APS - Sistema de Tratamento de água e esgoto

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
 
GABRIEL HENRIQUE ARRAIS CHICO C6589D-3 EC8Q12 
GABRIELA DA COSTA FEGUEREDO C65487-6 EC8Q12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANEAMENTO BÁSICO 
Sistema de Tratamento de Água e Esgoto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPINAS 
2018 
 
 
GABRIEL HENRIQUE ARRAIS CHICO C6589D-3 EC8Q12 
GABRIELA DA COSTA FEGUEREDO C65487-6 EC8Q12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANEAMENTO BÁSICO 
Sistema de Tratamento de Água e Esgoto 
 
Trabalho apresentado para avaliação de 
Atividade Prática Supervisionada para o 
curso de Engenharia Civil 
 
Orientador: Profª Dr.a Maria Alice Venturini 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPINAS 
2018 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÃO 
 
FIGURA 1 – Reservatórios ........................................................................................ 23 
FIGURA 2 – Macro bombas ...................................................................................... 23 
FIGURA 3 – Macro enlace ........................................................................................ 23 
FIGURA 4 – Macromedidores ................................................................................... 23 
FIGURA 5 – ETA I Vila Avaí ...................................................................................... 24 
FIGURA 6 – Rio Capivari-Mirim ................................................................................ 24 
FIGURA 7 – Represas do Cupini e Morungaba ........................................................ 24 
FIGURA 8 – ETA I Vila Avaí (aérea) ......................................................................... 25 
FIGURA 9 – Calha Parshall....................................................................................... 25 
FIGURA 10 – Pré-Cloração e Coagulação ................................................................ 26 
FIGURA 11 – Ressalto hidráulico .............................................................................. 26 
FIGURA 12 – Floculação........................................................................................... 27 
FIGURA 13 – Adição de polímero ............................................................................. 27 
FIGURA 14 – Decantadores...................................................................................... 27 
FIGURA 15 – Detalhe final do decantador ................................................................ 27 
FIGURA 16 – Camadas da filtração .......................................................................... 28 
FIGURA 17 – Água após filtração ............................................................................. 28 
FIGURA 18 – Tanque de Armazenamento de Lodo .................................................. 29 
FIGURA 19 – EPAR Capivari II ................................................................................. 30 
FIGURA 20 – Correção de pH e tanques .................................................................. 30 
FIGURA 21 – Sistema Preliminar .............................................................................. 31 
FIGURA 22 – Grades cremalheiras ........................................................................... 32 
FIGURA 23 – Detalhe do gradeamento .................................................................... 32 
FIGURA 24 – Armazenamento de coagulante .......................................................... 32 
FIGURA 25 – Peneiras rotativas ............................................................................... 32 
FIGURA 26 – Resíduos sólidos ................................................................................. 32 
FIGURA 27 – Calha Parshall..................................................................................... 32 
FIGURA 28 – Caixa de areia e caçamba .................................................................. 33 
FIGURA 29 – Resíduo após caixa de areia .............................................................. 33 
FIGURA 30 – Funcionamento do Sistema Biológico ................................................. 33 
FIGURA 31 – Sistema Biológico ............................................................................... 34 
FIGURA 32 – Tanque anaeróbico e anóxico ............................................................. 34 
 
 
FIGURA 33 – Tanque de aeração ............................................................................. 34 
FIGURA 34 – Misturadores submersos ..................................................................... 34 
FIGURA 35 – Difusores de bolhas finas .................................................................... 34 
FIGURA 36 – Módulo de membrana filtrante ............................................................ 35 
FIGURA 37 – Detalhe da membrana filtrante ............................................................ 35 
FIGURA 38 – Tanque de reuso ................................................................................. 36 
FIGURA 39 – Tanque de desinfecção ....................................................................... 36 
FIGURA 40 – Reservatórios elevados ...................................................................... 36 
FIGURA 41 – Calha Parshall final ............................................................................. 36 
FIGURA 42 – Comparação visual ............................................................................. 37 
FIGURA 43 – Centrífugas ......................................................................................... 37 
FIGURA 44 – Desidratação de lodo .......................................................................... 37 
FIGURA 45 – Reservatório R1 .................................................................................. 51 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICO E TABELA 
 
TABELA 1 – Coleta e tratamento de esgoto nos municípios brasileiros ................... 20 
TABELA 2 – Dados populacionais de Santo André/SP ............................................. 38 
TABELA 3 – Populações futuras ............................................................................... 43 
TABELA 4 – Cidade fictícia ....................................................................................... 43 
TABELA 5 – Cálculo dos diâmetros .......................................................................... 48 
TABELA 6 – Sistema Contínuo ................................................................................. 50 
TABELA 7 – Sistema Descontínuo ............................................................................ 54 
TABELA 8 – Análise .................................................................................................. 56 
GRÁFICO 1 – Investimentos necessários ................................................................. 19 
GRÁFICO 2 – Índice de atendimento ........................................................................ 21 
GRÁFICO 3 – Sistema Contínuo – Reservatório R1 ................................................. 53 
GRÁFICO 4 – Sistema Descontínuo – Reservatório R1 ........................................... 55 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 
AESBE Associação Brasileira das Empresas Estaduais de Saneamento 
ANA Agência Nacional das Águas 
CCO Centro de Controle de Operações 
CNI Confederação Nacional da Indústria 
DBO Demanda bioquímica de oxigênio 
DQO Demanda química de oxigênio 
EPAR Estação Produtora de Água de ReusoETA Estação de Tratamento de Água 
ETE Estação de Tratamento de Esgoto 
MBR Biorreator com Membranas de Ultrafiltração 
OD Oxigênio dissolvido 
OMS Organização Mundial da Saúde 
ONU Organização das Nações Unidas 
PAC Policloreto de Alumínio 
PLANSAB Plano Nacional de Saneamento Básico 
SAAE Sistema Autônomo de Águas e Esgotos 
SANASA Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento 
SNIS Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 08 
1.1 Objetivo geral .................................................................................................... 08 
1.2 Objetivos específicos........................................................................................ 08 
1.3 Metodologia ....................................................................................................... 09 
1.4 Justificativa ........................................................................................................ 09 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................. 11 
2.1 Saúde pública e saneamento ........................................................................... 11 
2.1.1 Investimentos em saneamento básico ......................................................... 12 
2.2 A água como fator de desenvolvimento social, indicador de saúde e via de 
transmissão de doença........................................................................................... 12 
2.3 Qualidade das águas para consumo humano ................................................ 13 
2.4 Saneamento e sistema de esgoto sanitário .................................................... 14 
3 CRESCIMENTO ECONÔMICO E A PRESSÃO SOBRE OS RECURSOS 
HÍDRICOS ................................................................................................................. 16 
3.1 Gestão dos recursos hídricos numa perspectiva de sustentabilidade ........ 16 
3.2 Saneamento básico no Brasil: considerações sobre investimentos para o 
século XXI ................................................................................................................ 18 
4 VISITA TÉCNICA ................................................................................................... 22 
4.1 Estação de Tratamento de Água ...................................................................... 22 
4.1.1 Centro de Controle de Operações ................................................................ 22 
4.1.2 Tratamento da água ....................................................................................... 24 
4.2 Estação de Tratamento de Esgoto ................................................................... 29 
5 ESTUDO DE CASO ............................................................................................... 38 
5.1 Crescimento logístico ....................................................................................... 39 
5.2 Taxa decrescente de crescimento ................................................................... 41 
5.3 Dimensionamento de rede ................................................................................ 42 
5.4 Sistema Contínuo .............................................................................................. 48 
5.5 Sistema Descontínuo ........................................................................................ 53 
5.6 Análise................................................................................................................ 55 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 57 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 58 
APÊNDICE A ............................................................................................................ 63 
 
 
APÊNDICE B ............................................................................................................ 64 
APÊNDICE C ............................................................................................................ 65 
APÊNDICE D ............................................................................................................ 66
8 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Com os crescentes problemas de saúde pública em virtude da ausência ou 
má fornecimento de saneamento básico, tornam-se necessários estudos, pesquisas 
e melhorias para que em harmonia com a Organização das Nações Unidas (2018) 
se tenha até o ano de 2030 saneamento básico com 92% de esgoto tratado e 100% 
de água tratada. 
Identificar as principais características de um sistema de tratamento de água 
e esgoto em estudo tais como sua turbidez, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), 
demanda química de oxigênio (DQO), oxigênio dissolvido (OD), temperatura, pH 
entre outros, é um dos primeiros passos para se obter análises mais precisas e 
detalhadas. 
 Este trabalho apresenta as principais características químicas, físicas e 
biológicas para um sistema de tratamento de água e esgoto, tendo como base para 
o desenvolvimento do mesmo, o conteúdo aplicado em sala de aula, visitas técnicas, 
pesquisas no acervo da universidade sobre temas específicos abordados e o auxílio 
dos professores. 
 Abrangendo todo o processo, foram expostas todas as etapas para o 
tratamento de água e esgoto como também a determinação das características e 
dimensionamento correto de uma rede de distribuição de forma clara e sucinta, 
como a determinação da vazão, do diâmetro a ser considerado e do tipo de sistema 
a ser adotado. 
 
1.1 Objetivo geral 
 
 Este trabalho tem como objetivo geral realizar o dimensionamento de rede de 
água de uma cidade e calcular o volume dos reservatórios que realizarão a sua 
posterior distribuição. 
 
1.2 Objetivos específicos 
 
 Para o alcance do objetivo geral são traçados objetivos específicos: 
 
• Estudar assuntos referentes a saneamento básico. 
9 
 
• Realizar visitas técnicas em estações de tratamento de água e esgoto. 
• Calcular o crescimento de uma população por meio de métodos de 
previsão de demanda. 
• Dimensionar adutoras e redes de distribuição. 
• Calcular o volume de um reservatório. 
• Analisar os resultados obtidos. 
 
