Rede Agronomia

Rede dos Engenheiros Agrônomos do Brasil

O Congresso Nacional aprovou dia 24.6.2020 o marco do Saneamento Básico, permitindo que a empresa privada possa universalizar os serviços de água e esgoto, quando 100 milhões de pessoas no Brasil não têm coleta de esgoto e 35 milhões não têm acesso à rede de água. O saneamento melhora a qualidade de vida, a educação e a produtividade. Serão necessários entre R$ 500 bilhões e R$ 700 bilhões para universalizar a prestação de serviços de saneamento no Brasil até 2033.

Pesquisa desta semana mostrou que, no Brasil, a classe mais afetada pelo Covid-19 foi, justamente, a mais pobre, onde a densidade habitacional é maior e milhares de famílias nem água potável têm em casa se quer para lavar as mãos.

O fato da urbanização ter chegado no Brasil aos 85%, não diminui a responsabilidade dos ruralinos (nós no meio), seja por contribuirmos com os nossos próprios esgotos mas, principalmente, pelos dos animais domésticos e indústrias rurais. Além do mais, a boa formação em Hidráulica e Biologia (as bases do Saneamento Básico) do Engenheiro Agrônomo, o habilita a colaborar com a empreitada, mesmo que restrita ao campo, com o projeto de estações de tratamento de esgotos por zona de raízes, wetlands construídas, irrigação com esgoto bruto, campos de infiltração, e outros.

Há, também, materiais típicos do campo, que podem ser úteis no tratamento da água e esgotos como, p. ex., sementes da morangueira e palha de arroz calcinada no tratamento da água, e plantas aquáticas como o aguapé e pedaços de bambu (como suporte de tanques biológicos aerados) para o tratamento de esgotos domésticos.

Serviços de água: 33 milhões de pessoas no Brasil vivem sem acesso à água potável. Como boa parcela da população bebe água de poço raso, se nós difundíssemos o uso da garrafa cloradora feita com PET, areia lavada de rio e Hipoclorito de Cálcio, já seria u'a mão na roda.

Coleta e tratamento de esgotos: 104 milhões de pessoas, ou quase a metade da população brasileira não tem acesso a serviços de esgoto em casa. Aqui na Rede Agronomia, já escrevi dezenas de artigos falando sobre o assunto.

Destino adequado do lixo: existe uma lei de 2010 que 'ordena' a substituição dos lixões por aterros sanitários em todos os municípios do país, que nunca foi cumprida por sucessivos adiamentos de prazo. E por falar em resíduos sólidos urbanos, é bom lembrar que a mistura da matéria orgânica (que compõe cerca de 60% do lixo doméstico no país) com a poda de árvores ou restos culturais (lascas de madeira, palha de arroz e outros materiais do campo), são a base para a compostagem do lixo que, além de aumentar (o dobro) a vida útil dos aterros sanitários, produz um excelente condicionador do solo, que pode ser usado na agricultura.

Macrodrenagem pluvial: esta é a quarta parcela que compõe o Saneamento Básico, e é a responsável pelas inundações.

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Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO 12 horas atrás

PROJETO DE UM PEQUENO ATERRO SANITÁRIO

De acordo com a norma brasileira NBR 15849 (ABNT, 2010), aterro sanitário é uma “técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho, ou a intervalos menores, se necessário”. (1)

Os aterros sanitários devem ser construídos e operados de forma a proteger o ambiente do contato com os resíduos e seus produtos. Dependendo da quantidade de resíduos recebidos na área de disposição final, os aterros podem ser classificados como de grande porte ou pequeno porte. Neste último caso, ele assume uma estrutura mais simplificada, em regiões com populações menores, onde a geração de resíduos é menor que 20 t/dia. Essa simplificação, contudo, não pode causar dano ao meio ambiente.

