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Guia do profi ssional em treinamento

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Nível 2

Gerenciamento de perdas de água e de energia

elétrica em sistemas de abastecimento de água

Promoção Rede de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental - ReCESA

Realização Núcleo Sudeste de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental - Nucase

Instituições integrantes do Nucase Universidade Federal de Minas Gerais (líder) | Universidade Federal do Espírito Santo | Universidade Federal do Rio de Janeiro | Universidade Estadual de Campinas

Financiamento Financiadora de Estudos e Projetos do Ministério da Ciência e Tecnologia | Fundação Nacional de Saúde do Ministério da Saúde | Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental do Ministério das Cidades

Apoio organizacional Programa de Modernização do Setor Saneamento-PMSS

Patrocínio FEAM/Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável

Comitê consultivo da ReCESA

· Associação Brasileira de Captação e Manejo de Água de Chuva – ABCMAC · Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES · Associação Brasileira de Recursos Hídricos – ABRH · Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública – ABLP · Associação das Empresas de Saneamento Básico Estaduais – AESBE · Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento – ASSEMAE · Conselho de Dirigentes dos Centros Federais de Educação Tecnológica – Concefet · Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia – CONFEA · Federação de Órgão para a Assistência Social e Educacional – FASE · Federação Nacional dos Urbanitários – FNU · Fórum Nacional de Comitês de Bacias Hidrográficas – Fncbhs · Fórum Nacional de Pró-Reitores de Extensão das Universidades Públicas Brasileiras

– Forproex · Fórum Nacional Lixo e Cidadania – L&C · Frente Nacional pelo Saneamento Ambiental – FNSA · Instituto Brasileiro de Administração Municipal – IBAM · Organização Pan-Americana de Saúde – OPAS · Programa Nacional de Conservação de Energia – Procel · Rede Brasileira de Capacitação em Recursos Hídricos – Cap-Net Brasil

Comitê gestor da ReCESA

· Ministério das Cidades · Ministério da Ciência e Tecnologia · Ministério do Meio Ambiente · Ministério da Educação · Ministério da Integração Nacional · Ministério da Saúde · Banco Nacional de Desenvolvimento

Econômico Social (BNDES) · Caixa Econômica Federal (CAIXA)

Parceiros do Nucase

· Cedae/RJ - Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro · Cesan/ES - Companhia Espírito Santense de Saneamento · Comlurb/RJ - Companhia Municipal de Limpeza Urbana · Copasa – Companhia de Saneamento de Minas Gerais · DAEE - Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo · DLU/Campinas - Departamento de Limpeza Urbana da Prefeitura Municipal de Campinas · Fundação Rio-Águas · Incaper/ES - Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural · IPT/SP - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo · PCJ - Consórcio Intermunicipal das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí · SAAE/Itabira - Sistema Autônomo de Água e Esgoto de Itabira – MG · SABESP - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo · SANASA/Campinas - Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento S.A. · SLU/PBH - Serviço de Limpeza Urbana da prefeitura de Belo Horizonte · Sudecap/PBH - Superintendência de Desenvolvimento da Capital da Prefeitura de Belo Horizonte · UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto · UFSCar - Universidade Federal de São Carlos · UNIVALE – Universidade Vale do Rio Doce

Abas

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Nível 2Guia do profi ssional em treinamento

Construção, operação e manutenção de redes de

distribuição de água

Conselho Editorial Temático

Valter Lúcio de Pádua – UFMG Bernardo Arantes do Nascimento Teixeira – UFSCAR

Edumar Coelho – UFESIene Christie Figueiredo – UFRJ

UFBA – Universidade Federal da BahiaUFC – Universidade Federal do Ceará

UFPB – Universidade Federal da ParaíbaUFPE – Universidade Federal de Pernambuco

Profissionais que participaram da elaboração deste guia

Professor Milton Tomoyuki Tsutiya (conteudista) Consultores Thiago Borges Gomes Moreira / Izabel Chiodi Freitas (validadora)

Bolsistas Luiza Clemente Cardoso

Créditos José Antônio França Marques | José Reinolds Cardoso de Melo | Patrícia Campos Borja

Consultoria pedagógica Cátedra da Unesco de Educação a Distância – FaE/UFMGJuliane Corrêa | Sara Shirley Belo Lança

Projeto Gráfico e Diagramação Marco Severo | Rachel Barreto | Romero Ronconi

Impressão Sigma

É permitida a reprodução total ou parcial desta publicação, desde que citada a fonte.

Catalogação da Fonte : Ricardo Miranda – CRB/6-1598

A118 Abastecimento de água : gerenciamento de perdas de água e de energia elétrica em sistemas de abastecimento de água : guia do profissional em treinamento : nível 2 / Ministério das Cidades. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (org.). – Brasília : Ministério das Cidades, 2009. 83 p.

Nota: Realização do NUCASE – Núcleo Sudeste de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental (Conselho Editorial Temático: Valter Lúcio de Pádua; Bernardo Arantes do Nascimento Teixeira; Edumar Coelho e Iene Christie Figueiredo).

1. Abastecimento de água – Aspectos econômicos. 2. Saneamento ambiental – Administração financeira. 3. Abastecimento de água – Consumo. 4. Energia elétrica – consumo. I. Brasil. Ministério das Cidades. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. II. Núcleo Sudeste de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental. CDD – 628.1

Apresentação da ReCESA

A criação do Ministério das Cidades no Governo do Presidente Luiz Inácio Lula da Silva, em 2003, permitiu que os imensos desafios urbanos passassem a ser encarados como política de Estado. Nesse contexto, a Secretaria Nacional

de Saneamento Ambiental (SNSA) inaugurou um paradigma que inscreve o saneamento como política pública, com dimensão urbana e ambiental, promotora de desenvolvimento e da redução das desigualdades sociais. Uma concepção de saneamento em que a técnica e a tecnologia são colocadas a favor da prestação de um serviço público e essencial.

A missão da SNSA ganhou maior relevância e efetividade com a agenda do saneamento para o quadriênio 2007-2010, haja vista a decisão do Governo Federal de destinar, dos recursos reservados ao Programa de Aceleração do Crescimento – PAC, 40 bilhões de reais para investimentos em saneamento.

Nesse novo cenário, a SNSA conduz ações em capacitação como um dos instrumentos estratégicos para a modificação de paradigmas, o alcance de melhorias de desempenho e da qualidade na prestação dos serviços e a integração de políticas setoriais. O projeto

de estruturação da Rede de Capacitação

e Extensão Tecnológica em Saneamento

Ambiental – ReCESA constitui importante iniciativa nesta direção.

A ReCESA tem o propósito de reunir um conjunto de instituições e entidades com o objetivo de coordenar o desenvolvimento de propostas pedagógicas e de material didático, bem como promover ações de intercâmbio e de extensão tecnológica que levem em consideração as peculiaridades regionais e as diferentes políticas, técnicas e tecnologias visando capacitar profissionais para a operação, manutenção e gestão dos sistemas de saneamento. Para a estruturação da ReCESA foram formados Núcleos Regionais e um Comitê Gestor, em nível nacional.

Por fim, cabe destacar que este projeto ReCESA tem sido bastante desafiador para todos nós. Um grupo, predominantemente formado por profissionais da engenharia, mas, que compreendeu a necessidade de agregar outros olhares e saberes, ainda que para isso tenha sido necessário “contornar todos os meandros do rio, antes de chegar ao seu curso principal”.

Comitê gestor da ReCESA

O Núcleo Sudeste de Capacitação e Extensão

Tecnológica em Saneamento Ambiental

– Nucase tem por objetivo o desenvolvimento de atividades de capacitação de profissionais da área de saneamento, nos quatro estados da região sudeste do Brasil.

O Nucase é coordenado pela Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, tendo como instituições co-executoras a Universidade Federal do Espírito Santo – UFES, a Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ e a Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP. Atendendo aos requisitos de abrangência temática e de capilaridade regional, as universidades que integram o Nucase têm como parceiros, em seus estados, prestadores de serviços de saneamento e entidades específicas do setor.

Coordenadores institucionais do Nucase

O Núcleo Regional Nordeste – Nurene tem por objetivo o desenvolvimento de atividades de capacitação de profissionais da área de saneamento, em quatro estados da Rregião Nordeste do Brasil: Bahia, Ceará, Paraíba e Pernambuco. O Nurene é coordenado pela Universidade Federal da Bahia (UFBA), tendo como instituições co-executoras a Universidade Federal do Ceará (UFC), a Universidade Federal da Paraíba (UFPB) e a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O Nurene espera que suas atividades possam contribuir para a alteração do quadro sanitário do Nordeste e, consequentemente, para a melhoria da qualidade de vida da população dessa região marcada pela desigualdade social.

Coordenadores Institucionais do Nurene

Nucase Nurene

A coletânea de materiais didáticos produzidos pelo Nucase é composta de 42 guias que serão utilizados em oficinas de capacitação para profissionais que atuam na área do saneamento. São seis guias que versam sobre o manejo de águas pluviais urbanas, doze relacionados aos sistemas de abastecimento de água, doze sobre sistemas de esgotamento sanitário, nove que contemplam os resíduos sólidos urbanos e três terão por objeto temas que perpassam todas as dimensões do saneamento, denominados temas transversais.

Dentre as diversas metas estabelecidas pelo Nucase, merece destaque a produção dos Guias dos profissionais em treinamento, que servirão de apoio às oficinas de capacitação de operadores em saneamento que possuem grau de escolaridade variando do semi-alfabetizado ao terceiro grau. Os guias têm uma identidade visual e uma abordagem pedagógica que visa estabelecer um diálogo e a troca de conhecimentos entre os profissionais em treinamento e os instrutores. Para isso, foram tomados cuidados especiais com a forma de abordagem dos conteúdos, tipos de linguagem e recursos de interatividade.Equipe da central de produção de material didático – CPMD

Os guias

A série de guias relacionada ao abastecimento de água resultou do trabalho coletivo que envol-veu a participação de dezenas de profissionais. Os temas que compõem esta série foram defi-nidos por meio de uma consulta a companhias de saneamento, prefeituras, serviços autôno-mos de água e esgoto, instituições de ensino e pesquisa e profissionais da área, com o objetivo de se definir os temas que a comunidade técni-ca e científica da região Sudeste considera, no momento, os mais relevantes para o desenvol-vimento do projeto NUCASE.

Os temas abordados nesta série dedicada ao abastecimento de água incluem: Qualidade de

água e padrão de potabilidade; Construção,

operação e manutenção de redes de distribuição

de água; Operação e manutenção de estações

elevatórias de água; Operação e manutenção de

estações de tratamento de água; Gerenciamento

de perdas de água e de energia elétrica em siste-

mas de abastecimento de água; Amostragem,

preservação e caracterização físico-química

e microbiológica de águas de abastecimento;

Gerenciamento, tratamento e disposição final de

lodos gerados em ETAs. Certamente há muitos outros temas importantes a serem aborda-dos, mas considera-se que este é um primeiro e importante passo para que se tenha mate-rial didático, produzido no Brasil, destinado a profissionais da área de saneamento que raramente têm oportunidade de receber trei-namento e atualização profissional.

Coordenadores da área temática de abastecimento de água

Apresentação da área temática: Abastecimento de água

Introdução ..................................................................................10Eficiência energética e saneamento ambiental .............................14 Desafios da eficiência hidráulica e energética para o saneamento ambiental ....................................................16 Consumo e demanda de água e energia no Brasil .............. 28 Importância e origem das perdas de água e energia nos sistemas de abastecimento de água ............... 35Uso eficiente de energia e água.................................................. 48 Procedimentos técnicos para o combate às perdas de água ............................................................................ 50 Ações administrativas para a redução de custo de energia elétrica ............................................................ 60 Ações operacionais para a redução de custo de energia elétrica ................................................................. 64 Educação para economia de água e energia ...................... 67Detecção, controle e indicadores de perdas ............................... 70 Planos de ação de combate às perdas de água e energia ... 70Para saber mais ......................................................................... 80

Sumário

10 Abastecimento de água - Gerenciamento de perdas de água e de energia elétrica em sistemas

de abastecimento de água - Nível 2

Caro profissional,

Planejar, desenvolver, controlar e avaliar programas de combate a perdas de água e energia elétrica, abordando alternativas e procedimentos para financiamento sustenta-do dessas ações, são necessidades iminentes dos prestadores dos serviços de saneamento.

As perdas de água em sistemas de abaste-cimento de água no Brasil são muito altas e necessitam de redução por sobrecarregarem o sistema e onerarem o custo e para que, efetivamente, possamos construir serviços sustentáveis.

Os benefícios do combate ao desperdício de energia elétrica já são conhecidos, principal-mente pelo setor industrial. Os prestadores de serviço de saneamento, responsáveis por cerca de 3% do consumo total de energia elétrica do Brasil, devem também dispor esforços para implantação de medidas de combate às perdas.

Nos próximos dias, vamos discutir os seguin-tes conceitos-chave:

1. Eficiência energética e saneamento ambiental;

2. Uso eficiente de energia e água;3. Detecção, controle e indicadores de perdas.

Introdução

Neste guia do Profissional em treinamento estão os textos, atividades e outras infor-mações que usaremos durante esta oficina.

Esperamos que sua participação nessa atividade estimule a troca de experiências, desperte a consciência sobre o papel social do seu trabalho e acrescente algo mais nos seus conhecimentos sobre a importância da redução de perdas de água e energia no seu trabalho. E que esses conhecimentos sejam úteis para você como profissional, respon-sável pela água distribuída em sua cidade, e como cidadão, preocupado com a preser-vação do meio ambiente e com o bem-estar da população.

Antes de seguirmos adiante, sugerimos que você faça a próxima atividade, refletindo um pouco sobre a eficiência hidráulica e energé-tica no serviço de abastecimento de água no qual você trabalha.

Guia do profi ssional em treinamento - ReCESA 11

Para ler e refletir

Você já parou para pensar na quantidade de água e energia elétrica que desperdiçamos durante o dia? Várias atividades que realizamos estão diretamente relacionadas com esse desperdício, como lavar calçadas com mangueiras, deixar lâmpadas acesas sem necessida-de, manter o chuveiro ligado enquanto estamos nos ensaboando, torneiras abertas por muito tempo, entre outras.

