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SANEAMENTOAula 23 - Sumário

AULA 23INTRODUÇÃO À QUALIDADE DA ÁGUA (Water Quality)

• Poluição Hídrica e Saúde Pública (water polution and Public Health).

• Substâncias poluentes (Polutants substances)

• Causas e tipos de Poluição Hídrica (causes and kinds of polution)

• Massas de água e parâmetros relevantes (receiving waters and

control parameters)

Saneamento [A24.1]

POLUIÇÃO HÍDRICA E SAÚDE PÚBLICA (water polution and Public Health):

POLUIÇÃO:

presença na água de substâncias que interferem, de forma relevante, na sua utilização.

ETA (water supply):

Garantir água com qualidade para consumo humano.

Saneamento [A24.2]

ETAR (wastewater):

Garantir efluentes compatíveis com a capacidade do meio receptor e os usos pretendidos.

Meio Receptor

(receiving water)

CONTROLE da POLUIÇÃO HÍDRICA

OBJECTIVO (main purpose):

Determinar os parâmetros ambientais que podem ser controlados e as acções que é necessário desenvolver para obter um objectivo específico de qualidade da água que permita manter um desejado uso da água.(Find the environmental parameters that can be monitored and the actions that need to be developed for a specific purpose of water quality in order to maintain a desired

water use).

PRINCIPAIS UTILIZAÇÕES DESEJÁVEIS DA ÁGUA:

• Abastecimento de água para consumo humano (water supply for potable use);

• Outros abastecimentos de água: industrial ou agrícola (water supply for other uses)

• Recreativo ou de lazer (recreational or leisure):–Prática balnear (contacto directo ou indirecto); efeito estético;

• Pesca (Fishing): Comercial ou desportiva

• Protecção dos Ecossistemas (ecosystems protection): Equilíbrio ecológicoSaneamento [A24.3]

Saneamento [A24.4]

PERSPECTIVA GERAL DA INTERVENÇÃO NO CONTROLO DA QUALIDADE DA ÁGUA(Framework of water quality control)

POLUIÇÃO HÍDRICA E SAÚDE PÚBLICA

(water polution and public health)

CONSEQUÊNCIAS DA POLUIÇÃO NA SAÚDE PÚBLICA:

- Doenças de origem hídrica (Waterborne diseases):

Causadas por determinadas substâncias químicas, orgânicas ou inorgânicas, presentes na água em concentrações inadequadas.

- Doenças de transmissão hídrica (Water transmission diseases);

A água actua como veículo de agentes infecciosos (infectious agents).

Os microrganismos patogénicos atingem a água através de excreta de pessoas ou animais, causando problemas principalmente no aparelho intestinal do homem.

- Doenças transmitidas por vectores relacionados com a água

(Vector-borne diseases related to water);

Causadas por vectores cujo ciclo evolutivo está relacionado com a água(ex: malária, dengue, febre amarela, filariose linfática).(ex: malaria, dengue, yellow fever, filariasis).

Saneamento [A24.5]

CLASSES DE POLUENTES

(Kinds of polutants)

1- Substâncias ou agentes infecciosos ou tóxicos (infectious or toxic substances)

2- Substâncias com carência de oxigénio (Oxygen demand substances)

3- Substâncias químicas orgânicas persistentes (Chemical persistent substances)

4- Nutrientes (Nutrients).

5- Substâncias químicas e minerais causadores de problemas específicos.

(Chemical and mineral substances that cause specific problems).

6- Matéria em suspensão (suspended solids)

7- Substâncias radioactivas (Radioactiv substances).

8- Calor (heat)

CLASSES DE POLUENTES:

Saneamento [A24.6]

1.1- Microrganismos patogénicos (bactérias, vírus, …)Origem (source): Águas Residuais Domésticas (wastewater)Efeitos (effects): Saúde Pública (public health)

Bacterianas: febre tifóide, cólera, disenteria bacilar, febre paratifóide, febre tifóide, leptospirose.

Não Bacterianas: amebíase, ascaridíase, hepatite infecciosa, poliomielite, giardíase, diarreias por vírus.

