Dissertação - NOME - Programa de Pós-Graduação em ... · Graduação em Engenharia de Produção da ... it was accomplished a case study through an action ... Aplicação de

UNIVERSIDADE PAULISTA

ANÁLISE DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

DE SÃO RAIMUNDO NONATO - PIAUÍ DA COMPANHIA

DE SANEAMENTO BÁSICO SOB O FOCO DO

PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Paulista – UNIP, para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção.

JORGE LUIZ DE MACÊDO

São Paulo

2016

UNIVERSIDADE PAULISTA





Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Paulista – UNIP, para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção. Orientador: Prof. Dr. José Benedito Sacomano. Área de Concentração: Gestão de Sistema de Operação. Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção. Projeto de Pesquisa: O planejamento e controle da produção em redes de empresas.


São Paulo

2016

Macedo, Jorge Luiz de. Análise do sistema de abastecimento de água de São Raimundo Nonato – Piauí da companhia de saneamento básico sob o foco do planejamento e controle da produção / Jorge Luiz de Macedo. - 2016. 84 f. : il. color. + DVD.

Dissertação de Mestrado Apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Paulista, São Paulo, 2016. Área de concentração: Gestão de Sistemas de Operação. Orientador: Prof. Dr. José Benedito Sacomano.

1. Planejamento. 2. Controle. 3. Produção. 4. Água. 5. Qualidade. I. Sacomano, José Benedito (orientador). II. Título.






Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Paulista – UNIP, para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção.

Aprovado em: ____/____/______

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________________________________ Prof. Dr. João Gilberto Mendes Reis

Universidade Paulista - UNIP

_______________________________________________________________ Prof. Dr. José Benedito Sacomano -Orientador

Universidade Paulista - UNIP

_______________________________________________________________

Prof. Dr. Sérgio Luiz Kyrillos Instituto Federal de São Paulo - IFSP

Dedico aos meus pais, Inácio e Francisca (In memoriam), que contribuíram de forma direta na minha educação e formação. Sempre presentes nos momentos importantes de minha vida, tenho absoluta certeza de que compartilham esta alegria, mais um desafio enfrentado. Dedico especialmente aos meus irmãos, que tornaram possível a minha formação, com conselhos, sugestões e materialmente. À minha esposa Lucileila, que me incentivou e sempre esteve presente em cada momento da minha vida e aos meus filhos, Luiz Miguel e Luiz Heliel, frutos de uma nova esperança de futuro melhor e promissor.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradeço a Deus, pela oportunidade de vida saudável, com

sabedoria para enfrentar os problemas encontrados e sempre me mostrando o

melhor caminho a ser percorrido.

Ao meu ilustre orientador e professor Dr. José Benedito Sacomano, por sua

orientação e persistência na elaboração desse trabalho. Professor com ideias,

perspectivas objetivas e norteadas sob o ponto de vista acadêmico e experiência

profissional de grande valor na área da engenharia de produção, com foco na

manufatura, planejamento e controle da produção.

A todos os meus colegas de pós-graduação, que com suas presenças e

colaborações nas trocas de experiências científicas e profissionais, ajudaram

bastante nesse objetivo final.

A todo o corpo docente do Programa de Mestrado em Engenharia de

Produção da UNIP.

À Universidade Paulista - UNIP, pela sua estrutura acadêmica, que nos

ofereceu uma contribuição científica sólida e segura para enfrentar os desafios

futuros.

"Que os vossos esforços desafiem as

impossibilidades, lembrai-vos de que as grandes

coisas do homem foram conquistadas do que

parecia impossível."

(Charles Chaplin)

RESUMO

O planejamento e controle da produção de um sistema de abastecimento de água são complexos. Deve-se levar em consideração princípios e definições específicas de manufatura, tomada de decisões, riscos, interação e integração dos processos existentes. No presente trabalho analisou-se soluções para o sistema de abastecimento de água de São Raimundo Nonato - Piauí, com visão holística, ao considerar aspectos relevantes em um contexto de planejamento e controle de produção, para produzir água com qualidade e em quantidade necessária para a população do município. Metodologicamente, realizou-se um estudo de caso por meio de pesquisa-ação e outras ferramentas: questionários, entrevistas, levantamento de dados, revisão bibliográfica, coleta de amostras e análise em laboratório. Foram estudados dois sistemas independentes, nos quais analisou-se a qualidade da água, os parâmetros físico-químicos e bacteriológicos, manutenção, tipos de reservação, serviços operacionais e qualidade de equipamentos. De acordo com os resultados encontrados, concluiu-se que o sistema de abastecimento de água da cidade ainda necessita de relevantes melhorias a serem realizadas para garantir sua continuidade e contribuir de forma consistente para a melhoria da saúde pública da população.

Palavras-chave: Planejamento. Controle. Produção. Água. Qualidade.

ABSTRACT

The Planning and control of the production of a water supply system is complex. It is necessary to take into account principles and specific definitions of manufacture, decision-making, risks, interaction and integration of existing processes. In this work, it was analyzed solutions for the water supply system of São Raimundo Nonato - Piauí, with a holistic view, considering relevant aspects in a context of planning and production control to produce quality water and in necessary quantity for the county population. Methodologically, it was accomplished a case study through an action research and questionnaires, interviews, bibliographic review, sample collection and laboratory analysis were used for data collection. Two independent systems were studied, in which water quality, the physicochemical and bacteriological parameters, maintenance, types of reservoir, operational services and equipment quality were analyzed. According to the results, it was concluded that the water supply system of the city still needs significant improvements to be carried out to safeguard its continuity and contributes consistently to the progress of the population public health. Keywords: Planning. Control. Production. Water. Quality.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Distribuição de água no mundo ................................................................ 13

Figura 2 – Utilização de água no Brasil ..................................................................... 13

Figura 3 – Insuficiência de água no mundo ............................................................... 14

Figura 4 – Localização de São Raimundo Nonato - Piauí ......................................... 16

Figura 5 – Comparação: Indústria / Sistema de abastecimento de água .................. 23

Figura 6 – Sistema Serra Branca .............................................................................. 36

Figura 7 – Sequência de tratamento de água no sistema Serra Branca ................... 38

Figura 8 – Montagem de conjunto motobomba em poço do sistema Serra Branca .. 40

Figura 9 – Montagem de conjunto motobomba em poço do sistema Serra Branca .. 40

Figura 10 – Montagem de conjunto motobomba em poço do sistema Serra Branca 41

Figura 11 – Poço, casa de bomba e cavalete para retirar conjunto motobomba ...... 41

Figura 12 – Teste de vazão em poço do sistema Serra Branca ................................ 42

Figura 13 – Local de captação de água bruta – Açude Petrônio Portela .................. 43

Figura 14 – Cidades do Sistema adutor do Garrincho .............................................. 44

Figura 15 – Cidades, reservatórios e elevatórias do Sistema adutor Garrincho........ 44

Figura 16 – Sistema adutor Garrincho ...................................................................... 45

Figura 17 – Estação de tratamento – sistema adutor Garrincho ............................... 47

Figura 18 – Reservatórios apoiado sistema adutor do Garrincho ............................. 48

Figura 19 – Reservatório elevado sistema adutor do Garrincho ............................... 49

Figura 20 – Sequência de tratamento de água ETA Garrincho ................................. 49

Figura 21 – Gráfico de localização para instalação de medidores de pressão ......... 50

Figura 22 – Aplicação de software para medição de pressão em tubulação ............ 51

Figura 23 – Instalação de medidores de pressão em tubulação ............................... 52

Figura 24 – Placa de identificação da tubulação adutora do Garrincho .................... 52

Figura 25 – Gráficos com resultados de análise de água do sistema Serra Branca . 54

Figura 26 – Serviço de limpeza da adutora com pollypig .......................................... 54

Figura 27 – Serviços de limpeza da adutora Serra Branca com pollypig .................. 55

Figura 28 – Pollypig utilizado para limpeza da adutora Serra Branca ....................... 56

Figura 29 – Início da limpeza da adutora Serra Branca ............................................ 56

Figura 30 – Ponto intermediário de limpeza da adutora Serra Branca ...................... 57

Figura 31 – Final da limpeza da tubulação com pollypig ........................................... 57

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Custos com manutenção anual do sistema Serra Branca ....................... 39

Tabela 2 – Características dos poços - sistema Serra Branca .................................. 39

Tabela 3 – Número de ligações no sistema Serra Branca ........................................ 40

Tabela 4 – Dados dos trechos do sistema adutor Garrincho..................................... 45

Tabela 5 – Características técnicas das tubulações - sistema adutor Garrincho ...... 46

Tabela 6 – Estações elevatórias - sistema adutor Garrincho .................................... 46

Tabela 7 – Reservatórios apoiados (RAP) / elevados (REL) .................................... 48

Tabela 8 – Relação dos vazamentos na adutora Garrincho trechos E1 e E2 ........... 58

Tabela 9 – Pressão / Vazão das bombas de recalque trechos E1 e E2 .................... 58

Tabela 10 – Quantidade de vazamentos apresentados no trecho E1-E2 ................. 59

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABES

ANA

ABRAMAN

CBM

Associação Brasileira de Engenharia Sanitária.

