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Norma de Projetos de Engenharia
NPE – 009
DIRETRIZES GERAIS PARA ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA
COMPESA – Companhia Pernambucana de Saneamento DTE – Diretoria Técnica e de Engenharia GPE – Gerência de Projetos de Engenharia Avenida Cruz Cabugá, 1387, Santo Amaro Recife – PE | CEP 50040-000 Fone (81) 34129570 Este documento, como qualquer outro, é um documento dinâmico, podendo ser revisado sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser enviados à GPE.
Sumário
1. APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................... 2 2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS .................................................................................................. 2 3. OBJETIVO ...................................................................................................................................... 3 4. DOCUMENTOS ............................................................................................................................. 3
5. MEMORIAL DESCRITIVO .......................................................................................................... 3 6. MEMÓRIA DE CÁLCULO ........................................................................................................... 5
7 ORÇAMENTO .............................................................................................................................. 28 8 PEÇAS GRÁFICAS ...................................................................................................................... 28 9 CRONOGRAMA DO PROJETO ................................................................................................. 28
10 METODOLOGIA PARA CONFECÇÃO DO PROJETO DA ETA ............................................ 29 11 APRESENTAÇÃO ....................................................................................................................... 29
12 REVISÕES .................................................................................................................................... 29 13 DISPOSIÇÕES GERAIS .............................................................................................................. 30
14 VIGÊNCIA .................................................................................................................................... 30 15 DIVULGAÇÃO ............................................................................................................................ 30
NPE-009
ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 2/30
1. APRESENTAÇÃO
1.1. A Companhia Pernambucana de Saneamento – COMPESA, ao publicar esta “Norma
de Projetos de Engenharia” visa padronizar os requisitos básicos necessários e demais
condições a serem adotadas e exigidas pela COMPESA para Elaboração de Projetos
de Estações de tratamento de água (ETA´s).
1.2. A Gerência de Projetos de Engenharia (GPE), subordinada à Diretoria Técnica e de
Engenharia, é a autoridade funcional na COMPESA responsável pela elaboração deste
documento.
2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS
2.1. As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto,
constituem prescrições para esta norma. Nos casos de omissão, devem ser utilizadas
as especificações presentes nas últimas revisões das normas das principais
organizações de normatização nacional e internacional.
2.2. As seguintes normas mencionadas devem ser adotadas em sua última revisão
publicada:
2.2.1. ABNT NBR 12.216 – Projeto de estação de tratamento de água para
abastecimento público
2.2.2. ABNT NBR 12.211 – Concepção de sistemas públicos de abastecimento
de água
2.2.3. PORTARIA MS Nº 2.914 – 2011 – Procedimentos de controle e de
vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de
potabilidade
2.2.4. RESOLUÇÃO CONAMA Nº 274 – 2000
2.2.5. ABNT NBR 13.035 – Planejamento e instalação de laboratórios para
análises e controle de águas
2.2.6. NPE 002 – Normas e projetos de engenharia – Diretrizes gerais para
estimativa de consumo de água – COMPESA
2.2.7. NPE 001 – Normas e projetos de engenharia – Projetos elétricos
2.2.8. NPE 003 – Normas e projetos de engenharia – Elaboração de
orçamentos
2.2.9. NPE 006 – Estudos de concepção
2.2.10. NBR 10.004 – Resíduos sólidos - Classificação
2.2.11. Normas técnicas COMPESA (NTC`s) 018, 137, 044, 153, 188, 192.
2.2.12. Autores referenciados:
DiBernardo, L (2001)
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 3/30
Arboleda Valencia,J (1973),
Azevedo Netto, J (1985),
Richter, C (1986),
Canepa Vargas, L (1981)
3. OBJETIVO
3.1. Esta norma objetiva estabelecer os requisitos básicos necessários e demais condições
a serem adotadas e exigidas pela COMPESA na elaboração dos projetos de estações
de tratamento de água (ETA), visando sua padronização e normatização estabelecendo
as diretrizes para apresentação de projetos básicos dos sistemas de abastecimento de
água (SAA) que serão submetidos à análise e à aprovação da COMPESA.
3.2. Esta Norma diz respeito exclusivamente aos estudos de concepção e aos critérios e
parâmetros exigidos inerentes aos processos de tratamento da água nos seus aspectos
hidráulicos, físico-químicos e microbiológicos.