(Problema típico de Países em vias de desenvolvimento)

1.2- Substâncias tóxicas (toxic substances)(Ex: arsénio, chumbo, zinco, mercúrio, cádmio, …) (problemas mais típicos de Países Industrializados)

Origem (source): águas industriaisEfeitos (Effects):

curto prazo (efeitos agudos) - eventualmente letaislongo prazo (efeitos crónicos) - bioacumulação

CLASSES DE POLUENTES1. Substâncias ou agentes infecciosos ou tóxicos.

Saneamento [A24.7]

Alguns Conceitos:

Oxigénio Dissolvido (OD) (mg/L de O2 ) (Dissolved Oxygen)Os organismos vivos estão dependentes, em regra, do oxigénio para manter a actividade metabólica que produz energia para o crescimento e para a reprodução.

A baixa solubilidade do oxigénio na água limita a capacidade de auto-depuração das águas naturais e torna necessário o tratamento das águas residuais antes da sua descarga nos meios receptores (linhas de água, lagos, naturais ou artificiais, e oceanos).

Saneamento [A24.8]

CLASSES DE POLUENTES2. Substâncias com carência de oxigénio (oxygen demand substances)

Carência de Oxigénio (mg/L de O2 ) (Oxygen Demand)Está relacionada com o metabolismo de utilização dos compostos orgânicos pelos organismosvivos (organismos heterotróficos).

Resulta da transformação da matéria orgânica (compostos de carbono) em, entre outroscompostos, CO2 e H2O e é uma reacção catalisada por organismos heterotróficos que existemcom abundância nas águas residuais.

Substâncias orgânicas

CO2, H2O …Organismosheterotróficos

As substâncias orgânicas usam o carbono como fonte de alimento e de energia.

Oxidação:- condições aeróbias (O2)

- condições anóxicas e anaeróbias (NO3, SO4

2-, …)

ARDegradação da matéria orgânica (acção microbiológica)

em

CO2, H2O …

Águas Residuais

CBO(mg/L de O2)

OD(mg/L de O2)

Saneamento [A24.9]

CLASSES DE POLUENTES2. Substâncias com carência de oxigénio (oxygen demand substances)

• substâncias orgânicas sintéticas não biodegradáveis (certos detergentes, por exemplo).

• pesticidas.

• hidrocarbonetos (DDT).

Saneamento [A24.10]

CLASSES DE POLUENTE3. Compostos Orgânicos Persistentes (organic persistent substances)

CONSEQUÊNCIAS DESTE TIPO DE POLUENTES:

• Tratam-se de produtos bioacumuláveis na cadeia alimentar (bioacumulate in the

food chain);

• Consoante os seres vivos em causa podem-se encontrar concentrações nos tecidos muito superiores às que se observam no meio envolvente; (may be

found higher concentration in organ tissues then in the surronding environment);

• Alguns são muito tóxicos para a fauna aquática e outros animais, mesmo em pequenas concentrações (ex: Dieldrin);

� por falta de controlo durante períodos longos, a entrada anormal de nutrientes acelera processos metabólicos e provoca o desequilíbrio;

� por crescimento descontrolado, especialmente de plantas verdes (autotróficos, clorofila “a”).

Acumulação gradual de organismos, matéria orgânica e nutrientes (N e P) na massa da água.

EUTROFIZAÇÃO (Eutrophication) (clorofila a)

A Eutrofização pode ser definida como o excessivo crescimento de espécies vegetais (produção primária) no meio aquático para concentrações em que se considera que afecta a utilização normal e desejável da água.

CLASSES DE POLUENTES4. Nutrientes (nutrients)

Saneamento [A24.11]

Natural eutrophication is the process by which lakes gradually age and become more productive. Itnormally takes thousands of years to progress. However, humans, through their various culturalactivities, have greatly accelerated this process in thousands of lakes around the globe. Cultural oranthropogenic "eutrophication" is water pollution caused by excessive plant nutrients

CLASSES DE POLUENTES4. Nutrientes.