1.3 Metodologia 
 
 A pesquisa a ser realizada quanto à natureza será básica quantitativa, quanto 
aos objetivos será descritiva e aos procedimentos será de estudo de caso com 
visitas técnicas e registros fotográficos. 
 Os conhecimentos adquiridos foram através de notas de aula da professora 
Dr.a Maria Alice Venturini e da professora Esp. Djanira Temporim na disciplina 
Estação de Tratamento de Água e Esgoto no curso de Engenharia Civil, bem como 
da pesquisa em livros adquiridos por empréstimos na biblioteca da Universidade 
Paulista do Campus Swift na cidade de Campinas/SP e em sites confiáveis, no qual 
todo o conteúdo relevante será escrito dentro das normas da ABNT. 
 Inicialmente abordando temas que envolvam saneamento básico, qualidade 
da água, saúde pública e perspectivas de sustentabilidade, este trabalho 
apresentará as etapas para o tratamento de água e esgoto bem como o 
dimensionamento de toda a rede de distribuição e capacidade volumétrica de 
reservatórios através da criação de uma cidade fictícia. Utilizou-se de softwares 
como, AutoCAD, Excel e Draw.io, para uma melhor precisão dos cálculos e 
desenhos. 
 
1.4 Justificativa 
 
 A finalidade deste trabalho tem como prioridade adquirir conhecimento naformação universitária dos estudantes na área de Engenharia Civil, como também 
servir de ajuda acadêmica para consultas em pesquisas referentes a sistemas de 
tratamento e dimensionamento de rede de água e esgoto. 
10 
 
 Fatores como a escolha do método de previsão de demanda populacional a 
ser escolhida para o cálculo da população futura, adoção correta do tipo de sistema 
de um reservatório e conhecimento de todo o processo de tratamento de água e 
esgoto, são importantes para o desenvolvimento correto de um reservatório e toda a 
sua rede de distribuição, como também para que não ocorram problemas futuros 
como altas pressões nas tubulações em virtude de grandes vazões por conta de um 
má dimensionamento de rede, além da visão econômica que se traz a um projeto 
bem dimensionado. 
 Desta forma, se fazem de fundamental importância o estudo e a aplicação 
prática dos conhecimentos referentes a sistema de tratamento de água e esgoto, 
uma vez que, todo o conteúdo abordado está baseado em assuntos referentes a 
estes temas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
2.1 Saúde pública e saneamento 
 
A Organização Mundial da Saúde (1984) define saúde como “um estado 
completo de bem-estar físico, mental e social e não apenas a ausência de doenças 
ou enfermidades”; saneamento básico, ainda segundo a OMS, é o gerenciamento ou 
controle dos fatores físicos que podem exercer efeitos nocivos ao homem. Em 
conformidade com a lei nº 11.445/071, que dispõe saneamento básico como um 
conjunto de serviços, tratamento, infraestruturas e instalações operacionais de 
abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, limpeza urbana e drenagem 
entre outros. 
Desde o surgimento e expansão das primeiras cidades, o saneamento básico 
e a forma como a água era tratada sempre foi uma das preocupações da civilização 
humana, visto que a qualidade da água interferia diretamente na saúde das 
pessoas. As residências construídas na antiguidade não possuíam vasos sanitários, 
fazendo com que as pessoas evacuassem diretamente no solo e, quando chovia, a 
camada que possuía os excrementos fecais eram levadas diretamente para os lagos 
e rios, tornando a água impura para consumo humano e disseminadora de doenças 
(COELHO; HAVENS, 2015). 
Coelho e Havens (2015) afirmam também que com o passar do tempo as 
civilizações foram descobrindo que quando a água era armazenada ou retirada de 
uma fonte imprópria poderia causar muitas doenças. Foi o que levou os egípcios, em 
2000 a.c, a utilizarem o primeiro uso da química que se tem notícias: uso de sulfato 
de alumínio na clarificação da água, afim de deixá-la apta para consumo humano. 
Consumir água fora de um padrão de potabilidade, pode causar enfermidades 
propagadas via vírus, bactérias entre outros, desta forma encarrega-se a 
responsabilidade de uma boa saúde ao abastecimento de água potável 
(MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2018). Por outro lado, na perspectiva da engenharia 
Cairncross (1984 apud SOARES et al 2002) relata que não se avalia a natureza 
biológica de um organismo, nem seu comportamento ao entrar em contato humano, 
mas sim a sua atuação com o meio ambiente, visto que procedimentos e obras de 
 
1 Lei Nacional do Saneamento Básico responsável por estabelecer diretrizes nacional para o 
saneamento básico. 
12 
 
saneamento influenciam diretamente na atividade destes organismos sobre o ser 
humano. 
 
2.1.1 Investimentos em saneamento básico 
 
A Confederação Nacional da Indústria (CNI) realizou um estudo em 2018 
intitulado de “Saneamento Básico: uma agenda regulatória e institucional”, o qual 
afirma que de acordo com o Plano Nacional de Saneamento Básico (Plansab) ser 
necessário aumentar os investimentos na expansão de saneamento para que se 
cumpra a meta de garantir que até 2023 todo o território nacional seja abastecido 
com água potável e até 2033 para que 92% do esgoto seja tratado (CNI, 2018). 
Investimentos para universalizar o setor de saneamento básico, como água e 
esgoto faria com que se diminuíssem gastos no setor de saúde, cerca de 1,45 bilhão 
de reais (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2017). 
 
Todos ganham com a expansão do saneamento: as pessoas, as 
empresas, as cidades, o país. Ampliar o atendimento dos serviços de 
água e saneamento representa ganhos diretos em termos de saúde, 
tais como: queda da mortalidade infantil, redução da incidência de 
doenças de veiculação hídrica (diarreia, vômitos) e, como 
consequência, diminuição dos custos com saúde (menor volume de 
gastos com médicos, internações e medicamentos) (CNI, 2018, pág. 
14). 
 
Tendo em vista a exposição dos autores acima é de suma importância 
ressaltar que o Governo Federal por meio do Programa de Aceleração do 
Crescimento (PAC) desde 2007 vem investindo, cerca de 70 bilhões de reais, em 
recursos para este setor, porém para o Plansab seria necessário acelerar as obras 
relacionadas ao saneamento básico para que em 2033 se tenha 100% da água 
tratada e 92% de esgoto tratado em todo o território nacional (INSTITUTO TRATA 
BRASIL 2018). 
 
2.2 A água como fator de desenvolvimento social, indicador de saúde e via de 
transmissão de doença 
 
A utilização do saneamento num contexto socioambiental trabalha como 
instrumento de melhoria da saúde. A qualidade da saúde das pessoas tem influência 
13 
 
significativa das condições socioeconômicas. Grande parte da carga das doenças 
ocorre por causa das condições em que as pessoas nascem, vivem e envelhecem 
(MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2015). 
 De acordo com o Ministério da Saúde (2013), os fatores econômicos 
influenciam diretamente em vários processos que afetam a saúde humana, são elas 
as forças motrizes cujas ações estão previstas nas políticas públicas como, a Lei da 
Política Nacional de Meio Ambiente, da Saúde, da Educação e da Política Federal 
de Saneamento Básico, que servem de base para o desenvolvimento das ações 
setoriais com participação social que concretizam o acesso à saúde. 
 Para a Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) um grande fator de 
risco à saúde é o crescimento demográfico em uma região com baixa aptidão para 
criação de infraestrutura. É o que se observa em zonas periféricas em países como 
o Brasil, onde há uma grande concentração de pessoas em uma região com 
carência dos serviços essenciais, levando os moradores a uma maior exposição a 
resíduos sólidos descartados em locais inadequados, água sem tratamento, 
esgotamento sanitário falho entre outros, tornando o ambiente insalubre (OPAS, 
2010 apud MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2013). 
 
2.3 Qualidade da água para consumo humano 
 
Água para consumo humano é aquela que pode ser usada para ingerir, 
higiene pessoal, preparar e produzir alimentos, desta maneira toda água distribuída 
para a população deve ser controlada, uma vez que enfermidades advindas da água 
se dá por sua qualidade, ingestão e uso. Para que a água seja considerada potável 
é necessário que ela atenda os padrões estabelecidos pela Portaria GM/MS nº 
2.914/2011 a qual “dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da 
qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade” 
(MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2006). 
Para atender a estes padrões e procedimentos a Agência Nacional de Águas 
(ANA) é quem controla a qualidade das águas subterrâneas e superficiais de todo o 
país, seu principal indicador que mostra se a água está boa ou não é o Índice de 
Qualidade das Águas (IQA), entre os principais parâmetros analisados tem-se: pH, 
oxigênio dissolvido (OD), demanda químicade oxigênio (DQO), demanda 
bioquímica de oxigênio (DBO), turbidez, temperatura entre outros (ANA, 2018). 
14 
 
A interpretação dos resultados da avaliação do IQA deve levar em 
consideração este uso da água. Por exemplo, um valor baixo de IQA 
indica a má qualidade da água para abastecimento, mas essa mesma 
água pode ser utilizada em usos menos exigentes, como a 
navegação ou geração de energia (ANA, 2018). 
 
A Organização das Nações Unidas (ONU) recomenda 110 litros/dia de 
consumo de água para suprir necessidades básicas e como forma para 
conscientizar seu uso, os países membros reafirmaram em 2015 a necessidade da 
gestão sustentável da água potável como forma de assegurar sua disponibilidade no 
futuro. Por meio da Plataforma Agenda 2030, a qual possui 17 Objetivos de 
Desenvolvimento Sustentável (ODS) como saúde, educação, energia acessível, 
água potável e saneamento sendo estes dois últimos o objetivo de número 6 que 
trata da importância da existência de saneamento para todos (ONU, 2018). 
O Instituto Trata Brasil (2018) relata que mais de 35 milhões de brasileiros 
não tem acesso à água tratada, o qual cerca de 15% representa a parcela de jovens 
e adolescentes, isto mostra um grande problema que países em desenvolvimento, 
como o Brasil, enfrentam, uma vez que há um crescimento populacional em regiões 
carentes de saneamento básico. Ainda de acordo com o Instituto Trata Brasil (2018), 
aproximadamente 55% da região Norte do Brasil é abastecida com água tratada, 
73% para o Nordeste, 91% para o Sudeste, 90% para o Sul e 90% para o Centro-
Oeste. 
Esta diferença de dados principalmente em relação ao Norte, se dá por conta 
do grande volume de perda de água tratada durante a sua distribuição. A região 
Norte, como exemplificada, perde cerca de 48% de sua água tratada, isso de dá por 
meio de vazamentos, medição incorretas nos hidrômetros ou até mesmo ligações 
clandestinas (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2018). No tópico 4.1. será apresentado 
todas as etapas necessárias para se tratar a água, bem como o que cidades como 
Indaiatuba/SP têm feito para contribuir com a diminuição de perda de água durante 
sua distribuição. 
 