Agência Nacional das Águas.

Associação Brasileira de Manutenção e Gestão de Ativos.

Manutenção Baseada na Condição.

CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente.

EE Estação Elevatória.

ETA Estação de Tratamento de Água.

FUMDHAM Fundação Museu do Homem Americano.

FUNASA Fundação Nacional de Saúde.

IBGE

INTERTECH

ISO

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.

Conferência Internacional sobre Engenharia e Tecnologia.

Organização Internacional para a Padronização

OMS Organização Mundial da Saúde.

OPS Organização Pan-Americana da Saúde.

PCM Planejamento e Controle da Manutenção.

PCP

PIB

Planejamento e Controle da Produção.

Produto Interno Bruto.

PRFV Polietileno Revestido de Fibra de Vidro.

RAP

REL

Reservatório Apoiado.

Reservatório Elevado

SEMAR Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Naturais.

UNESCO

Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciências e

Cultura.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 12

1.1 Objetivo geral ................................................................................................. 17

1.2 Objetivos específicos ...................................................................................... 17

1.3 Justificativa ..................................................................................................... 17

1.4 O problema ..................................................................................................... 18

1.5 Estrutura do trabalho ...................................................................................... 19

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................. 20

2.1 Manufatura ..................................................................................................... 20

2.1.1 Planejamento e controle da produção .................................................. 22

2.1.1.1 Qualidade ................................................................................ 23

2.1.1.1.1 Manutenção ............................................................ 25

2.2 Riscos ............................................................................................................. 29

2.2.1 Sistemas de abastecimento de água ................................................... 30

2.2.1.1 Manancial ................................................................................ 30

3 METODOLOGIA ................................................................................................... 34

3.1 Estudo de caso ............................................................................................... 34

3.1.1 A Empresa ........................................................................................... 34

3.1.1.1 A estrutura do sistema Serra Branca ....................................... 36

3.1.1.1.1 O problema ............................................................. 37

3.1.1.1.2 A melhoria realizada ............................................... 37

3.1.1.2 Estrutura do sistema adutor Garrincho .................................... 42

4 RESULTADOS ENCONTRADOS ........................................................................ 53

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 61

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 63

ANEXOS ................................................................................................................... 66

12

1 INTRODUÇÃO

A água é um importante recurso natural necessário para a sobrevivência de

todos os ecossistemas e tipos de vida na Terra e é nesse contexto que essa

pesquisa aborda o tema focado nos princípios de planejamento e controle da

produção de água do sistema de abastecimento público da cidade de São Raimundo

Nonato - Piauí.

Tendo em vista o grande aumento na produção industrial e do constante uso

da natureza como fonte de matéria-prima, se faz importante destacar a utilização de

métodos de produção voltados para a manutenção dos recursos naturais por meio

dos princípios da sustentabilidade, com foco nas questões ambientais, sociais,

econômicas e de acessibilidade, principalmente para atender aos anseios e

objetivos da população mundial.

A escassez de água no mundo preocupa todas as nações industrializadas ou

não, que estão preocupadas em minimizar esse problema, que se torna um

agravante no convívio social. Entre as dez bacias hidrográficas mais densamente

povoadas do mundo, grupo que compreende os arredores de rios como o indiano

Ganges e o chinês Yang-Tsé, cinco já são exploradas acima dos níveis

considerados sustentáveis e estão em posição de estresse hídrico, ou seja, uma

situação preocupante e que terá impacto nas decisões de investimento e nos custos

operacionais das empresas que exploram esses mananciais, o que afetará a

competitividade das regiões.

Para manter e preservar os mananciais existentes no mundo, faz-se

necessária a união das nações mais desenvolvidas para conservá-los e transformar

uma parte desses mananciais em água de qualidade para o consumo humano,

conforme os parâmetros exigidos pela Organização Mundial de Saúde (OMS) (IBGE,

2015). A figura 1 mostra os percentuais de distribuição de água no mundo.

13

Figura 1 – Distribuição de água no mundo

Fonte: Brasil Escola (2016).

O Brasil está passando por um problema sério de falta de água potável para

abastecimento da população nas grandes cidades, o que tradicionalmente sempre

foi um problema da Região Nordeste, porém nunca havia atingido de maneira severa

a Região Sudeste como acontece atualmente. Os Estados de São Paulo, Rio de

Janeiro e Minas Gerais têm enfrentado problemas com a estiagem (IBGE, 2015).

A ampliação e o fortalecimento da infraestrutura hídrica, além da aplicação de

conceitos elementares da engenharia feita de forma planejada e executada com

uma gestão adequada, constituem requisitos essenciais para a solução do problema

e fundamental para minimizar o êxodo rural e promover a interiorização do

desenvolvimento. Na figura 2 apresenta-se as proporções utilizadas nas áreas

específicas de aplicação da água no mundo.

Figura 2 – Utilização de água no Brasil

Fonte: ANA (2016).

14

O semiárido brasileiro, o maior do mundo em extensão e densidade

demográfica, com uma área de 969.589,04 Km², que abrange 86% do território da

Região Nordeste e a região setentrional de Minas Gerais e onde vivem 21 milhões

de habitantes em áreas urbanas e rurais. No Piauí, a área de domínio do semiárido

abrange 156.241,25 Km² (cerca de 151 municípios) que correspondem a 62,1% da

área do estado. A complexidade da área do semiárido piauiense é marcada pelos

diferentes tipos de solos, embora, no geral, sejam rasos e com limitações ao uso

agrícola. Mesmo com as limitações físico-climáticas o semiárido piauiense apresenta

grandes potencialidades econômicas e sociais, entre as quais pode-se destacar:

solos adequados para práticas agrícolas; áreas sedimentares com boa

disponibilidade de água subterrânea; açudes públicos com elevadas reservas de

água; a rica biodiversidade da caatinga; a possibilidade de beneficiamento de

produtos agrícolas e pecuários, como a castanha de caju e o azeite de dendê, o

turismo ecológico, cultural e religioso; as diversas práticas artesanais e o

extrativismo mineral (MACÊDO, 2016). Na figura 3 apresenta-se a insuficiência de

água no mundo, de acordo com a disponibilidade.

Figura 3 – Insuficiência de água no mundo

Fonte: ANA (2016).

O município de São Raimundo Nonato localiza-se no semiárido brasileiro e

está na mesorregião do Sudoeste piauiense, possui aproximadamente 31.744

habitantes e 2.606,8 Km². O município é o polo de desenvolvimento de uma

microrregião compreendida por 13 municípios e possui uma atividade comercial

intensa. Na cidade está o Museu do Homem Americano, com um valioso acervo que

Suficiência

relativa

16,7%

15

retrata a vida na região desde a pré-história aos dias atuais: peças arqueológicas e

paleontológicas, com exposições que utilizam tecnologia avançada para retratar as

pinturas rupestres e muita informação antropológica.

A cidade, que fica na Serra da Capivara a 576 km de Teresina, capital do

Estado do Piauí, abriga o mais antigo sítio arqueológico das américas com suas

figuras rupestres tombadas como Patrimônio Cultural da Humanidade pela A

Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura-Unesco,

desde 1991. A Serra da Capivara foi transformada em parque nacional em junho de

1979, com 129.140 hectares e tem atualmente mais de mil sítios arqueológicos

identificados e catalogados pela Fundação Museu do Homem Americano

(FUMDHAM).

A localização geográfica da cidade de São Raimundo Nonato fica sobre o tipo

de terreno que apresenta um problema geológico do solo brasileiro, uma grande

presença de minerais como o ferro e o manganês, entre outros, o que prejudica a

qualidade da água distribuída para a população local.

Comunidades humanas estão situadas em localidades que em quase sua

totalidade estão desprovidas de abastecimento público de água, fazendo com que

as famílias residentes tenham que suprir suas necessidades hídricas por água de

poços, quando existentes, e outras fontes alternativas de água, que incluem:

caldeirões, açudes, tanques, barreiros e barragens. Como melhor forma de

aproveitamento dos recursos hídricos na região, é necessária a gestão integrada

das águas subterrâneas, captadas nos poços, e a água oriunda do escoamento

superficial da água de chuva. A figura 4 mostra a localização geográfica de São

Raimundo Nonato – Piauí.