Não apenas nós, mas também os serviços de saneamento são respon-sáveis por desperdícios que poderiam ser evitados. Tais prejuízos podem ser de várias naturezas, entre elas: vazamento nos reser-vatórios e redes de distribuição, tubulações assentadas de maneira irregular, falta de manutenção nas redes, etc.

Os sistemas de abastecimento de água operam, normalmente, com uma perda elevada, que é incompatível com uma gestão racional e eficiente de um serviço público e essencial, porém o desconhecimen-to das causas, dos componentes e da quantificação das perdas é o principal problema para definir ações eficientes de redução.

Questões para discussão em grupo

Vamos elaborar, de forma simples, um projeto de redução de perdas de água e de desperdício de energia elétrica em um sistema de abas-tecimento de água em Ararajuba, uma cidade fictícia. Ao terminarmos nossa oficina, vamos reelaborar esse projeto.

O sistema de abastecimento de Ararajuba apresenta perdas de água na ordem de 353 L/Lig.dia (Litros por ligação em um dia), sem a adoção de nenhuma ação sistemática de redução de perdas ao longo do tempo.

Características do sistema de abastecimento de água: ∙ Elevadas taxas de perdas de água em razão das condições precárias dos equipamentos hidrossanitários residenciais;

∙ Atendimento a 100% da população urbana;



∙ As perdas de faturamento chegam a 69%, em virtude de vazamentos, ausência de medição, equipamentos obsoletos e deficiências na rede distribuidora;

∙ Estação de tratamento do tipo convencional; ∙ Conjuntos de elevatórias trabalhando fora da previsão de projeto; há necessidade de controle de vazão com estrangulamento de registro.

Ararajuba é uma das cidades da Bacia Hidrográfica Virtual BHV. A BHV é um software

desenvolvido para nossas oficinas. A função desse recurso pedagógico é trabalhar o

saneamento de forma integrada dentro de uma bacia hidrográfica.

Definam três objetivos para a implantação de um projeto que combata as perdas.

Esquematizem um plano de ação para a redução das perdas reais em Ararajuba.

Esquematizem um plano de ação para a redução de perdas aparentes em Ararajuba.


Perdas reais: compreendem os volumes decorrentes de vazamentos e extravasamentos nas unidades do sistema, desde a captação até a distribuição, mais os volumes utiliza-dos de forma inadequada na operação de tais unidades (ex.: descarga para limpeza de redes de distribuição e lavagem de filtros nas estações de tratamento de água);

Perdas aparentes: compreendem os volumes decorrentes do uso por ligações clan-destinas mais os volumes não contabilizados devido a hidrômetros parados ou com submedição, fraudes em hidrômetros, erros de leitura e outros similares.


Quais as dificuldades enfrentadas durante a implantação de um programa de gerenciamento de perdas de água e energia na pres-tadora de serviço de saneamento onde você trabalha?

Relatem dificuldades já vencidas, nas prestadoras que já gerenciam perdas, ou as dificuldades que possivelmente serão enfrentadas, nas prestadoras que ainda não implantaram programa de gerenciamento de perdas.

Que cuidados devem ser tomados para o sucesso de um plano de ação de combate a perdas de água e uso eficiente de energia?



A água, essencial ao surgimento e à manutenção da vida em nosso planeta, é indispensável para o desenvolvimento das diversas ativi-dades humanas, e apresenta, por essa razão, valores econômicos, culturais e sociais. Além de dar suporte à vida, a água pode ser utilizada para o transporte de pessoas e mercadorias, geração de energia elétrica, produção e processamento de alimentos, diversos processos industriais, recreação e paisagismo, entre outros.

As perdas de água têm relação direta com o consumo de energia, pois é necessário aproximadamente 0,6 kWh para produzir 1m³ de água potável. Isso mostra que a eficiência hidráulica e a eficiência energética são fundamentais para o bom gerenciamento dos sistemas de abastecimento de água.

Eficiência energética e

saneamento ambiental

O Watt-hora (Wh) é a unidade normalmente utilizada para medição de energia elétrica.

O metro cúbico (m³) é a unidade utilizada para medição de volume. Em 1m³ cabem 1000 Litros de água.

Você sabia que... ... a unidade do watt recebeu o nome de James Watt por suas contribuições para o desenvolvimento do motor a vapor, e foi adaptada pelo segundo congresso da associação britânica para o avanço da ciência em 1889?

... o aparelho de som gasta 1 kWh em 6 horas e 40 minutos, enquanto um banho no chuveiro elétrico na posição INVERNO gasta 1 kWh em 6 minutos? (http://www.rjnet.com.br/peqeconomia.php).

OBJETIVOS:

- Identificar a

relação que existe

entre as perdas de

água e o consumo

de energia.

- Relembrar como

a água e os recur-

sos energéticos

são utilizados em

nosso planeta.

- Discutir a

problemática das

perdas de água e

de energia elétrica

em sistemas de

abastecimento de

água.

- Comentar a

importância do

conhecimento

da demanda

e dos tipos de

usuários para o

gerenciamento

dos sistemas de

abastecimento de

água.

- Identificar os

tipos de perdas

em um sistema de

abastecimento de

água.


Bacia hidrográfica é uma área natural cujos limites são definidos pelos pontos mais altos do relevo. Esses pontos são chama-dos de divisores de água ou espigões dos montes ou montanhas.

Dentro da bacia, a água da chuva é drenada superficialmente por um curso de água principal até sua saída, no local mais baixo do relevo. Esse local é chamado foz do curso de água.


A seguir, são apresentados alguns fatores que proporcionam a escas-sez de água em uma determinada região:

∙ falta de manutenção e controle dos sistemas de abastecimento de água;

∙ desperdício; ∙ clima; ∙ poluição; ∙ falta de planejamento na utilização dos recursos hídricos.

Determinem, dentre os fatores apresentados, quais apresentam maior relevância. Listem que medidas devem ser adotadas para evitar a escassez de água em uma bacia hidrográfica.

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Agora, será feita uma exposição oral sobre o panorama energético brasileiro e os desafios

da eficiência hidráulica e energética para o saneamento ambiental. Procure participar da

exposição: relate suas experiências, faça perguntas, tire dúvidas e procure identificar o

que completa as respostas do exercício que acabamos de resolver.

Desafios da eficiência hidráulica e energética para o sanea-mento ambiental

As elevadas perdas de água tornaram-se um dos maiores problemas dos sistemas de abas-tecimento de água brasileiros. Contribuem para tal situação, entre outros motivos, a baixa capacidade institucional e de gestão dos sistemas; a pouca disponibilidade de recursos para investimentos, sobretudo em ações de desenvolvimento tecnológico na rede de distribuição e na operação dos sistemas; a cultura do aumento da oferta e do consumo individual, sem preocupações com a conservação e o uso racional; e as decisões pragmáticas de amplia-ção da carga hidráulica e extensão das redes até áreas mais periféricas dos sistemas, para atendimento aos novos usuários, sem os devidos estudos de engenharia.

Dados de 2005 do SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento) indicam que o Brasil perde 44,81% da água distribuída em relação à água captada.

As perdas de água nesses sistemas são correspondentes aos volumes não contabilizados, incluindo as perdas físicas, que representam a parcela não consumida, e as perdas não

físicas, que correspondem à água consumida e não registrada.

Perdas físicas originam-se de vazamentos no sistema, desde a captação até o ponto de utilização;

Perdas não físicas originam-se de ligações irregulares ou não cadastradas.

Segundo a Eletrobrás/Procel, mais de 2% do consumo total de energia elétrica do Brasil deve-se aos prestadores de serviços de saneamento em todo o país. Esse consumo engloba os diversos usos nos processos de abastecimento de água e esgotamento sanitário, com destaque para os conjuntos motobomba, que são responsáveis por 90% do consumo nessas instalações. As despesas com energia elétrica atingem, em média, 12,2% do gasto total das prestadoras dos serviços de abastecimento de água e de esgotamento sanitário.


Você conhece a Eletrobrás e o Procel?

A criação das Centrais Elétricas Brasileiras (Eletrobrás) foi proposta em 1954, pelo presi-

dente Getúlio Vargas. O projeto enfrentou grande oposição e só foi aprovado após sete

anos de tramitação no Congresso Nacional. A instalação da empresa ocorreu, oficialmen-

te, no dia 11 de junho de 1962.

O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL foi criado em 1985

pelos Ministérios de Minas e Energia e da Indústria e Comércio, e gerido por uma Secreta-

ria Executiva subordinada à Eletrobrás. Em 1991, o Procel foi transformado em Programa

de Governo, tendo abrangência e responsabilidade ampliadas.

A missão do Procel é promover a eficiência energética, contribuindo para a melhoria da quali-

dade de vida da população e eficiência dos bens e serviços, reduzindo os impactos ambientais.

Para saber mais, acesse: http://www.eletrobras.com

Tornar os usos de água e energia elétrica em sistemas de abastecimento eficientes é neces-sidade e um desafio. E o sucesso de qualquer programa de redução de perdas de água e energia depende de um sistema de gestão permanente e eficaz que compreenda ações de base operacional, institucional, educacional e legal. Esses programas, além da redução de perdas de água e redução do consumo de energia elétrica, devem visar também aos seguin-tes objetivos:

∙ reduzir os custos de produção; ∙ reduzir as despesas com energia elétrica; ∙ agilizar a realização dos investimentos necessários; ∙ satisfazer os usuários; ∙ promover a sustentabilidade do sistema; ∙ ampliar o acesso aos serviços de saneamento.

É importante, no entanto, que, no controle das perdas, sejam considerados os aspectos econômicos, ecológicos e de segurança envolvidos.

Para discutir

O que você considera de fundamental importância para que um programa de combate às perdas seja eficiente? Exponha as suas idéias para que possamos discuti-las.



Vimos que os serviços de saneamento ambiental são responsáveis por boa parte da água e energia elétrica desperdiçadas. Além dos benefícios econômicos de conter o desperdício, não podemos esquecer que os recursos naturais são finitos. Nosso próximo assunto discutirá a importância de preservarmos nossos recursos naturais.

A água no Planeta

A água que nós captamos, tratamos e distribuímos aos usuários dos serviços de saneamento é um elemento indispensável para a vida, para a qualidade de vida e um insumo necessário para todas as atividades produtivas, estando o desenvolvimento das civilizações associado a sua disponibilidade como recurso estratégico para o desenvolvimento de diversas atividades, como abastecimento humano, agricultura, pecuária, lazer, pesca, geração de energia elétrica, etc. Ela encontra-se disponível sob várias formas na natureza e cobre cerca de 70% da superfície da Terra.

A figura a seguir mostra a distribuição das águas e a porcentagem de água salgada e doce.

Distribuição da água na Terra

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No Brasil, o problema com a água não diz respeito à sua quantidade, mas sim à sua distribuição e à poluição hídrica que está inutilizando as águas dos rios e lagos para o consumo humano.

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Volume de água em circulação na Terra (km³/ano)

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Considera-se que a quantidade de água na Terra tenha permanecido aproximadamente constante durante os últimos 500 milhões de anos. Essas águas circulam no planeta através do ciclo hidrológico.

Po = precipitação nos oceanos;Eo = evaporação dos oceanos;Pc = precipitação nos continentes;Ec = evaporação dos continentes;Rr = descarga total dos rios;Rs = contribuição dos fluxos subterrâneos às descargas dos rios.

Para discutir

De que forma a água doce pode ser encontrada em nosso planeta? Que fatores podem contribuir para uma possível escassez de água doce? Vamos expor as nossas idéias para que possamos fazer uma reflexão sobre o assunto.

Antes de continuarmos a nossa oficina, utilizaremos a BHV para simularmos o processo do ciclo hidrológico.

A oferta da água ocorre de forma heterogênea no meio ambiente, variando quanto à quali-dade e quantidade. Sua crescente demanda e a diversidade de seus usos tem provocado a escassez. Em certas ocasiões, esta escassez causa estagnação econômica e conflitos mundiais.



De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), dos mais de seis bilhões de habi-tantes do planeta, pelo menos 1,3 bilhão não dispõe de água potável. Essa população se concentra nos países pobres e em desenvolvimento. Em 1986, a água insalubre causava a morte de 27 mil pessoas, diariamente, no mundo.

No Brasil, devido à quantidade de recursos hídricos disponíveis, entre eles as bacias hidrográ-ficas do Rio Amazonas, dos Rios Tocantins/Araguaia, do Rio São Francisco, dos Rios Paraná/Paraguai e do Rio Uruguai, aliados aos indicadores de disponibilidades hídricas, costuma-se alimentar a ilusão de que as medidas destinadas a racionalizar o uso da água não merecem ser tratadas como prioridades. O maior consumo de água no país ocorre na agricultura, atingindo aproximadamente 60% do total, e as técnicas adotadas são pouco eficientes e implicam grandes desperdícios, mesmo nas regiões semiáridas do Nordeste (ABRÃO e SCHIO, 2000).

Outra questão que merece a nossa atenção é a poluição dos cursos d’água, que se constitui em um sério problema ambiental e em uma ameaça à saúde humana, além de promover a inviabilização do uso da água para diversas finalidades.

Atividade

Agora que sabemos que a poluição está relacionada com a escassez de água, vamos discutir com os nossos colegas quais são as formas de poluição hídrica. Veremos que, com pequenos gestos, poderíamos evitar algumas delas.

Liste algumas atividades já realizadas ou que podem ser inseridas para combater a escassez e o desperdício de água no seu local de trabalho. Depois, iremos discuti-las com os outros participantes.


A seguir, são apresentadas algumas causas e medidas para o comba-te à escassez de água. No quadro seguinte, faça a associação das alternativas apresentadas com as colunas do quadro.