2.4 Saneamento e sistema de esgoto sanitário 
 
SABESP (2012) define esgoto como “resíduos líquidos provenientes de 
indústrias e domicílios e que necessitam de tratamento adequado para que sejam 
removidas as impurezas”, para assim serem lançado nos rios, mares e lagos sem 
15 
 
causarem prejuízos à saúde humana e ao meio ambiente. A Organização das 
Nações Unidas no Brasil (ONUBR), relatou em um estudo realizado em 2014, que 
“para cada dólar investido em água e saneamento, economiza-se 4,3 dólares em 
saúde global”, tendo em vista que o acesso a saneamento básico, principalmente a 
tratamento e coleta de esgoto, promove a qualidade de vida como também 
diminuição com gastos hospitalares, uma vez que, o corpo ao entrar em contato com 
o esgoto pode acarretar enfermidades como diarreia, esquistossomose, dengue, 
cólera, hepatite entre outros. 
O Instituto Trata Brasil (2018) afirma que apenas 68% da população mundial 
possui acesso adequado a esta qualidade de saneamento. Observa-se que desde o 
ano 2000 houve um aumento no fornecimento de saneamento básico para a 
população, porém, de acordo com as Organizações das Nações Unidas do Brasil 
(2017) nem sempre o saneamento fornecido é seguro, isto se evidencia que até o 
ano de 2017, cerca de 361 mil crianças de até cinco anos de idade ainda morrem 
devido a diarreia – veiculação hídrica em virtude da ausência de saneamento. 
 De acordo com Temporim (2018)2, um dos maiores problemas a se considerar 
quando se fala de esgoto, é a dificuldade em tratar esgoto proveniente de outros 
países. Aeroportos, por exemplo, recebem em suas aeronaves uma grande 
quantidade de excretas de pessoas que residem em outros países, cujas bactérias 
(produzidas pelo próprio corpo humano) estão climatizadas de acordo com o que 
está no naquele país e com a alimentação das pessoas. Esgoto tratados em 
aeroportos são diferentes dos tratamentos realizados nas Estações de Tratamento 
de Esgoto do Brasil, o que, muitas vezes, cabe a empresas internacionais realizarem 
este tipo de tratamento em aeroportos, pois além de ser um tratamento diferente, 
pode ser extremamente patogênico. 
Desta forma, mais uma vez, os 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 
se fazem de fundamental importância para erradicar, até o ano de 2030, problemas 
de saúde advinda da ausência ou má fornecimento de saneamento, como também 
promover a distribuição de água e esgoto, assegurando qualidade e reduzindo a 
poluição (principalmente do despejo de resíduos em rios, lagos e mares) (ONUBR, 
2018). 
 
 
2 TEMPORIM, Djanira. Professora Esp. da disciplina de Sistema de Tratamento de Água e Esgoto do 
curso de Engenharia Civil da Universidade Paulista – UNIP. Nota de aula em 24 de Outubro de 2018. 
16 
 
3 CRESCIMENTO ECONÔMICO E A PRESSÃO SOBRE OS RECURSOS 
HÍDRICOS 
 
Com uma preocupação relevante em relação à escassez dos recursos 
naturais, o consumo e demanda dos recursos hídricos tem sido monitorado e 
controlado mais severamente nos últimos anos, isto porque os custos com águas 
poluídas podem se tornar cada vez mais relevantes, afetando até mesmo a 
implantação de algumas indústrias que demandam grande quantidade de água para 
seu funcionamento e operações (OCDE, 2010 apud SCHMITZ; BITTENCOURT, 
2017). 
No Brasil, a cobertura de saneamento ainda possui elevado déficit, o que 
resulta diretamente no lançamento de esgoto doméstico sem tratamento nos 
mananciais, o que é um problema ainda maior, uma vez que os mananciais são os 
principais responsáveis pela disponibilidade da água. Um fator também muito 
importante que tem que ser levado em conta é a transposição de bacias que podem 
transferir água de um manancial para outro, poluindo e gerando maiores custos de 
tratamento. Além disso, o sistema de abastecimento de água, tanto potável quanto 
tratada, ainda é extremamente falho, possuindo muita perda de água durante sua 
distribuição (BITTERNCOURT; SCHMITZ, 2017). 
Com base numa preocupação atual, futura e socioeconômica dos recursos 
hídricos, a cobrança por uma gestão vem sendo acentuada e implementada em 
vários estados brasileiros. 
 
3.1 Gestão dos recursos hídricos numa perspectiva de sustentabilidade 
 
Para a evolução dos povos, a água tem sido fator determinante e em 
conjunto aos fatores socioeconômicos, dá suporte necessário às atividades 
humanas, as quais impactam diretamente seu uso. No entanto, a água, por sua vez, 
tem se tornado um recurso mais escasso a cada dia, tornando-se um desafio, 
juntamente com a contaminação e poluição das mesmas (PEIXINHO, 2015). 
Essa crise hídrica decorre do modelo de desenvolvimento adotado, sendo 
necessário uma mudança de concepção que já ocorre atualmente, porém ela ocorre 
de forma não simétrica, a qual refere-se a uma exploração disciplinada e metódica 
17 
 
que integre o meio físico com o meio socioeconômico (LEAL, 1998 apud PEIXINHO, 
2015). 
Ainda de acordo com Leal (1998 apud Peixinho, 2015), os problemas 
referentes a água dizem respeito a demanda e oferta. O consumo de produtos tem 
sido constante e crescente e com a urbanização cada vez mais desordenada e sem 
planejamento, o que produz metrópoles com grandes problemas ambientais, como 
falta de saneamento básico, o que produz enchentes, desmatamento, assoreamento 
dos cursos d’água, despejo de água inadequado, entre outros, consequentemente 
agrava ainda mais esse quadro de problemas. 
Por esta perspectiva, deve-se buscar uma diferenteforma de 
desenvolvimento que utilize novos caminhos tecnológicos junto a um novo desenho 
institucional que gere uma menor degradação ao meio ambiente, em uma visão 
mais sustentável. No entanto, não há um modelo de um sistema ser totalmente 
sustentável de acordo com a lei de conservação de energia, o que se almeja é um 
maior grau possível de sustentabilidade (LEAL, 1998 apud PEIXINHO, 2015). 
Peixinho (2015) destaca que um modelo eficiente de gestão dos recursos 
hídricos deve prever como gestão territorial as bacias hidrográficas por ela ter uma 
grande extensão, na qual correm muitos fenômenos físicos. Existem certas 
particularidades nesse modelo de gestão as quais seguem os mesmos princípios de 
gestão ambiental, seja ela de qualquer recurso, entre eles: abordagem integrada nos 
diferentes níveis, articulação entre as diferentes entidades intervenientes, gestão por 
bacias hidrográficas, reconhecimento da água como um bem econômico, ênfase na 
gestão da demanda, supervisão e controle do sistema de gestão pelo poder público. 
De acordo com Sachs (2002) para alcançar o desenvolvimento sustentável, 
devem-se atentar para oito vertentes da sustentabilidade que não devem ser 
ignoradas: social, cultural, ecológica, ambiental, territorial, econômica e política 
nacional e internacional. 
No âmbito social, Sachs (2002) acredita que deve existir uma diminuição da 
diferença de distribuição de renda, diminuindo a diferença social existente entre ricos 
e pobres, tornando mais igualitário o acesso aos recursos e aos serviços sociais. No 
âmbito cultural, deve-se prever soluções específicas para cada local, considerando o 
ecossistema e preservação cultural. No que se refere a ecologia, refere-se a várias 
medidas ambientais que devem limitar o uso dos recursos não renováveis e 
preservar a capacidade ecológica existente do planeta (SACHS, 2002). 
18 
 
Outra forma de grande relevância do pensamento de Sachs (2002) a se 
considerar é a vertente territorial e econômica, as quais preveem uma eliminação da 
disparidade de distribuição dos territórios, deixando áreas ambientalmente mais 
expostas mais protegidas e aliada a uma capacidade de modernização contínua, 
investindo em pesquisas científicas. Na vertente política, faz-se necessário a 
participação política e da população em todos os processos de construção e 
aplicação de políticas par gestão ambiental. 
Ao destacar essas dimensões, Sachs (2002) deixa claro que é preciso 
respeitar os espaços, pessoas e culturas para se alcançar um maior nível de 
sustentabilidade, sem deixar de passar por uma metamorfose profunda no 
pensamento existente, entendendo que é necessário mudanças na conjuntura do 
pensamento e políticas atuais para alcançar o objetivo. 
No Brasil, em 10 de julho de 1934, foi estabelecido pelo decreto federal o 
Código das Águas, um marco na evolução na legislação onde se definiu as 
propriedades da água: águas públicas de uso comum (canais, lagos, correntes entre 
outros) e águas particulares. O Código também considera que o uso da água deve 
ser prioritariamente público (PEIXINHO, 2015). 
 