Zonas de Controlo do N e do P

Saneamento [A24.12]

Nutriente crítico

(critical nutrient)

EUTROFIZAÇÃO (eutrophication):Principais Consequências (main consequences)

As principais consequências que podem interferir com o uso pretendido da água são as seguintes:

� grandes variações diárias do OD que podem resultar em níveis muito baixos nos períodos nocturnos (respiração) e elevados níveis nos períodos diurnos (fotossíntese) com o consequente desaparecimento de certas espécies de peixes (fauna aquática);(great daily change of DO)

� o excesso de fitoplancton provoca o aumento da sedimentação de matéria orgânica no fundo de lagos e albufeiras com a consequente formação de sedimentos orgânicos que contribuem para a redução do OD para níveis muito baixos, no hipolimnio; (excess of fitoplankton)

� diminuição da transparência da água (reduction of water transparency);

Saneamento [A24.13]

� dificuldades nos processos de tratamento das águas para abastecimento público: sabor e odor desagradáveis; produção de algas filamentosas que obrigam à redução dos períodos de lavagem dos filtros (problems in water treatment);

� proliferação das plantas aquáticas que constituem um obstáculo à pratica da navegação; (algae bloom that may affect water navegation)

� degradação da qualidade da paisagem (water landscape degradation);

� Incómodo para a prática balnear; (perturbation in water leisure use)

� Algumas vezes, associados a processos de eutrofização, tem lugar a proliferação de algas tóxicas, que em zonas costeiras afectam bivalves. Sendo consumidos, dão origem a intoxicações graves que afectam o sistema nervoso central. (toxic algal blooms that may affect bivalves; if they are

consumed give acute intoxications that afects central nervous system).

Saneamento [A24.14]

EUTROFIZAÇÃO:Principais ConsequênciasEUTROFIZAÇÃO (eutrophication):Principais Consequências (main consequences)

• Sulfatos e cloretos ex: corrosão de metais (metal corrosion)

• Fenol (água e cloro clorofenol odores e sabor na água)

(odors and water tastes)

turvação

Efeitos redução da penetração da luz (eq. ecológico)

redução do rearejamento

carência de oxigénio (após depósito) (demanda bentónica)

Saneamento [A24.15]


5. Substâncias químicas e minerais causadoras de problemas específicos(Chemical and mineral substances that cause specific problems)

6. Matérias em Suspensão (suspended material)

- Risco de acumulação nas cadeias alimentares

- Risco em rios ou outros corpos de água que alimentam circuitos de refrigeração de centrais nucleares

- Redução de solubilidade do O2 e aumento do consumo de oxigénio

- Odores (intensificação) e aumento da taxa de mortalidade da fauna aquática


7. Substâncias radioactivas (radioactiv substances)

8. Calor (heat)

Saneamento [A24.16]

a) Cursos de água (streams and rivers)

b) Lagos e albufeiras (lakes and reservoirs)

c) Sapais e águas de transição (Saltmarshes and transitional waters)

d) Águas costeiras (coastal waters)

Relatividade do conceito “boa qualidade da água”

TIPO DE MEIO RECEPTOR

Ex. de Parâmetros Relevantes

Curso de Água SST, CBO5, CQO

Albufeira, Lago SST, CBO5, CQO, N e/ou P

Águas de transição SST, CBO5, CQO, N e/ou P

Águas costeiras SST, CF/CT

Corpos de água e parâmetros relevantes de controlo(receiving water and parameters to control)

Massas de água

Saneamento [A24.17]

SST- Sólidos Suspensos Totais; CBO5 – Carência Bioquímica de Oxigénio aos 5 dias;CQO – Carência Química de Oxigénio; N – Azoto total; P – Fósforo total; CF/CT – Coliformes Fecais/Coliformes Totais


AULA 24INTRODUÇÃO À QUALIDADE DA ÁGUA E TRATAMENTO

• Exemplos de Legislação no âmbito da Qualidade da Água.

(Examples of water quality Legislation)

• Introdução ao Tratamento de Águas para Abastecimento.

(Introduction to treatment of water supply)

• Introdução ao Tratamento de Águas Residuais.