Etapas do Projeto do Aterro

1 – ESCOLHA DA ÁREA. Envolve fatores como zoneamento da região, Plano Diretor do Município, grau de urbanização da cidade, aceitação da população, parâmetros técnicos das Normas e Diretrizes Federais, Estaduais e Municipais, distância de vias de transporte, de fontes de abastecimento de água e, principalmente, de aeroportos. Essa escolha deve envolver 3 etapas básicas: Levantamento de dados, Pré-seleção de áreas e Estudo do viabilidade. Segundo o IPT (1995), se a distância cidade – aterro for menor que 10 km, a obra é viável sob o aspecto financeiro; de 10 a 20 km, são olhados com restrições; e se acima de 20 km, são inviáveis. Eles devem ficar, se possível, a 80 m de estradas, 200 m de rios e córregos, a 500 das cidades e a 1.000 m de escolas.

2 – ANÁLISE TOPOGRÁFICA. O conhecimento da topografia do terreno onde a obra será assente irá influir na conformação do aterro e no método de disposição dos resíduos. A ABNT (2010) recomenda a escolha de locais com declividade entre 1 e 30%.

3 – INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS. É importante conhecer a ocorrência e as características geotécnicas de cada camada do subsolo que servirá de base para o aterro, e a profundidade do lençol freático. Para tal a ABNT (2010) recomenda ensaios com sondagens SPT (Standard Penetration Test). O número de pontos deve ser suficiente para permitir uma adequada caracterização das camadas do subsolo. Associados a essas sondagens, outras são necessárias para a avaliação da permeabilidade do solo.

4 – DADOS CLIMATOLÓGICOS DA REGIÃO. Devem ser coletados dados de temperatura, chuvas, evapotranspiração, direção e intensidade dos ventos preponderantes na região. É recomendável que esses dados sejam provenientes de uma estação meteorológica mais próxima possível do local do aterro.

5 – GERAÇÃO DE RESÍDUOS. Além do per capita, o crescimento da população é importante, e pode ser estimada pela equação Pf = Pa*e^K*T onde: Pf = população futura, Pa = população atual, K = taxa de crescimento geométrico e T = período da projeção.

6 – SISTEMA DE PROTEÇÃO. A camada de proteção do fundo é feita com a sua impermeabilização, a fim de impedir a infiltração de lixiviados, feita pela compactação do solo e uso de mantas geossintéticas (PEAD) , sendo os solos argilosos os preferidos. De acordo com a ABNT(2010), se atendidos determinados critérios, em um aterro de pequeno porte, é possível dispensar a impermeabilização do fundo. Esses critérios incluem a porcentagem de matéria orgânica nos resíduos, a profundidade do lençol freático, a permeabilidade do solo local e o valor de excedente hídrico anual.

População e produção de resíduos

Dimensões das células

Células são as covas para deposição dos resíduos sólidos urbanos (lixo) no aterro sanitário.

Largura. No mínimo W = 3 a 6 m para manobra do caminhão de coleta.

Volume. [V = (R*C) ÷ D] ou volume de resíduos (m³) multiplicado pela cobertura (20 a 25%) e dividido pela densidade do lixo (400 a 500 kg/m³).

Área. (A = V ÷ H) ou volume (m³) de lixo dividido pela altura (m), que pode ser de 1 a 2 m.

Comprimento. (L = A ÷ W) ou área (m²) dividida pela largura.

Drenagem do chorume

O sistema de drenagem do lixiviado (chorume) apresenta papel fundamental na diminuição da pressão do líquido na massa de RSU, garantindo uma melhor estabilidade do maciço e, também, do potencial de infiltração do mesmo no subsolo. Esse sistema deve coletar e conduzir o chorume para o local de acumulação e o seu posterior tratamento.

Pelo método suíço, o volume de percolado a ser drenado do aterro pode ser calculado como mostrado na planilha abaixo.