3.2 Saneamento básico no Brasil: considerações sobre investimentos para o 
século XXI 
 
Seja para consumo humano, utilização para processos de produção ou outras 
finalidades, a água tem sido cada vez mais utilizada a cada ano no Brasil, de forma 
significativa. Porém a quantidade de água potável que satisfaça os padrões de 
qualidade para desenvolver determinadas atividades continua o mesmo (LEONETI; 
PRADO; OLIVEIRA, 2011). 
Os investimentos no Brasil em saneamento básico nas décadas passadas 
foram em períodos específicos, como por exemplo nas décadas de 1970 e 1980 
onde havia uma visão diferenciada que predominava, cujos avanços na área de 
saneamento de básico e abastecimento de água resultariam em uma redução das 
taxas de mortalidade (SOARES; BERNARDES; CORDEIRO NETTO, 2002 apud 
LEONETI; PRADO; OLIVEIRA, 2011). 
Hoje existe maior atenção do governo em relação aos investimentos, que 
devem atender os padrões mínimos de qualidade pela legislação dos setores 
19 
 
existentes afim de preservar e garantir a sustentabilidade dos mesmos, além dos 
benefícios esperados, como melhoria dos índices de saúde pública e qualidade da 
água (LEONETI; PRADO; OLIVEIRA, 2011). 
Ainda de acordo com Leoneti, Prado e Oliveira (2011), o abastecimento da 
água e saneamento tem impacto direto na qualidade de vida, trabalho, saúde e 
educação, os quais não estão disponíveis de forma igualitária, possuindo então um 
déficit muito grande ao acesso de coleta e tratamento de esgoto, principalmente em 
relação a população de baixa renda, sendo o maior desafio para uma maior 
cobertura desses serviços. 
O Gráfico 1 mostra a quantidade de investimentos que são precisos para 
tornar igualitário o saneamento básico no Brasil. É possível analisar que as regiões 
Norte e Nordeste necessitam de um maior investimento, indicando a desigualdade 
no país originada pela menor renda per capita regional. A região Norte é a que mais 
necessita de investimentos, em torno de R$ 641 per capita, em contrapartida a 
região Sudeste necessita do menor investimento, cerca de R$ 358 (GRÁFICO 1). 
GRÁFICO 1 – Investimentos necessários 
 
Fonte: AESBE (2006). Adaptado 
Para alcance da universalização dos serviços de água e esgoto até 2025, no 
Brasil, seria preciso um investimento de 11 bilhões de reais em média, todos os 
anos desde 2006 até 2024, de acordo com a Associação Brasileira das Empresas 
Estaduais de Saneamento (AESBE, 2006), porém conforme dados do Sistema 
Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS, 2007) foi investido somente 4,5 
R
$
6
4
1
,0
0
 
R
$
3
9
5
,0
0
 
R
$
3
5
8
,0
0
 
R
$
4
8
1
,0
0
 
R
$
5
3
4
,0
0
 
15%
13%
4%
8%
9%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
R$0,00
R$100,00
R$200,00
R$300,00
R$400,00
R$500,00
R$600,00
R$700,00
Investimento per capita (R$) Proporção da renda per capita (%)
20 
 
bilhões de reais no setor de saneamento, menos da metade necessária para tornar 
universal os serviços até 2025. 
Observa-se que em 2000, apenas 20,2% dos municípios do Brasil tinham 
coleta e tratamento de esgoto, 32% possuiam coleta mas não tratavam o esgoto e o 
restante, 47,8%, não possuíam sequer coleta de esgoto, sendo o rio e o mar os seus 
principais receptores (UNDP, 2000 apud LEONETI; PRADO; OLIVEIRA, 2011) 
(TABELA 1). 
 
TABELA 1 – Coleta e tratamento de esgoto nos municípios brasileiros 
REGIÃO 
Percentual de municípios (%) 
Com coleta e 
tratamento de esgoto 
Com coleta e sem 
tratamento de esgoto 
Sem coleta de 
esgoto 
Norte 3,60 3,50 92,90 
Nordeste 13,30 29,60 57,10 
Sudeste 33,10 59,80 7,10 
Sul 21,70 17,20 61,10 
Centro-Oeste 12,30 5,60 82,10 
Brasil (total) 20,20 32,00 47,80 
Fonte: UNDP (2000). Adaptado 
De acordo com a (AESBE, 2006) em 2006 mais de 95% dos serviços de 
saneamento eram realizados por organizações provenientes do setor público, menos 
de 5% eram realizadas por empresas do setor privado, quadro que mudou até 2013, 
de acordo com a Agência Nacional das Águas (ANA, 2018), onde as soluções 
individuais realizadas por empresas privadas subiu mais de 100%, ficando portanto 
com 12,03% (GRÁFICO 2). 
 
21 
 
GRÁFICO 2 – Índice de atendimento 
 
Fonte: www.snirh.gov.br, 2013. Adaptado 
Nota-se também que atualmente os investimentos dos setores públicos tem 
gerado bons números em relação ao ano 2000. Dos 87,97% restantes dos serviços 
realizados pela iniciativa pública, 43,45% dos municípios tem coleta e tratamento,diferente de 20,2% visto anteriormente em 2000, onde mostra também uma redução 
do esgoto coletado e tratado e não coletado, 18,2% e 26,33% respectivamente. 
Desta forma, fica evidente o crescimento econômico do saneamento e seus 
efeitos e no início deste século com expectativas positivas para uma melhora do 
quadro atual, tendo em vista maiores investimentos e planejamento dos recursos 
disponíveis com novas estratégias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solução 
individual; 
12,03%
Coletado e não 
tratado; 18,20%
Não coletado; 
26,33%
Coletado e 
tratado; 43,45%
22 
 
4 VISITA TÉCNICA 
 
 Para complemento dos dados e informações, foram realizadas visitas técnicas 
em estações de tratamento de água e esgoto e, desta forma, serão apresentadas as 
etapas e processos que envolvem para tratar a água e torná-la potável bem como 
tratar o esgoto proveniente de seu uso. 
 
4.1 Estação de Tratamento de Água 
 
 Para melhor entendimento de todos os processos que envolvem tratar a água, 
foi realizada visita técnica na ETA I Vila Avaí localizada na cidade de Indaiatuba/SP, 
sendo o Sistema Autônomo de Águas e Esgotos (SAAE) o órgão responsável pela 
coleta, tratamento e distribuição de água pela cidade. A ETA I conta com o Centro 
de Controle de Operações (CCO) que permite o monitoramento em tempo real de 
reservatórios por meio do Sistema Integrado de Monitoramento, Controle, Simulação 
e Tomado de Decisão (SIMCOST) (SAAE, 2018). A seguir serão apresentados a 
funcionalidade do CCO bem como os processos para o tratamento de água. 
 
4.1.1 Centro de Controle de Operações 
 
 De acordo com o SAAE (2018), o CCO é capaz de monitorar em tempo real 
56 reservatórios (semienterrado, apoiado e elevado) distribuídos pela cidade, isso só 
é possível pois cada reservatório possui uma sonda pendular capaz de medir os 
metros de coluna d’água (mca), convertendo o sinal analógico em digital 
(comunicação via radiofrequência). Todas as informações como vazões, níveis, 
funcionalidade da bomba entre outros são centralizadas nos monitores da ETA I 
possibilitando a otimização da distribuição de água, simulações e até mesmo 
melhoramento dos sistemas de bombeamento (FIGURAS 1 – 4). 
 Implantado no ano de 2011, o CCO conta também com registros em um 
banco de dados onde é possível coletar informações da rede de distribuição de toda 
a cidade (aproximadamente 1014km de rede incluindo adutoras e ramais), de modo 
a facilitar manobras de rede, encontrar vazamentos ou problemas com a água 
tratada (SAAE, 2018). 
 
23 
 
FIGURA 1 – Reservatórios 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 2 – Macro bombas 
 
Fonte: Próprio autor (2018).
FIGURA 3 – Macro enlace 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 4 – Macromedidores 
 
Fonte: Próprio autor (2018).
O CCO foi umas das medidas desenvolvidas pelo Programa de Redução de 
Perdas que possui como objetivo principal reduzir perdas de água tratada na 
distribuição e “diminuir o desperdício de água tratada, visando minimizar os 
problemas com a escassez hídrica, aumentando a vida útil dos mananciais com a 
redução do volume de água a ser captada e tratada” (SAAE, 2018). 
 Este programa conta também com a setorização da cidade de modo a facilitar 
o monitoramento e controle da vazão na rede, evitando assim possíveis vazamentos 
ou rompimentos na rede de distribuição, instalação de válvulas redutoras de pressão 
e substituição gratuita de hidrômetros com 5 anos ou mais de uso (medição correta 
do consumo evitando perdas). De acordo com a SAAE (2018) a cidade de 
Indaiatuba não sofreu problemas com a crise hídrica do ano de 2013, pois a gestão 
24 
 
e monitoramento de toda a rede de distribuição fez com que a cidade ficasse sempre 
abastecida. 
 