16

Figura 4 – Localização de São Raimundo Nonato - Piauí

Fonte: IBGE (2015).

Com o objetivo de distribuir água com qualidade e obedecendo aos preceitos

legais e normatizados pela Organização Mundial da Saúde – OMS, iniciou-se essa

pesquisa com o artigo (Anexo A), apresentado em março de 2016 no XXI

Conferência Internacional sobre Engenharia e tecnologia-INTERTECH, em Salvador

– Bahia, que mostra a aplicação de um método seriado de remoção do ferro da água

por meio da aeração, decantação e manutenção proativa da adutora, utilizando o

sistema de limpeza de tubulações com pollypig periodicamente, que reduziu

sensivelmente o teor de ferro contido na água e com isso contribuindo para a

redução dos índices de doenças causados pela ingestão da água local.

Outro trabalho apresentado e que se encontra no Anexo B foi submetido ao

29º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, da Associação

Brasileira de engenharia sanitária-ABES que será realizado em outubro de 2017 na

cidade de São Paulo. Os trabalhos desenvolvidos foram de suma importância para a

conclusão desta pesquisa, pois contribuíram com dados e resultados consolidados

17

para a conclusão da dissertação e, como consequência, a melhoria da saúde da

população de São Raimundo Nonato.

1.1 Objetivo geral

O objetivo principal desse trabalho é analisar o sistema de abastecimento de

água de São Raimundo Nonato e os aspectos relevantes, como planejamento,

controle e produção.

1.2 Objetivos específicos

Análise sistêmica pautada na relação dos departamentos de administração,

operação e manutenção para melhor geração, controle da produção e qualidade da

água servida à população local.

Levantar dados do sistema de abastecimento.

Observar, otimizar e definir os processos de produção de água da cidade,

com atendimento dentro dos parâmetros exigidos pela norma do Ministério da

Saúde, conforme portaria 518/2004 e de acordo com determinação da Organização

Mundial da Saúde.

1.3 Justificativa

A obtenção de água para consumo humano em regiões com escassez de

captação e abastecimento de água está se tornando cada vez mais difícil. O

processo de captação e fornecimento de água com boa qualidade é importante para

diminuir a ocorrência de doenças, além de melhorar a qualidade da saúde e de vida

em geral da população.

O acesso limitado à água de boa qualidade e em quantidade suficiente

acarreta o aumento da pobreza, das doenças e da fome, problemas que podem ser

amenizados com um eficiente abastecimento de água que atenda aos padrões de

potabilidade.

O presente trabalho visa analisar a qualidade da água ofertada à população

de São Raimundo Nonato-Piauí localizada na região do semiárido piauiense para

atender aos parâmetros de planejamento, controle e produção, nos padrões e

18

parâmetros de potabilidade que exigem os órgãos fiscalizadores e controladores da

saúde pública, além da redução do alto índice do teor de ferro contido na água

servida à população local.

1.4 O problema

Para analisar o sistema de abastecimento de água de São Raimundo Nonato,

com foco principal no planejamento e controle de produção dos processos aplicados

no sistema, optou-se, inicialmente por analisar o sistema Serra Branca, que

apresenta um alto teor de ferro e provoca altos índices de doenças na população da

cidade pela ingestão da água distribuída aos seus habitantes. Este foi o primeiro

sistema implantado na cidade.

Em um segundo momento analisou-se o sistema adutor do Garrincho, que

complementa o sistema total da cidade e abastece outras cidades da região do

semiárido piauiense. Projetado e executado para abastecer continuamente em

conjunto com o sistema Serra Branca apresenta problemas de paradas constantes e

por esse motivo foi incluído e analisado nessa pesquisa.

Tendo como iniciativa os sistemas de abastecimento implantados na cidade

pela Companhia de Abastecimento de Água e interligando o desenvolvimento

tecnológico necessário nas empresas, o planejamento e controle da produção

tornou-se uma função estratégica nas organizações e passou a influenciar e definir o

potencial competitivo aplicado nas organizações.

O processo produtivo de algumas empresas e serviços ainda deixam muito a

desejar no quesito qualidade, principalmente em algumas companhias de

saneamento básico, nas quais existem setores específicos de manutenção

eletromecânica e onde se encontram colaboradores totalmente adversos aos

ensinamentos da qualidade aplicada em determinados e específicos serviços.

A quantidade de água necessária para o desenvolvimento das atividades

humanas, tanto no processo de produção, quanto no abastecimento para o consumo

de água propriamente dito, vem aumentando significativamente ano após ano no

Brasil. Em contraponto, a quantidade de água potável ou de água que possa ser

utilizada para satisfazer esses diversos tipos de finalidades não aumentou.

A falta de uma estrutura organizada de planejamento, programação e controle

da produção (PCP) em empresas de saneamento básico, influencia no baixo

19

desempenho empresarial e em atingir seus resultados com qualidade e quantidade

para atender o consumidor final. Negligência e principalmente o desconhecimento

da importância do PCP para o equilíbrio de uma empresa desencadeiam efeitos

indesejáveis que vão desde indicadores baixos até o comprometimento de seu

resultado mais amplo.

As empresas públicas precisam estar no mesmo nível de empresas privadas,

independentemente de seu porte, rentabilidade e área de atuação, pois no contexto

mundial torna-se ponto importante no processo. Vários fatores determinam e

norteiam os processos nas empresas de saneamento do Brasil, dos quais analisou-

se, no decorrer dessa pesquisa, os processos mais importantes e decisivos para

oferecer água com qualidade à população (PEDRO, 2007).

1.5 Estrutura do trabalho

A pesquisa foi dividida em capítulos, sendo o primeiro introdutório e apresenta

a importância e a escassez de água no mundo e no Brasil e a região do semiárido

nordestino, com destaque para a cidade de São Raimundo Nonato localizada nesta

região. Apresenta-se ainda a utilização da água em diversas áreas, dados

socioeconômicos da cidade, ambientais e culturais, inclui os objetivos geral e

específicos, a justificativa, o problema da pesquisa e a estrutura do trabalho.

O segundo capítulo trata da parte teórica, com temas relevantes e

pertinentes, como manufatura, planejamento e controle da produção, qualidade,

manutenção, gestão, riscos e sistemas de abastecimento de água.

O terceiro capítulo mostra a metodologia e os procedimentos utilizados com o

estudo de caso específico e no quarto capítulo são apresentados os resultados

encontrados. O quinto e último capítulo traz as considerações finais e orientações

para pesquisas futuras, finalizando o trabalho.

20

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A teoria revisada para elaboração deste trabalho de pesquisa envolveu

assuntos relacionados ao tema específico.

2.1 Manufatura

Segundo Papalardo (2013), a principal definição para sistemas de manufatura

é a transformação de matérias-primas em produtos acabados prontos para

comercialização e consumo. Aplicados em larga escala na indústria nas quais as

tecnologias são desenvolvidas para que a transformação ocorra, os sistemas,

conforme a aplicação, pode prever a produção necessária para atender ao mercado,

em um padrão especificado de quantidade e principalmente qualidade exigida.

Com o advento da Revolução Industrial modificou-se sensivelmente os

processos de produção, que saíram da produção artesanal para a utilização das

máquinas nas linhas de produção das fábricas. A partir de então, com o diferencial

da produção em larga escala e dentro de um padrão exigido, foram definidos, por

meio de roteiros de produção em que foram estabelecidas lógicas dos produtos e

processos, tipos de processos a serem utilizados fixando parâmetros dimensionados

e em seguida determinadas as condições operacionais, entre os quais os tempos

dos processos e finalmente a esperada transformação em produto final para a

comercialização. No sistema de manufatura o sistema de informações é

excepcionalmente aplicado na condição de integração do processo de manufatura,

na demanda dos fluxos de informações necessárias. (PAPALARDO,2013)

A partir da manufatura e de seus tipos para cada segmento observado por

vários autores suas aplicações em cada processo; seja na indústria e em sistemas

de abastecimento de água também, como anteriormente visto a devida comparação

aplicada.

Ressaltando suas peculiaridades e aplicações em cada processo, pode-se

comparar e fazer uma analogia para obter resultados positivos. Na normalidade, seja

em uma indústria ou sistema de abastecimento de água, deve-se tomar decisões

para a escolha do tipo de manufatura a ser aplicada no processo produtivo e dessa

forma pode-se reduzir riscos, custos e auxiliar no crescimento e desenvolvimento de

uma empresa. (PAPALARDO,2013)

21

De acordo com Dias (2014), para o insumo água, entre as mudanças

apresentadas pela ecoinovação estão o tratamento de águas residuais, industriais e

domésticas, o controle de poluição e o gerenciamento para reutilizar e minimizar o

desperdício. A definição de Ecoinovação pode ser definida como qualquer inovação

que se traduza num avanço importante no sentido do desenvolvimento sustentável,

reduzindo o impacto dos nossos modos de produção no ambiente , utilizando os

recursos naturais de forma mais eficiente e responsável. (http://ec.europa.eu/)

Womack e Jones (1998) definem manufatura enxuta como uma abordagem

racional de organizar e gerenciar os relacionamentos de uma empresa com os

clientes, cadeia de fornecedores, desenvolvimento de produtos e operações de

produção. Para Godinho (2004), tal técnica se aplica de maneira mais adequada em

mercados estáveis e previsíveis.