O sistema de drenagem será composto por valas no fundo sob a forma de espinha de peixe, preenchidas com brita número 2 e sem a colocação de tubos no seu interior. Os drenos devem conduzir a vazão até o sistema de tratamento localizado no exterior do aterro. A declividade dos drenos será de 2% e a área da seção calculada pela equação de Darcy: Q = K*i*A, onde Q é a vazão a ser drenada (m³/s); i = declividade (m/m) e A = área da seção transversal do dreno (m²).

Os parâmetros do Método Suíço para o cálculo do percolado do aterro sanitário, constam da Tabela abaixo.

A planilha abaixo mostra o cálculo da vazão do percolado (chorume) e da seção dos drenos feitos com brita No 2.

Serão adotados (no caso em pauta) 2 sistemas de drenagem, cada um com 4 drenos secundários com seção de 20 cm por 20 cm, conectados ao dreno principal, com seção de 30 x 30 cm. Os drenos secundários fazem um ângulo de 45 graus com o principal. Será colocada uma manta Bidim sobre os drenos, para evitar o contato direto dos resíduos com o sistema de drenagem.

Drenagem da água da chuva

Drenagem dos gases

Nos pequenos aterros, o cálculo da quantidade de gases gerados pode ser feita de forma empírica. Os drenos deverão estar ligados ao sistema de drenagem do chorume. No caso do aterro de Macuco – RJ, foram projetados 8 drenos circulares, verticais, de concreto perfurado e diâmetro de 0,30 m. O espaçamento, pela Norma NBR 15.849 será de 20 m (limite de 30 m).

Os drenos serão encamisados por pedras do tipo rachão, de espessura igual ao diâmetro do tubo, mantido junto ao tubo por uma tela de aço. A altura final de cada dreno será 0,5 m acima da cota final prevista para o aterro no ponto.

A Figura abaixo mostra em planta os pontos (cor vermelha) de instalação dos tubos de concreto para drenagem dos gases do aterro.

Licenciamento ambiental

REF.:

(1) PROJETO DE UM ATERRO SANITÁRIO DE PEQUENO PORTE, TCC de Karine Silva, UFRJ, 2016

 http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10015922.pdf

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO terça-feira

DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE RESERVATÓRIO ELEVADO

LINK:

http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/agua8.htm

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO segunda-feira

COMPLEMENTO DO PROJETO DA REDE COM EPANET 2.0

Considerando agora toda a rede e não apenas o ramal principal, como foi mostrado antes, seguem-se as modificações cabíveis. Não esquecer que o primeiro passo é a localização do Reservatório com a sua cota do nível de água, e que a sequência dos cálculos é sempre essa: reservatório > nós > trechos.

1) Configuração dos nós. (Os números pequenos mostrados na rede referem-se às vazões de consumo de água, em litros por segundo).

2) Anotações dos trechos. (Os valores em azul referem-se aos comprimentos dos trechos, e metros).

3) Configurados os demais detalhes (marcação do reservatório com a sua cota do nível de água, unidades e tamanhos) e após a verificação de pendências ao clicar no ícone da Simulação (ícone de um raio) do menu, teremos a certeza que fizemos tudo direitinho.

4) Seleção dos parâmetros que desejamos analisar.

5) Por fim, a tabela com os resultados.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO domingo

MANUAL DE SANEAMENTO

(com exemplo de aplicação do Epanet 2.0)

Endereço:

https://www.mdr.gov.br/images/stories/ArquivosSNSA/Arquivos_PDF/rec...

Bom proveito.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 1 agosto 2020 às 11:47
Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 31 julho 2020 às 0:04

RECALL DO PROJETO DA REDE

Relendo com calma o projeto, vi que cometi um equívoco e, portanto, peço desculpas por ter recalculado as vazões (4a. coluna da Tabela da planilha). É que, como a rede foi calculada do final (trecho 1) para o princípio (na caixa d´água), a vazão do trecho 2 teria de ser somada à do trecho 1, (anterior a ele); a do trecho 3 somada à do trecho 2, e assim por diante. Por outro lado, o trecho 7, até o cruzamento com o ramal 6, não tem contribuição em marcha (valor de Qm = 0,001 L/s.m, que foi alterado, por subtração desse trecho de 100 m dos cálculos) e, portanto, sua vazão é a mesma do trecho 6. Com o aumento das vazões, para que o resultado final não se alterasse, aumentei o diâmetro do trecho 7, até o cruzamento com o ramal número 6, que passou de 25 mm (uma polegada) para 50 mm (duas polegadas).