4. DOCUMENTOS
4.1. O projeto de ETA deverá ser concebido de forma a atender às exigências referidas no
item 2 e deverá ser composto de:
4.1.1. ART;
4.1.2. Memorial descritivo;
4.1.3. Memória de cálculo;
4.1.4. Peças Gráficas;
4.1.5. Orçamento;
4.1.6. Especificações Técnicas de Serviços e Materiais;
4.1.7. Catálogos e tabelas dos principais equipamentos;
4.1.8. Cronograma físico-financeiro da obra.
5. MEMORIAL DESCRITIVO
5.1. Este memorial deverá descrever toda concepção geral do projeto e será composto dos
seguintes itens:
5.1.1. OBJETIVO
5.1.1.1. Descrever o objetivo do projeto hidráulico da ETA, informando a unidade
a ser atendida e a qual sistema de abastecimento a unidade pertence,
apresentando a descrição de todas as pranchas do projeto.
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 4/30
5.1.2. LOCALIZAÇÃO
5.1.2.1. Localização da área de abrangência do projeto com as coordenadas
georeferenciadas.
5.1.3. CONCEPÇÃO DO PROJETO
5.1.3.1. Apresentar todas as informações disponíveis referentes à qualidade
físico-química, microbiológica e hidrobiológica da água a ser tratada bem
como os critérios que subsidiaram a escolha da técnica de tratamento
adotada, apresentando as alternativas viáveis. Na ausência de estudo
hidrológico do manancial, devem ser consideradas dados coletados nos
últimos12(doze) meses;
5.1.3.2. Apresentar a descrição funcional de todo o sistema desde a chegada da
água bruta, passando por todas as unidades que compõem o tratamento
até o reservatório de distribuição de água tratada da ETA, com respectivos
perfis hidráulicos;
5.1.3.3. Apresentar descrição da concepção para tratamento dos efluentes
gerados pela ETA, inclusive, proposta de gestão dos resíduos;
5.1.3.4. Para as unidades já existentes, quando se tratar de projeto de
readequação, deverão ser apresentadas as características atuais de toda
instalação, bem como o levantamento das condições hidráulicas,
construtivas e de tratamento existentes;
5.1.3.5. Quando da adoção de tratamentos avançados (filtração em
membranas), devem ser apresentados, preliminarmente, os parâmetros
gerais das unidades:
- Vazão por área de membrana (l/m².h) na filtração e lavagem;
- % de recuperação previsto;
- Pressão transmembrana;
- Procedimentos e duração prevista para filtração e para lavagem.
5.1.3.6. Quando necessário pré-tratamento nos sistemas avançados de filtração
em membranas, a sua escolha deve ser justificada considerando os
parâmetros de qualidade da água: turbidez e sólidos suspensos totais.
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 5/30
Técnicas de
Tratamento
Turbidez
(uT)
Cor
(uH)
Ferro
(mg/l)
Manganês
(mg/l)
Coli totais
(NMP)
Coli fecais
(NMP)
Filtração Lenta 10 5 1 2.000 500
Filtração direta
ascendente 100 100 1,5 1,5 5.000 1.000
Dupla filtração 200 150 1,5 2,5 20.000 5.000
Filtração direta
descendente 25 25 2,5 - 2.500 500
Tratamento convencional 250 - 2,5 - 20.000 5.000
Tabela 1 - TÉCNICAS DE TRATAMENTO CONFORME A QUALIDADE DA ÁGUA Fonte: DiBernardo 2003
Para águas cujos parâmetros excedam os limites do tratamento convencional, devem
ser previstos tratamentos complementares como pré-oxidação, ajustes de pH e/ou
aplicação de polímeros e carvão ativado.
PARÂMETRO FILTRAÇÃO
LENTA FILTRAÇÃO
DIRETA DESCENDENTE
FILTRAÇÃO DIRETA
ASCENDENTE
CICLO COMPLETO (CONVENCIONAL)
OPERAÇÃO Simples Especializada Especializada Especializada CONSUMO DE COAGULANTE
Nenhum Baixo Baixo Alto
ABSORÇÃO DE VARIAÇÕES DE QUALIDADE DA
ÁGUA
Baixa Baixa Moderada Alta
PORTE DA ESTAÇÃO Limitada a pequenas
instalações
Sem limitações
Sem limitações
Sem limitações
CUSTO DE IMPLANTAÇÃO
(US$/hab.)