(Introduction to treatment of wastewater)

Saneamento [A25.1]

Examples of Water Quality and Polution ControlEuropean Legislation

Saneamento [A25.2]

http://ec.europa.eu/environment/water/adaptation/index_en.htm

Exemplos de Legislação no âmbito daQualidade da Água e Controlo da Poluição

Saneamento [A25.2]

Legislação no âmbito da Protecção de Origens e Qualidade da Água para Consumo Humano

Saneamento [A25.3]

Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento(Introduction to treatment of water supply)

A ETA trata da água que é proveniente das captações e permite obter água de boa qualidade para consumo humano e o seu fornecimento contínuo.

Principais etapas do tratamento convencional

(Main stages of conventional

treatment):

� coagulação/floculação;

� decantação;

� filtração;

� desinfecção

Saneamento [A25.4]

Introdução ao Tratamento de Água de AbastecimentoCoagulação/Floculação (coagulation / flocculation )

A coagulação tem por objectivo transformar as impurezas que se encontram em suspensão fina, em estado coloidal e algumas que se encontram dissolvidas, em partículas que possam ser removidas por decantação (sedimentação) e filtração.

Coagulation is intended to transform the impurities which are fine suspension

in colloidal form and some that are dissolved in particles that can be removed by settling (sedimentation), and filtered.

Saneamento [A25.5]

Floculação refere-se aos processos de tratamento de água que combinam ou “coagulam” partículas pequenas em partículas maiores, que se separam da água como um sedimento.

Flocculation refers to water treatment processes that combine or "coagulate" small particles into larger particles which are separated from the

water as a sediment.

Introdução ao Tratamento de Água de AbastecimentoDecantação (decantation)

É um processo de separação de partículas em suspensão na água. Estas partículas, sendo mais pesadas que a água, tendem a depositar-se no fundo do decantador, “clarificando” a água e reduzindo, em grande percentagem, os sólidos suspensos.

É um processo gravítico que remove as partículas floculadas da água.

Saneamento [A25.6]

It is a process for separating particles suspended in water. These particles,being heavier than water, tend to settle to the bottom of the decanter"clarifying" the water and reducing a large percentage of suspended solids.

Is a gravity process that removes flocculated particles from the water.

Introdução ao Tratamento de Água de AbastecimentoFiltração (filtration)

A filtração consiste a passagem da água através de um meio poroso que retém a matéria que se encontra em suspensão.

Nas instalações de filtração das estações de tratamento de água, o meio poroso costuma ser, geralmente, de areia, areia e antracite ou carvão activado granulado.

Normalmente, utiliza-se para a remoção de materiais em suspensão e substâncias coloidais e microorganismos presentes na água.

A filtração resulta em “clarificação” da água e aumento da eficácia da desinfecção.

Saneamento [A25.7]

Filtration consists of passing water through a porousmaterial which retains suspended mater.

The porous medium typically used are sand, sand andanthracite or granular activated carbon.

Filtration results in "clarification" of the water andincrease the effectiveness of disinfection.

Introdução ao Tratamento de Água de AbastecimentoDesinfecção (desinfection)

A água é frequentemente desinfectada antes de entrar no sistema de distribuição, para garantir que organismos patogénicos são destruídos ou inactivados. (water is desinfected to ensure that pathogenic organisms

are destroyed or inactivated).

O cloro, as cloroaminas ou o dióxido de cloro (chlorine, chloramines or

chlorine dioxide) são os desinfectantes mais usados, porque são muito eficazes, não só na estação de tratamento, mas também nas condutas que distribuem a água, uma vez que podem ser mantidas concentrações residuais para prevenir a contaminação biológica do sistema de distribuição.

O ozono é um desinfectante poderoso, e a radiação ultravioleta é um desinfectante eficaz, para origens de água com reduzida concentração de SST, mas nenhum deles é eficaz no controlo de contaminação biológica nas condutas de distribuição.

Saneamento [A25.8]

They are highly effective not only in treatment plant, but also in pipes which distribute the water,

since residual concentrations can be maintained to prevent biological contamination of the

distribution system

Ozone is a powerful disinfectant and ultraviolet radiation is an effective disinfectant for

origins of water with reduced concentrations of TSS, but none are effective in controlling

biological contamination in the distribution lines.