A manufatura responsiva, segundo Kritchanchai e Maccarthy (1998) e

Fernandes e Maccarthy (1999), tem como principal objetivo não somente o tempo,

mas a responsividade, pois procura atender também aos objetivos ligados ao tempo

(rapidez e pontualidade) e à variedade (alta variedade de coisas distintas). Atingir a

manufatura responsiva significa ser rápido, pontual e ter uma alta variedade de

produtos.

Por sua vez, Azzolini Júnior (2004) afirma que a manufatura responsiva serve

para aumentar a participação nos mercados, com o aumento da variedade de

produtos que se apresentam como opções de aquisição, o que cria a necessidade

de velocidade de produção e pontualidade de entrega, antes que a concorrência o

faça. A pontualidade e a alta variedade são denominadas responsividade

(GODINHO, 2004).

A manufatura ágil foi desenvolvida nos Estados Unidos por um grupo de

professores da Universidade de Lehigh no final do século XX. Tem como objetivo

responder às mudanças rápidas demandadas pelo mercado com um tempo (timing)

de resposta adequado, de maneira que as mudanças se tornem oportunidade de

inovar e estar na vanguarda (GODINHO, 2004). Com esse entendimento chega-se a

uma definição específica aplicada aos sistemas de abastecimento de água, além de

ser aplicada também à manufatura enxuta.

Conforme Lizarelli e Toledo (2016), a melhoria no desempenho dos processos

de inovação e de desenvolvimento de produtos é preocupação recorrente nas

organizações. Os resultados dos processos são críticos para a competitividade e

22

sobrevivência no longo prazo. Um meio para obter melhor desempenho nos

processos é o uso de abordagens de melhoria contínua (MC), comumente já

aplicadas aos processos de manufatura, ao processo de desenvolvimento de

produto (PDP).

2.1.1 Planejamento e controle da produção

Planejar e controlar a produção em sistemas de abastecimento de água é

uma função de suma importância para equilibrar, equalizar e atender às demandas

da população, que apresenta cada vez mais, maior nível de exigência, com relação

à continuidade do sistema e à qualidade dos processos para atender as

necessidades básicas para consumo humano.

Segundo Papalardo (2013, p.18), a definição mais básica possível para (PCP)

em sistemas de abastecimento de água é produzir a quantidade certa com qualidade

para atender à demanda necessária básica de uma população definida e que cada

vez mais exige continuidade nos processos. A produção em um sistema de

abastecimento de água para atender uma população utiliza materiais, tempo e

principalmente o homem redirecionando todo o processo afim de atender as metas

de custo, prazo e produção exigida.

Segundo Giacchetti e Nogueira (2015), a escassez, um dos temas mais

discutidos no Brasil, é decorrente da utilização indiscriminada da água, sem a devida

preservação e também de ajustar a oferta de água de acordo com a sazonalidade e

evitar o desperdício na utilização, além de promover o seu retorno ao local onde foi

originada.

O processo de planejar e controlar a produção de sistemas de abastecimento

de água torna-se bastante complexo, tendo em vista as variáveis diversas no

processo de tratamento inicial, entre as quais estão: insumos com produtos

químicos, estruturas complexas, qualificação da mão de obra e, principalmente,

qualidade no tratamento, com normas cada vez mais exigentes e que alongam-se

durante os processos restantes de armazenamento e distribuição do produto final,

com interligação de todas as etapas.

Apesar de parecer ser um processo diferente da indústria, pode-se tecer

comparações e visualizar todas as etapas igualmente. Na especificação das etapas

para atender à demanda da população envolvida no projeto, apresenta-se o

23

levantamento dos dados e aplica-se, conforme o dimensionamento possível, para

atender às necessidades básicas com qualidade. Na figura 5 compara-se uma linha

de produção de uma indústria com a linha de produção de uma estação de

tratamento de água.

Figura 5 – Comparação: Indústria / Sistema de abastecimento de água

Fonte: Macêdo (2016).

2.1.1.1 Qualidade

Segundo Telles e Cann (2010), do consumo total de água doce, uma grande

parcela é direcionada para as indústrias, que em razão de suas diferentes atividades

e tecnologias possuem uma diversificada gama de usos, entre os quais como

matéria-prima, reagente, solvente, lavagens de gases e sólidos, veículo, transmissão

de calor, agente de resfriamento e fonte de energia.

Ainda segundo Telles (2010), de acordo com as impurezas da água decorrem

modificações de suas propriedades, e sua qualificação, para ser utilizada em outro

setor, se dará sob o prisma econômico, ou seja, benefícios x manutenção x

segurança x custo de manutenção. As características de impurezas mais

consideradas neste setor são a turbidez, a cor, o odor, a alcalinidade, a salinidade, a

dureza, o teor em sílica, os gases dissolvidos e a oxidabilidade da água, que vêm

Produção na

indústria

Matéria-

prima

Linha de

produção

Logística

24

influenciar no comportamento e resultado dos produtos, por isso a pureza da água

doce deve ser adequada ao processo que participa.

Um sistema de gestão de qualidade requer um trabalho complexo, e

originalmente, quando se trata de uma empresa de saneamento na qual existe um

número elevado de variáveis nos processos da empresa, utiliza-se ferramentas

específicas para aplicação como: o controle estatístico de processo, calibração de

equipamentos, as certificações da série da Organização internacional para

Padronização - ISO 9000 para padronizar os processos e da série ISO 14000, para

o sistema de gestão ambiental. Ao se analisar as variáveis desses processos é

possível otimizar, reduzir custos, retrabalhos e erros.

Com o advento da globalização exige-se cada vez mais das empresas uma

gestão competitiva e interativa em seus processos. A implantação de processos de

qualidade nestas empresas ajuda consideravelmente na obtenção de resultado

positivo em um contexto de participação nos processos, inovação e implantação de

melhorias na sua estrutura.

Existem várias definições para qualidade, entre as quais pode-se destacar as

que são apresentadas a seguir.

Para Oakland (1994, p.15), “qualidade é simplesmente o atendimento das

exigências do cliente”. A partir da determinação do cliente a qualidade é constituída,

considerando seu conhecimento do produto ou serviço, avaliada pelas exigências

percebidas, seja de forma técnica operacional ou subjetiva, e pela flexibilidade e

evolução no mercado competitivo. O autor afirma ainda que a qualidade é

adequação à finalidade ou uso.

A qualidade é um processo sistêmico que deve ser extensiva a toda

organização, sendo incluídos também consumidores e fornecedores (GODOY et al.,

1997).

Segundo a Norma ISO 8402 (1986, p. 10), que determina e define as

características de um produto, "a qualidade é a totalidade dos aspectos e

características de um produto ou serviço, importantes para que ele possa satisfazer

às necessidades exigidas ou implícitas".

Deming (apud OAKLAND, 1994, p.15) apresenta que a “qualidade deve ter

como objetivo as necessidades do usuário, presentes e futuras”.

O conceito de qualidade como atendimento aos requisitos estabelecidos pelas

normas da organização traz resultados quanto à redução de desperdícios e aumento

da produtividade. Assim, a qualidade é a conformidade com os requisitos

25

estabelecidos, consequentemente uma não conformidade representa desperdícios e

o custo consequentemente é maior (CROSBY, 2000).

Segundo Oakland (1994, p.15), “qualidade é o total das características de um

produto e de um serviço referentes a ‘marketing’, engenharia, manufatura e

manutenção, pelas quais o produto ou serviço, quando em uso, atenderá às

expectativas do cliente”.

Com a evolução da produção de bens e serviços iniciou-se a preocupação

com a qualidade que evoluiu progressivamente na linha do tempo e passou a ser

considerada instrumento de gestão empresarial. A qualidade é a soma de todas as

características e propriedades dos bens e serviços ofertados e que satisfaçam as

necessidades razoáveis dos clientes, em conjunto com as situações envolvidas na

obtenção e uso destes produtos que favoreçam uma existência saudável e

autenticamente humana a todos que são afetados.(CERQUINHO, 1994)

Pode-se citar ainda outra visão. Para Garvin (2004), existem oito dimensões

da qualidade: desempenho, complementos, confiabilidade, conformação, assistência

técnica, estética e qualidade percebida.

