VALÊNCIAS AMBIENTAIS EM ENGENHARIA (VAE) (2ºano … · Tratamento Estações de tratamento de...

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA,

SANEAMENTO E AMBIENTE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E GEORRECURSOS

António Jorge Monteiro (DECivil)

antonio.jorge.monteiro@tecnico.ulisboa.pt

Lisboa, 5 Março de 2015

VALÊNCIAS AMBIENTAIS EM ENGENHARIA (VAE) (2ºano MEAmbi)

Mestrado Integrado em Engª do Ambiente

(2014/2015) Sala C01

A solução que temos:

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Cadeia de valor dos serviços de Águas e Resíduos

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

O Ciclo Urbano da Água

O Ciclo Urbano da Água

INTERLIGAÇÃO / COMPATIBILIDADE DE SOLUÇÕES

A solução que temos (ciclo urbano da água):

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Evolução Histórica dos Sistemas

EVOLUÇÃO DO TIPO DE SISTEMAS DE SANEAMENTO

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Evolução Histórica dos Sistemas de Saneamento

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Componentes Órgãos Objectivo / função

Captação Obras de captação Captar água bruta nas origens (superficiais e

subterrâneas), de acordo com as disponibilidades e

as necessidades.

Tratamento Estações de tratamento

de água (ETA)

Produzir a água potável a partir de água bruta,

obedecendo às normas de qualidade

Elevação Estações elevatórias e

sobrepressoras

Bombar água (bruta ou tratada) entre um ponto de

cota mais baixa e um ou mais pontos de cota mais

elevada.

Transporte ou

adução

Adutores, aquedutos e

canais

Conjunto de obras destinadas a transportar a água

desde a origem à distribuição. O transporte pode ser:

em pressão (por gravidade e por bombagem); com

superfície livre (aquedutos e canais).

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas

Componentes Órgãos Objectivo / função

Armazenamento Reservatórios Servir de volante de regularização, compensando as

flutuações de consumo face à adução.

Constituir reservas de emergência (combate a

incêndios ou em casos de interrupção voluntária ou

acidental do sistema de montante).

Equilibrar as pressões na rede de distribuição.

Regularizar o funcionamento das bombagens.

Distribuição Rede geral pública de

distribuição de água

Conjunto de tubagens e elementos acessórios, como

sejam juntas, válvulas de seccionamento e de

descarga, redutores de pressão, ventosas, bocas de

rega e lavagem, hidrantes e instrumentação

(medição de caudal, por exemplo), destinado a

transportar água para distribuição.

Ligação domiciliária Ramais de ligação Asseguram o abastecimento predial de água, desde a

rede pública até ao limite da propriedade a servir, em

boas condições de caudal e pressão.

Distribuição interior Redes interiores dos

edifícios

Conjunto de tubagens e elementos acessórios para

distribuição de água no interior dos edifícios.

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas

Componentes Órgãos Objectivo / função

Rede interior de

drenagem

Rede de drenagem

interior dos edifícios

Conjunto de tubagens e elementos acessórios para

recolha de águas residuais do interior dos edifícios.

Ligação domiciliária Ramais de esgoto Asseguram a recolha das águas residuais, desde o

limite da propriedade a servir e a rede pública.

Sistema de Drenagem Rede geral pública de

drenagem de águas

residuais

Conjunto de tubagens e elementos acessórios, como

caixas de visita destinado a recolher as águas

residuais para os interceptores e emissários.

Transporte para ETAR e

destino Final

Interceptores e

Emissários

Conjunto de tubagens e elementos acessórios, como

caixas de visita, destinado a transportar as águas

residuais para as ETAR ou para destino final.

Tratamento de Águas

Residuais

Estação de tratamento

de águas Residuais

(ETAR)

Tratar a água residual de forma a produzir um

efluente compatível com a respectiva reutilização ou

com a capacidade de assimilação do meio receptor.

