
Déficit
Hídrico
Hidroeletricidade: 84,294 MW
(potencial instalado)
Qualidade das águas (IQA):
- 82% ótima ou boa
- 18% regular, ruim ou
péssima
Déficit
Hídrico
Fonte: ANA, 2013
Caracterização e Desafios Regionais
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Fonte: ANA, 2013
Oferta de Água de Chuva
Período: 1931 – 1990
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Fonte: INMET, 2010
Oferta de Água Subterrâneas
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Fonte: ANA, 2010
Oferta de Água Superficial
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Relação entre Demanda e Disponibilidade (%)
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Fonte: ANA, 2010
Uso da Água na Energia
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A maior parte não consuntiva do uso da água no Brasil é utilizada para a
geração hidrelétrica
Todavia, a geração termelétrica também poderá ter problemas c água p
produção de vapor em algumas bacias (uso consuntivo).
Em caso de estiagem, a água deverá ser utilizada para
abastecimento humano e dessedentação animal, e secundariamente para
irrigação para produção de alimentos, usos industriais e outros usos.
Solução
Diversificar a matriz elétrica brasileira com o objetivo de diminuir a
dependência da geração hidráulica no setor elétrico.
Com isso, reduz-se o impacto das mudanças climáticas na geração
elétrica e mantem-se o abastecimento de água para outras atividades
humanas e para o meio ambiente em caso de uma estiagem.
Reuso da Água
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REUSO INDIRETO
REUSO DIRETO
Fonte: ANA, 2010
Dessalinização
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• Sistemas de dessalinização tem uma vida útil de 20 anos e só operarão em situações de
emergência (5 - 10% da sua capacidade), caso implementados em um local.
• Para otimizar a utilização desses sistemas é necessário que o sistema seja instalado em
uma embarcação para dessalinizar água para as cidades costeiras em momentos de crise.
Descrição da Embarcação:
• Capacidade - 10,000 m3/dia
• Custo - US$ 25 milhões de dólares (US$14 milhões equipamentos de dessalinização e
US$11 milhões para instalar o sistema em uma embarcação).
• Tempo de construção - 6 meses
Panorama do Setor de Saneamento
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Coleta de esgotos no Brasil em 2012
(dados SNIS):
• 2.221 municípios com sistemas
públicos de esgotos (39,9% do
total)
• 1.427 municípios sem sistemas
públicos de esgotos (25,6% do
total)
• 1.922 cidades não responderam
(34,5% do total)
• Total de 135,4 milhões de
habitantes atendidos no país
(91,0% da amostra);
• Meta PLANSAB: 93% de
atendimento urbano com rede
coletora de esgotos até 2033.
Municípios com dados
no SNIS – Esgoto
Sem Informação
Não tem sistema público
Tem sistema público
Fonte: MCidades, 2014
Redução da Poluição dos Rios
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Estudo “Observando os Rios” – 2013/2014
• Realizado em 96 rios das regiões Sul e
Sudeste.
• Investimento em saneamento melhorou as
condição de 15 pontos que estavam com
qualidade péssima.
Projeto “Córrego Limpo” em São Paulo
• Recuperação de 40 córregos
• Medida adotadas: manutenção da margem
dos córregos, aumento das ligações coletivas
de esgoto, monitoramento quinzenal,
manutenção e otimização do sistema de
coleta de esgoto, sensibilização da
comunidade.
Fonte: SOS Mata
Atlantica, 2014
Tratamento de Esgoto de Rios
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Unidade de Tratamento de Rio UTR Arroio Fundo
• Inaugurada em 2007, com capacidade para 1.800 l/s
Unidade Avançada de Tratamento de Rio (UATRs)
(parceria Biorio/IVIG p desenvolvimento)
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• As Unidades Avançada de Tratamento de Rio (UATRs),
apresentam a vantagem de tratar toda a bacia, que reúne as
contribuições de esgotos e águas pluviais.
• Em tempo seco, torna-se viável tratar o Rio poluído pelo
lançamento de esgotos, sem a construção das redes coletoras.
• Em etapa posterior, são realizadas as etapas de redes,
elevatórias, e melhoria do tratamento, completando o sistema
de esgotos sanitários.
Unidade Avançada de Tratamento de Rio (UATRs)
(parceria Biorio/IVIG p desenvolvimento)
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7
3
4
5
2
1
6
1.
Barragem
2.
Tomada d´água
3.
Gradeamento e medição de vazão
4.
Mistura de coagulante, floculação
5.
Canais de flotação
6.
Efluente
7.
Bombas, controle, dosagem de produtos químicos.
Tratamento de Esgoto
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• Estação de Tratamento de Esgoto Pavuna
• Inaugurada em 2014 e irá reduzir o esgoto lançado
diretamente na Baía de Guanabara.
• Remove até 98% da carga orgânica.