10 a 100 2 a 30 5 a 45 10 a 60
NECESSIDADE DE ÁREA
Elevada Reduzida Reduzida Média
Tabela 2 - AVALIAÇÃO DAS TÉCNICAS DE TRATAMENTO Adaptado de Barros (1995)
6. MEMÓRIA DE CÁLCULO
A memória de cálculo deverá apresentar todas as fórmulas e métodos utilizados, com
clareza suficiente ao seu perfeito entendimento, inclusive, com menção das fontes
bibliográficas e softwares, assim como:
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 6/30
6.1. DIMENSIONAMENTO DAS UNIDADES E EQUIPAMENTOS INSTALADOS
Detalhamento dos cálculos das unidades hidráulicas, instalações e especificações dos
equipamentos auxiliares e de controle do processo:
6.1.1- Pré-oxidação
6.1.1.1. Definição
O processo de pré-oxidação mediante a adição de agentes químicos ou por
intermédio de dispositivos de aeração objetiva oxidar metais como o ferro e o manganês
para sua forma insolúvel evitando que haja deterioração na qualidade da água. A pré-
oxidação possibilita também a oxidação de material orgânico e, em geral, favorece o
processo posterior de coagulação da água.
6.1.1.1.1. Podem ser adotados aeradores por gravidade considerando a
carga hidráulica disponível de 1,0 a 3,0 m e taxa de aplicação superficial
de 9,8 a 12,3 cm²/m³.dia.
6.1.1.1.2. Para aeradores de bandejas múltiplas deve ser considerado o
espaçamento entre bandejas de 30 a 75 cm com a taxa de aplicação
de 50 a 75 m³/h.m² de bandeja. A quantidade de bandejas deve se situar
entre 3 a 5.
6.1.1.1.3. Para tanques de oxidação considerar o tempo de detenção de 15-
25 minutos providos de linha adequada para descarga e esgotamento;
6.1.1.1.4. O agente químico oxidante deve ser aplicado por meio de
dispositivos para dispersão na massa líquida apropriados.
6.1.2- Mistura rápida
6.1.2.1 Definição:
A mistura rápida refere-se às condições de intensidade de agitação da
massa d´água no momento da aplicação do agente coagulante favorecendo a formação
de microflocos. A intensidade de agitação é importante para a coagulação no
mecanismo de adsorção e neutralização de cargas e, embora tenha menos influencia
no mecanismo de varredura, deve favorecer uma distribuição homogênea do
coagulante na água.
6.1.2.2 Considerar para misturadores hidráulicos tipo Parshall ou retangular
um tempo de mistura <5 s e o gradiente médio de velocidade entre
700-1100 s-1;
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 7/30
Figura 1 - Misturador Parshall
6.1.2.3 No caso de se optar por vertedores retangulares (fig.2), considerar
no dimensionamento a seguinte formulação:
Onde: Q: Vazão (m³/s), L: Largura do vertedor (m), H: Carga do vertedor(m) e Cd: Coeficiente de descarga do vertedor (Cd=0,62 para água).
Figura 2 – Vertedor Retangular
6.1.2.4 Em casos específicos, é aceitável a possibilidade de utilização de
malhas de fios de aço para dispersão do agente coagulante (fig 3) ou
placas de orifício.
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 8/30
Figura 3 - Dispositivo para aplicação de coagulante e mistura com malhas de fios
6.1.3- Floculação
6.1.3.1 Definições:
O objetivo principal da floculação é reunir as partículas desestabilizadas pelo
coagulante em aglomerados de maior peso e tamanho aumentando a eficiência
de posteriores processos de sedimentação;
Devem ser considerados os critérios gerais abaixo referenciados:
6.1.3.2 Em estações de tratamento de água com capacidade inferior a 80 l/s,
podem ser adotados floculadores tipo Alabama e acima desta
capacidade, adotar floculadores hidráulicos, tipo chicanas horizontais
ou verticais, e unidades mecanizadas para vazões maiores que 0,50
m³/s.
6.1.3.3 As condições de entrada e saída de água devem ser tais que previnam
a ocorrência de curto-circuitos e ruptura de flocos.
6.1.3.4 As câmaras de floculação e de sedimentação deverão estar próximas
umas das outras tanto quanto possível e nos canais de conexão a
velocidade da água floculada não deverá ser menor que 0,15 m/s nem
maior que 0,45 m/s.
6.1.3.5 Nos floculadores de fluxo horizontal considerar que a distância entre
os defletores não deverá ser menor que 45 cm. A distância entre o
extremo de cada defletor e a parede deve ser de 1,5 vezes a distância
entre os defletores e não menor que 60 cm, sendo que a profundidade
útil do floculador não deverá ser menor que 1,0 m.
6.1.3.6 Para floculadores hidráulicos de fluxo vertical considerar que a
separação entre paredes defletoras seja de pelo menos 45 cm e o
espaço vazio entre o defletor e o fundo do tanque ou entre o defletor
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 9/30
e a superfície da água seja de 1,5 vezes a separação entre os
defletores. A profundidade útil deverá ser de 2 a 3 vezes a separação
entre os defletores.