Aproveito o ensejo para esclarecer alguns detalhes do projeto acima apresentado.

1) O valor 40 m  (linha 23 da planilha) acrescentado à soma das perdas de carga (ou pressão) nos trechos, refere-se à pressão hidrostática recomendada por norma para que a água saia das torneiras com pressão, até um prédio de 3 pavimentos;

2) As Normas da ABNT também costumam adotar diâmetros mínimos no ramal principal (aquele perpendicular aos ramais prediais mostrado no croqui da rede), o que não segui para tornar menos complicada a planilha; e

3) O mesmo acontece com as velocidades médias nos ramais pois, abaixo de V = 0,30 m/s (como foi o caso dos ramais 1 a 3 e do 7), pode haver acúmulo de sólidos em suspensão na água.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 30 julho 2020 às 11:00

ÁGUA NA ZONA RURAL

A água é uma parte integrante do bem-estar dos seres vivos. Além de ser indispensável para o sustento da vida, ela é essencial para o desenvolvimento agrícola e industrial. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), são necessários entre 50 a 100 litros de água por pessoa, por dia, para assegurar a satisfação das necessidades mais básicas e a minimização dos problemas de saúde. A OMS ainda afirma que a fonte de água deve estar localizada a uma distância máxima de 1.000 metros do lar e o tempo para a realização de sua coleta não deve ultrapassar 30 minutos. Porém, a maior parte da população que é categorizada como tendo problemas de acesso a água limpa possui, apenas, 5 litros por dia para a sua sobrevivência. (1)

De acordo com o relatório conjunto da UNICEF/OMS (2015), 663 milhões de pessoas em todo mundo ainda bebem água de fontes que não são seguras, sendo que a maioria delas se encontra em áreas rurais. Esse relatório ainda afirma, em sua página 17 que “é estimado que 79% das pessoas que não possuem fonte segura de abastecimento e 93% das pessoas que utilizam água da superfície moram no meio rural”.

O fluxo da água num sistema público do abastecimento de uma comunidade, é mostrado na Figura abaixo.

A cobertura de serviços de saneamento e abastecimento de água em zonas rurais brasileiras é precária ou inexistente, o que acarreta em baixa qualidade de vida, saúde e bem estar da população, além do alto nível de propagação de doenças. As políticas governamentais, em sua maioria, contemplam as zonas urbanas, abandonando as áreas rurais e contribuindo para a falta de sistemas apropriados de abastecimento de água, esgotamento sanitário, e coleta de resíduos sólidos nessas localidades.

Quando não existe rede pública de abastecimento, uma forma usual de fornecimento de água potável à população de uma pequena comunidade, é através do chafariz comunitário, como o mostrado na Figura abaixo. A população total do município é de 325.441 habitantes, de acordo com a última estimativa do IBGE; a da Comunidade de Caucaia, atende a 150 famílias e 500 pessoas.

Quase metade da humanidade, principalmente na Ásia e na África, ainda vive em áreas rurais e é de grupos de baixa renda. A população rural pobre não tem acesso ao suprimento básico de água (900 milhões) e ao saneamento seguro, o que resulta não apenas em tremendos custos econômicos e de saúde humana, mas também gera desigualdades de gênero e outras formas de sociedade. A maioria da população rural no mundo em desenvolvimento é analfabeta e não qualificada, e é composta principalmente por idosos, mulheres e crianças, que não possuem recursos para apoiar/lidar com a variabilidade natural e seus impactos. (2)

A Figura abaixo mostra algumas diferenças entre fases do abastecimento de água potável na zona rural e na zona urbana.