Introdução ao Tratamento de Água de AbastecimentoOutros Processos Complementares (Other Complementary Processes)

OUTROS TRATAMENTOS A ADOPTAR, QUANDO NECESSÁRIOS:

Pré-oxidação - (pre-oxidation) no início do processo de tratamento;

- Utiliza-se Cloro ou o dióxido de cloro, normalmente, para eliminar matériaorgânica e amónia.

- O Ozono pode ser usado para a eliminação de algas e outra matériaorgânica.

- O Permanganato de potássio é adicionado, normalmente, à água paraeliminar ferro e manganês.

Adsorção por carvão activado (adsorption by activated carbon) – Remoção de cor, cheiroe sabor indesejáveis;

Permuta iónica (ion exchange) - Usada para remover impurezas inorgânicas que não possam ser removidas adequadamente por filtração ou sedimentação. A permuta de iões pode ser usada para tratar águas duras ou para remover arsénio, crómio, fluoretos, nitratos, rádio e urânio.

Remineralização (remineralization) - com cal e dióxido de carbono - é efectuada parareduzir a agressividade da água e, assim, não danificar as condutas.

Saneamento [A25.9]

Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

ETA de Castelo de Paiva(Qmáx = 30 000 m3/dia)

Saneamento [A25.10]


ETA de Areias de Vilar (Barcelos)(Qmáx = 230 000 m3/dia; pop. = 900 000 hab.)

Saneamento [A25.11]


ETA da Asseiceira(Qmáx = 625 000 m3/dia)

Mistura rápida

Floculadores

Filtros

Oficinas

Saturadoresde cal

Espessadores

Desidrataçãode lamas

Armazenamentode cloro e CO2

Edifíciodos reagentes

Edifíciode exploração

Saneamento [A25.12]

Introdução ao Tratamento de Águas Residuais(Introduction to treatment of wastewater)

Decreto-lei nº 152/97, de 19 de Junho

Tratamento preliminar (preliminar treatment): (removal of gross solids and / or

sands (desanding) and / or oils and fats (degreasing)).

O tratamento das águas residuais tendo em vista a remoção de sólidos grosseiros(gradagem), e/ou areias (desarenação) e/ou óleos e gorduras (desengorduramento).

Tratamento primário (primary treatment): physical or chemical process involving

settlement of suspended solids, or other processes in which the BOD5 of the incoming

wastewater is reduced by at least 20% before discharge and the total suspended solidsof the incoming wastewater is reduced of at least 50%.

O tratamento das águas residuais urbanas por qualquer processo físico e ou químicoque envolva a decantação das partículas sólidas em suspensão, ou por outro processoem que a CBO5 das águas recebidas seja reduzida de, pelo menos, 20% antes dadescarga e o total das partículas sólidas em suspensão das águas recebidas sejareduzido de, pelo menos, 50%.

Saneamento [A25.13]

Introdução ao Tratamento de Águas Residuais(Introduction to treatment of wastewater)


Tratamento secundário (secundary treatment) :The treatment of urban wastewater generally involving biological treatment with a

secondary settlement or other process to comply with the values in Table 1.

O tratamento das águas residuais urbanas que envolve geralmente um tratamentobiológico com decantação secundária ou outro processo que permita respeitar osvalores constantes do Quadro 1.

Tratamento apropriado (apropriated treatment) :The treatment of urban wastewater by any process and for any or disposal systemwhich after discharge allows the receiving waters to meet the quality objectives that

apply to them.

O tratamento das águas residuais urbanas por qualquer processo e ou por qualquersistema de eliminação que, após a descarga, permita que as águas receptorassatisfaçam os objectivos de qualidade que se lhes aplicam.

Saneamento [A25.13]

Introdução ao Tratamento de Águas Residuais


� Para Pop ≤2000 em zonas interiores (ou Pop ≤ 10000 para zonas costeiras): Tratamento Apropriado (apropriated treatment).

� Pop >2000 ep (ou >10000): Tratamento secundário, como referência base.