1. Tratamento de esgotos; 2. Crescimento da população e rápida urbanização; 3. Aumento da poluição e da contaminação das águas; 4. Interação contínua entre setores públicos e consumidores e a

educação ambiental; 5. Degradação do solo, aumentando a erosão e a sedimentação de

rios, lagos e represas; 6. Diversificação dos usos da água; 7. Uso ineficiente em irrigação de culturas agrícolas; 8. Contaminação de águas subterrâneas; 9. Desperdício e perdas de água em sistemas de abastecimento; 10. Boas práticas agrícolas, como controle de erosão, diminuição

do uso de pesticidas e herbicidas, uso racional de fertilizantes; 11. Economia no consumo da água; 12. Recomposição de matas ciliares.

Causas da escassez Técnicas de combate à escassez

Tais ações só surtirão efeito na medida em que a sociedade se engajar no processo, sendo imprescindível a intensificação das ações em educação ambiental para transformar os dados em informações, propiciar a reflexão e, mais ainda, a mudança de postura frente à demanda dos recursos hídricos. Usos da água

Além de dar suporte à vida, a água pode ser utilizada para o transporte de pessoas e merca-dorias, para a geração de energia elétrica, na produção e no processamento de alimentos, em processos industriais diversos, na recreação e no paisagismo. No entanto, a água pode assi-milar poluentes – essa é, talvez, uma das aplicações menos nobres desse recurso tão essencial.



Podemos identificar os seguintes usos para a água:

∙ consumo humano; ∙ uso industrial; ∙ irrigação; ∙ geração de energia; ∙ transporte; ∙ aquicultura; ∙ preservação da fauna e da flora; ∙ paisagismo; ∙ assimilação e transporte de efluentes.

Usos da água

Desperdício

Distribuição do consumo de água por atividade no Brasil

Fonte

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De acordo com cada tipo de uso, a água deve apresentar características físicas, químicas e biológicas que garantam a segurança dos usuários, a qualidade do produto final e a inte-gridade dos componentes com os quais entrará em contato.

Fonte: ANA (2002).

A demanda de água é influenciada pelo desenvolvimento de cada região. É importante

observar que cada atividade gera efluentes líquidos que atingem os corpos d’água direta

ou indiretamente, podendo comprometer sua qualidade e, assim, restringir seu uso como

fonte de abastecimento.

A escassez de água atinge muitas regiões do planeta e, atualmen-te, um terço da população mundial habita áreas com carência de água; 1,3 bilhões de pessoas não tem acesso à água potável e 2 bilhões não têm acesso ao esgotamento sanitário. Estima-se que, em 2025, dois terços da população humana estarão vivendo em áreas com pouca água, o que afetará o crescimento, a economia local e regional e a saúde da população.


Para ler e discutir

Segundo a estimativa de população do IBGE, em 2004, mais de 43 milhões de pessoas moravam nas capitais brasileiras e no Distrito Federal, o que equivale a quase um quarto da população total do país. Para abastecer essa população, a produção de água era de, aproximadamente, 13,4 bilhões de litros de água por dia (equivalentes a 13,4 milhões de caixas d’água).

Em 2004, seis das 27 capitais brasileiras atendiam à totalidade de sua população em termos de abastecimento de água. A média de cobertura nas capitais era de 90%, considerando a população rural e urbana residente nas capitais brasileiras e no Distrito Federal. As cidades de Porto Velho, Rio Branco e Macapá apresentavam as menores coberturas de abaste-cimento de água, respectivamente, 30,6%, 56,2% e 58,5% da população.

Para você, que fatores são condicionantes para a desigualdade na cobertura de abastecimento de água nas regiões brasileiras?

Discutimos o uso da água e a importância de utilizarmos esse recurso, assim como os demais recursos naturais, de forma racional, buscando um crescimento sustentável.

É importante lembrar que a água pode provocar alterações na saúde, caso não esteja adequa-da ao consumo humano, podendo ocorrer intoxicação se a água utilizada contiver algum produto tóxico, por exemplo, o arsênico.

Para evitar os males que podem ser veiculados pela água destinada ao consumo, é necessário que ela seja sempre convenientemente tratada.



Saneamento é o conjunto de medidas que visam a preservar ou modificar as condições do ambiente com a finalidade de prevenir doenças e promover a saúde.

A oferta do saneamento associa sistemas constituídos por uma infra-estrutura física e uma estrutura educacional, legal e institucional, que abrange os seguintes serviços:

∙ abastecimento de água às populações, com a qualidade compatível com a proteção de sua saúde e em quantidade suficiente para a garantia de condições básicas de conforto;

∙ coleta, tratamento e disposição ambientalmente adequada e sanitariamente segura de águas residuárias (esgotos sanitários, resíduos líquidos industriais e agrícolas);

∙ acondicionamento, coleta, transporte e/ou destino final dos resíduos sólidos (incluindo os rejeitos provenientes das atividades doméstica, comercial e de serviços, industrial e pública);

∙ coleta de águas pluviais e controle de empoçamentos e inundações; ∙ controle de vetores de doenças transmissíveis (insetos, roedores, moluscos, etc.).

Antes de continuarmos a oficina, vamos pensar um pouco sobre as conseqüências da degra-dação ambiental para a saúde das pessoas.

Que doenças relacionadas com a falta de saneamento você conhe-ce? Vamos relacioná-las no quadro a seguir e, depois, conferir as respostas com os colegas e o instrutor.

Doenças de veiculação hídrica

Doenças causadas por falta de higiene

Doenças causadas por falta de saneamento


A seguir, falaremos um pouco sobre a utilização de recursos naturais na obtenção de energia elétrica.

Energia elétrica

A energia é o grande motor do sistema Terra. Os seres humanos aprenderam, ao longo dos séculos, a utilizar diversas formas de energia que são encontradas na Terra, sendo este um fator de extrema importância no desenvolvimento da civilização. Os recursos energéticos utilizados, atualmente, pelas nações industrializadas são os combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo e gás natural), hidroeletricidade, energia nuclear e outras formas de energia menos difundidas, como geotérmica, solar, eólica, proveniente da biomassa, de marés e, mais recentemente, de ondas.

Por isso, a gestão dos recursos naturais é importante para o desenvolvimento sustentável, ou seja, garantir que esse desenvolvimento atenda às necessidades humanas do presente sem comprometer a capacidade de as gerações futuras atenderem também às suas necessidades.

Energia

Fonte: h

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A matriz energética brasileira se diferencia da matriz

energética mundial. A principal fonte de geração de

energia elétrica brasileira é a hídrica. Um aspecto dessa

característica do sistema elétrico nacional é capacidade

de armazenamento dos reservatórios das usinas hidroe-

létricas e também do risco hidrológico associado, pois,

apesar de ter capacidade instalada, o sistema fica à

mercê dessa capacidade, que pode conduzir a crises de

abastecimento, como aconteceu em 2001.

Fonte: http://farm1.static.flickr.com/152/375850445_9171f91fb3_b.jpg



Após a crise de energia elétrica de 2001, percebemos um avanço no desenvolvimento de políticas energéticas, com planejamento e execução bem-intencionados, de modo a utilizar o mais racionalmente possível o potencial energético do país.

Agora, nos dividiremos em três grandes grupos para discutirmos as seguintes situações:

∙ Um grupo será responsável por levantar os pontos negativos da matriz energética do Brasil;

∙ Outro grupo será responsável por levantar os pontos positivos da matriz energética do Brasil;

∙ O terceiro grupo observará a discussão e fará propostas, baseado nos pontos levantados pelos outros grupos, de maneira que se tenha uma matriz energética sustentável.

O uso eficiente da energia elétrica já é uma preocupação

nos setores industrial e comercial, pois, na maioria dos

casos, representa grande redução de custos. Apesar de

gerar também significativa economia doméstica, o há-

bito de economizar energia não é comumente adotado

pelas pessoas em suas residências.

Fonte: h

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Conversamos sobre a importância do uso da água e de energia de forma eficiente para a preservação dos nossos recursos naturais. Comentamos, também, que as ações para evitar o desperdício geram benefícios econômicos tanto para empresas quanto para as pessoas. Vamos discutir, agora, as perdas de água e energia elétrica em sistemas de abastecimento de água.

Perdas de água e energia elétrica em sistemas de abastecimento de água

Agora, será feita uma exposição oral sobre a questão de perdas de água e energia dentro do

sistema de abastecimento de água. Procure participar da exposição: relate suas experiências,

faça perguntas, tire dúvidas e procure identificar o que completa as respostas do exercício

que você acabou de resolver.


Para discutir

As elevadas perdas de água tornaram-se um dos maiores proble-mas dos sistemas de abastecimento de água brasileiro. Quais são os motivos de elevadas perdas nos sistemas de abastecimento de água?

Como vocês podem contribuir para a identificação e o controle das perdas de água e energia na empresa em que trabalham?

Vocês sabem qual o gasto médio mensal, da prestadora de serviço de abastecimento de água do local em que você trabalha, com energia elétrica?

Além dos benefícios econômicos, economizar energia elétrica traz benefícios para o meio ambiente. Quais são esses benefícios?

Combater e controlar a perda de água são, sempre, questões fundamentais. Em cenários em que há, por exemplo, escassez de água, conflitos devidos a seu uso ou elevados volu-mes de água não faturados, é ainda mais importante um ambiente de regulação, em que os indicadores que retratam as perdas de água estejam entre os mais valorizados para a avaliação de desempenho.



Identificar e quantificar as perdas constitui-se em ferramenta essencial e indispensável

para a implantação de ações de combate.

Assim como as perdas de água, a ineficiência na utilização da energia elétrica é um grande problema dos sistemas de abastecimento de água brasileiros.

No setor de Saneamento Ambiental, os conjuntos motobomba representam 90% do consumo total de energia elétrica dos prestadores de serviços, sendo a energia elétrica, para a maioria destes, o segundo item das despesas, visto que o primeiro é, normal-mente, despesas com pessoal. Em 2004, os sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário consumiram perto de 9,7 bilhões de kWh ou cerca de 3% do consumo total do Brasil (PROCEL, 2006).

Poluição é uma alteração ecológica, ou seja, uma alteração na relação entre os seres vivos, provocada pelo ser humano, que prejudica, direta ou indiretamente, nossa vida ou nosso bem-estar, como danos aos recursos naturais, por exemplo, à água e ao solo, e impedimentos a atividades econômicas, como à pesca e à agricultura.

Contaminação é a presença, num ambiente, de seres patogênicos que provocam doen-ças, ou de substâncias em concentração nociva ao ser humano. Se essas substâncias não alterarem as relações ecológicas ali existentes ao longo do tempo, essa contaminação será uma forma de poluição.

Parte do gasto com energia elétrica poderia ser investida, por exemplo, em melhorias do siste-ma ou redução do custo da água tratada pago por nós, usuários do serviço de abastecimento. A água pode ser utilizada para diversos fins, entre eles a geração de energia elétrica. A seguir, discutiremos o consumo e a demanda de água e energia elétrica no Brasil.

Consumo e demanda de água e energia no Brasil

A grande variação na disponibilidade hídrica das regiões brasileiras deve-se à influência das condições climáticas e da intensidade de ocupação do solo em cada local. É importante lembrar que a quantidade de água existente em uma região é constante, mas não a popu-lação, que normalmente tem crescido. Outros agravantes para essa condição são a poluição e a contaminação das águas, que também têm aumentado ao longo dos anos.


Metabolismo é o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. Essas reações permitem que uma célula ou um siste-ma transforme os alimentos em energia, que será utilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, cresçam, movimentem-se, etc.

A ocupação desordenada do solo e o seu uso inadequado são fatores que podem ocasionar a escassez de água disponível para o consumo humano. Se a bacia hidrográfica for utilizada desordenadamente para a construção de casas, implantação de indústrias, plantações, então a água receberá outras substâncias, diferentes daquelas que fazem parte dos seus ciclos naturais. Por exemplo: o esgoto das casas, os resíduos sólidos urbanos (lixo), os resíduos tóxicos das indústrias e as substâncias químicas aplicadas nas plantações.

Veja na Bacia Hidrográfica Virtual os jogos sobre uso e ocupação do solo!

Demanda de água

Como comentamos no início desta unidade, a água pode ser utilizada para várias atividades humanas e, de acordo com cada tipo de uso, a água deve apresentar características físicas, químicas e biológicas que garantam a segurança dos usuários. Muitas vezes, a água pode ter vários usos e, nesses casos, pode haver conflitos entre diversos segmentos da sociedade.

A água para consumo humano deve ser priorizada, pois ela é essencial em todas as atividades metabólicas do ser humano, no preparo de alimentos, na higiene pessoal e na limpeza de roupas e utensílios domésticos, por exemplo. Essa água deve estar dentro de padrões de potabilidade que estão definidas na Portaria n.º 518, de 25 de março de 2004, do Ministério da Saúde. Em média, cada indivíduo necessita de 2,5 litros de água por dia para satisfazer as suas necessidades vitais.



Para Saber mais...

CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente: http://www.mma.gov.br/conama

Ministério da Saúde – Portaria n.°518: http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/portaria_518_2004.pdf

Política Nacional de Recursos Hídricos - Lei 9.433 de 08/01/1997: http://www.lei.adv.br/9433-97.htm

Crimes Ambientais – Lei 9.605, de 12/02/1998: http://br.geocities.com/ambientche/lei_9605.htm

Para o planejamento e o gerenciamento de sistemas de abastecimento de água, a previsão do consumo de água é um dos fatores de fundamental importância. A operação dos sistemas e as suas ampliações e/ou melhorias estão diretamente relacionadas à demanda de água, como veremos a seguir.

Consumo de água em sistemas de abastecimento

Um sistema de abastecimento de água é uma solução coletiva para atender à necessidade das pessoas de dispor de água potável para satisfazer suas necessidades. A previsão do consumo de água é um dos fatores de fundamental importância para o planejamento e gerenciamento de sistemas de abastecimento de água.

Os usuários dos serviços de abastecimento de água são classificados em quatro categorias de consumo pelas prestadoras de serviços de saneamento:

∙ Doméstico: utilização residencial, tanto na área interna como na área externa da habitação (lavagem de roupa, utensílios e limpeza em geral);

∙ Comercial: utilização em padarias, bares, restaurantes clubes, lanchonetes, etc.; ∙ Industrial: o uso da água em uma instalação industrial pode ser classificado em cinco categorias – uso humano, uso doméstico, água incorporada ao produto, água utilizada no processo de produção e água perdida ou para usos não rotineiros. De modo semelhante ao uso comercial, o consumo de água para uso industrial deve ser estabelecido caso a caso.

