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SANEAMENTO Aula 24 - Sumário AULA 24 INTRODUÇÃO À QUALIDADE DA ÁGUA Poluição Hídrica e Saúde Pública. Substâncias poluentes. Causas e tipos de Poluição Hídrica. Massas de água e parâmetros relevantes. Saneamento [A24.1]

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SANEAMENTOAula 24 - Sumário

AULA 24

INTRODUÇÃO À QUALIDADE DA ÁGUA

• Poluição Hídrica e Saúde Pública.

• Substâncias poluentes.

• Causas e tipos de Poluição Hídrica.

• Massas de água e parâmetros relevantes.

Saneamento [A24.1]

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POLUIÇÃO HÍDRICA E SAÚDE PÚBLICA:

POLUIÇÃO:

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

utilização.

ETA:

Garantir água

com qualidade

para consumo

humano.

Saneamento [A24.2]

ETAR:

Garantir

efluentes

compatíveis

com a

capacidade do

meio receptor e

os usos

pretendidos.

Meio Receptor

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POLUIÇÃO HÍDRICA

OBJECTIVO:

Determinar os parâmetros ambientais que podem ser controlados e as acções que

é necessário desenvolver para obter um objectivo específico de qualidade da

água que permita manter um desejado uso da água.

PRINCIPAIS UTILIZAÇÕES DESEJÁVEIS DA ÁGUA:

• Abastecimento de água para consumo humano;

• Outros abastecimentos de água: industrial ou agrícola;

• Recreativo ou de lazer:

–Prática balnear (contacto directo ou indirecto); efeito estético;

• Pesca: Comercial ou desportiva

• Protecção dos Ecossistemas: Equilíbrio ecológico

Saneamento [A24.3]

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Saneamento [A24.4]

Uso

Pretendido

Padrões de qualidade da

água para protecção da

saúde pública e do

equilíbrio ecológico

CONCENTRAÇÂO DO

PARÂMETRO DE

CONTROLO

Desejada vs. actual

Actuação sobre

Parâmetros de Controlo

Concentração actual

<> desejada

INPUTS

Fontes Poluidoras

(Pontuais ou difusas)

SISTEMA AQUÁTICO

(Rio, Lago, ...)

Reacções,

Transporte

PERSPECTIVA GERAL DA INTERVENÇÃO NO

CONTROLO DA QUALIDADE DA ÁGUA

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POLUIÇÃO HÍDRICA E SAÚDE PÚBLICA:

CONSEQUÊNCIAS DA POLUIÇÃO NA SAÚDE PÚBLICA:

- Doenças de origem hídrica;

Causadas por determinadas substâncias químicas, orgânicas ou inorgânicas,

presentes na água em concentrações inadequadas.

- Doenças de transmissão hídrica;

A água actua como veículo de agentes infecciosos.

Os microrganismos patogénicos atingem a água através de excreta de pessoas

ou animais, causando problemas principalmente no aparelho intestinal do

homem.

- Doenças transmitidas por vectores relacionados com a água;

Causadas por vectores cujo ciclo evolutivo está relacionado com a água

(ex: malária, dengue, febre amarela, filariose).

Saneamento [A24.5]

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CLASSES DE POLUENTES

1- Substâncias ou agentes infecciosos ou tóxicos.

2- Substâncias com carência de oxigénio.

3- Substâncias químicas orgânicas persistentes.

4- Nutrientes.

5- Substâncias químicas e minerais causadores de problemas

específicos.

6- Matéria em suspensão.

7- Substâncias radioactivas.

8- Calor.

CLASSES DE POLUENTES:

Saneamento [A24.6]

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1.1- Microrganismos patogénicos (bactérias, vírus, …)

Origem: Águas Residuais Domésticas

Efeitos: Saúde Pública

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

leptospirose.

Não Bacterianas: amebíase, ascaridíase, hepatite infecciosa, poliomielite,

giardíase, diarreias por vírus.

