o impacto da infestaÇÃo do mexilhÃo dourado em uma instalaÇÃo de bombeamento carlos barreira...

O IMPACTO DA INFESTAÇÃO O IMPACTO DA INFESTAÇÃO DO MEXILHÃO DOURADO EM UMA DO MEXILHÃO DOURADO EM UMA INSTALAÇÃO DE BOMBEAMENTOINSTALAÇÃO DE BOMBEAMENTO

Carlos Barreira MartinezCarlos Barreira MartinezMárcio Figueiredo de ResendeMárcio Figueiredo de Resende

Cláudia Gonçalves Marques SimeãoCláudia Gonçalves Marques SimeãoUniversidade Federal de Minas Gerais - BrasilUniversidade Federal de Minas Gerais - Brasil

Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;

Primeira ocorrência na América do Sul em 1991 Primeira ocorrência na América do Sul em 1991 (DARRIGRAN, 1993):(DARRIGRAN, 1993):

• Bacia do rio da Prata;Bacia do rio da Prata;

• Trazida na água de lastro de grandes embarcações;Trazida na água de lastro de grandes embarcações;

• Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.

O Mexilhão Dourado (O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei):):

O Mexilhão Dourado (O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei):):

Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;

Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente rápido e forte capacidade de dispersão; rápido e forte capacidade de dispersão;

Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros, Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros, formando camadas; formando camadas;

Densidades que chegam a superar Densidades que chegam a superar 100.000 hab/m².100.000 hab/m².

Mexilhões sobre vegetação submersaAutor: Rodrigo De Filippo

Detalhe de colônia de mexilhõesFonte: Diário Popular - RS

Detalhe de colônia de mexilhões extraída de tubulaçãoFonte: Arquivo FURNAS

19911991

Chegada à bacia do rio de La Plata19931993

Punta Piedras até Punta Lara

19941994

La Plata - 1.º caso de macrofouling

19991999

1.ª ocorrência no Brasil – Guaíba/RS

19951995

Surge no rio Paraná. Novos casos de macrofouling

19981998

Surge no rio Paraguai, no Porto de Assunção

19961996

Coletas mais numerosas no rio Paraná. É comum o macrofouling em sistemas de adução do cordão Industrial do Paraná

20002000

Chega ao Pantanal e à UHE Salto Grande

20042004

Chega aos reservatórios de UHE’s no Estado de SP

Cronologia da invasãoCronologia da invasão

Rio

da

Pra

ta

Rio

Par

agu

ai

~210

0 km

Rio P

aran

á~1

400

km

20002000

UHE Salto Grande

20022002

UHE Porto PrimaveraSob RiscoSob Risco

UHE Volta Grande

20032003

UHE Ilha Solteira

20042004

UHE São Simão Sob RiscoSob Risco

UHE Itumbiara e

UHE Cachoeira Dourada

Sob RiscoSob Risco

UHE Água VermelhaR

io d

a P

rata

Rio P

aran

á

Rio

Par

agu

ai

~210

0 km

~140

0 km

Presença nas UHE’s brasileirasPresença nas UHE’s brasileiras

19911991

Chegada à bacia do rio de La Plata

20012001

UHE Itaipu

20032003

UHE Jupiá

20052005

UHE Três Irmãos

Não se dispõe de valores de referência na bibliografia Não se dispõe de valores de referência na bibliografia especializada para essa condição de operaçãoespecializada para essa condição de operação

Até o momento a arma principal encontrada contra o Até o momento a arma principal encontrada contra o Mexilhão Dourado ainda é a prevençãoMexilhão Dourado ainda é a prevenção

Necessidade de obtenção de dados e Necessidade de obtenção de dados e valores de referência para as perdas valores de referência para as perdas

carga em tubulações infestadas pelo carga em tubulações infestadas pelo Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei

O efeito de O efeito de macrofoulingmacrofouling::

Macrofouling em adutora de ferro fundidoFonte: CORSAN – Barra do Ribeiro - RS

Macrofouling em adutora de f.ºf.ºFonte: CORSAN. Barra do Ribeiro - RS

MacrofoulingMacrofouling

Simulação do escoamento em bancada de testes no Simulação do escoamento em bancada de testes no laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de infestação :infestação :

0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm²0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm² DN 2DN 2””, 2, 21/21/2””, 3, 3”” e 4 e 4””

Determinação das curvas de perda de carga;Determinação das curvas de perda de carga;

Estimativa do fator de atrito (f);Estimativa do fator de atrito (f);

Avaliação do impacto na adução de bombas estudo Avaliação do impacto na adução de bombas estudo de casode caso

Material e MétodosMaterial e Métodos

A bancada de testesA bancada de testes

A simulação da infestaçãoA simulação da infestação

Curvas de Evolução da Perda de CargaCurvas de Evolução da Perda de Carga

0,001

0,01

0,1

1

10

100

0 5 10 15 20 25 30

Vazão - Q (L/s)

Pe

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de

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Un

itá

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- J

(m

/m)

2"

21/2"

3"

4"

2"

21/2"

3"

4"

2"

21/2"

3"

4"

Legenda

1,0 i/cm²

0,5 i/cm²

0 i/cm²

Aumento da Perda de Carga em Relação ao Cenário OriginalAumento da Perda de Carga em Relação ao Cenário Original

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30

Vazão - Q (L/s)

J1

,0 i

/cm

² / J

0 i

/cm

²

2" 21/2" 3" 4"

Rel

ação

en

tre

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de

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2”2” 221/21/2” ” 3” 3”

4”4”