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Exemplo de Torre de tomada de água

em albufeira

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Captação de Águas Superficiais

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

ETA

Mistura rápida

Floculadore

s

Filtros

Oficinas

Saturadores

de cal

Espessadores

Desidrataçã

o

de lamas

Armazenamento

de cloro e CO2

Edifício

dos reagentes

Edifício

de exploração

Exemplo: ETA-Estação de Tratamento de Água

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Exemplo :Grupos elecrobomba em Estação Elevatória

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

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Redes interiores dos edifícios

a1) Águas pluviais

a2) Águas residuais domésticas, industriais e comerciais

Ramais de ligação à rede geral de drenagem

Rede geral de drenagem: colectores, câmaras de visita, sarjetas de passeio

e/ou sumidouros (em redes unitárias ou separativas de águas pluviais).

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas de drenagem

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Estações elevatórias e condutas de impulsão. Câmaras de parafusos de

Arquimedes.

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas de drenagem

Emissários e interceptores.

Estações de tratamento.

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Exutores de lançamento e destino final (emissários submarinos).

Descarregadores de tempestade.

Sifões invertidos. Pontes-canal em viadutos.

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas de drenagem

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Obras especiais – atravessamentos.

Túneis.

Lagoas de amortecimento e retenção.

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas de drenagem

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Constituição dos Sistemas de Saneamento

ETAR FATACA - ODEMIRA ETAR S. Gonçalo (Guarda)

ETAR- Estação de Tratamento de Águas Residuais (solução natural)

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Situação actual em Portugal (PEASAAR)

BALANÇO DA IMPLEMENTAÇÃO DO PEASAAR 2000-2006: VERTENTE EM ALTA

ÂMBITO TERRITORIAL DOS SISTEMAS

ABASTECIMENTO

DE ÁGUA

SANEAMENTO DE

ÁGUAS RESIDUAIS

ABASTECIMENTO DE ÁGUA

SANEAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Situação actual em Portugal

BALANÇO DA IMPLEMENTAÇÃO DO PEAASAR 2000-2006: NÍVEIS DE ATENDIMENTO

21

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006

Nível de atendimento em tratamento de AR

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Situação actual em Portugal

Nível de atendimento em drenagem de AR

A aprovação do PEAASAR 2007-2013 no final de 2006, veio definir objectivos

e a estratégia nacional com vista à sua prossecução:

Servir 95% da população com sistemas públicos de abastecimento de água;

Servir 90% da população com sistemas públicos de drenagem de águas residuais.

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PR

OP

OS

T

A

Tarifário

Equilibrado Protector do Ambiente

Como dissuasor de

consumos excessivos

Auto/Sustentável

Como garante da qualidade

e continuidade do serviço

Socialmente Aceitável

Como bem essencial a vida e ao bem estar

SUSTENTABILIDADE ECONOMICA

E FINANCEIRA

SUSTENTABILIDADE

AMBIENTAL

SUSTENTABILIDADE SOCIAL

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

Situação actual em Portugal

UM DOS DESAFIOS ACTUAIS É O TARIFÁRIO CORRECTO

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• As dimensões de Ecologia (Ambiente, E1), Ética (social, E2) e Económica (E3)

Eficiência na utilização de recursos (controlo de perdas de água, reutilização de

efluentes; controlo na origem de águas pluviais, produção de energia ).

E 2

E1 E3

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL Situação actual em Portugal

A Cidade Sustentável

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Reduzir para metade, entre 1990 e 2015, a população sem

acesso seguro e sustentável a água e a saneamento (1200

milhões e 2400 milhões, respectivamente.

(Não se vai cumprir em África, em termos de saneamento).

Situação nos PALOP: Angola, Moçambique, Guiné, Cabo Verde

e S. Tomé e Príncipe.

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

DIRECTIVA QUADRO DA ÁGUA E OBJECTIVOS DO MILÉNIO - CPLP

O SANEAMENTO E A SATISFAÇÃO DE OBJECTIVOS DO

MILÉNIO – O “PAPEL” DE PORTUGAL NO

CUMPRIMENTO DE METAS DO OBJECTIVO “7” nos CPLP

UN – DÉCADA DA ÁGUA (1995-2015)

UN – ANO MUNDIAL DO SANEAMENTO (2008)

Objectivo 7- Assegurar a Sustentabilidade Ambiental

• Evolução dos Planos de Gestão de Regiões Hidrográficas (Norte, Centro, Tejo, Alentejo e

Algarve)- Caracterização, Cenários, Perspectivas, Objectivos, Medidas, Plano de Acção para

protecção do Ambiente Hidrico.

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

• Cobertura em abastecimento de água nos

PALOP (1990 e 2008).