6.1.3.7 Nos floculadores tipo Alabama as saídas deverão estar localizadas
próximas a 2,50 m do nível da água. As perdas de carga devem estar
situadas entre 0,35-0,50 m para toda a unidade. O gradiente de
velocidade resultante deverá estar entre 35 e 60 s-1. O diâmetro do
tubo de entrada deverá ser tal que a velocidade da água esteja entre
0,35 e 0,55 m/s.
6.1.3.8 O tempo de detenção para os floculadores hidráulicos deve estar entre
20-30 min. e para floculadores mecanizados de 20-40 min.
6.1.3.9 Nos floculadores hidráulicos devem ser previstas ao menos três
seções com gradientes de velocidade escalonados entre 70 e 10 s-1.
Q
l/s
Largura
m
Comprimento
m
Diâmetro
mm
Àrea da câmara Volume da cámara
m2 m3
20 0.60 0.75 250 0.45 1.3
40 0.80 1.00 350 0.80 2.4
60 1.00 1.20 400 1.20 3.6
80 1.20 1.40 450 1.60 4.8
100 1.40 1.60 500 2.00 6.0
Tabela 3- Valores adotados para floculadores tipo Alabama
6.1.3.10 Os gradientes de velocidade nos canais, comportas ou qualquer outra
estrutura de passagem da água floculada não deve ser maior que 20
s-1.
6.1.3.11 Para ETA´s de ciclo completo com vazões superiores a 500 L/s é
recomendável a adoção de floculadores mecânicos do tipo paletas
paralelas, turbinas ou misto.
6.1.3.12 Havendo expectativas de grandes variações de vazão, em ETA´s de
ciclo completo, pode-se optar por floculadores mecânicos para
unidades menores que 500 L/s (em razão da possibilidade de ajuste
dos gradientes de velocidade). Devem ser previstas ao menos três
câmaras de floculação.
6.1.4- Decantação
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 10/30
6.1.4.1 Definição:
Entende-se por decantação, o processo de remoção das partículas em
suspensão presentes na água por efeito da gravidade.
6.1.4.2 Nos decantadores convencionais de fluxo horizontal o tempo de
detenção não deve ser menor do que 2,5 horas a menos que análises
da água bruta a ser tratada demonstrem velocidades de sedimentação
de impurezas superiores a 2,80 cm/min. A velocidade longitudinal
máxima deve ser de 2.50 mm/s.
6.1.4.3 Os canais de entrada de água floculada aos decantadores devem ser
dimensionados de forma a produzir um desvio de vazão inferior a 10%
entre o primeiro e a último lateral e a velocidade de escoamento nos
laterais deve se situar entre 0,20-0,40 m/s.
6.1.4.4 Em decantadores de alta taxa (fluxo vertical) deve ser previsto canal
ou tubulação perfurada de seção variável para entrada de água
floculada que garanta a distribuição uniforme e um desvio inferior a
10%.
6.1.4.5 Devem ser observadas as relações dimensionais:
- Comprimento/Largura: 2 < Ld/Bd < 5. Considerar 3 como valor de
referência.
- Comprimento/Produndidade útil: 2 < Ld / Hu < 25
6.1.4.6 Nos decantadores convencionais, na entrada da água deve ser
prevista uma cortina de distribuição, adotando os critérios abaixo:
6.1.4.6.1 A cortina deve ter o maior número possível de orifícios com
espaçamento uniforme, de acordo com a largura e altura útil do
decantador. A distância entre os orifícios deve ser inferior a 0,5 m;
6.1.4.6.2 A cortina deve estar situada a uma distância (d) da entrada da
unidade determinada pela expressão:
D = 1,50 .Hu.(A0/At) , onde:
Hu = Profundidade útil do decantador (m)
A0 = Área total dos orifícios (m²) At = Área transversal do decantador (m²)
6.1.4.7 O gradiente de velocidade nos orifícios deve ser < 20 s-1;
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 11/30
6.1.4.8 A velocidade média de escoamento nos orifícios da cortina
distribuidora deve estar compreendida entre 0,07 e 0,30 m/s.
6.1.4.9 O sistema de coleta de água decantada pode ser efetuado por calhas
de coleta com vertedores reguláveis ou tubos perfurados observando-
se que a vazão de coleta por metro linear respeite a expressão abaixo:
Qad < 0,018 Hu (Q/Ap)
onde:
Qad: Vazão de água decantada coletada por metro (L/s.m)
Hu: profundidade útil do decantador (m)
(Q/Ap): taxa de escoamento superficial (m³/m².d)
6.1.4.10 Para remoção de lodo produzido nos decantadores de alta taxa devem
ser previstos poços de acumulação dimensionados em função da
produção prevista de sólidos da unidade.