∙ Público: parcela de água utilizada na irrigação de parques e jardins, lavagem de ruas e passeios, edifícios e sanitários de uso público, fontes ornamentais, piscinas públicas, etc.


A divisão dos usuários nessas categorias baseia-se no fato de que essas categorias são claramente identificáveis e também na necessidade de estabelecimento de políticas tarifárias e de cobranças diferenciadas. A categoria de economias residenciais (uso doméstico) é a mais homogênea, apresentando uma variabilidade de consumo relativamente pequena, quando comparada à variabilidade das outras categorias. As categorias comercial e industrial são mais heterogêneas.

Geralmente, elevações no preço da água podem acarretar diminuição no consumo, o que

não pode inibir seu consumo além de um limite correspondente ao essencial.

Produção e consumo de energia elétrica no Brasil

As matrizes energéticas são fundamentais para as atividades desenvolvidas pelas sociedades contemporâneas.

A matriz energética brasileira, em 2005, foi equivalente a 218,6x10³ toneladas de petróleo, sendo 47,7% provenientes de fontes renováveis (hidroeletricidade e biomassa). A energia proveniente da biomassa consistiu de lenha (13,1%), cana-de-açúcar (13,9%) e outras biomassas (2,7%). A seguir, estão as fontes de produção de energia elétrica em porcentagem, em 2005.

Produção de energia elétrica no Brasil (2005)

Fonte Porcentagem (%)

Hidráulica 85,4

Gás natural 4,1

Biomassa 3,9

Petróleo e derivados 2,8

Nuclear 2,2

Carvão 1,6Fonte: Rondeau (2006).



Para discutir

Agora que já sabemos de onde vem a energia elétrica utilizada na matriz energética do Brasil, vamos relacionar as seguintes fontes com suas respectivas características.

Vantagem competitiva do país, recurso renovável.

Potencial expressivo para geração de energia elétrica, recurso renovável.

Importantes reservas minerais.

Sexta maior reserva de urânio do planeta, alto potencial na geração de energia elétrica.

Reservas de 306 bilhões de m³, produção de 48 milhões de m³/dia (2005), 50% do mercado deste produto são atendidos com produção nacional (2005).

Fonte para a geração

de energia elétrica: 1. Carvão mineral 2. Gás 3. Hídrica 4. Biomassa 5. Nuclear

Fizemos as relações entre as fontes de geração de energia elétrica e suas características. Agora, vamos expor oralmente quais são os principais problemas causados pela utilização de cada uma dessas fontes.

As fontes alternativas de energia vêm, através dos tempos, ganhando mais força em seu desenvolvimento e em sua aplicação. Porém, a utilização dessas fontes gera uma grande degradação ambiental, que é incontestável do ponto de vista social, econômico e humano. A seguir, discutiremos a importância da conservação de água e energia.


Conservação de água e energia

Conservação de água

Para discutir

A conservação de água pode ser definida como as práticas, técnicas e tecnologias que propiciam a melhoria da eficiência do uso da água.

Liste cinco conseqüências positivas da conservação de água.

Então, por que controlar as perdas de água?

Com o controle das perdas, melhora o desempenho econômico do prestador do serviço de abastecimento de água. As conseqüências são tarifas mais baixas para os usuários; poster-gação de novos investimentos na ampliação dos sistemas de produção, adução e reservação de água, além de melhoria do desempenho gerencial e operacional, especialmente na geração de energia elétrica.

Ampliar a eficiência do uso da água representa, de forma direta, aumento da disponibili-

dade para os demais usuários, flexibilizando os suprimentos existentes para outros fins,

bem como atendendo ao crescimento populacional, à implantação de novas indústrias e

à preservação e conservação do meio ambiente.

Um programa de conservação de água é composto por um conjunto de ações e, para a sua viabilidade, é fundamental a participação de todos, incluindo a alta direção da empresa, a qual deverá estar comprometida com o programa, direcionando e apoiando a implementação das ações necessárias.



Liste cinco ações para o sucesso de um programa de conservação de água.

Conservar água significa atuar de maneira sistemática na demanda e na oferta de água.

A manutenção dos resultados obtidos com o programa de conservação depende de um sistema de gestão permanente e eficaz que compreenda ações de base operacional, insti-tucional, educacional e legal. O sistema de gestão atua principalmente sobre duas áreas:

Técnica: engloba as ações de avaliação, medições, aplicações de tecnologias e procedimentos para o uso da água; Humana: envolve comportamento e expectativas sobre o uso da água e proce-dimentos para realização de atividades usuárias.

Essas áreas necessitam de atualização constante para que seja possível reconhecer os progressos obtidos e o cumprimento de metas, bem como o planejamento das ações futuras dentro de um plano de melhoria contínua.

Nosso próximo assunto abordará a conservação de energia elétrica. Fique atento ao que será

falado e procure participar da exposição: relate suas experiências, faça perguntas, tire dúvidas

e procure identificar o que completa as respostas do exercício que você acabou de resolver.

Conservação de Energia

A conservação de energia é um conceito abrangente que engloba todas as ações que são desenvolvidas para reduzir o consumo de energia. Interessa-nos discutir a conservação de energia que não cause prejuízo à qualidade de vida. Você sabe a que medida para conser-vação de energia estamos nos referindo? Acertou se pensou no combate ao desperdício! O combate ao desperdício, do qual estamos falando desde o início da oficina, permite a redução dos investimentos no setor elétrico, sem comprometer o fornecimento de energia e a qualidade de vida da população.


Para conservar a energia elétrica há dois caminhos: Vertente humana: o cidadão recebe informações compatíveis, que o auxiliam a se inserir no contexto da nova situação, induzindo-o à mudança de hábitos, atitudes e futura mudança de comportamento. Vertente tecnológica: através de treinamento específico, o técnico é inserido nas questões da eficiência energética, entrosando-se com novas tecnologias, tanto de equipamentos como de processos, o que reduz significativamente o consumo de energia de uma instalação, sem comprometer o produto final.

Agora que já nos inteiramos da importância da água e dos recursos energéticos para nós, seres humanos, e também da importância de utilizar racionalmente nossos recursos naturais, é hora de identificar e esclarecer melhor a importância das perdas de água e energia no seu trabalho. Vamos falar, especificamente, das perdas nos sistemas de abastecimento de água.

Importância e origem das perdas de água e energia nos sis-temas de abastecimento de água

A concepção dos sistemas de abastecimento de água varia em função do porte da cidade, sua topografia e posição em relação aos mananciais, etc. Com o aumento da demanda de água, torna-se cada vez mais urgente a otimização desses sistemas, particularmente em seu projeto, sua operação e manutenção. Medidas preventivas de controle de perdas nas fases de projeto e construção do sistema envolvem a necessidade de passos iniciais de organização anteriores à operação.


No sistema de abastecimento de água em que você atua que tipos de perdas podem ser identificados? Quais as origens dessas perdas?



Quais métodos vocês utilizam para a avaliação de perdas?

Agora, será feita uma exposição oral sobre a origem das perdas de água e energia em sistemas de abastecimento de água. Procure participar da exposição: relate suas experiências, faça perguntas, tire dúvidas e procure identificar o que completa as respostas do exercício que você acabou de resolver.

Para falar das perdas em um sistema de abastecimento de água, vamos relembrar as partes que constituem esse sistema.

Sistemas de abastecimento de água

De um modo geral, os sistemas convencionais de abastecimento de água são constituídos das seguintes partes:

∙ manancial; ∙ captação; ∙ estação elevatória; ∙ adutora; ∙ estação de tratamento de água; ∙ reservatório; ∙ rede de distribuição.

Sistema de Abastecimento de água com captação superfi cial e subterrânea

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Fonte: Z

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Em alguns sistemas, há necessidade da utilização de estações elevatórias para que a água bruta do manancial possa ser transportada até a estação de tratamento, onde é tratada e, posteriormente, distribuída à população.

Há uma relação direta entre as perdas e o consumo de energia: aumentando as perdas de

água, aumenta-se o consumo de energia elétrica.

Perdas de água em sistemas de abastecimento de água

A perda de água é considerada um dos principais indicadores de desempenho operacional das prestadoras de serviços de saneamento em todo o mundo. As perdas ocorrem em todos os componentes de um sistema de abastecimento de água, desde a captação até a distribuição; entretanto, a magnitude dessas perdas depende de cada componente.

As perdas podem ser avaliadas pela diferença de volume de entrada e de saída de um componente do sistema de abastecimento. O caso mais comum é a determinação de perdas a partir da estação de tratamento de água (ETA). Nesse caso, mede-se o volume que sai da ETA em um determinado período, comparando-o com a soma de todos os volumes medidos (ou estimados) na rede de distribuição de água, no período considerado.

Defi nição de perdas

Considere: VP = volume de água que entra no sistema; Vm = volume micromedido;u = usos operacionais, emergenciais e sociais.




A vazão de captação de uma estação de tratamento de água de uma cidade é de 150 L/s. Após o tratamento da água, foi verificado que apenas 147L/s são disponibilizados para a população, dos quais, devido a problemas de manutenção, 17L/s são perdidos até a rede de distribuição. A empresa responsável verificou, durante a medição, que, do total produzido, apenas 110 L/s eram realmente consumidos pelos habitantes. Calcule qual o percentual de perda durante uma hora: na estação de tratamento, na adutora e dentro da cidade.

Como já citamos neste guia, em um sistema de abastecimento de água podem ser identificados dois tipos de perdas:

Perda real ou perda física: corresponde ao volume de água produzido que não chega ao usuário final devido à ocorrência de vazamentos nas adutoras, redes de distribuição e reservatórios, bem como de extravasamentos em reservatórios.Perda aparente ou perda não física: corresponde ao volume de água consu-mido, porém não contabilizado pela prestadora de serviços de saneamento, decorrente de erros de medição, fraudes, ligações clandestinas e falhas do cadastro comercial.

Existem dois métodos para a avaliação de perdas: Balanço de águas: consiste em avaliar as perdas pelo volume que entra no siste-ma menos o volume de água consumido, de modo que, neste método, as perdas calculadas são as perdas totais resultantes das várias partes da infraestrutura. Pesquisa em campo: as perdas são determinadas através de pesquisas, testes e inspeções em campo de cada componente de perda real ou aparente. Com a somatória das parcelas de volumes perdidos, calcula-se o volume total de perdas.


Vamos discutir como as ações listadas a seguir atuam no combate às perdas. Procure parti-cipar da discussão expondo experiências vividas no seu dia-a-dia, em que alguma das ações mencionadas ajudaram ou ajudam na redução de perdas.

∙ Mudanças de comportamento; ∙ Busca de soluções alternativas; ∙ Treinamento e capacitação da mão-de-obra; ∙ Macro e micromedição; ∙ Medição e controle dos consumos autorizados e não faturados; ∙ Setorização da rede e controle de pressão.

Indicadores de perdas

Para quantificar as perdas reais e aparentes, são utilizados os indicadores de perdas. Esses indicadores, além de retratar a situação das perdas, permitem gerenciar a evolução dos volumes perdidos, redirecionar ações de controle e comparar sistemas de abastecimento de água distintos. A seguir são apresentados os principais indicadores de perdas:

Indicador percentual: relaciona o volume total perdido (perdas reais + perdas aparentes) com o volume total produzido ou disponibilizado (volume fornecido) ao sistema, em bases anuais.

Esse indicador pode retratar as perdas do sistema como um todo, ou apenas parte do sistema de abastecimento. A equação a seguir apresenta o indicador para a rede de distribuição de água.

Atividade

O indicador percentual de perdas (IP) de um sistema de abastecimento de água é de 20%. Sabendo-se que o volume de água potável é de 120000 m³, qual será o volume perdido?

Deve-se ressaltar que, apesar de ser o mais utilizado e o mais fácil de ser compreendido, esse indicador imprime uma característica de homogeneidade aos sistemas, que não ocorre na prática, pois fatores chaves principais, com impacto sobre as perdas, são diferentes de sistema para siste-ma, tais como a pressão de operação, a extensão de rede e a quantidade de ligações atendidas.

IP (%) = Volume Perdido

X 100 Volume Produzido



Índice de perdas por ramal: relaciona o volume perdido total anual com o número médio de ramais existente na rede de distribuição de água. Esse indicador é recomendável quan-do a densidade de ramais for superior a 20 ramais/km, valor que ocorre praticamente em todas as áreas urbanas. É comum a apresentação desse indicador rateado em perdas reais e perdas aparentes.

Atividade

No início da nossa oficina, vimos que o índice de perdas de Ararajuba era de 353 L/Lig.dia. Sabendo que Ararajuba tem 50.000 ligações prediais, vamos calcular a volume perdido anual da cidade.

Atividade

No início da nossa oficina, vimos que o índice de perdas de Ararajuba era de 353 L/Lig.dia. Sabendo que Ararajuba tem 50.000 ligações prediais, vamos calcular a volume perdido anual da cidade.

Índice de perdas por extensão de rede: relaciona o volume perdido total anual com o comprimento da rede de distribuição de água existente. Pode ser utilizado em áreas cuja densidade de ramais é inferior a 20 ramais/km, o que geralmente representa subúrbios com características próximas às de ocupação rural. Também pode ser calculado considerando-se as perdas reais e aparentes.

IPL = Volume Perdido Anual

(m3 / Km.dia) Extensão da Rede X 365


Índice infra-estrutura de perdas (adimensional): relação entre o volume perdido total anual e o volume perdido total inevitável anual. Esse é um novo indicador proposto pela IWA, sigla inglesa que se traduz como Associação Internacional da Água, para determinação de perdas reais e aparentes, e permite a comparação entre sistemas distintos. Entretanto, esse indicador não é adequado para setor com menos de 5.000 ligações, pressão menor que 20mca e baixa densidade de ligações (menor que 10 ligações/km).