Parâmetro CBO5 CQO SST*

Concentração (mg/l) e/ou

% de redução

25

70-90

125

75

35

90

*parâmetro facultativo

ZONAS SENSÍVEIS (Sensitive areas) (riscos de eutrofização ou contaminação bacteriológica) (Pop >10 000 ep) ⇒ tratamento adicional (aditional treatment)

Parâmetro P N

Concentração (mg/l)

% redução

2 (<100 000)

1 (≥100 000)80

15 (<100 000)

10 (≥100 000)70-80

Saneamento [A25.14]

Quadro (Table) 1


Decreto-Lei nº 149/2004, de 22 de Junho

Saneamento [A25.5]


Exemplo de fraccionamento de Sólidos Totais em Águas Residuais:

Sólidos totais

Sólidos em Suspensão Sólidos não filtráveis

Sólidos

dissolvidos

Partículas

coloidais

Sólidos não

decantáveis

Sólidos

decantáveis90%10%40%60%

65%

100%

35%

Saneamento [A25.16]

Fixos (não volatizam até 600ºC)

Sólidos

Voláteis (matéria orgânica, volatiliza a 600ºC)

(Non filtered solids)(suspended solids)

(settled solids) (non settled solids) (dissolved solids)(coloidal solids)


CBO5 – Carência Bioquímica de Oxigénio aos 5 dias, e a 20ºC.

BOD5 – Biochemical Oxygen Demand at 5 days, and at 20ºC

Corresponde ao consumo de oxigénio que tem lugar, por actividade biológica, em 5 dias e a 20ºC. É um indicador da quantidade de oxigénio necessária para estabilizar a matéria orgânica biodegradável. (Corresponds to the oxygen

consumption that takes place for biological activity in 5 days at 20 º C. It is an indicator of the amount of oxygen required to stabilize the biodegradable organic material)

CBO5 (particulado + dissolvido) gama usual em águas residuais domésticas, entre 200 e 500 mg O2/l.

CQO – Carência Química de Oxigénio (COD5 – Chemical Oxygen Demand)

Corresponde ao consumo de oxigénio por oxidação química por reagentes com alto poder oxidante (dicromato de potássio), em 2 horas.(Corresponds to the

consumption of oxygen by chemical oxidation by reagents with high oxidizing power (potassium dichromate) in 2 hours)

Em águas residuais domésticas “brutas” a relação CBO5/CQO varia, em regra, entre 0,3 e 0,8. No efluente final a relação varia, em regra, entre 0,1 e 0,3.

Saneamento [A25.17]


Tratamento físico ou físico-químico (Physical or physico-chemical treatment) :

Essencialmente, tratamento por decantação ou filtração, com ou sem ajuda de reagentes. (Essentially, treatment by decantation or filtration, with or without the aid of reagents).

Tratamento biológico (biological treatment):

A CBO solúvel é transformada em CBO particulada, ou seja, a matéria orgânica solúvel é sintetizada pelos microrganismos e transformada em biomassa, que posteriormente pode sedimentar e ser removida da solução.

Saneamento [A25.18]

Tipos de tratamento

(The soluble BOD is converted into particulate CBO, or soluble organic material is synthesized by micro-organisms and transformed into biomass and sediment which can subsequently be removed from the solution)


Exemplos de sistemas de tratamento (examples of treatment systems)

Eficiência (%)

Níveis de Tratamento

Operações/Processos/Sistemas SST CBO

Preliminar Gradagem (m)

Desarenação (≥0,2 m)Tamisação (até 5 mm)

Primário e Primário Avançado

Decantação simples Ex:

c/ precipitação Química(poliectrólitos, sulf. Alumínio)

60-70%

85%

30%

50%

Saneamento [A25.5]


Exemplos de sistemas de tratamento (examples of treatment systems)Eficiência (%)


Operações/Processos/Sistemas SST CBO

Secundário Leitos percoladores (biomassa fixa)

Lamas activadas (biomassa suspensa)

Lagunagem/leitos de macrófitasBiofiltração/biodiscos

75-90% 80-95%

Saneamento [A25.20]