6.1.4.11 A distância entre as calhas ou tubos de coleta de água decantada nos
decantadores de alta taxa deve ser inferior a duas vezes a altura da
água sobre a extremidade superior dos dutos e a vazão por metro
linear de calha não deve ultrapassar 2,5 l / s.m.
Figura 4- Coleta de água decantada com tubos perfurados
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 12/30
Figura 5- Velocidades ascensional (m³/m².dia)
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 13/30
Figura 6- Estrutura adequada de entrada de água ao decantador convencional
Figura 7- Modelo para execução de decantador laminar
Figura 8- Inclinação de fundo em decantadores convencionais
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 14/30
Figura 9- Decantador de placas planas paralelas
6.1.4.12 No planejamento das unidades, para a fase de projeto, é desejável a
realização de estudos de tratabilidade com avaliações em jartests e,
inclusive, ensaios em instalações piloto;
6.1.4.13 Para o caso de estações já existentes, a produção prevista de lodo
deve ser feita por avaliações analíticas em campo e elaboração de
balanço de massa de sólidos;
6.1.4.14 Para estimativa de produção de lodos devem ser efetuadas, sempre
que possível, análises dos sólidos totais suspensos na água a ser
tratada;
6.1.4.15 Havendo banco de dados das informações de qualidade da água a ser
tratada, admite-se a utilização de expressões empíricas experimentais
para estimativas iniciais de produção de lodos;
6.1.5- Filtração
6.1.5.1 Definições
A filtração consiste na remoção de partículas suspensas, partículas coloidais e
microrganismos presentes na água através do escoamento por um meio poroso
como areia, carvão com antracitos ou outro tipo de material granular. Com
relação ao sentido do fluxo escoado pode-se classificar os filtros nos tipos
abaixo:
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 15/30
1- Filtração descendente de baixa taxa (filtros lentos) e de alta taxa de filtração (com
camada filtrante simples ou dupla)
2- Filtração de fluxo ascendente em leito de areia ou em leitos de pedra
6.1.5.2 filtração rápida em camada simples de areia devem ser adotadas taxas
de filtração de 200 a 250 m³/m².dia com areia de tamanho efetivo 0,55
a 1,0 mm e Coeficiente de uniformidade <1,60. A espessura do leito
filtrante deve estar entre 0,60 e 0,80 m. A camada suporte deve ter as
características apresentadas no quadro abaixo:
Subcamada Espessura (cm) Tamanho (mm)
1 (topo) 5 a 7,5 4,8 a 2,4
2 5,0 a 7,5 9,6 a 4,8
3 7,5 a 10,0 15,9 a 9,6
4 7,5 a 10,0 25,4 a 15,9
5 (fundo) 10,0 a 15,0 25,4 a 38,0
Tabela 4 - Composição da camada suporte convencional com drenagem por fundo falso com bocais simples
6.1.5.3 Para filtração rápida em leito duplo de areia e antracito devem ser
adotadas taxas de filtração menores que 360 m³/m².dia com tamanho
efetivo do antracito de 0,90 a 1,10 mm e da areia de 0,50 a 0,75 mm
e coeficiente de uniformidade <1,60. As espessuras dos leitos devem
se situar entre 0,20 a 0,30 m para areia e 0,40 a 0,60 m para o
antracito.
6.1.5.4 Será preferenciada a operação dos filtros com carga hidráulica
variável e vazão afluente variável caracterizando a operação com taxa
declinante variável. Outros arranjos hidráulicos de operação dos filtros
poderão ser aceitos desde que plenamente justificados.
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 16/30
Figura 10-Arranjo de filtro de fluxo descendente com perda de carga e velocidade de aproximação variáveis (fonte: DiBernardo)
Figura 11- Modelo de instalação de filtros descendentes de dupla camada
6.1.5.5 Na lavagem dos filtros exclusivamente com água deve ser adotado o
tempo de lavagem mínimo de 10 min com velocidade da água de 0,80-
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 17/30
0,90 cm/min. e o reservatório elevado de água para a lavagem deve
ser dimensionado considerando estes valores.
6.1.5.6 Para filtros com área superficial maior que 25 m², deve-se dar
preferencia a sua lavagem com ar e água considerando as taxas de
10-20 L/s.m² para o ar e 350-500 m³/m².d para a água. Estas taxas de
aplicação podem variar em função do tipo de distribuidor de fundo
adotado.