É muito comum confundirmos pressão com força. A pressão, no entanto, leva em conta não só a força como também a área em que ela atua. Pressão é a força dividida pela área. Considere um reservatório com base de área 1,0 m² e altura de 4,0 m. Seu volume (área x altura) é 4,0 m³. Considerando que o peso específico da água é 1.000 kgf/m³, a força (peso específico x volume) é igual a 4000,0 kgf. Logo, a pressão será 4.000 kgf/m². A unidade mca está relacionada com a altura do líquido, pois a pressão não depende da área, mas somente da altura do reservatório, ou seja, a pressão é proporcional aos METROS DE COLUNA DE ÁGUA (mca).

Origem das perdas de água

Perdas reais

As perdas reais compreendem os vazamentos de água existentes no sistema até o medidor do usuário. A figura a seguir apresenta a classificação dos vazamentos.

Fonte: Tardelli Filho (2

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4).

Classifi cação dos vazamentos



Veja, a seguir, as características dos vazamentos.

Tipo de vazamento Características

Inerente

Vazamento não visível, não detectável, baixas vazões, longa duração

Não visível detectável, vazões moderadas, duração dependente da freqüência da pesquisa de vazamentos

Visível Aflorante, altas vazões, curta duraçãoFonte: Lambert et al. (2000).

Os vazamentos ocorrem em diversas partes do sistema de abastecimento de água, tais como: ∙ nas captações de água; ∙ nas adutoras de água bruta e tratada; ∙ nas estações de tratamento de água; ∙ nas estações elevatórias de água bruta e tratada; ∙ nos reservatórios; ∙ nas redes de distribuição de água; ∙ nos ramais prediais e cavaletes.

Agora que vimos onde os vazamentos podem ocorrer nos sistemas de abastecimento de água, indique quais os locais onde ocorrem mais vazamentos da rede de distribuição do sistema em que você trabalha.

Em função da sua extensão e condições de implantação, as redes de distribuição e os

ramais prediais são as partes do sistema onde ocorrem o maior número de vazamentos e

o maior volume perdido.

Então, dentre as várias causas de vazamentos, as mais importantes são: má qualidade dos materiais utilizados na implantação e manutenção do sistema; má qualidade dos serviços executados; pressões elevadas nas tubulações; oscilações de pressão, ocasionando fraturas ou rupturas em tubulações devido ao deslocamento de blocos de ancoragem, flexão de tubos, entre outros; deterioração das tubulações, causada pela corrosão de tubos metálicos; efeitos do tráfego, podendo ocasionar movimentação do solo e possíveis rupturas em tubulações.

Vazamento

Fonte

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Macromedidor

A boa operação e a manutenção permitem que o sistema de abastecimento atenda satisfato-riamente ao usuário. Por outro lado, caso não seja realizado um trabalho bem feito, os efeitos são preocupantes. Tubulação com problemas de vazamento está propícia às contaminações através de infiltração, na maioria das vezes, por esgotos que são jogados diretamente no solo, colocando em risco a saúde da população.

A má qualidade dos materiais e dos serviços provoca gotejamentos nas juntas dos tubos.

Estes vazamentos, geralmente, são pequenos. No entanto, devido à grande quantidade

dessas juntas e ao longo tempo de duração desses vazamentos indetectáveis, o volume

total torna-se bastante significativo.

Perdas aparentes

As perdas aparentes compreendem as perdas não físicas de água do sistema de abasteci-mento de água. Contabiliza todos os tipos de imprecisões associadas às medições da água produzida e da água consumida, e ainda o consumo não autorizado por furto ou uso ilícito. As perdas aparentes podem ser influenciadas por fatores sociais e culturais, influências políticas, financeiras, institucionais e organizacionais.

As perdas aparentes ocorrem em um sistema de abastecimento de água na gestão comercial ou em fraudes e falhas de cadastro.

As principais causas das perdas aparentes são apresentadas a seguir.

Erros devido aos macromedidores: os macromedidores referem-se ao conjunto de medições de vazão, pressão e nível de reservatório, efetuadas nos sistemas de abastecimento de água, desde a captação no manancial até imediatamente antes do ponto final de entrega para o consumo. Um medidor bem instalado apresenta uma faixa de variação da precisão entre 0,5 e 2%, para mais ou para menos.

Fonte: h

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Para discutir

Relate os principais fatores que geram a imprecisão nos macromedidores.



Erros devido aos micromedidores: os micromedidores referem-se à medição do volume consumido pelos usuários das prestadoras de serviços de saneamento cujo valor será objeto da emissão da conta a ser paga pelo usuário.

Micromedidor

Para discutir

Relate os principais fatores que geram a imprecisão nos micromedidores.

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Erros de estimativa: quando não existe micromedição, os consumos faturáveis são obtidos por estimativa. Nesse processo, pode-se afirmar que as causas básicas de erros são inerentes ao próprio processo de estimativas devido às falhas de cadastro, à aplicação de critérios baseados em analogia com ligações micromedidas, que acompanham as disposições da micromedição, e às falhas nos critérios baseados em características físicas dos domicílios.

Gestão comercial: algumas causas das perdas de água estão relacionadas com o geren-ciamento global dos usuários e as ligações domiciliares, englobando os aspectos físicos e comerciais, como:

∙ confiabilidade da micromedição (aferição e manutenção); ∙ confiabilidade das estimativas de consumo; ∙ estado das ligações ativas ou inativas; ∙ ligações clandestinas.

Fraudes: os consumos clandestinos são caracterizados por alguma atitude fraudulenta, como:

∙ emprego de tubulação lateral ao medidor, onde parte da água passa sem ser medida;

∙ ligação clandestina conectada diretamente na rede distribuidora; ∙ violação de hidrômetros; ∙ ativação de ligações inativas sem permissão da prestadora de serviços de saneamento.


Agora que já sabemos quais são as causas das perdas aparentes, podemos nos cons-

cientizar delas, refletindo sobre uma única questão: Quem paga esta conta? Resposta:

Todos nós!

Pontuamos as origens das perdas. Nosso próximo passo será discutir métodos para avalia-ção das perdas de água.

Métodos para avaliação de perdas de água

Perdas reais Os principais métodos para a avaliação de perdas reais são:

Método de balanço hídrico: Com base nos valores de macromedição e de micromedição, são feitas hipóteses para determinar as perdas aparentes e, por diferença, determinam-se as perdas reais.

Método das vazões mínimas noturnas: através de medições noturnas, determina-se o consumo mínimo, denominado vazão mínima noturna, pois, no momento de sua ocorrência, normalmente entre 3h a 4h, há pouco consumo, e parcela significativa do seu valor refere-se às vazões dos vazamentos. Seus componentes são:

∙ consumo noturno residencial; ∙ consumo noturno não residencial; ∙ consumo noturno excepcional; ∙ perdas noturnas após hidrômetro e ∙ perdas reais na rede de distribuição de água.

O valor dos vazamentos é altamente influenciado pela pressão que, durante a noite, é mais elevada que durante o dia, ocasionando vazamentos maiores naquele período. Para compensar, utiliza-se o fator noite/dia, número dado em horas por dia, que, multiplicado pela vazão dos vazamentos (extraída da vazão mínima noturna), resulta no volume médio diário de vazamentos.

Perdas aparentes

As perdas aparentes podem ser obtidas subtraindo-se as perdas reais do valor da perda total. As principais formas de se obterem as perdas aparentes são:

Método do balanço hídrico: é utilizada a matriz do balanço de água. Neste caso, admite-se que são conhecidas as perdas reais para se obterem as perdas aparentes.



Estudos e pesquisas específicas: a avaliação dos volumes perdidos devido à gestão comer-cial, fraudes e falhas de cadastro baseia-se no histórico do sistema comercial da prestadora de serviço, se as tiver; caso contrário, poderão ser utilizados dados de outras empresas.

Atividade

Baseando-se na “Matriz do Balanço Hídrico”, calcule o valor da água faturada na cidade de Ararajuba, considerando que o volume disponi-bilizado à distribuição é 304.000 m³ e que 36% são registrados como perdas. Sabe-se, ainda, que, 9,5% do volume são não faturados.

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Já vimos que, diminuindo as perdas de água, estaremos combatendo também as perdas de energia elétrica. Entretanto, existem outras formas de diminuir as despesas com energia elétrica em um sistema de abastecimento de água. Esse é o nosso próximo assunto.

Para discutir

O que podemos fazer para reduzir o consumo de energia elétrica em um sistema de abastecimento de água?

Matriz de Balanço Hídrico


Perdas de energia elétrica em sistemas de abastecimento água

Em instalações de sistemas de abastecimento de água com equipamentos eletromecânicos, haverá consumo de energia elétrica. As partes constituintes do sistema de abastecimento, munidas desses equipamentos, são:

Estação elevatória de água bruta: esta instalação geralmente é responsável pelo maior consumo de energia elétrica do sistema de água, pois os mananciais estão distantes da área de consumo; as alturas de recalque são grandes e as bombas recalcam as maiores vazões do sistema.

Atividade para discussão

Você já se perguntou o que pode estar causando esta dificuldade para captação da águas em mananciais, uma vez que estes estão cada vez mais escassos e distantes? Para você, o que poderia ser feito nas outras dimensões do saneamento (resíduos sólidos, esgotamento sanitário e drenagem de águas pluviais) para que essa distância entre os mananciais e os sistemas de captação fosse diminuída?

Estação de tratamento de água (ETA): embora existam diversos equipamentos que consomem energia em uma ETA, seu consumo nessas estações, geralmente, não é tão significativo em comparação com os demais usos em outras instalações.

Estação elevatória de água tratada: é utilizada em centros de reservação para o bombe-amento de água do reservatório enterrado, semi-enterrado ou apoiado para o reservatório elevado. As estações elevatórias também são utilizadas para o reforço de vazão ou de pressão. Discutimos, nesta unidade, a importância do uso racional da água e da energia elétrica. Falamos, também, dos problemas com perdas de água e energia nas prestadoras de serviço de abastecimento de água.

Agora, vamos começar a discutir práticas de combate às perdas de água e energia em siste-mas de abastecimento.



No módulo anterior, discutimos a importância do uso racional da água e da energia elétrica. Falamos, também, dos problemas com perdas de água e energia nas prestadoras de serviço de abastecimento de água.Agora, vamos começar a discutir práticas de combate às perdas de água e energia em sistemas de abastecimento.

Uso eficiente de

energia e água

OBJETIVOS:

- Discutir técnicas

utilizadas para

redução de perdas

de água.

- Comentar ações

empregadas

para a redução

dos gastos com

energia elétrica.


A figura apresentada indica que devem ser adotadas ações para que o “Nível existente de perdas reais” seja reduzido a um “Nível econô-mico” de perdas, e que as ações devem ser melhoradas até que só existam “Perdas reais inevitáveis”.

Na prestadora de serviço de abastecimento de água em que você atua, quais são as principais ações adotadas para o controle de perdas reais?

Ações para o controle de perdas

Fonte: A

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02).


E para o controle de perdas aparentes?

Que ações vocês adotam para economizar energia elétrica no sistema de abastecimento de água?

Qual o índice de hidrometração nos serviços em que você atua?

Agora, será feita uma exposição oral sobre procedimentos técnicos para o combate às

perdas de água e energia. Procure participar da exposição: relate suas experiências, faça

perguntas, tire dúvidas e procure identificar o que completa as respostas do exercício que

você acabou de resolver.



Procedimentos técnicos para o combate às perdas de água

Ações para a redução de perdas reais

As perdas reais podem ser reduzidas por meio de quatro ações principais.

1. Controle de pressão

O controle de pressão é fundamental para a redução de perdas reais em um sistema de abastecimento de água, sendo esse o principal fator que influencia o número e a magnitude dos vazamentos, cuja solução é o zoneamento piezométrico, ou seja, a divisão de um setor de abastecimento em zonas com comportamento homogêneo dos planos de pressão.

Setorização

A setorização de um sistema de abastecimento é definida a partir de um reservatório apoiado ou enterrado abastecendo a zona baixa, e o reservatório elevado abastecendo a zona alta. Dessa forma, ficam estabelecidas as chamadas zonas de pressão, sendo que as pressões dentro da zona oscilam com os níveis de água dos reservatórios.

A setorização é uma das principais formas de controle de pressão. Ela proporciona a divisão da área de abastecimento em áreas menores, denominadas subsetores, através de delimitação natural do sistema, ou por meio do fechamento de válvulas de manobra.

A figura a seguir apresenta um desenho esquemático que mostra a setorização através de reservatório, torre, estações elevatórias e válvula redutora de pressão.

Setorização de um sistema de abastecimento de água

Fonte: Tsu

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Válvula redutora de pressão

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Válvulas redutoras de pressão (VRP)

É um dispositivo mecânico que permite reduzir, automaticamente, uma pressão variável de montante a uma pressão estável de jusante, podendo o seu mecanismo de controle ser mecânico, quando garante uma pressão de jusante preestabelecida, independentemente das condições de vazão e pressão de montante, ou um controle eletrônico, que permite monitorar e controlar as vazões e as pressões, garantindo as condições adequadas de abastecimento ao longo das 24 horas do dia.

A correta escolha do tipo de válvula e do tipo de controle depende de alguns fatores:

∙ tamanho e complexidade do sistema de distribuição; ∙ conseqüências da redução de pressão; ∙ custo de instalação e manutenção; previsão da economia de água; condição mínima de serviço.

A válvula redutora de pressão pode ser configurada para atuar com pressão de saída fixa, ou seja, deverá restringir e manter a pressão a jusante a uma proporção fixa da pressão de montante. Nela pode-se acoplar um controlador eletrônico, combinado com uma adaptação à válvula piloto, de forma a funcionar como VRP com pressão de saída variável, modulada pela vazão ou pelo tempo.

As VRPs, normalmente, são instaladas em um bypass (expressão inglesa que se traduz como desvio) da tubulação principal, guarnecidas por registro de bloqueio a montante e a jusante para as manutenções.

Booster

O booster (palavra do inglês que se traduz como impulsionador) tem sido utilizado para abastecer áreas que não podem ser atendidas pelos reservatórios, devido à insuficiência de pressões. Entretanto, com o uso de inversor de freqüência, o booster é utilizado para controle de pressão, por permitir que se mante-nha constante a pressão de saída, qualquer que seja a vazão de jusante e pressão a montante. A regulagem da pressão de saída do booster é fator importante na operação desse equipamento, pois a perda real aumenta com o aumento da pressão.