0,001

0,010

0,100

1,000

10,000

1.000 10.000 100.000 1.000.000

Número de Reynolds

Fato

r de

Atr

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0,0000001

0,0000010

0,0000100

0,0001000

0,0010000

0,0100000

0,1000000

1,0000000

10,0000000

Rug

osid

ade

Rel

ativ

a (k/D

)

0,01

0,10

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10.000 100.000 1.000.000

Número de Reynolds

Fato

r de

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ito

(f)

0,000001

0,000010

0,000100

0,001000

0,010000

0,100000

1,000000

Rug

osid

ade

Rel

ativ

a (k/D

)

0,001

0,010

0,100

1,000

10.000 100.000 1.000.000

Número de Reynolds

Fato

r de

Atr

ito (

f)

0,00001

0,00010

0,00100

0,01000

0,10000

1,00000

Rug

osid

ade

Rel

ativ

a (k

/D)

0,001

0,01

0,1

1

10

10000 100000 1000000

Número de Reynolds

Fato

r de

Atr

ito (

f)

0,0000001

0,000001

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

Rug

osid

ade

Rel

ativ

a (

k/D

)

Ru

go

sid

ade

Rel

ativ

a (k/D)

DN 2”DN 2” DN 2DN 21/21/2””

DN 3”DN 3” DN 4”DN 4”

Fat

or

de

Atr

ito

(f)

Evolução do fator de atrito e da rugosidade relativaEvolução do fator de atrito e da rugosidade relativa

Avaliação da perda de seção útilAvaliação da perda de seção útil

DN DI DI Dequiv DI Dequiv

(pol) (cm) (cm) (pol) (cm) (pol)

2 4,14 3,25 11/2 1,74 1/2

21/2 5,41 4,28 2 3,17 11/2

3 6,66 6,19 entre 21/2 e 3 4,12 2

4 9,16 8,40 entre 3 e 4 4,83 entre 2 e 21/2

Sem Infestação 0,5 ind./cm² 1,0 ind./cm²

100

120

140

160

180

200

0,E+00 5,E+04 1,E+05 2,E+05 2,E+05 3,E+05 3,E+05 4,E+05

Número de Reynolds

Co

efic

ien

te C

- H

azen

Wil

liam

s

DN 2" DN 21/2" DN 3" DN 4"

Variação do coeficiente de Hazen-WilliamsVariação do coeficiente de Hazen-Williams0,5 indivíduo/cm²0,5 indivíduo/cm²

Variação do coeficiente de Hazen-WilliamsVariação do coeficiente de Hazen-Williams1,0 indivíduo/cm²1,0 indivíduo/cm²

0

20

40

60

80

0,E+00 5,E+04 1,E+05 2,E+05 2,E+05 3,E+05 3,E+05 4,E+05

Número de Reynolds

Co

efi

cie

nte

C -

Ha

zen

Will

iam

s

DN 2" DN 21/2" DN 3" DN 4"

Avaliação do impacto na adução de bombas - Estudo de casoAvaliação do impacto na adução de bombas - Estudo de caso

70 m

Comprimento do recalque = 550 mDN = 100 mm (4”)

moto-bomba

][.

..643,1087,485,1

85,1

mcadC

LQhHW ][

..81,9kW

hQP

Custo = P.t.Tarifa [R$/m³]


0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0 5 10 15 20 25

Vazão (L/s)

Cu

sto

Ho

rári

o d

o B

om

be

am

en

to(R

$/m

³)

C=200 (sem infestação) C=180 (0,5 ind./cm²) C=80 (1,0 ind./cm²)


Redução de ~50%Redução de ~50%

R$0,174/m³.hR$0,174/m³.h

R$0,182/m³.hR$0,182/m³.h

R$0,288/m³.hR$0,288/m³.h

ConclusõesConclusões

Acréscimo no custo de manutenção (desobstrução e limpeza);Acréscimo no custo de manutenção (desobstrução e limpeza);

Aumento significativo no custo da água bombeadaAumento significativo no custo da água bombeada

Para i < 0,5 indivíduo/cm², o acréscimo de perda de carga é Para i < 0,5 indivíduo/cm², o acréscimo de perda de carga é pequeno e pode até mesmo passar despercebidopequeno e pode até mesmo passar despercebido

Para i > 1,0 indivíduo/cm², o sistema praticamente entra em Para i > 1,0 indivíduo/cm², o sistema praticamente entra em colapso, chegando quase ao limite de bombeamentocolapso, chegando quase ao limite de bombeamento

Perda de carga aumenta progressivamente, em níveis muitos superiores Perda de carga aumenta progressivamente, em níveis muitos superiores àqueles para os quais os sistemas de bombeamento são usualmente àqueles para os quais os sistemas de bombeamento são usualmente projetadosprojetados

Poderá ocorrer efeito de cavitação na sucçãoPoderá ocorrer efeito de cavitação na sucção

Assunto ainda pouco explorado, necessita de continuidade nos estudos.Assunto ainda pouco explorado, necessita de continuidade nos estudos.

Carlos Barreira Martinez : [email protected]

Márcio Figueiredo de Resende : [email protected]

Cláudia Gonçalves Marques Simeão : [email protected] :

IMPACTO DA INFESTAÇÃO DO MEXILHÃO DOURADO IMPACTO DA INFESTAÇÃO DO MEXILHÃO DOURADO

EM UMA INSTALAÇÃO DE BOMBEAMENTOEM UMA INSTALAÇÃO DE BOMBEAMENTO

o impacto da infestaÇÃo do mexilhÃo dourado em uma instalaÇÃo de bombeamento carlos barreira...

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