4.1.2 Tratamento de água 
 
Conforme informações obtidas por meio dos dados do SAAE, a ETA I Vila 
Avaí, inaugurada em 1974, capta água bruta do Rio Capivari-Mirim (60%) e das 
Represas do Cupini e Morungaba (40%), de classes II e I, respectivamente. Com 
capacidade de tratamento de 400L/s, esta ETA é responsável por abastecer a região 
central e norte da cidade de Indaiatuba (SAAE, 2018) (FIGURAS 5 – 7). 
FIGURA 5 – ETA I Vila Avaí 
 
Fonte: SAAE, 2018. Adaptado 
FIGURA 6 – Rio Capivari-Mirim 
 
Fonte: SAAE, 2018. Adaptado 
FIGURA 7 – Represas do Cupini e Morungaba 
 
Fonte: SAAE, 2018. Adaptado
25 
 
 A seguir serão apresentadas as etapas de tratamento convencional utilizadas 
nesta planta (FIGURA 8) e para um melhor entendimento foi criado um fluxograma 
destas etapas (APÊNDICE A). 
FIGURA 8 – ETA I Vila Avaí (aérea) 
 
Fonte: SAAE, 2018. Adaptado 
 A primeira etapa, conhecida como Pré-Cloração, faz com que a água após 
represada seja encaminhada para a ETA I, passando pela Calha Parshall que irá 
medir a vazão de entrada no sistema (FIGURA 9). 
FIGURA 9 – Calha Parshall 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Calha Parshall 
Medidor de vazão 
ETA I Vila Avaí 
26 
 
Na Pré-Cloração é adicionado o cloro líquido (efeito oxidante) que irá remover 
os materiais orgânicos e inorgânicos presentes na água, hidróxido de cálcio 
(Ca(OH)2), que irá controlar o pH da água e o coagulante Policloreto de Alumínio 
(PAC), responsável pelo bom padrão de qualidade da água e por formar pequenos 
flocos, este último é a etapa chamada de Coagulação (FIGURA 10). 
FIGURA 10 – Pré-Cloração e Coagulação 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
A Coagulação se dá pela mistura destes produtos químicos por meio do 
ressalto hidráulico presente após a Calha Parshall (FIGURA 11). 
FIGURA 11 – Ressalto hidráulico 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Ressalto hidráulico 
PAC 
Ca(OH)2 
Cloro líquido 
PAC 
27 
 
Após a Coagulação a água segue para a fase de Floculação, caracterizada 
por serem tanques de mistura dividido em 2 módulos iguais, que se encarregam de 
aglutinar as impurezas, formando flocos cada vez mais grandes e densos, uma vez 
que, os floculadores possuem pás que irão movimentar a água, facilitando esse 
processo de mistura. SAAE (2018) afirma que se acrescenta polímero na mistura 
para ajudar na densidade dos flocos (FIGURAS 12 e 13). 
FIGURA 12 – Floculação 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 13 – Adição de polímero 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Em razão de os flocos serem mais densos que a água, eles acabam por 
serem depositados no fundo do reservatório, etapa do processo de tratamento 
conhecida como Decantação (FIGURAS 14 e 15). Os vertedores lançam a água 
superficial para e etapa de filtração. 
FIGURA 14 – Decantadores 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 15 – Detalhe final do decantador 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Vertedores 
Motor que 
gira as pás 
Flocos 
Adição de 
polímero 
Tanque floculador 
Decantadores 
28 
 
Em seguida a água, já considerada clarificada, passa pela Filtração, que são 
camadas de carvão, areia fina, areia grossa e pedregulho que irão retirar os 
microrganismos remanescentes do tratamento (FIGURAS 16 e 17). 
FIGURA 16 – Camadas da filtração 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 17 – Água após filtração 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
A cada 24 horas realiza-se a retrolavagem dos filtros de forma a retirar as 
impurezas que ficaram suspensas no próprio filtro. Esta água volta para o processo 
e é considerada um tipo de perda já que não vai para a população (SAAE, 2018). 
Após a água ser filtrada ela é encaminhada a um tanque subterrâneo 
chamado de Tanque de Contato, responsável por realizar a desinfecção final, com 
correção de cloro residual (0,20mg éo suficiente para eliminar possíveis 
microrganismos até chegar nas residências), aplicação de flúor para redução de 
cáries dentárias (fluoretação) e hidróxido de cálcio (controle de pH). 
Já o lodo presente no fundo do reservatório da etapa de Decantação é 
lançado no Tanque de Armazenagem de Lodo, assim como a água proveniente da 
lavagem dos filtros (FIGURA 18). De acordo com o SAAE (2018) cerca de 5 a 10 
toneladas por dia de lodo são lançados diariamente neste tanque, onde o material é 
adensado em seu interior e bombas do tipo helicoidais bombeiam este material para 
as centrifugas (desidratação). A água superficial, considerada limpa, volta para o 
tratamento e o lodo seco vai para o aterro sanitário. 
Concluído todo o processo de tratamento, a água tratada é conduzida aos 
reservatórios da cidade por meio de adutoras (tubulações de grandes diâmetros) 
que em seguida serão distribuídas a população por meio das redes de distribuição 
(tubulações de pequenos diâmetros). 
 
Água límpida 
Camadas 
29 
 
FIGURA 18 – Tanque de Armazenagem de Lodo 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
4.2 Estação de Tratamento de Esgoto 
 
 Realizou-se visita técnica na Estação Produtora de Água de Reuso (EPAR) 
Capivari II localizada na cidade de Campinas/SP, a qual apresentou todas as etapas 
necessárias para tratar o esgoto bruto (doméstico e não-doméstico) que chega de 
toda a cidade em esgoto tratado que será lançado no Rio Capivari ou utilizado como 
água de reuso, desde fornecimento para rede de incêndio, limpeza de galerias, ruas, 
jardinagem entre outros. 
 Seu reuso só é possível pois a EPAR utiliza a tecnologia MBR (Biorreator com 
Membranas de Ultrafiltração), a qual não necessita de uma grande área para 
implantar seus sistemas e processos, e faz com que o esgoto tratado saia com 99% 
de pureza, contribuindo não só para a qualidade de vida da população e meio 
ambiente como também gerando receita para a cidade, uma vez que a água de 
reuso pode ser vendida e a estação recebe esgoto não-doméstico via caminhão que 
é diluído aos poucos no esgoto doméstico e assim tratado (SANASA, 2018). 
 Com início do sistema preliminar em dezembro de 2011, a EPAR tem 
capacidade para tratar 360L/s de esgoto doméstico e não-doméstico (diluído no 
doméstico) em virtude de sua tecnologia MBR e consequentemente dos seus 
processos de tratamento, porém trata atualmente apenas 190L/s e produz cerca de 
750ton/mês de lodo (SANASA, 2018). A seguir serão apresentadas as etapas de 
tratamento utilizada nesta planta (FIGURA 19). 
Lodo que vem do 
decantador e dos filtros 
Bóia 
30 
 
FIGURA 19 – EPAR Capivari II 
 
Fonte: www.tratamentodeagua.com.br, 2017 
 
 Esta planta possui dois tanques de água, sendo uma potável e outra de 
reuso, de acordo com a SANASA (2018) não é utilizado a correção de pH para tratar 
o esgoto bruto, apenas adiciona-se cloro à medida que for para a atividade de uso 
(incêndio, jardinagem, limpeza de ruas entre outros), já a água que vai para o Rio 
Capivari não é clorada (FIGURA 20). É de suma importância ressaltar que todos os 
processos passam por análises químicas e biológicas como OD, DBO, pH, turbidez, 
temperatura entre outros (EPAR, 2018). 
FIGURA 20 – Correção de pH e tanques 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Tanques de água 
potável e de reuso 
Tanques de 
correção de pH 
EPAR Capivari II 
31 
 
A primeira etapa é conhecida como Sistema Preliminar (FIGURA 21), a qual é 
subdividida em quatro processos, possuem a função retirar resíduos grosseiros e 
finos (destinados a aterros sanitários) bem como medir a vazão do início do sistema 
(SANASA, 2016): 
 
• Grades cremalheiras: automatizadas com abertura de 15mm, responsáveis 
pela retirada dos resíduos sólidos grosseiros (FIGURAS 22 e 23), quando 
necessário aplica-se o coagulante policloreto de alumínio (PAC) (FIGURA 24). O 
resíduo contido é lançado em canaletas que ficam do lado externo do sistema. 
• Peneiras rotativas: com malha circular de 2mm, são capazes de retirar os 
resíduos sólidos mais finos (FIGURAS 25 e 26). 
• Calha Parshall: realiza a medição de vazão de entrada no sistema de 
tratamento. Até o momento não é aplicado nenhum tipo de coagulante nesta etapa 
(FIGURA 27). 
• Caixas de areia: com dimensões de 5m x 5m e uma pá rotativa, são 
responsáveis por reter os resíduos menores que não foram retirados nas etapas 
anteriores (FIGURA 28). A baixa velocidade deste processo faz com que as 
partículas se depositem no fundo da caixa, que é constantemente raspada, e por 
meio de uma canaleta seu resíduo é lançado em uma caçamba que posteriormente 
será destinada ao aterro sanitário (FIGURA 29). 
FIGURA 21 – Sistema Preliminar 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Caixas de Areia 
Destinação: 
aterro sanitário 
32 
 
FIGURA 22 – Grades cremalheiras 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 23 – Detalhe do gradeamento 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 24 – Armazenamento de coagulante 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 25 – Peneiras rotativas 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 26 – Resíduos sólidos 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 27 – Calha Parshall 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Não se aplica 
coagulante 
Calha Parshall 
Resíduos retirados 
após peneira 
Gradeamento 
Tanques Coagulantes 
Bomba da grade 
Peneiras 
33 
 
FIGURA 28 – Caixa de areia e caçamba 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 29 – Resíduo após caixa de areia 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Após o Sistema Preliminar, o esgoto bruto passa pelo Sistema Biológico que 
possui também diversos processos, que são reatores para diversas situações e 
condições: anaeróbia, anóxica (condição de baixa oxigenação) e aerado (FIGURAS 
30 – 33). Esta etapa do tratamento é responsável por remover nutrientes e matérias 
orgânicas com capacidade de 365L/s dividido em 2 módulos iguais (SANASA, 2016). 
Contendo misturadores submersos, faz com que o nível de oxigênio seja 
estável, permitindo desta forma a existência de bactérias e microrganismos que irão 
digerir a matéria orgânica presente (FIGURA 34), assim como difusores de bolhas 
finas nos tanques de aeração, responsáveis por manterem a agitação nos 
reservatórios, que também irão auxiliar na produção de bactérias (FIGURA 35). 
FIGURA 30 – Funcionamento do Sistema Biológico 
 
Fonte: SANASA (2016). Adaptado 
RETORNO DE LODO 
PERMEADO 
Destinação: aterro sanitário 
Resíduo 
34 
 
FIGURA 31 – Sistema Biológico 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 32 – Tanque anaeróbico e anóxico 
 
Fonte: SANASA (2016). Adaptado 
FIGURA 33 – Tanque de aeração 
 
Fonte: SANASA (2016). Adaptado 
FIGURA 34 – Misturadores submersos 
 
Fonte: SANASA (2016). Adaptado 
FIGURA 35 – Difusores de bolhas finas 
 
Fonte: SANASA (2016). Adaptado
Tanque de Aeração 
cheio 
Tanque de Aeração 
Tanques de 
Membranas Esgoto bruto que vem 
da caixa de areia 
Tanque Anaeróbico 
Tanque Anóxico 
Tanque Anaeróbico 
Tanque Anóxico 
Tanque de Aeração 
vazio 
35 
 
De acordo com valores de projeto apresentados pela SANASA (2018), a água 
fica retida cerca de 12 horas e o lodo por 18 dias. Com baixo investimento financeiro 
e consumo energético, estes difusores de bolhas finas são uma boa escolha para a 
funcionalidade econômica da planta (FIGURA 35). 
Em seguida o esgoto vai para o Tanque de Membranas, e é neste processo 
que a EPAR Capivari II possui seu diferencial: ultrafiltração por meio de membranas 
filtrantes (FIGURA 36). São estas membranas que irão separar as partículas sólidasdas líquidas, responsáveis pela qualidade do esgoto tratado. Caracterizadas por 
serem fibras ocas com bilhões de poros, cerca de 0,04 μm, as membranas retêm os 
microrganismos e permitem a passagem do esgoto tratado em seu interior (FIGURA 
37). É a partir desta etapa que se pode utilizar o efluente para fins não potáveis 
(SANASA, 2018). 
 