Booster: dispositivo para inten-sificar a força eletromotriz com circuito de corrente alternada;

Inversor de freqüência:

equipamento para o controle da velocidade de motores de indução trifásicos, o que gera uma economia de energia sem prejudicar a qualidade final do sistema.



Esquema geral de implantação de booster na rede

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2. Controle ativo de vazamentos

A metodologia mais utilizada para o controle ativo de vazamentos é a pesquisa de vaza-mentos não visíveis, realizada através de métodos acústicos de detecção de vazamentos. Observa-se que o controle ativo se opõe ao controle passivo, que consiste na atividade de reparar os vazamentos apenas quanto se tornam visíveis. O princípio básico da detecção acústica é ouvir o ruído do vazamento. Para isso são utilizados os seguintes equipamentos:

Haste de escuta

Equipamento composto de um amplificador mecânico ou eletrônico, acoplado a uma barra metálica, destinada a captar ruídos de vazamentos em acessórios da rede de distribuição de água (cavaletes, registros, hidrantes, etc.).


Geofone mecânico, eletrônico e aplicação

Correlacionador de ruídos

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Zaniboni e S

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Geofone

Detector acústico de vazamentos composto de sensor, amplificador, fones de ouvido e filtros de ruídos, destinado a identificar os ruídos de vazamentos a partir da superfície do solo ou em contato com acessórios da rede. A técnica consiste em percorrer o caminhamento da tubulação de água com o geofone e observar variações sonoras próximas à posição do vazamento, de modo que o local onde o ruído apresentar maior intensidade é o ponto abaixo do qual se encontra o vazamento nãovisível.

É um equipamento acústico, composto de uma unidade processadora, de um pré-amplificador e de sensores. Serve para identificar a posição do vazamento entre dois pontos determina-dos de uma tubulação. Esse equipamento é mais sofisticado, sendo normalmente utilizado para encontrar vazamentos em trechos onde o uso do geofone é difícil ou para confirmar algum apontamento do geofone.

O princípio de funcionamento desse equipamento se baseia no ruído característico gerado por vazamento, que é captado por meio de sensores sonoros instalados em pontos de acesso à tubulação, como registros, hidrantes, ramais prediais, ventosas e outros. A correlação é baseada na diferença de tempo que o ruído do vazamento leva para atingir cada um dos sensores. Essa diferença de tempo é denominada tempo de retardo. Assim sendo, a partir do comprimento da tubulação entre os sensores, da velocidade de propagação da onda e do tempo de retardo, é possível determinar a localização do vazamento.



3. Rapidez e qualidade de reparo

Conhecido o local, os vazamentos visíveis e não visíveis devem ser reparados rapidamen-te. O tempo de reparo é um dos itens do gerenciamento de perdas que as prestadoras de serviços de saneamento mais controlam, pois quanto mais rápido o reparo, menor a perda real e, conseqüentemente, menores as perdas totais. As condições de infra-estrutura e de logística, requeridas a uma boa gestão para o reparo de vazamentos, envolvem os seguintes aspectos:

∙ Existência de linhas telefônicas diretas entre os usuários e a prestadora de serviços de saneamento para comunicação da ocorrência de vazamentos ou de problemas operacionais;

∙ Controle ativo de vazamentos; ∙ Equipes próprias ou contratadas, bem treinadas e equipadas, que utilizem, obrigatoriamente, EPCs e EPIs;

∙ Existência de um sistema de programação e controle dos reparos de vazamentos; ∙ Emprego de materiais de qualidade; ∙ Sistema de gerenciamento e controle de resultados, contemplando a redução de perdas reais conseguida, o levantamento de retrabalhos e demais indicadores pertinentes.

Equipamentos de Proteção Coletiva, ou EPCs, são equipamentos utilizados para proteção, enquanto um grupo de pessoas realiza determinada atividade, ou exercício. Exaustores, kit de primeiros socorros e extintores de incêndio são alguns exemplos.

Equipamentos de Proteção Individual, ou EPIs, são quaisquer meios ou dispositivos utilizados por uma pessoa contra possíveis riscos para sua saúde ou segurança durante o exercício de uma determinada atividade. Luvas, botas e óculos são alguns exemplos.

4. Gerenciamento da infra-estrutura

Como as tubulações são os principais componentes do sistema de abastecimento de água, responsáveis pelos vazamentos, o gerenciamento de infra-estrutura está diretamente rela-cionado ao conhecimento dessas tubulações, sendo importante conhecer a idade delas, o tipo de material usado em sua fabricação, manutenção emergencial e preventiva dessas tubulações, procedimento de trabalho, treinamento, etc.

Os programas de manutenção empregados mais freqüentemente no combate às perdas são o controle da corrosão e a substituição de tubulações. Assim, como qualquer outro componente que causa perda em sistema de abastecimento, as razões para a existência da


corrosão são variadas e complexas, por isso devem ser estudadas individualmente. Quanto aos outros métodos utilizados para melhoria da infra-estrutura do sistema, a manutenção periódica, a substituição e a reabilitação de tubulações podem efetivamente aumentar a vida útil da tubulação, em maior ou menor grau, dependendo do processo utilizado.

Síntese das ações para o controle e a redução de perdas reais

Fonte: A

daptado de: Tardelli Filho (2

00

4).

Atividade para discussão

É comum, em sistemas de abastecimento de água, o processo de corrosão e incrustação das tubulações, que ocorrem devido a pH muito baixo (corrosão) ou muito alto (incrustação).

Quando a tubulação sofre corrosão, formam-se buracos em sua superfície, o que causa vazamentos e torna a rede vulnerável à contaminação externa. A incrustação, formação de crostas, diminui o diâmetro da tubulação, causando risco de rompimento ou perda de carga.

Isso pode fazer com que a água não chegue a todos os pontos de distribuição.

Cite as conseqüências sanitárias e econômicas que são geradas devido a esses fenômenos.



Ações para a redução de perdas aparentes A seguir, serão apresentadas, resumidamente, algumas considerações a respeito das quatro principais ações para o controle e redução de perdas aparentes.

Redução de erros de medidores: tem como ações principais a especificação e o dimensiona-mento corretos dos medidores instalados no sistema adutor, assim como os medidores do sistema distribuidor e dos usuários; a instalação adequada dos medidores; a manutenção preventiva e corretiva dos hidrômetros; a leitura correta dos hidrômetros.

Qualificação da mão-de-obra: envolve a seleção e o treinamento especializado dos profis-sionais que fazem a leitura dos hidrômetros, a gestão comercial e a instalação, calibração e manutenção dos medidores.

Redução de fraudes: envolve as ações de inspeção de ligações suspeitas de haver interferência na contabilização do consumo de água e as medidas de coibição dessa prática.

Melhorias no sistema comercial: a gestão comercial de uma prestadora de serviços de saneamento compreende todo o aparato de processos, sistemas informatizados e recursos humanos que permite a contabilização dos consumos de água tratada e seu faturamento.

Atividade

Indique, na figura a seguir, as principais medidas preventivas e corre-tivas, utilizadas pelas prestadoras de serviços de saneamento, para o controle e a redução de perdas aparentes.


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4).

Síntese das ações para o controle e a redução de perdas aparentes



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4).

Locais para instalação de macromedidores em um sistema de abastecimento de água

Os aparelhos utilizados para macromedição e micromedição do volume de água que passa pelo sistema de abastecimento de água e o volume consumido pelos usuários do sistema têm fundamental importância no controle e na redução das perdas de água.

Macromedição

Conjunto de medições de vazão, pressão e nível de reservatório que se realizam nos siste-mas de abastecimento de água, desde a captação no manancial até imediatamente antes do ponto final de entrega para o consumo. Os pontos de medição podem ser permanentes ou temporários, monitorados a distância ou localmente.

A macromedição gera os números que serão referenciais de todas as análises de perdas no sistema de abastecimento de água e, geralmente, são instalados nos seguintes locais:

∙ captação de água bruta; ∙ tratamento de água ou de poços produtores; ∙ centros de reservação e distribuição ou estações elevatórias de água; ∙ derivações de adutoras ou subadutoras.

Fonte: N

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).



Os serviços de saneamento enfrentam três problemas graves nas redes de abastecimento

de água:

• índices elevados de perdas;

• desperdício de energia elétrica devido às perdas e

• desconhecimento de erros e incertezas das medições realizadas nos sis-

temas produtores (ETAs e poços) e nas redes de abastecimento de água.

As medições de vazão realizadas em dutos de grandes dimensões (de até 4000 mm de diâmetro) apresentam grandes dificuldades técnicas. Os níveis de incerteza são normalmente superiores a 5%, freqüentemente maiores que 12%.

A situação atual do sistema de saneamento é crítica no Brasil com relação à qualidade dos dados disponíveis sobre os macromedidores das ETAs e dos sistemas de distribuição. Esse problema deve-se, principalmente, à dificuldade de retirada dos medidores de suas instalações para calibração em laboratório, dado o custo operacional envolvido no bloqueio da rede.

A escolha do tipo de medidor depende das condições locais, operacionais e da importância do ponto a medir. Para todos é fundamental a calibração do medidor, feita em bancada ou no próprio local da instalação em campo. Devem-se levantar os fatores apresentados a seguir, para a correta decisão na seleção de um medidor:

∙ Exigências e necessidades da medição; ∙ Condições externas ao conduto; ∙ Condições internas ao conduto; ∙ Local da calibração; ∙ Fatores econômicos; ∙ Busca do medidor ideal.

Micromedição A micromedição refere-se à medição do volume consumido pelos usuários das prestadoras de serviços de saneamento, cujo valor será objeto da emissão da conta a ser paga pelo usuário. Com o passar dos anos, o micromedidor (hidrômetro) tornou-se uma ferramenta impres-cindível para as prestadoras, pois, além de possibilitar uma cobrança mais justa do serviço prestado, ele inibe o consumo, estimulando a economia e fornecendo dados operacionais importantes sobre o volume fornecido ao usuário e vazamentos potenciais.

A micromedição está associada fortemente à precisão da medição, que depende da classe metrológica do medidor, do tempo de instalação, da forma como o medidor está instalado e do perfil de consumo. Medidores parados ou com indicações inferiores às reais, além da


evidente perda de faturamento, elevam erroneamente os indicadores de perdas do siste-ma, pois, apesar de a água estar sendo fornecida ao usuário, parte dela não está sendo contabilizada.

Hidrômetro

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Hidrômetros

São aparelhos destinados a medir e indicar a quantidade de água fornecida pela rede distribuidora a uma instalação predial. Suas principais vantagens são baixo custo e fácil manutenção, enquanto as desvantagens são altas perdas de carga e desgaste de peças.

Em algumas cidades do Brasil, estão sendo utilizados os sistemas de medição individual em condomínios e edifícios. Esse sistema de medição contribui para a utilização racional da água, diminuindo o desperdício.

Atividade para discussão em grupo

A prestadora de serviço de abastecimento de água em que vocês trabalham utiliza outros tipos de medidores de vazão? Exponha-os para os outros participantes para que possamos discutir as suas vantagens e desvantagens.

Para a seleção do hidrômetro, devem ser levadas em consideração as condições reais de operação do medidor, qualidade, temperatura e pressão da água, condições de instalação e vazões de consumo.

Os hidrômetros apresentam um decaimento do nível de precisão ao longo do tempo. Avalia-se, de forma geral, e sem contar com a influência de diversos fatores, que ocorra uma queda de precisão dos hidrômetros de 1% ao ano.



Atividade para discussão em grupo

Aponte os principais fatores que provocam a submedição e a super-medição nos hidrômetros.

Atividade: Painel Síntese

Então, vamos expor algumas idéias de uma maneira diferente? Para isso, nossa próxima atividade será elaborada com a ajuda do “Painel Síntese”. Nós nos dividiremos em três grandes grupos. Cada grupo será responsável por um dos seguintes temas:

∙ Principais atividades para o diagnóstico do uso de energia elétrica;

∙ Principais ações para redução do gasto com energia elétrica; ∙ Alternativas para redução do custo com energia elétrica.

Agora que já fizemos os nossos painéis, vamos apresentá-los para os outros participantes, para que possamos discutir as alternativas.

Você conhece o sistema tarifário de energia elétrica?

A seguir, discutiremos as ações para a redução dos gastos com energia elétrica em um sistema de abastecimento de água.

Ações administrativas para a redução de custo de energia elétrica

Para reduzir o custo de energia elétrica em um sistema de abastecimento de água, há neces-sidade de se implementarem várias ações. O início é um diagnóstico do sistema existente, principalmente com a identificação dos pontos de uso excessivo de energia.


Principais ações para a redução do custo de energia elétrica em sistemas de abastecimento de água

Ações administrativas

Regularização da demanda contratada

Consiste na adequação da demanda contratada e registrada, a fim de se evitar pagamento de uma demanda não utilizada, ou ainda, no caso de tarifação horo-sazonal, da demanda de ultrapassagem. Alteração da estrutura tarifária Existem vários tipos de estrutura tarifária, o que permite, em alguns casos, a opção do próprio usuário por aquela que lhe proporciona maior economia. A escolha da tarifa de uma determinada instalação é normalmente definida através de simulações em programas computacionais específicos, utilizando-se várias modalidades tarifárias. Também, são utili-zados programas computacionais quando há necessidade de aumento de carga da instalação.

Estrutura tarifária

A estrutura tarifária é um conjunto de tarifas aplicáveis às componentes de consumo de energia elétrica ou demanda de potência ativa, de acordo com a modalidade de fornecimento, que pode ser em baixa tensão ou alta tensão.