(Problema típico de Países em vias de desenvolvimento)

1.2- Substâncias tóxicas

(Ex: arsénio, chumbo, zinco, mercúrio, cádmio, …)

(problemas mais típicos de Países Industrializados)

Origem: águas industriais

Efeitos: . curto prazo (efeitos agudos) - eventualmente letais

. longo prazo (efeitos crónicos) - bioacumulação

CLASSES DE POLUENTES

1. Substâncias ou agentes infecciosos ou tóxicos.

Saneamento [A24.7]

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Alguns Conceitos:

Oxigénio Dissolvido (OD) (mg/L de O2 )Os organismos vivos estão dependentes, em regra, do oxigénio para manter a actividade

metabólica que produz energia para o crescimento e para a reprodução.

A baixa solubilidade do oxigénio na água limita a capacidade de auto-depuração das águas

naturais e torna necessário o tratamento das águas residuais antes da sua descarga nos meios

receptores (linhas de água, lagos, naturais ou artificiais, e oceanos).

Saneamento [A24.8]

CLASSES DE POLUENTES

2. Substâncias com carência de oxigénio.

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

vivos (organismos heterotróficos).

Resulta da transformação da matéria orgânica (compostos de carbono) em, entre outros

compostos, CO2 e H2O e é uma reacção catalisada por organismos heterotróficos que existem

com abundância nas águas residuais.

Substâncias

orgânicas CO2, H2O …

Organismos

heterotróficos

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

Oxidação:

- condições aeróbias (O2)

- condições anóxicas e anaeróbias

(NO3, SO42-, …)

ARDegradação da

matéria orgânica (acção microbiológica)

em

CO2, H2O …

Águas Residuais

CBO

(mg/L de O2)

OD

(mg/L de O2)

Saneamento [A24.9]

CLASSES DE POLUENTES

2. Substâncias com carência de oxigénio.

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• substâncias orgânicas sintéticas não biodegradáveis

(certos detergentes, por exemplo).

• pesticidas.

• hidrocarbonetos (DDT).

Saneamento [A24.10]

CLASSES DE POLUENTE

3. Compostos Orgânicos Persistentes.

CONSEQUÊNCIAS DESTE TIPO DE POLUENTES:

• Tratam-se de produtos bioacumuláveis na cadeia alimentar;

• Consoante os seres vivos em causa podem-se encontrar concentrações nos

tecidos muito superiores às que se observam no meio envolvente;

• Alguns são muito tóxicos para a fauna aquática e outros animais, mesmo em

pequenas concentrações (ex: Dieldrin);

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por falta de controlo durante períodos longos, a entrada

anormal de nutrientes acelera processos metabólicos e

provoca o desequilíbrio;

por crescimento descontrolado, especialmente de plantas

verdes (autotróficos, clorofila “a”).

Acumulação gradual de organismos, matéria orgânica e

nutrientes (N e P) na massa da água.

EUTROFIZAÇÃO (clorofila a)

A Eutrofização pode ser definida como o excessivo crescimento de espécies

vegetais (produção primária) no meio aquático para concentrações em que se

considera que afecta a utilização normal e desejável da água.

CLASSES DE POLUENTES

4. Nutrientes.

Saneamento [A24.11]

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CLASSES DE POLUENTES

4. Nutrientes.Zonas de Controlo do N e do P

Saneamento [A24.12]

Nutriente crítico

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EUTROFIZAÇÃO:

Principais Consequências

As principais consequências que podem interferir com o uso pretendido

da água são as seguintes:

grandes variações diárias do OD que podem resultar em níveis muito baixos

nos períodos nocturnos (respiração) e elevados níveis nos períodos diurnos

(fotossíntese) com o consequente desaparecimento de certas espécies de

peixes (fauna aquática);

o excesso de fitoplancton provoca o aumento da sedimentação de matéria

orgânica no fundo de lagos e albufeiras com a consequente formação de

sedimentos orgânicos que contribuem para a redução do OD para níveis

muito baixos, no hipolimnio;

diminuição da transparência da água;

Saneamento [A24.13]

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dificuldades nos processos de tratamento das águas para abastecimento

público: sabor e odor desagradáveis; produção de algas filamentosas que

obrigam à redução dos períodos de lavagem dos filtros;

proliferação das plantas aquáticas que constituem um obstáculo à pratica

da navegação;

degradação da qualidade da paisagem;

Incómodo para a prática balnear;

Algumas vezes, associados a processos de eutrofização, tem lugar a

proliferação de algas tóxicas, que em zonas costeiras afectam bivalves.