Operações/Processos/Sistemas Objectivos principais

Terciário Cloragem/radiação ultra-violeta

Precipitação químicaNitrificação - desnitrificação.Permuta iónicaMicrotamisação

Carvão activado

Desinfecção

Remoção de P e SSTRemoção de NRemoção de NRemoção adicional de SS e de CBO5, e CFRemoção de CQO e cor

Saneamento [A25.5]


ESTABILIZAÇÃO E DESIDRATAÇÃO DE LAMAS DE ETAR

STABILIZATION AND SLUDGE DEHYDRATION OF WWTP

• Digestão aeróbia (estabilização biológica)

• Digestão anaeróbia (estabilização biológica)

• Estabilização química (Ex: com cal)

• Leitos de secagem (em ETAR de pequena dimensão) Drying beds

• Espessamento gravítico

• Desidratação mecânica (filtros banda, filtros prensa, …)

A estabilização tem em vista, fundamentalmente, o controlo dos microrganismos patogénicos e de riscos de odores ofensivos.

ESTABILIZAÇÃO (STABILIZATION)

Saneamento [A25.5]

A desidratação tem em vista a redução do conteúdo em água.DESIDRATAÇÃO (DEWATERING or DEHYDRATION)

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

ETAR do Portinho da Costa, Almada(tratamento preliminar, primário avançado (físico-químico) e biofiltração)

Saneamento [A25.23]

ETAR Quinta da Bomba, Almada(tratamento preliminar, primário/decantação e filtração biológica) (em beneficiação)

Saneamento [A25.24]


ETAR de Machico, Madeira(tratamento preliminar, primário avançado

(físico-químico) e biofiltração)

Saneamento [A25.5]


ETAR Meia Serra, Lixiviados, MadeiraLagoa arejada, físico-químico e osmose inversa

Saneamento [A25.26]


ETAR da Ericeira(tratamento preliminar, lamas activadas, desinfecção com UV e digestão

anaeróbia de lamas)

Saneamento [A25.27]


ETAR de S. João da Talha(tratamento preliminar, tanque de homogeneização, tratamento físico-químico,

tratamento biológico por lamas activadas; digestão anaeróbia de lamas)


entrada da ETAR jusante do tratamento primário tanque de arejamento efluente final

ETAR de Fataca, Odemira(fossa séptica e leito de macrófitas)

Saneamento [A25.29]


ETAR Sado, Beja(Lagunagem, leitos de macrófitas (2 ha) e desinfecção)

Saneamento [A25.30]



AULA 25AULA DE RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

Saneamento [A26.1]

PROBLEMA I (4,0 valores): distribuição de água

1. Calcule os diâmetros de cada troço atendendo apenas ao critério de velocidade máxima; (1,5 val.)

2. Admita que, após a construção da rede projectada, foi necessário construir uma fábrica junto do nó 4, comum consumo localizado de 5 l/s, que não tinha sido previsto anteriormente. Nestas condições, determine onível de água no reservatório por forma a garantir a pressão mínima no nó 4, considerando que existemedifícios de 2 pisos. Não é necessário proceder à verificação do critério de velocidades. Se não resolveu aalínea anterior admita todos os diâmetros iguais a 125 mm (1,5 val.)

3. O nível estabelecido na alínea anterior permite respeitar o critério das pressões máximas em cada nó?Justifique. Se não resolveu a alínea anterior admita que o reservatório se encontra à cota 60 m. (1,0 val.)

Considere o sistema de distribuição de água representado nafigura, onde o troço R-1 não apresenta consumo de percursoe os troços 1-2 e 2-4 apresentam consumo unitário depercurso de 0,02 l/(s.m).

O troço 1-3 não apresenta consumo de percurso, existindoapenas um consumo localizado de 3,0 l/s no nó 3. Todos osnós encontram-se à cota 10 m. A rede poderá ser usada paracombate a incêndio, sendo a zona de grau de risco 2.

Notas:Considere condutas de PEAD, com KS=110 m1/3s-1 e a seguinte gama de diâmetros nominais (DN): 63, 80, 90, 110, 125, 140, 160,200, 250, 315, 400 e 500 mm. Admita que estes diâmetros correspondem aos diâmetros interiores.