6.1.5.7 Para referenciar as concepções para lavagem dos filtros, considerar o
quadro orientativo abaixo:
Método de lavagem Meio filtrante
Lavagem ascensional com
água
Areia convencional em estações até 4 filtros
Lavagem com ar seguido de
água
Antracito e areia em estações qualificadas
Lavagem simultânea com ar
e água
Antracito e areia ou areia uniforme em estações com
operação qualificada
Tabela 5 - Métodos de lavagem de filtros
6.1.5.8 A distribuição de água aos filtros pode ser feita através de dispositivos
de fluxo confinado com crepinas, blocos cerâmicos ou tubulações
perfuradas. No caso de adotar-se bocais especiais a camada de seixo
pode ser substituída por camada de areia grossa de 2 a 3 mm com
espessura de 10 cm.
Figura 12- Fundo com blocos Leopold
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 18/30
Figura 13 - Drenagem através de manifold de tubos perfurados
Figura 14 - Diferentes configurações de dispositivos para coleta de água filtrada
Figura 15 - Crepinas para coleta de água filtrada
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 19/30
Figura 16- Dispositivos para coleta de água filtrada
Subcamada Espessura (cm) Tamanho de pedregulho (mm)
Fundo 15 a 35(*) 25,4 a 38,0
Primeira 5 a 10 19,0 a 25,4
Segunda 5 a 10 12,7 a 19,0
Terceira 5 a 10 6,4 a 12,7
Quarta 10 a 15 3,2 a 6,4(**)
Quinta 5 a 10 6,4 a 12,7
Sexta 5 a 10 12,7 a 19,0
Tabela 6 - Camada suporte em filtros de fluxo descendente com drenagem de tubulações perfuradas
* função do tubo principal **função do Tamanho do maior grão de areia
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 20/30
6.1.5.9 A expansão do leito filtrante na retrolavagem deve estar entre 20 e
40%.
6.1.5.10 Devem ser previstos todos dispositivos para medição da perda de
carga e para a coleta individual da água filtrada.
6.1.5.11 Sistemas automatizados, quando adotados, devem ser avaliados pela
área de automação da COMPESA.
6.1.5.12 Para estações compactas devem ser avaliadas as concepções abaixo:
- Dupla filtração composta de filtros de fluxo ascendente seguidos de filtros descendentes
de areia;
- Dupla filtração com clarificação em leito de pedra e filtros descendentes de areia;
- Unidades de ciclo completo pré-fabricadas (coagulação-floculação-decantação-
filtração-desinfecção);
- Unidades de tratamento avançadas (sistemas de filtração em membranas com ou sem
pré-tratamento).
Figura 17 - Dupla filtração
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 21/30
Figura 18 - Esquema de tecnologia de dupla filtração (Sabogal, Paz - 2010)
6.1.5.13 As unidades podem ou não ser pressurizadas dependendo do projeto
do SAA;
6.1.5.14 Para unidades despressurizadas devem ser previstas câmaras de
carga para avaliação da perda de carga, distribuição do fluxo e
redução do ar incorporado na adutora da água bruta;
6.1.5.15 Nas unidades pressurizadas, devem ser adotadas, a princípio, as
plantas padronizadas da COMPESA;
6.1.5.16 As taxas de aplicação superficial referenciais são:
- Unidades de clarificação em leito de pedras: 80 m³/m².dia;
- Unidades de filtração ascendente em areia: 120 m³/m².dia;
- Unidades de filtração descendente em areia: 240 m³/m².dia.
6.1.5.17 A camadas suporte de seixos dos clarificadores de leito de pedra
devem ter as seguintes especificações:
NPE-009
ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 22/30
Tabela 7 - Camadas suporte de clarificadores de leito de pedras
6.1.5.18 Nos clarificadores de leito de pedras, prever linha de água de
manutenção para suprir a carga hidráulica nas descargas de fundo do
equipamento;
6.1.5.19 Nos filtros de fluxo ascendente, deve ser prevista tubulação para
lavagem da interface seixos-areia;
6.1.5.20 As unidades compactas e as unidades complementares devem ser
previstas em módulos individuais dimensionados em função da vazão
total a ser tratada considerando a previsão de futuras ampliações;
6.1.5.21 O material construtivo deve obedecer às normas ANSI referentes às
pressões de trabalho e as margens de segurança ali descritas.
6.1.6- Desinfecção
6.1.6.1 Definições:
A desinfecção é o processo de tratamento para a eliminação dos
microrganismos patogênicos eventualmente presentes na água.
Quase todas as águas de abastecimento são desinfetadas para
melhoria da qualidade bacteriológica e segurança sanitária.