FIGURA 36 – Módulo de membrana filtrante 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 37 – Detalhe da membrana filtrante 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 Resistentes ao cloro e outros oxidantes (PVDF), as membranas (também 
chamadas de cassete de membranas quando instaladas em conjuntos) possuem 
ciclo de filtração de 12 minutos, sendo 11 minutos e 30 segundos de passagem do 
esgoto pelas membranas e 30 segundos de relaxamento (momento em que não há 
passagem de esgoto), e a cada 10 relaxamentos o sistema realiza a retrolavagem, 
momento em que o efluente atravessa a membrana na direção contrária do sentido 
Fibra oca 
36 
 
de tratamento para retirar microrganismos e impurezas que ficaram suspensas nas 
membranas (SANASA, 2016). Ainda de acordo com a SANASA (2016) a EPAR 
Capivari II possui 6 trens de processos (conjunto de cassetes) com 8 cassetes de 48 
módulos cada, totalizando uma área de filtração 72.000 m² aproximadamente. 
 Após o Tanque de Membranas o efluente tratado é destinado a um 
reservatório enterrado (Tanque de Reuso) de capacidade de 500.000 litros, o qual 
recebe uma pequena quantidade de hipoclorito de sódio (NaClO) necessária apenas 
para manter o cloro residual no efluente (FIGURAS 38 e 39). Deste reservatório a 
água de reuso é bombeada para o reservatório elevado da própria estação e para o 
abastecimento onde o caminhão tanque irá retirar (FIGURA 40). 
Já o efluente que não é utilizado como água de reuso é direcionado ao Rio 
Capivari com boa qualidade (99% de pureza), passando anteriormente pela calha 
Parshall final (FIGURA 41). 
FIGURA 38 – Tanque de reuso 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 39 – Tanque de desinfecção 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 FIGURA 40 – Reservatórios elevados 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 41 – Calha Parshall final 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Ponto de abastecimento 
de caminhões 
Reservatório enterrado 
Reservatórios elevados 
Tanque de 
Desinfecção 
Calha Parshall final 
37 
 
Após realizado todo o processo de tratamento do esgoto é possível ver a 
qualidade do esgoto tratado pela EPAR (FIGURA 42), evidenciando assim que 99% 
das purezas são eliminadas e o esgoto está pronto para ser lançado no Rio Capivari 
com boa qualidade ou utilizado como água de reuso. Cidades da região como Monte 
Mor, Hortolândia, Rafard, Capivari e Mombuca são beneficiadas por esta estação de 
tratamento de esgoto (SANASA, 2015). 
FIGURA 42 – Comparação visual 
 
Fonte: SANASA (2016). Adaptado 
Já o lodo final que é composto por 85% de umidade e 15% de sólidos, é 
desidratado por meio de centrifugas e destinado a caçambas que posteriormente 
serão enviadas a aterro sanitários (SANASA, 2018) (FIGURAS 43 e 44). Para uma 
melhor compreensão criou-se um fluxograma das fases desta planta (APÊNDICE B). 
 
FIGURA 43 – Centrífugas 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
FIGURA 44 – Desidratação de lodo 
 
Fonte: Próprio autor (2018).
Centrífugas 
Caçambas 
38 
 
5 ESTUDO DE CASO 
 
 Para o dimensionamento de toda a rede de distribuição de água, objetivo 
deste estudo de caso, escolheu-se uma cidade que no ano de 1991 apresenta-se 
mais de 400 mil habitantes entre homens, mulheres e nascidos mortos, e por meio 
dos métodos de previsão de demanda de população, calculou-se as populações 
para os anos de 2020, 2030 e 2040. 
Existem diversos métodos para o cálculo de população, dentre eles (FAIR et 
al, 1968; CETESB, 1978; BARNES et al, 1981; QASIM, 1985; METCALF & EDDY, 
1991 apud TOMAZ, 2008): 
 
• Crescimento aritmético. 
• Crescimento geométrico. 
• Taxa decrescente de crescimento. 
• Crescimento logístico. 
• Método da razão e correlação entre outros. 
 
Neste estudo de caso, escolheu-se utilizar os métodos de Crescimento 
logístico e Taxa decrescente de crescimento, os quais os cálculos serão 
apresentados a seguir e a partir disso, será dada a decisão sobre qual população se 
irá calcular a rede de distribuição. Optou-se pela cidade de Santo André/SP, apenas 
para fins de cálculos (TABELA 2): 
 
TABELA 2 – Dados populacionais de Santo André/SP 
ANO (t) HOMENS MULHERES 
NASCIDOS 
MORTOS 
TOTAL (P) 
t0 = 1991 302.724 314.267 6.690 P0 = 623.681 
t1 = 2000 313.815 335.516 5.812 P1 = 655.143 
t2 = 2010 324.458 351.949 4.082 P2 = 680.489 
Fonte: ATLAS BRASIL (2013). Adaptado 
39 
 
5.1 Crescimento logístico 
 
O cálculo pelo método do Crescimento logístico se dá pela Equação (5.1): 
 
PS = 
2 ∙ P0 ∙ P1 ∙ P2 - P1
2 ∙ (P0 + P2)
P0 ∙ P2 - P1
2
 (5.1) 
 
Onde: 
 PS = população de saturação (hab); 
 P0, P1 e P2 = populações nos anos t0, t1 e t2 (hab); 
 
 Substituindo os valores da Tabela 2 na Equação (5.1): 
 
PS = 
2 ∙ 623.681 ∙ 655.143 ∙ 680.489 - 655.1432 ∙ (623.681 + 680.489)
623.681 ∙ 680.489 - 655.1432
 
 
PS = 763.886 hab 
 
A partir da população de saturação, calcula-se o coeficiente c (Equação 5.2): 
 
c =
(PS - P0)
P0
 (5.2) 
 
Onde: 
 c = variável; 
 PS = população de saturação (hab); 
 P0 = população no ano t0 (hab); 
 
 Substituindo os valores da Tabela 2 e da Equação (5.1) na Equação (5.2): 
 
c = 
(763.886 - 623.681)
623.681
 = 0,2248 
 
40 
 
 Através da Equação (5.3) calcula-se o coeficiente de taxa de crescimento:
 
k1 = 
1
t2 - t1
 ∙ ln [
P0 ∙ (PS - P1)
P1 ∙ (PS - P0)
] (5.3) 
 
Onde: 
 k1 = coeficiente de taxa de crescimento; 
 PS = população de saturação (hab); 
 P0, P1 e P2 = populações nos anos t0, t1 e t2 (hab); 
 
 Substituindo os valores da Tabela 2 e da Equação (5.1) na Equação (5.3): 
 
k1=
1
2010 - 2000
 ∙ ln [
623.681 ∙ (763.886 - 655.143)
655.143 ∙(763.886 - 623.681)
] = - 0,0303 
 
 Em seguida calcula-se o tempo de inflexão de acordo com a Equação (5.4): 
 
tinf = [t0 -
ln(c)
k1
] (5.4) 
 
Onde: 
 tinf = tempo de inflexão (anos); 
c = variável; 
 k1 = coeficiente de taxa de crescimento; 
 t0 = ano da população P0 (ano); 
 
tinf = [1991 - 
ln(0,2248)
- 0,0303
] = 1.942 anos 
 
 Conclui-se que no ano de 1942 a população sofreu um declínio populacional. 
 Para o cálculo das populações futuras, utilizou-se a Equação (5.5): 
 
Pt = 
Ps
1 + c ∙ ϵ k1 ∙ (t - t0)
 (5.5) 
41 
 
Onde: 
 Pt = população futura (hab); 
 PS = população de saturação (hab); 
 c = variável; 
 k1 = coeficiente de taxa de crescimento; 
 t0 = ano da população P0 (ano); 
 t = ano da população desejada (ano); 
 
 Substituindo os valores já encontrados na Equação (5.5) descobre-se as 
populações futuras para os anos de 2020, 2030 e 2040: 
 
P2020 = 
763.886
1 + 0,2248 ∙ ϵ-0,0303 ∙ (2020 - 1991)
= 698.656 hab 
 
P2030 = 
763.886
1 + 0,2248 ∙ ϵ-0,0303 ∙ (2030 - 1991)
= 714.607 hab 
 
P2040 = 
763.886
1 + 0,2248 ∙ ϵ-0,0303 ∙ (2040 - 1991)
= 726.865 hab 
 
5.2 Taxa decrescente de crescimento 
 
 O outro método de calculo das populações é chamado de Taxa decrescente 
de crescimento, calculado por meio da Equação (5.6): 
 
kd = 
- ln [
(PS - P2)
(PS - P0)
]
(t2 - t0)
 (5.6) 
 