Total

Não adequado

Adequado Água canalizada

Angola 1990 64 36 0

2008 50 50 20

Cabo Verde 1990 - - -

2008 16 84 38

Guiné Bissau 1990 - - 2

2008 39 61 9

Moçambique 1990 64 36 5

2008 53 47 8

São Tomé e Príncipe

1990 - - -

2008 11 89 26

• Cobertura em saneamento nos PALOP (1990 e 2008).

Total

Adequado Ar livre Não adequado

Angola 1990 25 61 14

2008 57 23 20

Cabo Verde 1990 - - -

2008 54 42 4

Guiné Bissau 1990 - - -

2008 21 31 46

Moçambique 1990 11 65 22

2008 17 42 38

São Tomé e Príncipe

1990 - - -

2008 26 55 15

Desafios que se colocam em

países em vias de desenvolvimento:

• Elevados crescimentos demográficos;

• Forte tendência de migração da população

do meio rural para o meio urbano;

• Aumento da pressão das necessidades de

água;

• Aumento dos problemas de Saúde Pública;

• Necessidade de reduzir as emissões de

gases com efeito de estufa;

• Necessidade de adaptação às alterações

climáticas;

• Diversos exercícios de Planeamento

Estratégico são difíceis de Implementar por

falta de recursos e de capacitação.

Bairros de desenvolvimento informal

Ambientes insalubres;

Abastecimento de água intermitente;

Níveis elevados de perdas de água;

Dificuldade em assegurar água potável.

Bairros informais Ponto de Partida

Os Resíduos Sólidos e a Drenagem Pluvial

Bairros Informais (Solução ?) Condicionar a implantação de novas áreas informais

Condicionar atendendo aos espaços naturais de:

Drenagem Pluvial;

Depois

Vias de acesso (também para remoção ou

deposição de RSU);

Abastecimento de Água e o

Saneamento de Águas Resíduais.

Se nós não resolvermos a população arranja solução.

Mas é normalmente mais dispendiosa e pior

Bairros Informais Solução técnica transitória para reflectir

Com:

Abastecimento de água intermitente;

Elevados níveis de perda de água;

É muito dispendioso e praticamente impossível soluções de

curto prazo que permitam assegurar água potável na torneira;

A solução mais eficiente (transitória?) pode ser assumir que a

água distribuída pela rede de abastecimento não é para ser

ingerida.

Assumir que a água que distribuímos não é água potável.

Só serve para outros usos.

Distribuição de água potável:

Desafios das Cidades do Futuro Ponto de Partida

CIDADES MADURAS E ESTABILIZADAS:

Reduções demográficas;

Infra-estruturas envelhecidas;

Sustentabilidade Económica

Redução de consumos resulta em:

• infra-estruturas sobredimensionadas

• Redução de receitas

Melhoria da eficiência é necessária para evitar o

aumento dos custo unitário da água fornecida.

Reabilitação e Expansão

de Sistemas Existentes

Concepção de

Sistemas Novos

Aumento do nível de atendimento

Envelhecimento dos sistemas existentes

Cidades Maduras e Estabilizadas Tendências de desenvolvimento das necessidades de Projecto

Cidades Maduras e Estabilizadas Planear o Ciclo Urbano da Água

Sistema de Abastecimento de Água

Sistema de Drenagem de Águas Residuais

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BA

CIA

Superficie

impermeável

Escoamento superficial

das águas pluviais

Tanque retenção

de efluentes

SIS

TE

MA

DR

EN

AG

EM

DT

ETA

R

Tratamento Infiltração

(Lixiviação)

Poluentes

aplicados no

solo

Soluções para Sistemas de Abastecimento de Água que olhem para o Ciclo urbano da água

Ág

uas

su

bte

rrâ

ne

as

Exfiltração

Captações

Ág

ua

s

su

pe

rfic

iais

Descargas

directas

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SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DE SANEAMENTO AMBIENTAL

VALÊNCIAS AMBIENTAIS EM ENGENHARIA

ANO LECTIVO 2014/2015

TEMAS PARA TRABALHO NO ÂMBITO DO CICLO URBANO DA ÁGUA

Saneamento Ecológico

Serviços de Água na Cidade do Futuro

Saneamento Básico nos PALOP