6.1.6.2. É recomendável prever câmara de contato com tempo mínimo de 15
min. quando o agente oxidante for o cloro para situações onde a água
a ser tratada tenha alta carga de contaminantes;
6.1.6.3. Deve ser apresentado o detalhamento do sistema de cloração
incluindo plantas, especificações de medidores e memória de cálculo
do dimensionamento dos equipamentos;
6.1.6.4. O armazenamento de cilindros de cloro, quando da aplicação do
oxidante na forma líquida ou na forma de gás, deve levar em
consideração a tabela de orientação a seguir:
NPE-009
ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 23/30
Consumo máximo
diário (Kg/dia)
Retirada na forma
gasosa
Retirada na forma
líquida
Cilindro de 68 Kg em
paralelo
Cilindro de 900 Kg
em paralelo
Cilindros de 900 Kg Tanques
estacionários ou
carretas de 18 t
< 15 1 - - -
< 30 2 - - -
< 50 3 1 - -
55 a 70 4 1 - -
75 a 100 5 a 6 1 - -
105 a 170 - 1 - -
180 a 360 - 2 - -
370 a 540 - 3 2 -
550 a 720 - 4 2 -
730 a 900 - 5 2 -
1.270 a 1.440 - 8 3 -
1.810 a 3.600 - 3 1
3.610 a 5.400 - 3 >1
Tabela 8- Recomendações para uso de cilindros de cloro
6.1.7- Tratamento dos efluentes da ETA
6.1.7.1 As etapas previstas para tratamento do lodo da ETA devem considerar
os processos de adensamento (batelada ou contínuo), equalização e
decantação secundária para a água de lavagem dos filtros e
desaguamento hidráulico ou mecânico;
6.1.7.2 Considerar a taxa de aplicação hidráulica dos adensadores estáticos
de 3,0 m³/m² sem polímero e 4-8 m³/m² com polímero. Estas taxas
podem ser aplicadas para adensadores contínuos considerando o
período de 1 dia;
6.1.7.3 Nos adensadores contínuos, considerar a taxa hidráulica de 2 a 3
m³/m².dia para lodo não condicionado químicamente e 4 a 8 m³/m².dia
NPE-009
ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 24/30
para lodo condicionado com polímero;
6.1.7.4 Deve ser apresentada para os adensadores uma avaliação de sistema
de correção do pH para aumento da concentração final de sólidos no
lodo visando favorecer a etapa de desaguamento (valor orientativo de
3% para até 8%);
6.1.7.5 Considerar para processos de desaguamento mecânico o comparativo
de custos e as justificativas técnicas para a adoção de prensas
desaguadoras, filtros prensa, centrífugas, sacos de geotêxtil ou
qualquer outro dispositivo adotado, com respectivas memórias de
cálculo;
6.1.7.6 Os leitos de secagem devem ser dimensionados para mínimo de 3 e
máximo de 4 aplicações anuais por unidade de leito;
6.1.7.7 Para ETAs com capacidade maior que 200 l/s a adoção de
desaguamento hidráulico deve ser justificada nos aspectos referentes
a área disponível, especialização de mão-de-obra e custos em relação
à adoção de equipamentos mecânicos;
6.1.7.8 A taxa de aplicação superficial a ser considerada para leito de
secagem com coagulante sulfato de alumínio deve estar entre 10 a 60
Kg/m².
6.1.7.9 O período de carga em lagoa de lodo deve ser de 1 ano e as mesmas
devem ser dimensionadas com profundidade entre 1,2 e 1,8 m;
6.1.7.10 Visando mais flexibilidade operacional devem ser adotadas ao menos
03 unidades de leito de secagem ou lagoa de lodo, descrevendo os
passos propostos da operação;
6.1.7.11 Adotar relação comprimento/largura de 4:1 para os leitos de secagem
e prever altura livre acima do nível líquido máximo entre 25 a 35 cm;
6.1.7.12 As bombas de recalque de lodo devem ser do tipo deslocamento
positivo;
6.1.7.13 O meio filtrante dos leitos de secagem deve ser composto dos
seguintes elementos:
- Camada de areia de 30-45 cm de profundidade sobre camada de
pedregulho de 35 cm de profundidade. A areia de 0,30-0,75 mm de
T.E e Coeficiente de uniformidade menor que 3,5
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 25/30
- Camada suporte estratificada: Superior 1/8 a 3/8” de 7,5 cm,
Intermediária de 3/8” a ½” com 7,5 cm e inferior de ½” a 1.1/2” com 20
cm.