Onde: 
 kd = coeficiente de taxa decrescente de crescimento; 
 PS = população de saturação (hab); 
 P0 e P2 = populações nos anos t0 e t2 (hab); 
 
 Substituindoos valores da Tabela 2 e da Equação (5.1) na Equação (5.6): 
42 
 
 
kd = 
- ln [
(763.886 - 680.489)
(763.886 - 623.681)
]
(2010 - 1991)
 
 
kd = 0,0273 
 
Para o cálculo das populações futuras, utilizou-se a Equação (5.7): 
 
Pt = P0 + (PS - P0) ∙ [1 - ϵ
 - kd ∙ (t - t0)] (5.7) 
 
Onde: 
 Pt = população futura (hab); 
 PS = população de saturação (hab); 
 kd = coeficiente de taxa decrescente de crescimento; 
 t0 = ano da população P0 (ano); 
 t = ano da população desejada (ano); 
 
 Substituindo os valores já encontrados na Equação (5.7) descobre-se as 
populações futuras para os anos de 2020, 2030 e 2040: 
 
P2020 = 623.681 + (763.886 - 623.681) ∙ [1 - ϵ
 - 0,0273 ∙ (2020 - 1991)] = 700.363 hab 
 
P2030 = 623.681 + (763.886 - 623.681) ∙ [1 - ϵ
 - 0,0273 ∙ (2030 - 1991)] = 715.539 hab 
 
P2040 = 623.681 + (763.886 - 623.681) ∙ [1 - ϵ
 - 0,0273 ∙ (2040 - 1991)] = 727.089 hab 
 
5.3 Dimensionamento de rede 
 
 Após o cálculo pelos dois métodos observa-se que em um cenário de maior 
população se dá pela Taxa decrescente de crescimento no ano de 2040 com 
727.089 habitantes, portanto, para os futuros cálculos será utilizada esta população 
(TABELA 3): 
 
43 
 
TABELA 3 – Populações futuras 
ANO (t) 
CRESCIMENTO 
LOGÍSTICO (hab) 
TAXA 
DECRESCENTE DE 
CRESCIMENTO (hab) 
t2020 = 2020 698.656 700.363 
t2030 = 2030 714.607 715.539 
t2040 = 2040 726.865 727.089 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 Para estudo de caso criou-se uma cidade fictícia com 9 bairros, 1 indústria 
(230.000 m³/dia), 1 ETA e 2 reservatórios (APÊNDICE C). Considerou-se 4m/s a 
velocidade máxima de água nas adutoras, 3% do volume tratado necessário para a 
lavagem dos filtros e a divisão dos habitantes nos bairros em porcentagens 
(TABELA 4): 
 
TABELA 4 – Cidade fictícia 
BAIRRO q (L/hab.dia) PORCENTAGEM (%) POPULAÇÃO 
A 270 15% 109.063 
B 365 23% 167.230 
C 200 8% 58.167 
D 250 4% 29.084 
E 200 25% 181.772 
F 290 9% 65.438 
G 300 7% 50.896 
H 285 6% 43.625 
I 280 3% 21.813 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 
44 
 
Para o cálculo dos diâmetros, é necessário antes calcular a vazão de cada 
trecho (APÊNDICE C), por meio da Equação (5.8) utilizada para o cálculo da vazão 
na rede de distribuição e da Equação (5.9) para o cálculo da vazão do reservatório: 
 
Q = 
k1 ∙ k2 ∙ q ∙ P
86.400
 (5.8) 
 
Q = 
k1 ∙ q ∙ P
86.400
 (5.9) 
 
Onde: 
 Q = vazão (m³/s); 
 k1 = coeficiente de maior dia de consumo (1,25); 
 k2 = coeficiente de maior hora de consumo (1,50); 
 q = consumo per capita (m³/hab.dia); 
 P = população (hab); 
 
 Inicia-se os cálculos sempre nas extremidades até chegar na captação de 
água bruta, desta maneira, escolheu-se o Bairro I, por se tratar de uma rede de 
distribuição, utiliza-se a Equação (5.8): 
 
Q1 = QI = 
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,28 ∙ 21.813
86.400
 = 0,133 m3 s⁄ 
 
 Segue-se os cálculos para a Q2, utiliza-se a Equação (5.8): 
 
Q2 = QI + QH 
 
Q2 = 0,133 + (
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,285 ∙ 43.625
86.400
) 
 
Q2 = 0,133 + 0,270 = 0,403 m
3 s⁄ 
 
Segue-se os cálculos para a Q3, utiliza-se a Equação (5.8): 
 
45 
 
Q3 = Q2 + QG 
 
Q3 = 0,403 + (
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,30 ∙ 50.896
86.400
) 
 
Q3 = 0,403 + 0,331 = 0,734 m
3 s⁄ 
 
Segue-se os cálculos para a Q4: 
 
Q4 = QIND = 230.000 
m3
dia
 = 
230.000
86.400
 = 2,662 m3 s⁄ 
 
Segue-se os cálculos para a Q5, utiliza-se a Equação (5.8): 
 
Q5 = Q4 + QF 
 
Q5 = 2,662 + (
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,29 ∙ 65.438
86.400
) 
 
Q5 = 2,662 + 0,412 = 3,074 m
3 s⁄ 
 
 A Q6 se dá pela soma de todas as vazões em que se dá sua posterior 
distribuição, considerando apenas o dia de maior consumo (k1) para QF, QG, QH, QI, 
e hora de maior consumo (k2) para QIND (Q4) por se tratar de uma indústria. Utiliza-se 
a Equação (5.9): 
 
Q6 = QF + QG + QH + QI + QIND 
 
Q6 = (
1,25 ∙ 0,29 ∙ 65.438
86.400
) + (
1,25 ∙ 0,30 ∙ 50.896
86.400
) + 
 
(
1,25 ∙ 0,285 ∙ 43.625
86.400
) + (
1,25 ∙ 0,28 ∙ 21.813
86.400
) + 2,662 
 
Q6 = 3,426 m
3 s⁄ 
46 
 
 Partindo da outra extremidade, Bairro A, utilizou-se a Equação (5.8): 
 
Q11 = QA = 
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,27 ∙ 109.063
86.400
 = 0,639 m3 s⁄ 
 
Segue-se os cálculos para a Q12, utiliza-se a Equação (5.8): 
 
Q12 = Q11 + QB 
 
Q12 = 0,639 + (
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,365 ∙ 167.230
86400
 ) 
 
Q12 = 0,639 + 1,325 = 1,964 m
3 s⁄ 
 
Partindo da outra extremidade, Bairro C, utilizou-se a Equação (5.8): 
 
Q9 = QC = 
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,20 ∙ 58.167
86.400
 = 0,252 m3 s⁄ 
 
Partindo da outra extremidade, Bairro E, utilizou-se a Equação (5.8): 
 
Q7 = QE = 
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,20 ∙ 181.772
86.400
 = 0,789 m3 s⁄ 
 
Segue-se os cálculos para a Q8, utiliza-se a Equação (5.8): 
 
Q8 = Q7 + QD 
 
Q8 = 0,789 + 
1,25 ∙ 1,50 ∙ 0,25 ∙ 29.084
86.400
 = 0,947 m3 s⁄ 
 
A Q10 se dá pela soma de todas as vazões em que se dá sua posterior 
distribuição, considerando apenas o dia de maior consumo (k1) para Qc, QD e QE. 
Utiliza-se a Equação (5.9): 
 
47 
 
Q10 = QC + QD + QE 
 
Q10 = (
1,25 ∙ 0,20 ∙ 58.167
86.400
) + (
1,25 ∙ 0,25 ∙ 29.084
86.400
) + (
1,25 ∙ 0,20 ∙ 181.772
86.400
) 
 
Q10 = 0,800 m
3 s⁄ 
 
A Q13 se dá pela soma de todas as vazões em que se dá sua posterior 
distribuição, acrescido de 3% para lavagem dos filtros: 
 
Q13 = ∑(Q6 + Q10 + Q12) ∙ 1,03 
 
Q13 = ∑(3,426 + 0,800 + 1,964) ∙ 1,03 = 6,376 m
3 s⁄ 
 
 Com todas as vazões já calculadas, é possível calcular os diâmetros para 
cada trecho de acordo com a Equação (5.10), considerando velocidade de 4m/s: 
 
Q = v ∙ A = v ∙ 
π ∙ D
2
4
 (5.10) 
 
Onde: 
Q = vazão na rede de distribuição (m³/s); 
 v = velocidade máxima da adutora (m/s); 
A = área da seção transversal (m²); 
 D = diâmetro da tubulação (mm); 
 
 Substituindo os valores de cada trecho na Equação (5.10), obteve-se o 
diâmetro calculado (TABELA 5), e partir deste valor, adotou-se o diâmetro a ser 
considerado de acordo com o padrão existente (50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 
400, os demais a cada 100mm). 
 
 
 
48 
 
 TABELA 5 – Cálculo dos diâmetros 
TRECHO Q (m³/s) 
DIÂMETRO 
CALCULADO (mm) 
DIAMÊTRO 
ADOTADO (mm) 
1 0,133 206 250 
2 0,403 358 400 
3 0,734 483 500 
4 2,662 921 1.000 
5 3,074 989 1.000 
6 3,426 1.044 1.100 
7 0,789 501 600 
8 0,947 549 600 
9 0,252 283 300 
10 0,800 505 600 
11 0,639 451 500 
12 1,964 791 800 
13 6,376 1.425 1.500 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 Desta maneira todos os trechos da cidade fictícia estão com os diâmetros 
calculados (APÊNDICE D). A partir disso é possível determinar a taxa de adução, 
volume do reservatório, de incêndio e de emergência para dois tipos de sistemas: 
contínuo e descontínuo. 
 