Biogás Resultante do Tratamento de Esgoto
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ETE Barueri: vazão média de tratamento de esgoto de 9 m³/s
• Potência de Geração Inicial: 2,6 MW
• Produção de Energia Elétrica:19,4 GWh/ano (0,9% do consumo da
Sabesp) - suficiente para suprir 39 mil habitantes
• Investimento: R$ 9,0 milhões
Fonte: SABESP,
2008
Geração de Eletricidade com Biogás
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Fluxograma Cogeração de Energia –ETE Arrudas
Valorização do Esgoto - Biodiesel
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Domínio da tecnologia de
fabricação de biodiesel a partir da
escuma de esgotos
Tecnologia GERAR – empresa de
base tecnológica incubada no
Parque Tecnológico do Fundão
(UFRJ)
Empresa Incubada na UFRJ
Apoiada com Recursos
FINEP/FAPERJ
Programa Inovação Rio
Fonte: IVIG
Redução de Perdas na Distribuição de Água Tratada
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Amapá
Roraima
Sergipe
Acre
Rio Grande Do Norte
Pernambuco
Rondônia
Piauí
Pará
Mato Grosso
Amazonas
Alagoas
Bahia
Maranhão
Rio Grande Do Sul
Ceará
Paraíba
Espírito Santo
São Paulo
Tocantins
Santa Catarina
Minas Gerais
Paraná
Mato Grosso Do Sul
Rio De Janeiro
Goiás
Distrito Federal
MÉDIA NACIONAL
Índice de perdas na distribuição (%)
Perdas na Distribuição por Estado
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90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
Fonte: Ministério das Cidades, 2013
Tipos de Perdas
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Perdas aparentes
Perdas reais
• Volume de água que foi
efetivamente consumido pelo
usuário, mas que, por algum
motivo não foi medido ou
contabilizado, gerando perda
de faturamento para o
prestador de serviço.
• Refere-se a toda a água
disponibilizada para a
distribuição que não chega
aos consumidores.
• Ex.: hidrômetros defeituosos,
erros de leitura, ligações
clandestinas, fraudes, falhas
no cadastro comercial, etc.
• Ex.: vazamentos em adutoras,
redes, ramais, conexões,
reservatórios e outras
unidades operacionais do
sistema.
Fonte: Ministério das Cidades, 2013
Redução de Perdas na Distribuição de Água Tratada
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Ações para a redução e gerenciamento de perdas a serem
seguidas pelos prestadores de serviços definidas pelo
Ministério das Cidades (2013):
• Modernização institucional visando à melhoria na redução
de perdas reais e aparentes de água e o desenvolvimento
gerencial;
• Institucionalização das atividades rotineiras relacionadas ao
gerenciamento das perdas de água no âmbito dos processos
operativos dos sistemas de abastecimento de água;
• Aumento da capacidade de desenvolvimento de projetos
para a redução de perdas de água; desenvolvimento da
capacidade de mobilização e comunicação interna (para os
funcionários) e externa (para a comunidade) visando dar
sustentabilidade;
• Governabilidade e perenidade aos programas implantados.
Redução do Consumo - Agricultura
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Progressos técnicos ajudam a
melhorar eficiência no uso da água:
 Sistema de distribuição mais preciso
(gotejamento)
 Monitoramento das propriedades do
solo
 Seleção de espécies mais adaptadas a
um menor consumo de água
 Adoção de tipos de cultivo como
plantio direto que mantêm a umidade
do solo
Redução do Consumo - Industrial
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• A água utilizada muda suas características
físicas e químicas.
• É fundamental conhecer a qualidade e o
grau de degradação água para se aplicar
o tratamento apropriado.
• A reuso pode ser utilizada no:
• Esfriamento de equipamentos que
geram calor;
• Na lavagem para retirar resíduos ou
elementos contaminantes;
• Em processo que não necessitam que
uma água de alta qualidade, e.g. na
fabricação de papel.
Exemplo: Recirculação de água em aquecedores
Redução do Consumo - Urbano
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Educação e comunicação ajudam a melhorar os costumes e
reduzir consumo:
 Uso de água de chuva
 Campanha de
conscientização
 Utilização da
telemetria
Telemetria
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A telemetria é uma tecnologia de medição a distância que permite que,
tanto o distribuidor quanto o consumidor obtenham dados sobre o
consumo e possíveis problemas no fornecimento em tempo real.
Fonte: TECMETRA (2015) - http://www.tecmetra.com.br/telemetria.html
Vantagem da Telemetria de Água:
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Fornecer dados em tempo real ao consumidor que permitem o
uso de água de forma mais consciente e controlada.
Permitir a empresa de fornecimento, a detecção de vazamentos
na rede;
O investimento na implantação da telemetria é pago em dois a
três meses após a implantação em função da economia de água;
Impede a realização de fraudes na rede (gatos) pelo
monitoramento da vazão;
Promove a preservação dos recursos hídricos e reduz o risco de
escassez.
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Obrigado!!!
E-mail: [email protected]