Sendo consumidos, dão origem a intoxicações graves que afectam o

sistema nervoso central.

Saneamento [A24.14]

EUTROFIZAÇÃO:

Principais Consequências

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• Sulfatos e cloretos ex: corrosão de metais

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

turvação

Efeitos redução da penetração da luz (eq. ecológico)

redução do rearejamento

carência de oxigénio (após depósito) (demanda bentónica)

Saneamento [A24.15]

CLASSES DE POLUENTES

5. Substâncias químicas e minerais causadoras de problemas específicos

6. Matérias em Suspensão

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- Risco de acumulação nas cadeias alimentares

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

centrais nucleares

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

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

CLASSES DE POLUENTES

7. Substâncias radioactivas

8. Calor

Saneamento [A24.16]

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a) Cursos de água

b) Lagos e albufeiras

c) Sapais e águas de transição

d) Águas costeiras

Relatividade do conceito “boa qualidade da água”

TIPO DE MEIO RECEPTOR

Ex. de Parâmetros Relevantes

Curso de Água SST, CBO5, CQO

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

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

Águas costeiras SST, CF/CT

Corpos de água e parâmetros relevantes de controlo

Massas de água

Saneamento [A24.17]

SST- Sólidos Suspensos Totais; CBO5 – Carência Bioquímica de Oxigénio aos 5 dias;

CQO – Carência Química de Oxigénio; N – Azoto total; P – Fósforo total;

CF/CT – Coliformes Fecais/Coliformes Totais

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SANEAMENTOAula 25 - Sumário

AULA 25

INTRODUÇÃO À QUALIDADE DA ÁGUA E TRATAMENTO

• Exemplos de Legislação no âmbito da Qualidade da Água.

• Introdução ao Tratamento de Águas para Abastecimento.

• Introdução ao Tratamento de Águas Residuais.

Saneamento [A25.1]

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Exemplos de Legislação no âmbito da

Qualidade da Água e Controlo da Poluição

Saneamento [A25.2]

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Legislação no âmbito da Protecção de Origens e

Qualidade da Água para Consumo Humano

Saneamento [A25.3]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

A ETA trata da água que é proveniente das captações e permite obter água de boa

qualidade para consumo humano e o seu fornecimento contínuo.

Principais etapas do

tratamento convencional:

coagulação/floculação;

decantação;

filtração;

desinfecção

Saneamento [A25.4]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

Coagulação/Floculação

A coagulação tem por objectivo transformar as impurezas que se

encontram em suspensão fina, em estado coloidal e algumas que se

encontram dissolvidas, em partículas que possam ser removidas por

decantação (sedimentação) e filtração.

Floculação refere-se aos processos de tratamento de água que

combinam ou “coagulam” partículas pequenas em partículas maiores,

que se separam da água como um sedimento.

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

Decantação

É um processo de separação de partículas em suspensão na água.

Estas partículas, sendo mais pesadas que a água, tendem a depositar-

se no fundo do decantador, “clarificando” a água e reduzindo, em

grande percentagem, os sólidos suspensos.

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

Saneamento [A25.6]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

Filtração

A filtração consiste a passagem da água através de um meio poroso que

retém a matéria que se encontra em suspensão.

Nas instalações de filtração das estações de tratamento de água, o meio

poroso costuma ser, geralmente, de areia, areia e antracite ou carvão

activado granulado.

Normalmente, utiliza-se para a remoção de materiais em suspensão e

substâncias coloidais e microorganismos presentes na água.

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

desinfecção.

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

Desinfecção

A água é frequentemente desinfectada antes de entrar no sistema de

distribuição, para garantir que organismos patogénicos são destruídos

ou inactivados.