5.4 Sistema Contínuo 
 
Sistema contínuo se caracteriza por possuir uma taxa de adução contínua 
durante 24 horas do dia. O período para este sistema foi considerado a cada 3 
horas, portanto, para o cálculo da taxa de adução utiliza-se a Equação (5.11): 
 
49 
 
Ta = 
∑ consumo
Tfuncionamento
 (5.11) 
 
Onde: 
 Ta = taxa de adução (%); 
 consumo = somatória do consumo do sistema (%); 
 Tfuncionamento = tempo de funcionamento do sistema (horas); 
 
 Substituindo os valores na Equação (5.11): 
 
Ta = 
100
24
 ≅ 4,1667% 
 
Por se tratar de um período de adução a cada 3 horas, calcula-se a adução 
do sistema de acordo com a Equação (5.12): 
 
Adução
período
= Ta∙ período (5.12) 
 
Onde: 
 Adução
período
 = taxa de adução por período (%); 
 Ta = taxa de adução (%); 
 período = período de funcionamento do sistema (horas); 
 
 Substituindo os valores na Equação (5.12): 
 
Adução
período
 = 4,1667% ∙ 3 = 12,50% 
 
 A taxa de adução por período será constante para todo o sistema. Determina-
se então a sobra e déficit do sistema contínuo subtraindo a adução (%) do consumo 
(%), conforme Tabela 6: 
 
 
 
50 
 
TABELA 6 – Sistema Contínuo 
PERÍODO (h) CONSUMO (%) ADUÇÃO (%) SOBRA (%) DÉFICIT (%) 
0 - 3 4,70 12,50 7,80 - 
3 - 6 5,90 12,50 6,60 - 
6 - 9 12,25 12,50 0,25 - 
9 - 12 22,50 12,50 - - 10 
12 - 15 12,40 12,50 0,10 - 
15 - 18 13,60 12,50 - - 1,10 
18 - 21 19,35 12,50 - - 6,85 
21 - 24 9,30 12,50 3,20 - 
SOMA 100 100 17,95 - 17,95 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 É importante ressaltar que tanto a somatória de sobra quando a de déficit 
devem possuir o mesmo valor, caso contrário é necessário verificar possíveis erros 
de cálculo. 
O volume do reservatório, também chamado de volume de equilíbrio, é 
calculado através da Equação (5.13): 
 
Vequilíbrio = ∑ Q ∙ 
Ta
100
 ∙ 86.400 (5.13) 
 
Onde: 
 Vequilíbrio = volume do reservatório (m³/dia); 
 Q = somatória das vazões posteriores ao reservatório de análise (m³/s); 
 Ta = taxa de adução (somatória da sobra ou déficit) (%); 
 
 Para este estudo de caso será calculado o R1, de acordo com a Figura 45: 
51 
 
FIGURA 45 – Reservatório R1 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
Substituindo os valores na Equação (5.13): 
 
Vequilíbrio = ∑(0,734 + 0,412 + 2,662) ∙ 
17,95
100
 ∙ 86.400= 59.057,51 m³/dia 
 
 Para o volume de incêndio adotou-se 10% do volume de equilíbrio, uma vez 
que o reservatório (R1) abastece uma indústria tornando-se necessário prever uma 
reserva técnica, calculado de acordo com a Equação (5.14): 
 
Vincêndio = Vequilíbrio ∙ 10% (5.14) 
 
Onde: 
 Vincêndio = volume de incêndio (m³/dia); 
 Vequilíbrio = volume do reservatório (m³/dia); 
 
52 
 
 Substituindo os valores na Equação (5.14): 
 
Vincêndio = 59.057,51 ∙ 10% = 5.905,75 m³/dia 
 
 Para adução contínua, calcula-se o volume de emergência de acordo com a 
Equação (5.15): 
 
Vemergência = 
1
3
 ∙ (Vequilíbrio + Vincêndio) (5.15) 
 
Onde: 
 Vemergência = volume de emergência (m³/dia); 
 Vequilíbrio = volume do reservatório (m³/dia); 
 Vincêndio = volume de incêndio (m³/dia); 
 
 Substituindo os valores na Equação (5.15): 
 
Vemergência = 
1
3
 ∙ (59.057,51 + 5.905,75) = 21.654,42 m³/dia 
 
 Desta maneira o volume total do reservatório R1 se dá pela soma de todos os 
volumes anteriores, conforme Equação (5.16): 
 
Vtotal = Vequilíbrio + Vincêndio + Vemergência (5.16) 
 
Onde: 
 Vtotal = volume total (m³/dia); 
 Vequilíbrio = volume do reservatório (m³/dia); 
 Vincêndio = volume de incêndio (m³/dia); 
 Vemergência = volume de emergência (m³/dia); 
 
 Substituindo os valores na Equação (5.16): 
 
Vtotal = 59.057,51 + 5.905,75 + 21.654,42 = 86.617,68 m³/dia 
53 
 
 Com o volume total calculado, é possível ver a curva de consumo deste 
reservatório durante o período de 24 horas (GRÁFICO 3): 
GRÁFICO 3 – Sistema Contínuo – Reservatório R1 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
5.5 Sistema Descontínuo 
 
 Sistema descontínuo é caracterizado por possuir uma taxa de adução 
intermitente durante o período de 24 horas. O período para este sistema foi 
considerado a cada 3 horas, com desligamento da bomba (sem adução) das 6h às 
9h e das 18h às 21h. Para o cálculo da taxa de adução utiliza-se a Equação (5.11): 
 
Ta = 
100
(24 - 6)
 ≅ 5,5556% 
 
Por se tratar de um período de adução a cada 3 horas, calcula-se a adução 
do sistema de acordo com a Equação (5.12): 
 
Adução
período
 = 5,5556% ∙ 3 ≅ 16,67% 
4,70 4,70 
5,90 
12,25 
22,50 
12,40 
13,60 
19,35 
9,30 
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00
24,00
0 3 6 9 12 15 18 21 24
Ta
xa
 d
e 
C
o
n
su
m
o
 e
 A
d
u
çã
o
 (
%
)
Período (horas)
% Adução % Consumo
Reservatório esvaziando 
Reservatório enchendo 
54 
 
A taxa de adução por período será constante para todo o sistema, exceto 
quando há o desligamento da bomba. Determina-se então a sobra e déficit do 
sistema contínuo subtraindo a adução (%) do consumo (%), conforme Tabela 7: 
 
TABELA 7 – Sistema Descontínuo 
PERÍODO (h) CONSUMO (%) ADUÇÃO (%) SOBRA (%) DÉFICIT (%) 
0 - 3 4,70 16,67 11,97 - 
3 - 6 5,90 16,67 10,77 - 
6 - 9 12,25 - - - 12,25 
9 - 12 22,50 16,67 - - 5,83 
12 - 15 12,40 16,67 4,27 - 
15 - 18 13,60 16,67 3,07 - 
18 - 21 19,35 - - - 19,35 
21 - 24 9,30 16,67 7,37 - 
SOMA 100 100 37,45 - 37,43 
Fonte: Próprio autor (2018). 
 É importante ressaltar que tanto a somatória de sobra quando a de déficit 
devem possuir o mesmo valor, caso contrário é necessário verificar possíveis erros 
de cálculo. Por conta de arredondamento há uma pequena diferença nas 
somatórias, utilizou-se então o valor mais alto de 37,45%. 
Para este estudo de caso será calculado o volume do reservatório R1, de 
acordo com a Figura 45. Substituindo os valores na Equação (5.13): 
 
Vequilíbrio = ∑(0,734 + 0,412 + 2,662) ∙ 
37,45
100
 ∙ 86.400= 123.214,69 m³/dia 
 
Para o volume de incêndio adotou-se 10% do volume de equilíbrio, uma vez 
que o reservatório (R1) abastece uma indústria tornando-se necessário prever uma 
reserva técnica, calculado de acordo com a Equação (5.14): 
 
Vincêndio = 123.214,69 ∙ 10% = 12.321,47 m³/dia 
55 
 
 Para adução intermitente, calcula-se o volume de emergência de acordo com 
a Equação (5.15): 
 
Vemergência = 
1
3
 ∙ (123.214,69 + 12.321,47) = 45.178,72 m³/dia 
 
Desta maneira o volume total do reservatório R1 se dá pela soma de todos os 
volumes anteriores, conforme Equação (5.16): 
 
Vtotal = 123.214,69 + 12.321,47 + 45.178,72 = 180.714,88 m³/dia 
 
 Com o volume total calculado, é possível ver a curva de consumo deste 
reservatório durante o período de 24 horas (GRÁFICO 4): 
GRÁFICO 4 – Sistema Descontínuo – Reservatório R1 
 
Fonte: Próprio autor (2018). 
5.6 Análise 
 
 Após calculado o sistema contínuo e descontínuo do reservatório R1, é 
possível concluir que há um aumento de mais de 200% de vazão (m³/dia) (TABELA 
8) quando se considera adução intermitente e bomba parada 6 horas ao dia. Isto 
evidencia que em uma visão econômica e operacional, torna-se viável adotar o 
4,70 4,70 
5,90 
12,25 
22,50 
12,40 
13,60 
19,35 
9,30 
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00
24,00
0 3 6 9 12 15 18 21 24
Ta
xa
 d
e 
C
o
n
su
m
o
 e
 A
d
u
çã
o
 (
%
)
Período (horas)
% Adução % Consumo
Reservatório 
esvaziando 
Reservatório enchendo 
56 
 
sistema de adução contínua para o reservatório R1, visto que haverá uma grande 
diminuição na vazão diária, como também é necessário levar em consideração a 
dosagem de produtos químicos para o tratamento de água. Quando se considera um 
sistema descontínuo, a dosagem diária de produtos químicos altera conforme a sua 
vazão, isso faz com que o valor para operação do reservatório sofra grandes 
alterações (VENTURINI, 2018)3. 
 
TABELA 8 – Análise 
VOLUME 
CONTÍNUO 
(m³/dia) 
DESCONTÍNUO 
(m³/dia) 
Equilíbrio 59.057,51 123.214,69 
Incêndio 5.905,75 12.321,47 
Emergência 21.654,42 45.178,72 
Total 86.617,68