Ainda com relação à qualidade pode-se citar cinco nomes de destaque

mundial: William Edwards Deming, Joseph Juran, Armand Feigenbaum, Kaoru

Ishikawa e Vicente Falconi Campos, que foi o grande divulgador das técnicas

japonesas para a qualidade no Brasil.

2.1.1.1.1 Manutenção

Segundo Kardec (2001), para descrever a história da manutenção,

inicialmente pode-se traçar um paralelo com o desenvolvimento industrial da

humanidade, que com a mecanização iniciou os primeiros reparos nas máquinas. No

final do século XIX e início do século XX, com a introdução das máquinas nas

indústrias, surgiu a necessidade de treinar os empregados para atender à demanda

com máquinas danificadas que paravam o processo produtivo. Assim, tem-se os

primeiros reparos atendidos por pessoas da operação, pois a manutenção, até então

era colocada em segundo plano.

Segundo Macêdo(2013,p.27) com o início da Primeira Guerra Mundial surgiu

a necessidade de produção em massa para atender a demanda da população, e da

qual destaca-se Ford como o grande precursor desta produção para atender a

26

demanda mínima exigida. Nesse sistema de produção surgiu um órgão subordinado

à operação, cujo objetivo básico era de execução da manutenção, hoje conhecida

como manutenção corretiva, situação que durou até a década de 30, quando se

delineia a Segunda Guerra Mundial. Nesta época, as indústrias sentiram a

necessidade de aumento e rapidez na produção de seus produtos e processos de

fabricação, o que exigia não somente corrigir as falhas, mas evitá-las. Dessa forma,

surgiu a estrutura para a manutenção dentro das indústrias.

Ainda segundo Kardec (2001,p. 11), em uma indústria, o setor de manutenção

influencia diretamente o potencial competitivo da organização, apresentando

decisões importantes que podem contribuir para a redução de custos e influenciar

positivamente para a redução dos impactos ambientais.

Essa característica da manutenção somente foi possível após o levantamento

de dados e prognósticos, além de prevenção com o implemento de normas e

ferramentas eficientes, juntamente com a qualificação específica da mão de obra

empregada no setor. Ou seja, ocorreu uma melhoria na contratação de profissionais

com níveis de especialização dinamizando os processos produtivos que dependem

da manutenção. Por isso, é realmente imprescindível a participação de pessoas

capacitadas, que contribuam de forma efetiva com os objetivos de um departamento

e, por consequência, de toda a empresa.

De acordo com Kardec (2001), em virtude do crescente desenvolvimento

tecnológico observado ao longo dos anos, a área de manutenção de uma empresa

deixou de ser considerada um mal necessário e tornou-se uma função estratégica

no universo organizacional.

A maioria das empresas de saneamento básico, seja ela pública ou privada,

não possui plano de programação e controle da manutenção (PCM), o que ocasiona

um fraco desempenho para atingir resultados positivos durante seus processos de

produção, ou seja, necessitam de estrutura nos setores específicos da manutenção.

Branco (2008) retrata com fidelidade um dos problemas mais recorrentes na

manutenção de empresas, quando afirma que na ausência de planejamento as

pessoas tendem a trabalhar da forma como julgam ser a melhor.

Segundo Otoni (2008), a manutenção como função estratégica das

organizações é responsável direta pela disponibilidade dos ativos e tem importância

capital nos resultados da empresa, que serão tanto melhores quanto mais eficaz for

a gestão da manutenção.

27

Segundo dados estatísticos da Associação Brasileira de manutenção e gestão

de ativos - Abraman (2003), o Brasil tem custo de manutenção por faturamento bruto

de 4,3% do Produto Interno Bruto (PIB) contra a média mundial de 4,1%. Portanto,

esta realidade demonstra que as organizações devem procurar a melhoria contínua

na sua gestão da manutenção, buscando incessantemente conhecimentos

inovadores e aplicação das melhores práticas da manutenção nas organizações dos

países desenvolvidos.

De acordo com a norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas

(ABNT, 1994), os tipos de manutenção são:

Manutenção corretiva: realizada após a ocorrência de uma pane destinada a

recolocar um item em condições de executar uma função requerida;

Manutenção preventiva: realizada em intervalos predeterminados, ou de

acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a

degradação do funcionamento de um item;

Manutenção preditiva: permite garantir a qualidade de serviço desejada, com

base na aplicação sistemática de técnicas de análise, por meio de supervisão

centralizada ou de amostragem para reduzir a um mínimo a manutenção preventiva

e diminuir a manutenção corretiva.

Xavier (2003) considera bastante adequada a seguinte classificação em

função dos tipos de manutenção:

Manutenção corretiva: é a atuação para correção de falha ou do desempenho

menor que o esperado. É oriunda da palavra “corrigir” e pode ser dividida em duas

fases:

a) Manutenção corretiva não planejada - correção da falha de maneira

aleatória, ou seja, é a correção da falha ou desempenho menor que o

esperado após a ocorrência do fato. Esse tipo de manutenção implica

altos custos, pois, causa perdas de produção e, em consequência, os

danos aos equipamentos é maior;

b) Manutenção corretiva planejada - é a correção que se faz em função de

um acompanhamento preditivo, detectivo ou até mesmo pela decisão

gerencial de se operar até ocorrer a falha. Pelo seu próprio nome

“planejada”, indica que tudo o que é planejado, tende a ficar mais barato,

mais seguro e mais rápido.

28

c) Manutenção preventiva - é a atuação realizada para reduzir falhas ou

queda no desempenho, obedecendo a um planejamento baseado em

períodos estabelecidos de tempo.

De acordo com Xavier (2003), um dos segredos de uma boa preventiva está

na determinação dos intervalos de tempo. Como, na dúvida, os responsáveis

tendem a ser mais conservadores, os intervalos normalmente são menores que o

necessário, o que implica paradas e troca de peças desnecessárias.

Manutenção preditiva - é um conjunto de atividades de acompanhamento das

variáveis ou parâmetros que indicam o desempenho dos equipamentos, de modo

sistemático, para definir a necessidade ou não de intervenção.

Segundo o autor acima, quando a intervenção, fruto do acompanhamento

preditivo, é realizada, está sendo feita a manutenção corretiva planejada, conhecida

como condition based maintenance (CBM), ou manutenção baseada na condição,

que permite que os equipamentos operem por mais tempo e a intervenção ocorra

com base em dados e não em suposições.

Ainda de acordo com o autor acima manutenção detectiva - é a atuação

efetuada em sistemas de proteção ou comando, buscando detectar falhas ocultas ou

não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção. Um exemplo clássico é o

circuito que comanda a entrada de um gerador em um hospital. Se houver falta de

energia e o circuito tiver uma falha o gerador não entra. À medida que aumenta a

utilização de sistemas automatizados nas operações, mais importante e mais

utilizado será, garantindo a confiabilidade dos sistemas.

O autor acima ainda complementa que Engenharia de manutenção - “é o

conjunto de atividades que permite que a confiabilidade seja aumentada e a

disponibilidade garantida”. Ou seja, é deixar de ficar consertando e convivendo com

problemas crônicos, para melhorar padrões e sistemáticas, com o desenvolvimento

da manutenibilidade, dar feedback ao projeto e interferir tecnicamente nas compras.

Quem só faz a manutenção corretiva continua apenas agindo no efeito e não nas

causas e alcançando péssimos resultados. Desta forma, a organização que utilizar a

manutenção corretiva, incorporando a preventiva e a preditiva, rapidamente estará

executando a engenharia de manutenção.

“Manutenção proativa - é o conjunto de atividades e recursos aplicados aos

sistemas e equipamentos, para garantir a continuidade de sua função dentro de

29

parâmetros de disponibilidade, de qualidade, de prazo, de custos e de vida úteis

adequados” (MACÊDO, 2016, p. 3).

Gestão da manutenção terceirizada - para resolver um problema encontrado

na manutenção, que prejudica a qualidade e redução de custos, algumas empresas

utilizam a terceirização da manutenção, na qual pode-se solucionar e otimizar a

manutenção, com qualidade dos serviços aplicados. Essa forma é bastante antiga

em muitas empresas, segundo Teixeira (2016), e é comum a contratação de pessoal

para a complementação de mão de obra em serviços, cuja demanda excede os

recursos disponíveis, ou para a realização de trabalhos de baixa especialização.

Uma das razões pela qual essa modalidade ainda é vista com certo ceticismo por

empresas que preferem a contratação de mão de obra própria em detrimento da

contratação de serviços, talvez, seja por não acreditarem que um prestador de

serviços possa agregar valor ao trabalho por ele realizado. Por outro lado, há ainda

questões que vão desde corporativismo até experiências com terceirizações

malsucedidas e de resultados duvidosos (TEIXEIRA, 2006).