O cloro, as cloroaminas ou o dióxido de cloro são os desinfectantes

mais usados, porque são muito eficazes, não só na estação de

tratamento, mas também nas condutas que distribuem a água, uma vez

que podem ser mantidas concentrações residuais para prevenir a

contaminação biológica do sistema de distribuição.

O ozono é um desinfectante poderoso, e a radiação ultravioleta é um

desinfectante eficaz, para origens de água com reduzida concentração

de SST, mas nenhum deles é eficaz no controlo de contaminação

biológica nas condutas de distribuição.

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

Outros Processos Complementares

OUTROS TRATAMENTOS A ADOPTAR, QUANDO NECESSÁRIOS:

Pré-oxidação - no início do processo de tratamento;

- Utiliza-se Cloro ou o dióxido de cloro, normalmente, para eliminar matéria

orgânica e amónia.

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

orgânica.

- O Permanganato de potássio é adicionado, normalmente, à água para

eliminar ferro e manganês.

Adsorção por carvão activado – Remoção de cor, cheiro e sabor indesejáveis;

Permuta iónica - Usada para remover impurezas inorgânicas que não possam

ser removidas adequadamente por filtração ou sedimentação.

A permuta de iões pode ser usada para tratar águas duras ou para remover

arsénio, crómio, fluoretos, nitratos, rádio e urânio.

Remineralização - com cal e dióxido de carbono - é efectuada para reduzir a

agressividade da água e, assim, não danificar as condutas.

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

ETA de Castelo de Paiva

(Qmáx = 30 000 m3/dia)

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

ETA de Areias de Vilar (Barcelos)

(Qmáx = 230 000 m3/dia; pop. = 900 000 hab.)

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Água de Abastecimento

ETA da Asseiceira

(Qmáx = 625 000 m3/dia)

Mistura rápida

Floculadores

Filtros

Oficinas

Saturadores

de cal

Espessadores

Desidratação

de lamas

Armazenamento

de cloro e CO2

Edifício

dos reagentes

Edifício

de exploração

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Decreto-lei nº 152/97, de 19 de Junho

Tratamento preliminar:O tratamento das águas residuais tendo em vista a remoção de sólidos grosseiros

(gradagem), e/ou areias (desarenação) e/ou óleos e gorduras (desengorduramento).

Tratamento primário:O tratamento das águas residuais urbanas por qualquer processo físico e ou químico

que envolva a decantação das partículas sólidas em suspensão, ou por outro

processo em que a CBO5 das águas recebidas seja reduzida de, pelo menos, 20%

antes da descarga e o total das partículas sólidas em suspensão das águas recebidas

seja reduzido de, pelo menos, 50%.

Tratamento secundário:O tratamento das águas residuais urbanas que envolve geralmente um tratamento

biológico com decantação secundária ou outro processo que permita respeitar os

valores constantes do Quadro 1.

Tratamento apropriado:O tratamento das águas residuais urbanas por qualquer processo e ou por qualquer

sistema de eliminação que, após a descarga, permita que as águas receptoras

satisfaçam os objectivos de qualidade que se lhes aplicam.

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Decreto-lei nº 152/97, de 19 de Junho

Para Pop ≤2000 em zonas interiores (ou Pop ≤ 10000 para zonas costeiras):

Tratamento Apropriado.

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

Parâmetro CBO5 CQO SST*

Concentração (mg/l) e/ou

% de redução

25

70-90

125

75

35

90

*parâmetro facultativo

ZONAS SENSÍVEIS (riscos de eutrofização ou contaminação bacteriológica)

(Pop >10000 ep) tratamento adicional

Parâmetro P N

Concentração (mg/l)

% redução

2 (<100 000)

1 (≥100 000)80

15 (<100 000)

10 (≥100 000)70-80

Saneamento [A25.5]

Quadro 1

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

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

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Exemplo de fraccionamento de Sólidos Totais em Águas Residuais:

Sólidos totais

Sólidos em Suspensão Sólidos não filtráveis

Sólidos

dissolvidos

Partículas

coloidais

Sólidos não

decantáveis

Sólidos

decantáveis

90%10%40%60%

65%

100%

35%

Saneamento [A25.5]

Fixos (não volatizam até 600ºC)

Sólidos

Voláteis (matéria orgânica, volatiliza a 600ºC)

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

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

Corresponde ao consumo de oxigénio que tem lugar, por actividade biológica,

em 5 dias e a 20ºC. É um indicador da quantidade de oxigénio necessária para

estabilizar a matéria orgânica biodegradável.