 O apoio ao abastecimento de água e saneamento nas áreas rurais é mais desafiador devido à localização dos assentamentos, principalmente em áreas ambientalmente frágeis; modelos de desenvolvimento dominados por diversos valores culturais, más condições econômicas e desafios associados à recuperação de custos. Em muitos casos, assentamentos dispersos, dominados pela economia agrícola e recursos hídricos limitados, suscitam desafios para o fornecimento de infraestrutura. A maior parte da infraestrutura hídrica existente é de sistemas descentralizados (por exemplo, ponto de coleta de água da comunidade, posto público, latrinas e fossas sépticas em alguns casos). Esses sistemas de infraestrutura também caíram em ruínas devido a limitações técnicas, financeiras e gerenciais. A população rural geralmente depende de fontes de água locais (poços, bombas manuais, rios), que são em muitos casos contaminados.

Segundo a OMS, o consumo de água potável na zona rural é de cerca de 38 litros por pessoa por dia quando se usa bomba manual; de 57 L/dia quando se usa torneira na pia; e até de 190 litros quando a cozinha tem água quente e fria, há lavanderia e banheiro.

O norte e o nordeste do país que tem a maior população rural e os menores índices de atendimento. Normalmente pessoas menos favorecidas, especialmente na calha do Rio Amazonas e no Semiárido Nordestino.(3)

Uma das maiores dificuldades em levar o abastecimento às zonas rurais é o custo, principalmente pela distância e escassez de recursos nesses locais.

O cenário atual para muitos moradores de áreas rurais no Brasil é o consumo de água proveniente de mananciais superficiais sem qualquer tratamento. Além disso a inadequação das soluções técnicas disponíveis para a realidade das comunidades rurais é um agravante. (3)

Fontes

Segundo a Fundação Nacional de Saúde (FUNASA) as formas de captação da água na zona rural são mostradas na Figura abaixo.

A Figura abaixo mostra as principais fontes de água potável utilizadas na zona rural, além das quais existem, ainda, a água da chuva (telhados, açudes, barreiros e cisternas) e a água do mar dessalinizada.

Consumo per cápita

Segundo o Manual de Saneamento da Fundação Nacional de Saúde (FNS), Ministério da Saúde, Brasília – DF, 1999, existem 2 critérios de adoção do consumo diário de água por habitante:

  1. População abastecida sem ligação domiciliar.
  • Abastecimento somente com torneiras públicas ou chafarizes: 30 a 50 L/hab.dia;
  • Além de torneiras e chafarizes, existem lavanderias públicas: 40 a 80 L/hab.dia;
  • Abastecimento com torneiras públicas e chafarizes, lavanderias públicas e sanitário ou banheiro público: 60 a 100 L/hab.dia.
  1. População abastecida com ligações domiciliares.

População (hab.)

L/hab.dia

< = 6.000

100 a 150

6.000 a 30.000

150 a 200

30.000 a 100.000

200 a 250

Ø  100.000

250 a 300

                              

 

 

                  

            Para a população flutuante, adotar o per cápita de 100 l/hab.dia.

Qualidade da água

Os derivados de Cloro geralmente empregados em pequenas comunidades são o hipoclorito de sódio (líquido) e o hipoclorito de cálcio (sólido).(6)

O hipoclorito de cálcio é formado por um precipitado resultado da dissolução de cloro gasoso em solução de cal e hidróxido de sódio. São utilizados em forma de pastilhas com 60% de cloro ativo, podendo permanecer de 10 a 15 horas fornecendo cloro à água em desinfecção (DANIEL, 2001).

A Portaria 518/2004 do Ministério da Saúde determina a obrigatoriedade de se manter na saída do tratamento (após desinfecção) concentração de cloro residual livre de 0,5 mg/L e em qualquer ponto na rede de distribuição 0,2 mg/L. Recomenda, ainda, que o teor máximo seja de 2,0 mg/L em qualquer ponto do sistema de abastecimento (FUNASA, 2009).