2.2 Riscos

Vulnerabilidade, susceptibilidade, dano e risco são alguns termos

frequentemente usados no cotidiano nos mais diversos quadrantes da sociedade.

Estão associados à situações que colocam em risco a salvaguarda da segurança e

do bem-estar dos cidadãos e dos seus bens. Risco de incêndio, risco natural, risco

geomorfológico, risco de movimento de massa, risco de ravinamento, risco de

erosão, risco em bacias hidrográficas, risco ambiental, risco de ondas de calor, risco

de transporte de matérias químicas perigosas, risco em áreas urbanas degradadas,

risco geotécnico, risco sísmico-vulcânico, risco à catástrofe, risco para a saúde, risco

de exposição a agentes químicos, risco de navegação, risco de contaminação, entre

outros, são contextos de estudo sobre os quais a comunidade científica, nacional e

internacional, têm investido para apresentar soluções capazes de proteger as

populações e o meio ambiente (RISCOS, 2010).

Considera-se o risco como a probabilidade de que um evento esperado ou

não esperado se torne realidade. A ideia de que algo pode vir a ocorrer, já então

configura um risco. Esse conceito é conhecido na cultura ocidental há muitos

30

séculos. Diferentemente disso, culturas como a do Japão, por exemplo, não

possuem um equivalente direto para a palavra risco (PELLETIER, 2007).

Conforme Freitas (2008), a avaliação de riscos procede de um exame

detalhado daquilo que em cada atividade pode causar danos para os trabalhadores

e determinar se as medidas de prevenção existentes são suficientes ou se é

necessária uma ação mais estruturada para a prevenção dos riscos.

De acordo com Nunes (2010), técnicas qualitativas e quantitativas são

utilizadas para a identificação dos eventos indesejáveis e taxas de falhas de

equipamentos e erros humanos (poucos são os dados disponíveis sobre as

probabilidades de falha humana), determinadas por técnicas de fiabilidade, com

base em bancos de dados de falhas e acidentes, combinadas com a utilização de

distribuições de probabilidades que fornecem a frequência global de ocorrência do

evento indesejável.

2.2.1 Sistemas de abastecimento de água

2.2.1.1 Manancial

A escolha e determinação de um manancial para abastecimento de água é

um fator relevante e decisivo para o sucesso do projeto implantado. Nesse contexto

deve-se determinar características objetivas e essenciais que são: vazão, qualidade

e características físico-químicas do manancial. Fazem parte de um sistema de

abastecimento de água os seguintes componentes principais: captação, tratamento,

adução, reservatórios e redes de distribuição.

Segundo Gomes (2002), captação é a unidade do sistema que retira a água

do manancial em quantidade necessária e suficiente para atender ao consumo dos

usuários. Por meio do tratamento procede-se à eliminação de impurezas e a

redução de algumas substâncias que tornam a água inadequada para o consumo

humano, tais como: bactérias patogênicas, turbidez, cor, odor, sabor, dureza,

corrosividade, ferro, manganês e sais minerais.

O transporte de água entre o manancial, a unidade de tratamento e os

reservatórios é realizado por linhas adutoras que conduzem a água para os pontos

necessários do sistema. Os reservatórios de distribuição servem para regularizar as

diferenças entre o abastecimento e o consumo máximo diário do sistema

31

dimensionado, dando continuidade, armazenar água e manter a pressão necessária

para abastecer.(MACÈDO 2016,p. 4)

Todo sistema deve levar em consideração a viabilidade técnica, econômica e

principalmente ambiental. De acordo com Baird e Cann (2011), muitas vezes a fonte

de água não está de acordo com os padrões determinados para o consumo público,

sendo fundamental a alteração de suas características por meio do seu tratamento.

Ainda segundo Baird e Cann (2011), a qualidade da água “bruta” (não

tratada), extraída de águas superficiais ou subterrânea, cujo uso final é o consumo

humano, varia amplamente, desde quase pura até a altamente poluída. Como os

tipos e as quantidades dos poluentes de água bruta são variáveis, os processos

usados na purificação também variam de um lugar para o outro.

A quantidade de água necessária para o abastecimento de um sistema leva

em consideração ainda a quantidade de água requerida, com os seguintes aspectos

e características: alcance do projeto, previsões de população, estimativas dos

consumos, perdas e variações de consumo. Ao se dimensionar um sistema deve-se,

primeiro determinar a necessidade de quantidade de água para o consumo humano,

que é denominado per capita e varia de região, de acordo com as necessidades

básicas.

No Brasil há cidades que não possuem sistemas de abastecimento, com per

capita variando de 30 a 60 litros por dia e com serviço público há uma variação de

100 a 200 litros, mas são poucas as cidades brasileiras incluídas nesse parâmetro.

Para os chafarizes a demanda é de 30 litros por dia. Havendo mais de uma opção,

sua definição deverá levar em consideração, além da predisposição da comunidade

ou estabelecimento em aceitar as águas do manancial a ser adotado. Os seguintes

critérios devem ser observados na escolha (FUNASA, 2002):

1º critério - Análise da qualidade da água: é indispensável a realização

prévia de análises de componentes orgânicos (ex.: pesticidas),

inorgânicos (ex.: metais pesados) e bacteriológicos (ex.: coliformes fecais)

das águas do manancial, para verificação dos teores de substâncias

prejudiciais, limitados pela resolução n.º 20 do Conselho Nacional do Meio

ambiente - CONAMA (1986).

2º critério - Vazão da água: cálculo da vazão mínima do manancial

necessária para atender à demanda por um determinado período de

anos.

32

3º critério - Isenção de tratamento: mananciais que dispensam tratamento

da água incluem águas subterrâneas não sujeitas a qualquer

possibilidade de contaminação.

4º critério - Desinfecção: mananciais que exigem apenas desinfecção

incluem as águas subterrâneas e certas águas de superfície bem

protegidas, sujeitas a baixo grau de contaminação biológica.

5º critério - Tratamento simplificado: mananciais que exigem tratamento

simplificado compreendem as águas de mananciais protegidos, com

baixos teores de cor e turbidez, sujeitas apenas à filtração lenta e

desinfecção.

6º critério - Tratamento convencional: mananciais que exigem tratamento

convencional compreendem, basicamente, as águas de superfície com

turbidez elevada, que requerem tratamento composto por coagulação,

floculação, decantação, filtração e desinfeção.

Existem dois tipos de mananciais que podem ser superficiais e subterrâneos.

Como os mananciais brasileiros, em sua maioria, estão concentrados em águas

superficiais ou em poços de pequena profundidade, eles dependem essencialmente

de manejo das bacias hidrográficas coletoras e processadoras da água de chuva

que chega até elas.

Há dois tipos de captação de água subterrânea, que é executada por meio de

aquífero confinado ou artesiano, localizado entre duas camadas impermeáveis e o

não confinado ou livre, que é susceptível à contaminação, e apesar disso, é mais

frequentemente utilizada no Brasil (FOSTER, 1993).

O consumo de água contaminada por agentes biológicos ou físico-químicos

tem sido associado a diversos problemas de saúde. Algumas epidemias de doenças

gastrointestinais, por exemplo, têm como fonte de infecção a água contaminada.

Essas infecções representam causa de elevada taxa de mortalidade em indivíduos

com baixa resistência, atingindo especialmente idosos e crianças menores de cinco

anos (OPS, 2000).

Entre os constituintes inorgânicos nocivos à saúde que podem ser

encontrados na água, o nitrato é aquele que apresenta ocorrência mais generalizada

e problemática, devido a sua alta mobilidade e estabilidade nos sistemas aeróbios

de águas subterrâneas (FOSTER, 1993). Nitrato em concentração superior a 10 mg

33

N03 - N/L causa a metahemoglobinemia, podendo trazer graves consequências para

a saúde, inclusive morte, principalmente em lactentes (OPS, 2000).

34

3 METODOLOGIA

A metodologia adotada neste trabalho foi a pesquisa-ação, que possui dois

objetivos básicos para esta pesquisa: resolver um problema e contribuir para a

ciência. Foi também utilizado o método de estudo de caso com dados quali-

quantitativos, pois utiliza as diferentes formas de coleta de dados que se baseiam

em vários parâmetros e características. Além disso, seguiu-se padrões e

especificações definidas em relatórios, projetos, entrevistas, observações diretas e

revisão bibliográfica.

Informações e dados existentes na empresa foram obtidos por meio de

relatórios, entrevistas com funcionários e projetos, além de levantamento

bibliográfico sobre os temas pertinentes. Foi ainda realizada a coletas de dados em

campo e análise em laboratório, finalizando com a compilação de dados que levou

ao resultado final da pesquisa.