CBO5 (particulado + dissolvido) gama usual em águas residuais domésticas,

entre 200 e 500 mgO2/l.

CQO – Carência Química de Oxigénio.

Corresponde ao consumo de oxigénio por oxidação química por reagentes com

alto poder oxidante (dicromato de potássio), em 2 horas.

Em águas residuais domésticas “brutas” a relação CBO5/CQO varia, em regra,

entre 0,3 e 0,8. No efluente final a relação varia, em regra, entre 0,1 e 0,3.

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Tratamento físico ou físico-químico:

Essencialmente, tratamento por decantação e filtração, com ou sem ajuda de

reajentes.

Tratamento biológico:

A CBO solúvel é transformada em CBO particulada, ou seja, a matéria orgânica

solúvel é sintetizada pelos microrganismos e transformada em biomassa, que

posteriormente pode sedimentar e ser removida da solução.

Saneamento [A25.5]

Tipos de tratamento

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Exemplos de sistemas de tratamentoEficiência (%)

Níveis de Tratamento

Operações/Processos/Sistemas SST CBO

Preliminar Gradagem (m)

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

Primário e Primário Avançado

Decantação simples Ex:

c/ precipitação Química(poliectrólitos, sulf. Alumínio)

60-70%

85%

30%

50%

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Exemplos de sistemas de tratamentoEficiência (%)

Níveis de Tratamento

Operações/Processos/Sistemas SST CBO

Secundário Leitos percoladores (biomassa fixa)

Lamas activadas (biomassa suspensa)

Lagunagem/leitos de macrófitasBiofiltração/biodiscos

75-90% 80-95%

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

Níveis de Tratamento

Operações/Processos/Sistemas Objectivos principais

Terciário Cloragem/radiação ultra-violeta

Precipitação químicaNitrificação - desnitrificação.Permuta iónicaMicrotamisação

Carvão activado

Desinfecção

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

Saneamento [A25.5]

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Introdução ao Tratamento de Águas Residuais

ESTABILIZAÇÃO E DESIDRATAÇÃO DE LAMAS DE ETAR

• Digestão aeróbia (estabilização biológica)

• Digestão anaeróbia (estabilização biológica)

• Estabilização química (Ex: com cal)

• Leitos de secagem (em ETAR de pequena dimensão)

• Espessamento gravítico

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

A estabilização tem em vista, fundamentalmente, o controlo dos microrganismos

patogénicos e de riscos de odores ofensivos.

ESTABILIZAÇÃO

Saneamento [A25.5]

A desidratação tem em vista a redução do conteúdo em água.DESIDRATAÇÃO

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Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

ETAR do Portinho da Costa, Almada

(tratamento preliminar, primário avançado (físico-químico) e biofiltração)

Saneamento [A25.5]

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ETAR Quinta da Bomba, Almada

(tratamento preliminar, primário/decantação e filtração biológica) (em beneficiação)

Saneamento [A25.5]

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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ETAR de Machico, Madeira

(tratamento preliminar, primário avançado

(físico-químico) e biofiltração)

Saneamento [A25.5]

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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ETAR Meia Serra, Lixiviados, Madeira

Lagoa arejada, físico-químico e osmose inversa

Saneamento [A25.5]

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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ETAR da Ericeira

(tratamento preliminar, lamas activadas, desinfecção com UV e digestão

anaeróbia de lamas)

Saneamento [A25.5]

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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ETAR de S. João da Talha

(tratamento preliminar, tanque de homogeneização, tratamento físico-químico,

tratamento biológico por lamas activadas; digestão anaeróbia de lamas)