Os usuários do Grupo B (baixa tensão) têm tarifa monômia, isto é, são cobrados apenas pela energia que consomem. Os usuários do Grupo A (alta tensão) têm tarifa binômia, isto é, são cobrados pela demanda e pela energia que consomem. Estes usuários podem enquadrar-se em uma das alternativas tarifárias:

Estrutura tarifária convencional: caracteriza-se pela aplicação de tarifas de consu-mo de energia elétrica ou demanda de potência, independentemente das horas de utilização do dia e dos períodos do ano. Estrutura tarifária horo-sazonal: caracteriza-se pela aplicação de tarifas diferen-ciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência de acordo com as horas de utilização no dia e nos períodos do ano, conforme especificação a seguir:

∙ Tarifa Azul: modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização no dia e os períodos do ano, bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as horas de utilização no dia;

∙ Tarifa Verde: modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização no dia e os períodos do ano, bem como de uma única tarifa de demanda de potência.



Nessa estrutura, são definidas diferentes tarifas para o horário de ponta – composto por três horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados, domingos e feriados nacionais – e fora de ponta; período úmido – período de cinco meses, de dezembro de um ano a abril do ano seguinte – e período seco – período de sete meses, de maio a novembro. A relação entre a maior tarifa (horário de ponta; período seco) e a menor (horário de ponta; período úmido) pode aproximar-se de 2,5, dependendo da conces-sionária e da classe de tensão.

Contrato de fornecimento de energia elétrica

As condições gerais de fornecimento de energia elétrica, inclusive o contrato de forne-cimento entre a concessionária e o usuário, são estabelecidas através da Resolução ANEEL n.° 456, de 29 de novembro de 2000.

O prazo de vigência do contrato de fornecimento deverá ser estabelecido considerando as necessidades e os requisitos das partes, e será de 12 meses, exceto quando houver acordo diferente entre as partes. Esse contrato poderá ser prorrogado automaticamente por igual período e assim sucessivamente, desde que o usuário não expresse manifestação em contrário, com antecedência mínima de 180 dias em relação ao término de cada vigência.

A concessionária deverá renegociar o contrato de fornecimento, a qualquer tempo, sempre que solicitado pelo usuário que, ao implementar medidas de conservação, incremento à eficiência e ao uso racional da energia elétrica, comprováveis pela concessionária, tenha como resultado a redução da demanda de potência ou de consumo de energia elétrica ativa.

Desativação: trata-se do corte de ligação, uma vez que não esteja sendo utilizada, ou permaneça desativada por período superior a seis meses. Apesar de não haver consumo de energia ativa, paga-se o consumo mínimo em baixa tensão e, no caso de alta tensão, a demanda contratada.

Erro de leitura: é detectado a partir da conferência dos dados da conta de energia elétrica com os dados de campo das instalações. Os erros de leitura são comuns nas leituras de demanda, energia ativa, energia reativa e data de leitura. Em qualquer desses casos, o erro poderá representar prejuízos irrecuperáveis.

Negociação com as companhias energéticas para a redução de tarifas e operações emer-

genciais: como as prestadoras de serviços de saneamento são grandes usuárias de energia elétrica, é possível estabelecer negociações com elas para a redução das tarifas.


Tarifas de energia elétrica:

Algumas definições básicas são importantes para melhor compreensão das tarifas de energia elétrica.

Demanda contratada: demanda de potência ativa obrigatória e continuamente disponi-bilizada pela concessionária, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados no contrato de fornecimento e que deverá ser integralmente paga, sendo ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW).

Demanda de ultrapassagem: parcela da demanda medida que excede o valor da demanda contratada, expressa em quilowatts (kW).

Demanda medida: maior demanda de potência ativa, verificada por medição, inte-gralizada no intervalo de 15 minutos durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW).

Energia elétrica ativa: energia elétrica que pode ser convertida em outra forma de energia, expressa em quilowatts-hora (kWh).

Energia elétrica reativa: energia elétrica que circula continuamente entre os diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère-reativo-hora (kVArh);

Fator de potência: razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado.

Operações emergenciais: compreendem as negociações mantidas com a empresa de energia elétrica, quando da necessidade de se efetuarem operações emergenciais para recuperação de sistemas de abastecimento de água prejudicadas por irregularidades ou paradas impre-vistas, bem como por faltas prolongadas de energia elétrica.

Gerenciamento de Contas de Energia Elétrica

Para o gerenciamento das contas de energia elétrica, geralmente são utilizados programas computacionais específicos. Nos casos mais simples, como a simulação para a escolha da modalidade tarifária para uma determinada instalação, poderá ser feita através de uma planilha eletrônica ou até mesmo sem o uso do computador.



Algumas prestadoras do serviço de abastecimento utilizam-se de programas sofisticados de computador para a gestão energética, nos quais o sistema contempla o gerenciamento de todas as contas de energia da empresa e dos principais indicadores de desempenho energético, de forma descentralizada e corporativa.

A prestadora de serviço de abastecimento de água em que você trabalha utiliza algum progra-

ma computacional para a gestão energética?

A Eletrobrás/Procel oferece gratuitamente, em sua página na Internet: www.eletrobras.

com/procel, o programa para avaliação energética Mark IV, desenvolvido pelo Windows.

Esse programa permite a análise de dados de consumo de eletricidade em diferentes

configurações de instalações e equipamentos, verificando a viabilidade de implantação de

medidas para o uso eficiente de energia.

Ações operacionais para a redução de custo de energia elétrica

As ações operacionais para a redução de custos de energia elétrica podem ser classificadas em: ∙ Ajuste de equipamentos; ∙ Correção do fator de potência; ∙ Alteração da tensão de alimentação; ∙ Diminuição da potência dos equipamentos; ∙ Melhoria no rendimento do conjunto motobomba; ∙ Redução na altura manométrica; ∙ Redução no volume de água; ∙ Controle operacional; ∙ Utilização do inversor de freqüência; ∙ Alteração nos procedimentos operacionais de ETAs.


Correção do fator de potência O fator de potência não influi diretamente na energia elétrica paga nas contas mensais, porque os medidores de energia medem apenas a potência absorvida e não a potência aparente. Entretanto, nos motores em que o fator de potência é baixo, as correntes são maiores, o que provoca o aumento das perdas na instalação. Em conseqüência, as conces-sionárias cobram uma sobretaxa pela energia elétrica para fator de potência abaixo de 0,92, resultando em aumento das contas mensais.

Você conhece as causas do baixo fator de potência?

As causas mais comuns da ocorrência de baixo fator de potência são: ∙ motores e transformadores operando em “vazio” ou com pequenas cargas; ∙ motores e transformadores superdimensionados; ∙ grande quantidade de motores de pequena potência; ∙ máquinas de solda; ∙ excesso de energia reativa capacitiva.

Alteração da tensão de alimentação

A alteração da tensão de alimentação consiste na modificação do padrão de entrada de energia elétrica de baixa para alta tensão. O consumo com tarifa em alta tensão geralmente é mais econômico que em baixa tensão. No entanto, essa alteração só se torna possível se for construída entrada de energia elétrica para alimentação em alta tensão, ou seja, se o usuário tiver transformador próprio para alimentar seus equipamentos.

Altura manométrica: carga total de elevação em que o conjunto motobomba irá trabalhar.

As pressões indicadas por manômetros são pressões manométricas, que indicam valores relativos, ou seja, referidos à pressão atmosférica do lugar onde são utilizados.

Inversores de freqüência são equipamentos utilizados para o controle da velocidade de motores de indução trifásicos, o que gera uma economia de energia sem prejudicar a qualidade final do sistema.



Os principais pontos de consumo de energia elétrica em uma ETA, na fase líquida, são: ∙ Bombas dosadoras e produtos químicos ∙ Equipamentos de mistura rápida ∙ Equipamentos de floculação ∙ Bombas para lavagem de filtros ∙ Bombas para remoção de lodo ∙ Bombas para a recuperação da água de lavagem dos filtros

Agora que você conhece os principais pontos de consumo de ener-gia elétrica em uma ETA, elabore algumas medidas de combate ao desperdício de energia na ETA do sistema de abastecimento em que você trabalha. igura a seguir, as principais medidas preventivas e corretivas, utilizadas pelas prestadoras de serviços de saneamento, para o controle e a redução de perdas aparentes.

O custo do consumo de energia é o produto da energia consumida em kWh pela tarifa do kWh. Para diminuírem os custos de energia, seriam necessários:

∙ Redução das perdas de carga ∙ Controle de perdas de água ∙ Aumento no rendimento do motor e da bomba ∙ Redução do custo pela alteração do sistema operacional

Que ações reduzem a perda de carga?


Deve ser analisado o sistema

e estudada a possibilidade de

o volume de água excedente

na reservação possa permitir

a parada das bombas duran-

te algumas horas no horário

de ponta.

As principais alterações operacionais dos sistemas de abastecimento de água que possam reduzir substancialmente os custos energia elétrica são:

∙ Alteração do sistema bombeamento-reservação ∙ Utilização de inversores de freqüência em conjuntos motobomba

∙ Redução do custo pela automação de sistemas de abastecimento de água

∙ Redução do custo pela geração de energia elétrica

As principais alternativas para geração de energia elétrica a serem aplicadas em sistemas de abastecimento de água são:

∙ Aproveitamento de potenciais energéticos ∙ Desenvolvimento de pequenas centrais de energia elétrica com aproveitamento do potencial hidráulico proporcionado pelo desnível de barragens construídas para reservatório de acumulação do excesso de água no período chuvoso

∙ Uso de geradores no horário de ponta ∙ Uso de energia alternativa ∙ Utilização de inversores de freqüência em sistemas de bombeamento para a diminuição do consumo de energia elétrica

Educação para economia de água e energia

Questão para discussão

Quais ações, no serviço em que você atua, incentivam a economia de água e energia?

Os programas para educação em economia de água e energia exigem mudanças culturais e classificam-se em:

Educação pública: com enfoque para o público em geral;

Educação para técnicos: dirigido para profissionais com formação técnica.



O sucesso desses programas depende da participação dos governos federal, estadual e munici-pal, bem como dos prestadores de serviços de saneamento e dos usuários, fundamentalmente. Como o saneamento básico é sinônimo de conservação ambiental e garantia de saúde, esses programas vinculam-se diretamente à responsabilidade social dessas instituições.

Educação pública

A sensibilização do público em relação à importância da economia de água e energia pode ser realizada de várias formas, tais como:

∙ Privilegiar a discussão em conferências e fóruns, como conselhos de saneamento, cidades ou meio ambiente: - Campanhas educativas com oferecimento de cursos e palestras à população em geral; -Capacitação de educadores da rede pública, envolvendo diretores de escolas, supervisores de ensino, coordenadores pedagógicos, professores e alunos; -Capacitação de lideranças comunitárias, abrangendo lideranças e representan-tes dos órgãos estaduais e municipais, bem como a sociedade civil organizada.

∙ Veiculação na mídia: televisão, rádio, jornais, etc. ∙ Divulgação na Internet através de sites de governos federal, estadual, municipal e de prestadores de serviços de saneamento.

Você sabia que...

... várias instituições já estão envolvidas com esse tema, destacando-se, entre outras, a Eletrobrás, por meio do Procel (Programa Nacional de Conservação Energia Elétrica)?

... as Centrais Elétricas Brasileiras S.A. – Eletrobrás constituem uma empresa subordinada ao Ministério de Minas e Energia e que atua como agente do governo, com as funções de coordenação e de integração do setor elétrico brasileiro?

...em 2003, a Eletrobrás/Procel instituiu o PROCEL SANEAR – Programa de Eficiência Energética em Saneamento Ambiental, que atua de forma conjunta com o Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água – PNCDA e o Programa de Modernização do Setor de Saneamento – PMSS?

...a ReCESA, assim como os núcleos regionais que a compõem (Nucase, Nurere, Nureco e NucasuL), fazem parte da Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental – SNSA?


Você sabia que...

...o PROCEL SANEAR tem como principais objetivos: ∙ promover ações que visem ao uso eficiente de energia elétrica e água em sistemas de saneamento ambiental, incluindo os usuários finais;

∙ incentivar o uso eficiente dos recursos hídricos, como estratégia de prevenção à escassez de água destinada à geração hidroelétrica;

∙ contribuir para a universalização dos serviços de saneamento ambiental, com menores custos para a sociedade.

Informações sobre o Procel no site: http://www.eletrobras.com/pci/main.asp

Nosso Cotidiano

Em casa, quais ações você utiliza para promover e incentivar a econo-mia de água e energia?



Iniciamos nossa oficina comentando a importância da eficiência energética e do controle de perdas de água nos sistemas de abaste-cimento de água. Depois, trocamos experiências sobre ações práticas de economia de energia e controle de perdas de água.

Vamos terminá-la trabalhando as etapas de um programa de combate às perdas de água e energia e elaborando planos de ação de combate às perdas de água e energia. Antes, vamos lembrar o que já conhe-cemos sobre esses assuntos em uma discussão em grupo.

Planos de ação de combate às perdas de água e energia

A elaboração de um plano de ação envolve as seguintes atividades: ∙ Caracterização do problema ∙ Diagnóstico ∙ Ações: custos e benefícios ∙ Plano de ação ∙ Acompanhamento e controle

Para o desenvolvimento de ações integrantes de um plano de ação, poderão ser utilizadas as seguintes instruções:

∙ O que será feito? (Título da proposta de ação) ∙ Por que será feito? (Qual o intuito da proposta de ação ou o que a motivou.)

∙ Quem a fará ou quem contribuirá para a proposta de ação? (Parceiros)

∙ Quais serão os responsáveis pela coordenação da ação? ∙ A quem essa proposta de ação afetará? (Usuários intervenientes de cada meta estabelecida)

∙ Como ela será feita (etapas, fases, etc.)? (Principais passos e ações para a realização da ação)

Detecção, controle e

indicadores de perdas

OBJETIVOS:

- Comentar

algumas ações

adotadas nos

programas de con-

trole e redução de

perdas de água.

- Discutir pontos

importantes na

elaboração de

planos de ação

para o combate

às perdas de água

e energia.


∙ Quando será feita (cronograma)? (Marcos críticos no desenvolvimento da ação) ∙ Quanto custará? ∙ Quais os indicadores de desempenho?

Estudo de Caso

A seguir, será mostrado um estudo para a redução de perdas de água e energia elétrica na cidade de Rio Pardo, Rio Grande do Sul, que foi apresentado durante o “Seminário Ibero-Americano sobre Sistemas de Abastecimento Urbano de Água”, realizado nos dias 5 a 7 de junho de 2006, na cidade de João Pessoa. Os autores do estudo são José Vilmar Viegas, Joaquim Stuck e João Ferreira Almeida.