3.1 Estudo de caso

Analisar o sistema de abastecimento de água de São Raimundo Nonato, com

foco no planejamento e controle da produção.

3.1.1 A Empresa

A Companhia de Saneamento Básico do Piauí é uma sociedade de economia

mista, pessoa jurídica de direito privado, que tem o Governo do Estado do Piauí

como acionista majoritário. Foi criada pelas Leis Estaduais n.º 2.281, de 27 de julho

de 1962, e n.º 2.387, de 12 de dezembro de 1962, e tem por objetivo executar a

política de abastecimento de água e de saneamento do Estado do Piauí.

Sua área de atuação compreende 165 municípios, sendo a área de operação

no Município de Teresina a mais representativa no estado para a concessionária. O

seu estatuto social tem prazo de duração indeterminado, regendo-se pela legislação

atinente às sociedades anônimas e pelo que dispõe seu estatuto, cuja sede e foro

da empresa é a cidade de Teresina, capital do Estado do Piauí, com a finalidade de:

Formular a política geral de saneamento básico do Estado;

Executar, implantar, complementar, ampliar e operar os serviços de águas

e esgotos do Estado;

35

Constituir e participar de empresas, no âmbito municipal, para a

administração de serviços de águas e esgotos, sempre que

economicamente recomendável;

Administrar, mediante convênio, serviços de águas e esgotos implantados

por entidades públicas, federais e municipais.

O quadro de pessoal conta atualmente com 1.466 funcionários e 1.398

profissionais terceirizados, incluindo os serviços essenciais da empresa,

notadamente nos serviços operacionais.

A empresa passa no momento uma situação financeira problemática

decorrente de baixa eficiência na gestão da operação ao longo de anos, perde

47,04% do seu faturamento devido a vazamentos, ligações clandestinas ou

medições incorretas. O dado faz parte da pesquisa 'Perdas de água: entraves ao

avanço do saneamento básico e riscos de agravamento à escassez hídrica no Brasil'

publicada pelo Instituto Trata Brasilcompanhia (2015). Segundo o estudo, o Piauí é o

12° estado do País com maior número de perdas, baseado nas perdas financeiras

informadas ao Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), do

Ministério das Cidades. Em todo Brasil, a média de perdas é de 37,57%.

A companhia detém 650 mil ligações de água no Piauí e abastece uma

população de dois milhões das 3,2 milhões de todo o Estado. Em Teresina, a

companhia de saneamento do Piauí tem 247 mil ligações de água que abastecem

726 mil habitantes. Com relação à rede de esgoto, a empresa tem 45 mil ligações,

sendo 35 mil em Teresina (INSTITUTO TRATABRASIL, 2013).

A cidade de São Raimundo Nonato está contemplada com uma unidade de

negócio da empresa de onde se administra, além dela, um total de 10 cidades:

Caracol, Coronel José dias, São João do Piauí, Fartura, São Braz, Bonfim, Dirceu

Arcoverde, Anísio de Abreu e Canto do Buriti.

Possui atualmente 20 empregados no local, sendo 10 funcionários do setor

operacional, que em quase sua totalidade, não possuem qualificação específica em

manutenção de equipamentos e sistemas de abastecimento de água.

A empresa controla a qualidade da água distribuída por meio de amostras

coletadas em pontos estratégicos da rede de distribuição para atender às exigências

do Ministério da Saúde (Portaria 0518/04) em conformidade com a Organização

Mundial de Saúde –OMS..

36

3.1.1.1 A estrutura do sistema Serra Branca

Na cidade de São Raimundo Nonato a empresa opera dois sistemas de

produção: um por meio de poços tubulares profundos, localizados no povoado Serra

Branca, e o outro, da estação de tratamento, cujo manancial superficial é a

barragem Petrônio Portela.

O sistema Serra Branca foi construído no ano de 1984, inicialmente com três

poços profundos e posteriormente adicionou-se mais um, totalizando quatro poços

no sistema, com vazão média de cada poço em 70 m³/h. Atualmente opera o

sistema com três, pois um dos poços apresentou problema de carreamento de

material prejudicando a qualidade da água servida à população local.

Após a captação realizada nos poços, a água passa para o primeiro método

de tratamento que é a aeração por meio de bandejamento, na qual se observa a

quebra da molécula de água e, consequentemente, a dispersão do ferro para a

atmosfera; o segundo processo é a decantação em tanques específicos, que serve

para separação os resíduos sólidos que sobram do processo de tratamento; começa

então o bombeamento sob pressão na adutora até a cidade, que fica distante 40 km

do local de captação e, finalmente, é distribuída na cidade sem reservação

atualmente para servir a população. A figura 6 mostra um esboço do sistema Serra

Branca.

Figura 6 – Sistema Serra Branca

Fonte: Macêdo (2016)

37

3.1.1.1.1 O problema

Alto teor de ferro encontrado na composição da água do sistema Serra

Branca localizado em São Raimundo Nonato.

Retirar o ferro presente na água servida à população local, para atender os

padrões de potabilidade que a Organização Mundial de Saúde normatiza.

3.1.1.1.2 A melhoria realizada

Dentro de um contexto específico e novo, entre 2010 e 2014 foi implantado

um sistema para complementar o tratamento do Serra Branca, com a introdução de

limpeza por meio de pollypig, que é um processo de limpeza de dutos bastante

utilizado na área petrolífera, com resultados excelentes, que se passou a denominar

de manutenção proativa.

Segundo Macêdo (2016), pollypigs são dispositivos cilíndricos ou esféricos

impulsionados pelo fluxo do próprio fluido. Sua movimentação é feita por meio do

diferencial de pressão e têm a finalidade básica de limpeza interna das tubulações.

A utilização de pigs para a limpeza das redes de abastecimento traz

vantagens nos seguintes aspectos: soluções em curto prazo; resultados e benefícios

imediatos; custo vantajoso; menor intervenção nos leitos carroçáveis.

A limpeza periódica das adutoras é uma forma de manter a capacidade de um

sistema de adução e distribuição de água. O objetivo da limpeza é retirar os

tubérculos, lodo, e outros materiais depositados nas paredes dos tubos. Além de

restaurar a capacidade de adução da adutora, também é garantida melhor qualidade

da água.

Os resíduos de sujeira são removidos pelo pig e conduzidos junto com a água

ao longo da adutora. Determina-se, na outra extremidade da adutora, um ponto para

recebimento do pig. A sujeira e os resíduos orgânicos são levados pela água para

fora da tubulação.

O método de limpeza com pigs tem provado ser o caminho mais seguro, mais

rápido e mais econômico para limpar a maioria das tubulações e os benefícios são

imediatos: melhora da qualidade da água, redução do consumo de energia, aumento

da vazão, requerendo um período mínimo de paralisação do sistema adutor para a

limpeza.

38

Nesse contexto foram abordadas as seguintes etapas: as amostras de água

foram coletadas em três poços artesianos profundos na região de São Raimundo

Nonato, incluídos na pesquisa devido ao elevado teor de ferro.

Os três poços foram submetidos a uma intervenção e implantou-se o

processo de tratamento de água, com as seguintes etapas: aeração com bandeja,

decantação e manutenção proativa da adutora com pollypig.

As amostras de água foram coletas trimestralmente durante o período de

2010 a 2013, em quatro pontos: água de captação do poço, água após aeração,

após decantação e água distribuída, a fim de verificar a eficiência do processo de

tratamento.

O teor de ferro foi determinado pelo método colorimétrico, utilizando

espectrofotômetro e expresso em miligrama por litro. A figura 7 mostra o

sequenciamento do processo de tratamento implantado durante a realização da

pesquisa.

Figura 7 – Sequência de tratamento de água no sistema Serra Branca


Os poços ficam localizados a 40 km da cidade, em Serra Branca, com

profundidade média variando de 800 a 1000 m com revestimento interno em torno

de 300 m cada poço, equipados com conjuntos de motobombas submersos

dimensionados especificamente para esta aplicação, com potência de 125 a 150 cv.

Todos os poços são equipados com energia elétrica disponível de subestação aérea

de 150 kva. No poço de reunião para tratamento funciona um equipamento

motobomba submerso adaptado para poço de sucção reduzido, ou seja, de eixo

vertical com potência de 125 cv e subestação aérea de 300 kva, que oferece água

para a cidade durante 24 horas contínuas.

39

Por meio de levantamento de dados em planilhas e prestações de contas

referentes à manutenção desse sistema, identificou-se os custos, como pode ser

visto na tabela 1.