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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

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ETAR de Fataca, Odemira

(fossa séptica e leito de macrófitas)

Saneamento [A25.5]

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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ETAR Sado, Beja

(Lagunagem, leitos de macrófitas (2 ha) e desinfecção)

Saneamento [A25.5]

Introdução ao Tratamento de Águas ResiduaisEXEMPLOS DE ETAR

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SANEAMENTOAula 26 - Sumário

AULA 26

AULA DE RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

Saneamento [A26.1]

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

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

2. Admita que, após a construção da rede projectada, foi necessário construir uma fábrica junto do nó 4, com

um consumo localizado de 5 l/s, que não tinha sido previsto anteriormente. Nestas condições, determine o

nível de água no reservatório por forma a garantir a pressão mínima no nó 4, considerando que existem

edifícios de 2 pisos. Não é necessário proceder à verificação do critério de velocidades. Se não resolveu a

alínea anterior admita todos os diâmetros iguais a 125 mm (1,5 val.)

3. O nível estabelecido na alínea anterior permite respeitar o critério das pressões máximas em cada nó?

Justifique. Se não resolveu a alínea anterior admita que o reservatório se encontra à cota 60 m. (1,0 val.)

Considere o sistema de distribuição de água representado na

figura, onde o troço R-1 não apresenta consumo de percurso

e os troços 1-2 e 2-4 apresentam consumo unitário de

percurso de 0,02 l/(s.m).

O troço 1-3 não apresenta consumo de percurso, existindo

apenas um consumo localizado de 3,0 l/s no nó 3. Todos os

nós encontram-se à cota 10 m. A rede poderá ser usada para

combate a incêndio, sendo a zona de grau de risco 2.

Notas:

Considere condutas de PEAD, com KS=110 m1/3s-1 e a seguinte gama de diâmetros nominais (DN): 63, 80, 90, 110, 125, 140, 160,

200, 250, 315, 400 e 500 mm. Admita que estes diâmetros correspondem aos diâmetros interiores.

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

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

O colector de águas residuais domésticas representado na

figura, em PVC (Ks=80 m1/3s-1), corresponde a um troço de

rede que serve, a montante, 2 750 habitantes, aos quais

corresponde um caudal de dimensionamento de 18,6 L/s. A

este troço aflui, na caixa 2, um segundo trecho com a cota

de coroa indicada no perfil longitudinal e que serve 250

habitantes.

Admita que:

• a população e a capitação se mantêm constantes ao

longo do horizonte de projecto;

• a capitação assume o valor de 200 L/(hab.dia);

• o factor de ponta éPop

fp60

5,1

• o caudal de infiltração é igual ao caudal médio de águas

residuais;

• o factor de afluência à rede é de 0,80;

• a profundidade mínima de assentamento, ao extradorso

dos colectores, é de 1,0 m;

• a gama de diâmetros nominais é a seguinte: 110, 140,

160, 180, 200, 250, 315, 400 e 500 mm (considerando

que estes diâmetros correspondem a diâmetros

interiores).

Nestas condições:

a) Calcule o caudal de dimensionamento do troço Cx.2-Cx.3.

b) Dimensione os troços Cx.1-Cx.2 e Cx.2-Cx.3 em termos de diâmetro, inclinação e profundidades de

assentamento, por forma a respeitar as disposições regulamentares e a minimizar movimentos de terras.

c) Complete o perfil longitudinal do colector.

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21

32

s iRSKQ

4,06,1

6,0

1 063,6 nnn DiK

Qsen

FORMULÁRIO E ELEMENTOS DE APOIO À RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS

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

Ano 0 Ano 40 p/ imín p/ imín

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

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

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

Método analítico

Método gráfico

Grandeza Unidade Valor

D m 0.25

Qsc m3/s 0.039

Q/Qsc - 0.47

h/D - 0.48 <0.5 ok

V/Vsc - 0.98

Vsc m/s 0.80 >0.6

V m/s 0.78 <3 e >0.6 ok