O estudo completo pode ser encontrado no site: http://www.lenhs.ct.ufpb.br/html/downlo-ads/serea/6serea/TRABALHOS/trabalhoP%20(5).pdf

O sistema de abastecimento de Rio Pardo apre-

sentava perdas de água na ordem de 353L/Lig/

dia sem a adoção de nenhuma ação sistemática

de redução de perdas ao longo do tempo, sen-

do somente implantados projetos isolados para

combate às perdas aparentes (revisão de cadas-

tro comercial e de ligações inativas). Nesse proje-

to, foi utilizada a metodologia adotada na estimati-

va de perdas de acordo com o proposto a seguir:

• A estimativa das perdas reais obtidas com a

utilização do método FND (Fator Noite-Dia)

que relaciona a vazão mínima noturna com a

vazão média através de um fator horário;

• Os consumos noturnos foram estimados

através dos ensaios de campo obtidos esta-

tisticamente;

• A perda física inerente foi estimada confor-

me determina a metodologia desenvolvida

pela IWA (Associação Internacional da Água)

(2000) que representa a parcela inerente das

perdas e serve para indicar as condições da

infra-estrutura existente.

O estudo teve o objetivo de adotar uma metodo-

logia na elaboração de diagnóstico para estima-

tiva de perdas de água e de seus componentes;

dos métodos de gestão de combate às perdas;

da aplicação de indicadores, de acordo com a

metodologia proposta pela IWA; e do modelo

de gestão MASPP para garantir a sustentabilida-

de dos resultados, que visam a:

• reduzir o volume de água produzido confor-

me um plano de metas;

• otimizar o funcionamento de cada uma das

unidades operacionais;

• gerenciar a qualidade do atendimento às

solicitações dos usuários conforme padrão

estabelecido pela CORSAN (Companhia Rio

Grandense de Saneamento);

• reduzir os custos da produção e distribuição

de água;

• incrementar o volume faturado de acordo

com o plano de metas estabelecido neste

programa.

Projeto piloto de redução de perdas de água e de energia elétrica no sistema de Rio Pardo



Nesse estudo, o método adotado para elabo-

ração do diagnóstico de perdas de água, com

a estimativa de seus principais componentes

através de um balanço de volumes analisados,

foi o Balanço Hídrico Anual de Água, conforme

demonstra o quadro a seguir:

Foram adotados “Planos de Ação de Redução

de Perdas Reais”, abrangendo:

• Qualidade e rapidez na manutenção;

• Gerenciamento da infraestrutura: reabilitação

de unidades operacionais;

• Controle de vazamentos;

• Gerenciamento e controle de pressões.

Para o “Plano de Ação de Redução de Perdas

Aparentes”, foram elaboradas as seguintes me-

todologias:

• melhoria da medição: gerenciamento de hi-

drômetros;

• gerenciamento de cadastro de consumidores;

• combate às fraudes.

Os resultados obtidos com esse plano de

combate a perdas foram satisfatórios em ter-

mos de melhoria do desempenho operacional,

expresso sob a forma de redução das perdas

de água e do consumo de energia elétrica no

sistema de Rio Pardo.

A redução de volume produzido estava direta-

mente vinculada ao projeto de redução de va-

zamentos que foi executado com uma varredura

em toda a rede de distribuição e nos ramais do-

miciliares, apresentando um índice elevado de

vazamentos na rede.

Balanço Hídrico Anual de Água


Diagnóstico A seguir, são apresentadas as principais diretrizes de um aplicativo – desenvolvido pela ABES/Eletrobrás-Procel –, para autodiagnóstico da gestão de combate a perdas de água e uso eficiente de energia, que poderá ser utilizado pelas prestadoras de serviços de saneamento.

ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental;

ELETROBRÁS – Centrais Elétricas Brasileiras S.A;

PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica.

Para cada ação foram detalhadas as atividades a serem pontuadas, considerando-se: ∙ 5 = ótimo ∙ 4 = bom ∙ 3 = regular ∙ 2 = fraco ∙ 1 = inexistente ∙ 0 = não sabe

Atividades Pontuação

Ações administrativas

Sistema de gerenciamento de contas de energia elétrica

Cadastro técnico de equipamentos de instalações

Conferência e análise das faturas de energia elétrica

Negociação com concessionárias para alteração de tensão de alimentação em unidades abaixo de 75 kW

Opção pela melhor estrutura tarifária e correção de classe de faturamento

Encerramento de contratos de unidades desativadas

Ajustes para melhoria do fator de carga sem investimentos

Adequação de demandas contratadas

Estudos para controlar e ajustar fator de potência

Habilitação a financiamentos das concessionárias via resolução Aneel

Total da pontuação



Atividades das ações Pontuação

Estudos, diagnósticos e projetos

Identificação de oportunidades de uso eficiente e projetos de intervenção

Estudos para melhoria do fator de carga das instalações

Estudos para alteração da tensão de alimentação de instalações

Estudos, testes ou análises para melhoria de instalações

Estudos para alteração da tensão de alimentação de instalações

Estudos, testes ou análises para melhoria no rendimento do conjunto motobomba

Estudos e projetos para redução das perdas de carga nas tubulações

Projetos para limpar, revestir, substituir ou reforçar aduto-ras, redes primárias, etc.

Estudos e identificação das causas de acúmulo de ar em pontos críticos

Alternativas para evitar o fechamento parcial de válvulas nas adutoras e redes

Estudos ou análises para redução de volumes bombeados e setorização

Identificação e projetos para evitar o extravasamento de reservatórios




Controle operacional e automação

Atualização do cadastro de redes e unidades operacionais em base gráfica integrada e georreferenciada

Macromedição do sistema e subsistema

Modelagem hidráulica do sistema

Diagnóstico de oportunidades de uso eficiente da energia e projetos de intervenção

Alteração no sistema bombeamento e reservação para evitar ou minimizar operação no horário de ponta

Utilização de VRPs – Válvulas redutoras de pressão

Aplicação de controle de velocidade de motores para con-trole de vazões e pressões

Setorização física na rede distribuidora para limitar pressões

Setorização física na rede de distribuição para limitar pressões

Adequação operacional de ETAs (horário de ponta e reaproveitamento de água de lavagem de filtros)

Automação do funcionamento das unidades operacionais



Combate a perdas reais (físicas)

Atualização do cadastro de redes e unidades operacionais

Macromedição do sistema

Modelagem hidráulica do sistema

Diagnóstico de oportunidades de uso eficiente e projetos de intervenção

Setorização do sistema para limitação de pressões

Determinação de vazões mínimas noturnas

Pesquisa e combate de vazamentos

Substituição de redes e ramais comprometidos

Adequação de redes primárias

Instalação de descargas e ventosas





Combate a perdas aparentes (comerciais)

Diagnóstico do parque de hidrômetros

Política de micromedição

Instalação de micromedidores

Diagnóstico e cadastro de usuários

Atualização e complementação cadastral

Revisão das políticas de comercialização

Adequação de tarifas de água

Regulamento de serviços

Combate a fraudes

Política de corte e religações



Monitoramento e avaliação

Atuação da comissão interna de gestão energética

Atuação da comissão de combate a perdas de água

Participação da alta direção nos programas de combate a perdas de água e energia

Participação do corpo de funcionários em programas de combate a perdas de água e energia

Eventos de capacitação e sensibilização do quadro funcional


O objetivo de um plano de ação de combate a perdas de água e energia é que cada item tenha tratamento sistematizado da questão, envolvendo controle, planejamento e melhorias.

A metodologia de trabalho deve estar difundida e conhecida por toda a equipe, e todas as áreas da empresa devem estar envolvidas e alinhadas com os propósitos buscados.

O plano de ação de combate a perdas de água e energia visa à existência de resultados significativos e motivadores.


Gerenciamento de projetos Os planos de ação que são integrantes de um programa de combate às perdas de água e energia constituem-se de projetos que precisam ser desenvolvidos. Para o gerenciamento de projetos, a norma da ABNT – NBR ISO 10006 estabelece as diretrizes para a qualidade no gerenciamento de projetos, independentemente de serem pequenos ou de grande vulto, simples ou complexos, de pequena ou longa duração.

Para ler e refletir

Vamos terminar nossa oficina sobre gerenciamento de perdas de água e energia elétrica em sistemas de abastecimento de água, repensando a atividade proposta no início.

O sistema de abastecimento de Ararajuba apresenta perdas de água na ordem de 353 L/Lig.dia (Litros por ligação em um dia), sem a adoção de nenhuma ação sistemática de redução de perdas ao longo do tempo.

Características do sistema de abastecimento de água: ∙ Elevadas taxas de perdas de água em razão das condições precárias dos equipamentos hidrossanitários residenciais;

∙ Atendimento a 100% da população urbana; ∙ As perdas de faturamento chegam a 69%, em virtude de vazamentos, ausência de medição, equipamentos obsoletos e deficiências na rede distribuidora;

∙ Estação de tratamento do tipo convencional; ∙ Conjuntos de elevatórias trabalhando fora da previsão de projeto, com necessidade de controle de vazão com estrangulamento de registro.

Definam três objetivos para implantação de um projeto que combata as perdas.



Esquematizem um plano de ação para redução das perdas reais em Ararajuba.

Esquematizem um plano de ação para redução de perdas aparentes em Ararajuba.

Vocês identificaram mais algum problema que ocasiona perdas de água e energia na prestadora de serviço de abastecimento em que você trabalha?


Algo mudou em sua avaliação do uso da energia elétrica no sistema de abastecimento em que você trabalha?

Para você, qual a importância do uso racional de água e energia elétrica em sua casa e no seu trabalho?

Chegamos ao fim da oficina.

Esperamos que os temas abordados tenham acrescentado informações úteis a você, como trabalhador e como cidadão, lembrando a importância do uso racional desses recursos.

A seguir, estão as fontes consultadas na elaboração deste guia e que você poderá consultar caso queira aprofundar seus conhecimentos sobre “Gerenciamento de perdas de água e energia elétrica em sistemas de abastecimento de água”. Consulte sempre este material que você está recebendo, busque informações em outras fontes e procure atualizar-se sempre, estudando, trocando informações com outros profissionais e ampliando seus conhecimentos.

Afinal, o seu trabalho é muito importante para todos os moradores da sua cidade e região, pois, como vimos, a saúde pública e os bens naturais também dependem do seu trabalho.

Pense um pouco: sua opinião sobre a importância do uso racional de água e energia mudou após sua participação nesta oficina?



ABRÃO A. L. e SCHIO, R. Planejamento Ambiental. Campo Grande: Universidade Federal de Mato Grosso do Sul | Centro de Ciências Exatas e Tecnologia | Mestrado em Tecnologias Ambientais, 2000.

ANA (Agência Nacional de Água). A Evolução da Gestão de Recursos Hídricos no Brasil. Brasília: ANA, 2002.

ARIKAWA, K. C. O. Perdas reais em sistemas de distribuição de água – Proposta de metodologia para avaliação de perdas reais e definição das ações de controle. Dissertação de Mestrado. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2005.

COPASA – Programa de redução de perda de água no sistema de distrubuição. Belo Hori-zonte, setembro de 2003, 60 p.

ELETROBRÁS/Procel – Plano de ação Procel Sanear 2006/2007, setembro de 2005. Léo Heller e Valter Lúcio de Pádua (Organizadores). Abastecimento de Água para Consumo Humano. Belo Horizonte: UFMG, 2006. 859 p.

NIDA, O. I. Perdas em sistemas de abastecimento de água. Relatório interno. Sabesp, 1998. OLIVEIRA, R. M. Gerenciamento de energia elétrica no setor de saneamento ambiental. XI Encontro Técnico da AESABESP. Anais. São Paulo, 2000.

PERETO, A. S. Revisão no dimensionamento dos motores elétricos instalados na SABESP (Economia nos Gastos com Energia Elétrica). Revista Saneas n.° 09. IX Encontro Técnico da AESABESP. São Paulo, setembro de 1998. RECESA – Gerenciamento de perdas de água e de energia elétrica em sistemas de abas-tecimento de água. Diretrizes do curso. Rede de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental, 2007.

Para saber mais...


RONDEAU, S. Política nacional de Minas e Energia. Ministério de Minas e Energia. Escola Superior de Guerra. Rio de Janeiro, 2006b.

SABESP – Programa de redução de perdas da Diretoria Metropolitana – Plano 2004-2008. Superintendência de Planejamento e Apoio da Metropolitana. São Paulo, 77p, 2004.

SARON, A. Gerenciamento de energia na ETA Guará – Redução de Custos para a Empre-sa, Economia de Energia Elétrica para o País. Revista Saneas, n.° 09. AESABESP. São Paulo, setembro de 1998.

SNIS – Serviços de água e esgotos. Parte 1 – Texto. Visão Geral de Prestação de Serviços. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Ministério das Cidades, Brasília, 2005.

TAIRA, N. M. Equipamentos de monitoramento e controle de redes. Capítulo 5. In: Abas-tecimento de Água: o estado da arte e técnicas avançadas. Heber Pimentel Gomes, Rafael Pérez Garcia, Pedro L. Iglesias Rey (Org.). Editora Universitária – UFPB. João Pessoa, 2007.

TARDELLI FILHO, J. Controle e redução de perdas. Capítulo 10. In: Abastecimento de Água. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2004.

TSUTIYA, M. T. Abastecimento de água. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2004.

TSUTIYA, M. T. Redução de energia elétrica em sistemas de abastecimento de água. ABES, 1.ª Edição, São Paulo, 2001.

TSUTIYA, M. T. Redução do custo de energia elétrica em estações elevatórias de sistemas de abastecimento de água de pequeno e médio portes. Tese (Doutorado em Engenharia Hidráulica). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, 1989.

TSUTIYA, M. T. Redução do custo de energia elétrica em sistemas de abastecimento de água. Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. 1ª Edição. São Paulo, 2001.



Anotações

abastecimento de · energia elétrica em sistemas de abastecimento de água : guia do ... 2003,...

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