PROBLEMA I (4,0 valores): distribuição de água

1. Calculate the diameter of each pipe to meet only the criterion of maximum speed; (1,5 val.)

2. Assume that, after construction of the proposed network, it was necessary to build a plant near node 4,with a consumption of 5 l / s, which had not been previously predicted. Under these conditions, determinethe water level in the tank to ensure minimum pressure at node 4, considering that there are buildings with2 floors. It is not necessary to check the velocity criteri. If not resolved the previous paragraph admits alldiameters equal to 125 mm (1,5 val.)

3. Verify if the level established in the previous paragraph allows to meet the criterion of maximum pressuresat each node? Justify the answer. If not resolved the previous paragraph admits that the reservoir is atelevation 60 m.

Consider the water distribution system represented in thefigure, where the pipe R-1 have no consumption and pipes 1-2and 2-4 have a unit linear consumption of 0.02 l / (s.m).

The pipe 1-3 does not have linear consumption, and has anode consumption 3.0 l / s at node 3. All nodes are at elevation10 m. The network can be used for fire fighting, with a 2 risklevel.

Notas:Considere condutas de PEAD, com KS=110 m1/3s-1 e a seguinte gama de diâmetros nominais (DN): 63, 80, 90, 110, 125, 140, 160,200, 250, 315, 400 e 500 mm. Admita que estes diâmetros correspondem aos diâmetros interiores.

EXTRACTO DO DECRETO REGULAMENTAR Nº 23/95, DE 23 DE AGOSTO

PROBLEMA II (4,0 valores): drenagem de águas residuais

The domestic wastewater sewer shown in the figure, PVC(Ks = 80 m1/3s-1 ) is a part of the sewer system which serves2 750 upstream inhabitants, with a design flow rate of 18.6L/s. In the chamber 2, a second sewer is linked with thecrown elevation indicated on the longitudinal profile andserving 250 residents..Assume that:• the population and the per capita water consumption

remain constant throughout the project horizon;• per capita water consumption is 200 L/(inhab.day);• the peak factor is

Popfp

605,1 +=

• the infiltration flow is equal to the wastewater averageflow;

• the affluence factor to the sewer is 0,80;• the minimum depth of the crown of the sewer is 1,0 m;• The range of diameters is the following : 110, 140, 160,

180, 200, 250, 315, 400 e 500 mm (assume these are allinternal diameters).

In these conditions:

a)Calculate the design flow of sewer Cx.2-Cx.3.

b)Design the sewers Cx.1-Cx.2 e Cx.2-Cx.3 in terms of diameters, slope and depth of laying the sewer, to assurethe standard criteria and minimize the trench earthmoving works.

c) Complet the sewer longitudinal profile.

21

32

s iRSKQ =

4,06,1

6,0

1 063,6

nnnD

iK

Qsen θθθ

−

+

+=

FORMULÁRIO E ELEMENTOS DE APOIO À RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS

Trecho População [hab eq] Qm40 fp 40 Qinf40 Qpt40 D imín h/Dimín Vreal40 Qsc Vsc

Ano 0 Ano 40 p/ imín p/ imín

[ - ] afl acu afl acu [l/s] [ - ] [l/s] [l/s] [mm] [m/m] [ - ] [m/s] [l/s] [m/s]

1-2 2 750 2 750 2 750 5.09 2.64 5.09 18.56 250 0.004 0.48 0.79 39.11 0.80

2-3 250 3 000 3 000 5.56 2.60 5.56 19.97 250 0.067 0.24 2.22 159.69 3.25

Método analítico

Método gráfico

Grandeza Unidade Valor

D m 0.25

Qsc m3/s 0.039

Q/Qsc - 0.47

h/D - 0.48 <0.5 ok

V/Vsc - 0.98

Vsc m/s 0.80 >0.6

V m/s 0.78 <3 e >0.6 ok

s08 aula 23 e 24 e 25 2013 2014 v03 eng.ppt · a água actua como veículo de agentes infecciosos...

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