6.1.7.14 Adotar tanques com declividade mínima de 1%;
Figura 19 - Modelo de sistema de tratamento de efluentes
Figura 20 - Tanques de equalização/sedimentação
NPE-009
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Figura 21 - Leito de drenagem
Figura 22-Modelo de leito de drenagem
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ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 27/30
Figura 23- Desaguamento em bags de geotêxtil
Figura 24- Esquema de tratamento de efluentes fonte: DiBernardo 2007
Concentração de sólidos na entrada
(%)
Concentração de sólidos na saída
(%)
Adensamento contínuo sem
polieletrólito 0,03-0,2 2-3
Adensamento contínuo com
polieletrólito 0,03-0,2 2-5
Flotação 0,03-0,2 3-6
Centrifugação 1-5 15-20
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Prensas desaguadoras 1-5 15-25
Filtro à vácuo 2-6 15-17
Filtro prensa 2-6 20-25
Decantação estática 0,03-0,2 1-3
Tabela 9 - concentrações teóricas de sólidos nos lodos para diferentes concepções de tratamento
Fonte: Richter 2001
6.2. Definições finais
6.2.1 A estação de tratamento e seus componentes deverá ser dimensionada para as
capacidades previstas no estudo de demanda ou para aquelas determinadas pela
COMPESA.
6.2.2 Apresentar o detalhamento das etapas de execução da ETA dimensionando as
unidades de forma a evitar incompatibilidades hidráulicas entre elas nas etapas
previstas;
7 ORÇAMENTO
7.2 A planilha de custos deverá ser elaborada conforme Norma NPE – 003 – Diretrizes
para elaboração, formatação e apresentação de orçamentos de Engenharia –
cujas planilhas-padrão da COMPESA, contêm os códigos do sistema Alpha e os itens
e subitens separados na ordem de construção;
7.3 Na elaboração do orçamento deverá ser utilizado o preço da tabela da COMPESA ou
SINAPI, conforme Norma específica de Diretrizes de Orçamento;
7.4 Na ausência do item, o projetista deverá realizar a composição de custos de
equipamentos e serviços, conforme orientação dos órgãos de controle, apresentando
inclusive as cotações oficiais realizadas.
8 PEÇAS GRÁFICAS
8.1 Os desenhos deverão ser apresentados impressos e em meio digital editável através
de plataformas CAD, com carimbos padrões da COMPESA.
9 CRONOGRAMA DO PROJETO
9.1 Deve ser apresentado um planejamento para a elaboração do projeto com prazo a ser
estabelecido e suas respectivas atividades associado ao cronograma de desembolso
referente às etapas dos projetos.
NPE-009
ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA 29/30
10 METODOLOGIA PARA CONFECÇÃO DO PROJETO DA ETA
10.1 Reunião de apresentação da solução
10.1.1 O projetista agendará uma reunião com o corpo técnico da COMPESA, a fim de
escolher a melhor solução do ponto de vista técnico-econômico e de melhor prazo
exequível e necessário.
10.1.2 Para essa reunião, o projetista deverá estar de posse dos seguintes documentos:
a) Locação básica da unidade;
b) Custo estimado das soluções;
10.2 Escolhida a melhor solução, o projetista elaborará o projeto básico, conforme item 2
desta Norma.
11 APRESENTAÇÃO
11.1 Os projetos deverão ser entregues para análise em caderno único e independente dos
outros. Deverá existir a identificação do Responsável Técnico através da ART
devidamente aprovada.
11.2 Os projetos deverão ser apresentados como definido nas normas existentes da
COMPESA.
11.3 As concepções de tratamento descritas neste documento, tem caráter orientativo e
deverão ser avaliadas para cada situação, em reunião técnica específica, considerando
os componentes principais para seleção da tecnologia a adotar:
1- Vida útil da planta
2- Eficiência dos processos
3- Custo inicial de terrenos, obras civis, equipamentos e produtos químicos
4- Custo de energia elétrica
5- Custo de operação do Sistema
12 REVISÕES
Nº Data Objetivo da
Revisão Nome Setor
01 11/05/2017 Elaboração
do documento
Flávio Coutinho GPE
Vinicius Barbosa CPA
Keyla Santos Especialista
Sergio R. A. Alves GPE - CPA
Luciana Nunes GPE - CPA
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13 DISPOSIÇÕES GERAIS
Os casos omissos referentes ao teor destas diretrizes, serão resolvidos pela Diretoria
Técnica e de Engenharia e pela Gerência de Projetos de Engenharia.
14 VIGÊNCIA
Esta Norma Interna entra em vigor na data de sua assinatura, revogando disposições em
contrário.
15 DIVULGAÇÃO
A divulgação desta norma deverá ser efetuada através da Internet em local específico.