Projeto de rede ramificada

REF.:

  • ACESSO AO ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM COMUNIDADES RURAIS: O DESAFIO DE GARANTIR OS DIREITOS HUMANOS À ÁGUA, Anna Machado e auxs., 2016

https://www.inovarse.org/sites/default/files/T16_203.pdf

  • UNESCO

https://en.unesco.org/themes/water-security/hydrology/water-human-s...

  • EOS

https://www.eosconsultores.com.br/dificuldades-abastecimento-de-agu...

  • AUTOGESTÃO DE SISTEMAS RURAIS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA: ESTUDO DE CASO DA COMUNIDADE QUILOMBOLA DE LAGEDO, SÃO FRANCISCO – MG, TCC de Allyson Silva, EEUFMG, Belo Horizonte – MG, 2016

https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-AV2MSG/1/allyson_su...

  • FUNASA

http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/blt_san_rural.pdf

  • DIAGNÓSTICO DO SANEAMENTO RURAL ATRAVÉS DE METODOLOGIA PARTICIPATIVA. ESTUDO DE CASO: BACIA CONTRIBUINTE AO RESERVATÓRIO DO RIO VERDE, REGIÃO METROPOLITANA DE CURITIBA, PR, TCC de Daniel Larsen, Curitiba – PR, 2010.

https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/26294/Diagnostico%...

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 27 julho 2020 às 17:40

UM ÚLTIMO ROTEIRO PARA FILTRO LENTO

Bom proveito.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 27 julho 2020 às 11:58

OUTRO CRITÉRIO PARA DIMENSIONAR FILTRO LENTO DE AREIA

Segundo o Manual de Projeto de Filtro Lento de Areia, da Associação Americana de Trabalhos com Água, deve-se iniciar o projeto limitando a área do filtro à taxa de filtração, como mostra a Figura abaixo. (1)

REF.:

(1) Manual of Design for Slow Sand Filtration, American Water Works Association, 1991.

http://protosh2o.act.be/VIRTUELE_BIB/Watertechniek/350_Waterbehande...

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 26 julho 2020 às 21:02

PROJETO DE FILTRO LENTO DE AREIA

No tratamento de água por filtração lenta registra-se um acúmulo de partículas de origem orgânica, bactérias e outros microrganismos que são carreadas e depositadas na superfície do filtro ou nos grãos na parte superior do leito. Este processo forma uma camada chamada Schmutzdecke. A maior eficiência registrada na filtração lenta tem sido atribuída a esta camada (Valencia, 1973). (1)

Características

O fundo de filtro geralmente é constituído por drenos compreendendo uma tubulação principal ao longo da linha central, alimentado por laterais igualmente espaçadas e perfuradas, nos seguintes diâmetros:

  • no principal, de 0,20 a 0,60 m; e
  • nas laterais de 0,05 a 0,15 m, dependendo do tamanho do filtro.

Os drenos devem ser projetados com velocidades baixas, da ordem de 0,30 m.s1  no principal e 0,20 m.s-1 nas laterais. Também podem ser construídos empregando-se manilhas com juntas abertas. (2)

Na minha página da UFRRJ sobre Riscos de Acidentes e Saneamento Rural, mostro o esboço de um pequeno projeto de filtro lento de areia. (3)

Projeto

REF.:

  • Avaliação do desempenho de mantas sintéticas não tecidas no tratamento de água para consumo humano visando utilização em comunidades rurais - ensaio em escala piloto, TCC de Hélder Cumbi, UFMG, Belo Horizonte, 2013.

http://www.smarh.eng.ufmg.br/defesas/1097M.PDF

  • Saneamento Básico, UFRRJ, Daniel e aux.

http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/leonardo/downloads/APOSTILA/...

  • Riscos de Acidentes na Zona Rural e Saneamento Rural

http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/agua9.htm

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