Tabela 1 – Custos com manutenção anual do sistema Serra Branca

Ano Quantidades de intervenções anuais

Custo por manutenção(R$)

Custo total por manutençao(R$)

2013 04 6.000,00 24.000,00

2014 03 8.000,00 24.000,00

2015 03 9.000,00 27.000,00

2016 01(junho) 11.000,00 11.000,00

Fonte: Companhia de Saneamento Básico do Piauí (2016).

Os equipamentos dos poços foram desenvolvidos especificamente para esta

aplicação, utilizando material de aço inox apropriado o que implicou em custos

elevados, pois a empresa teve que importá-lo pela pouca oferta do produto na

região. A tubulação e as conexões utilizadas nos edutores dos poços também são

específicas para a aplicação, sendo usados produtos especiais com maior

durabilidade, para evitar a corrosão excessiva. Todos os sistemas de edução são

implantados com três válvulas horizontais divididas entres espaços limitados nos

projetos de dimensionamento dos equipamentos, para evitar golpes de aríete nas

tubulações e equipamentos. A quantidade de ligações que esse sistema atende

atualmente corresponde a 2.000 ligações na cidade e 500 no trecho entre a cidade e

a cpatação do sistema Serra Branca, conforme tabela 2.

Tabela 2 – Características dos poços - sistema Serra Branca

Poço Profundidade do poço (m)

Profundidade de instalação (m)

Vazão poço / Vazão explorada(m³/h)

01 800 264 80 /60

02 850 270 80 /70

03 800 270 80 / 60

04 1.000 276 90 / 70

Fonte: Empresa de Saneamento Básico do Piauí (2016).

. Levantamento anterior mostrou que esse mesmo sistema atendia 4.000

ligações na cidade precariamente. Outro fator relevante observado é a qualidade da

água destes poços, que já são motivos de pesquisas desenvolvidas nas áreas de

engenharia e saúde. A tabela 3 mostra o número de ligações do sistema Serra

Branca.

40

Tabela 3 – Número de ligações no sistema Serra Branca

Ligações existentes até 2006

Total de ligações na cidade em 2006

Ligações no trecho entre a captação e a cidade até 2006

Total de ligações em 2016

4.000 3.650 350 2500


As figuras 8, 9, 10, 11 e 12 mostram as formas de retirada e instalação de

equipamentos pelas equipes de manutenção do sistema Serra Branca.

Figura 8 – Montagem de conjunto motobomba em poço do sistema Serra Branca

Fonte: Empresa de Saneamento do Piauí (2015).



41



Figura 11 – Poço, casa de bomba e cavalete para retirar conjunto motobomba


42

Figura 12 – Teste de vazão em poço do sistema Serra Branca


3.1.1.2 Estrutura do sistema adutor Garrincho

Estudos realizados pela Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do

Piauí – SEMAR, em convênio com o Banco Mundial e o Programa Nacional de

Recursos Hidricos - Proágua, apresentou o diagnóstico e a programação de ações

sobre saneamento básico e fontes de abastecimento na região de São Raimundo

Nonato. A partir desse estudo idealizou-se o principal meio de combate à escassez e

falta de água na região.

O estudo apontou a precariedade do abastecimento de água de onze

municípios da região de São Raimundo Nonato e a possibilidade da implantação de

uma adutora captando água no açude Petrônio Portela para abastecer as cidades

que fazem parte do sistema adutor do Garrincho.

A implantação do sistema adutor do Garrincho foi uma solução encontrada

para tentar amenizar e resolver o abastecimento humano da população residente na

região do semiárido do Piauí, especificamente a microrregião de São Raimundo

Nonato. Dentro da elaboração e execução do projeto executivo utilizou-se vários

43

estudos de engenharia como: topografia, geotécnica, cadastramento de imóveis e

pesquisas demográficas, além de estudos hidrológicos, hidrogeológicos, batimetria,

projetos ambientais e sociais, com enfoque na sustentabilidade.

A concepção do projeto tem o objetivo inicial de abastecer área urbanas dos

municípios de São Raimundo Nonato, Coronel José Dias, São Lourenço, Dirceu

Arcoverde, Bonfim, Várzea Branca, São Braz, Anísio de Abreu e Jurema, além de

alguns povoados ao longo do trecho de implantação da adutora; sendo São

Raimundo Nonato o maior centro urbano referenciado. A figura 13 mostra o

manancial de superfície do sistema adutor do Garrincho localizado no açude

Petrônio Portela, capacidade de acumulação de 181.000.000 de metros cúbicos,

inaugurada em 1997, construída pela Secretaria de Obras do Piauí, distante 35 km

da sede do município de São Raimundo Nonato.

Figura 13 – Local de captação de água bruta – Açude Petrônio Portela

Fonte: SEMAR (2006).

O sistema adutor do Garrincho foi construído pela SEMAR-PI, que transferiu

seu domínio operacional para a companhia de saneamento básico do Piauí, ficando

esta encarregada da operação, manutenção e cobrança pela água fornecida à

população beneficiada pelo sistema. As figuras 14,15 e 16 mostram a localização do

sistema adutor Garrincho e as cidades contempladas.

44

Figura 14 – Cidades do Sistema adutor do Garrincho


Figura 15 – Cidades, reservatórios e elevatórias do Sistema adutor Garrincho


45

Figura 16 – Sistema adutor Garrincho


As tabelas 4, 5 e 6 mostram, respectivamente, dados dos trechos,

características das tubulações e estações elevatórias do sistema adutor Garrincho.

Tabela 4 – Dados dos trechos do sistema adutor Garrincho

Trecho Início Final Extensão (m)

Diâmetro (mm)

Vazão (m³/h)

1 Barragem Petrônio Portela

Garrincho 23.245 400 462,49

2 Garrincho São Raimundo Nonato

17.588 400 451

3 Garrincho Coronel José Dias

15.520 100 11,48

4 São Raimundo Nonato

São Lourenço 29.048 150 32,30

5 São Lourenço Dirceu Arcoverde 17569 150 24,41

6 São Raimundo Nonato

Bonfim 32.392 250 110,50

7 Bonfim Várzea Branca 14.757 200 90,60

8 Várzea Branca Anísio de Abreu 12.202 200 78,60

9 Anísio de Abreu Jurema 13.856 100 17,40

10.1 Anísio de Abreu São Braz 16.235 100 22,20

10.2 São Braz Tranqueira 2.003 75 3,20


46

Tabela 5 – Características técnicas das tubulações – sistema adutor Garrincho

Trecho Discriminação Material

1 DN-400, CP=20 kgf/cm²/16 kgf/cm²

PRFV

2 DN-400, CP=10 kgf/cm² PRFV

Parte do .6 DN-250, CP=16 kgf/cm² PRFV

Parte do .7 DN-200, CP=16 kgf/cm² PRFV

Parte do 10.1 DN-100, CP=16 kgf/cm² PRFV

4 DN-150, CP=10 kgf/cm² PVC DEfofo

5 DN-150, CP=10 kgf/cm² PVC Defofo

Parte do 6 DN-250, CP=10 kgf/cm² PVC DEfofo

Parte do 7 DN-200, CP=10 kgf/cm² PVC DEfofo


Parte do 10.1 DN-100, CP=10 kgf/cm² PVC Defofo


9 DN-100, CP=10 kgf/cm PVC Defofo

10.2 DN-75, Cl 20 PVC PBA


Tabela 6 – Estações elevatórias – sistema adutor Garrincho

Estações Elevatórias

Vazão (m³/h) Altura manométrica (MCA)

Potência (CV)

Flutuante 462,49 33 100

EE.1 462,49 129 400

EE.2 00 00 00

EE.2 451 35 120

EE.2 11,48 25 5

EE.3 00 00 00

EE.3 32,3 65 20

EE.3 110,5 71 50

EE.4 32,3 57 20

EE.5 110,5 50 40

EE.6 90,5 97 60

EE.7 00 00 00


O sistema utiliza a captação por meio de barco flutuante com bombas

centrífugas de sucção. Tem início no reservatório Petrônio Portela (Figura 13) e

percorre uma distância de aproximadamente 190 quilômetros de extensão. O

referido sistema atende uma população de 59 mil habitantes com abastecimento

hídrico.

O sistema é composto de captação, adução de água bruta, preservação,

tratamento e adução de água tratada para a população alvo do projeto. Também foi

concebida a ampliação do Açude Fartura e capacidade produtiva em mais de cinco

poços do sistema Caracol, com a construção de poços e adutoras. Foram projetados

47

20 poços tubulares com sistema de captação, reservação e distribuição, com

aproximadamente 10.000 ligações na cidade de São Raimundo Nonato em 2016.

Inicialmente apresenta-se a descrição do processo de captação, no qual

funciona com dois conjuntos motobombas centrífugos, ou seja, de eixo horizontal

montados em barco flutuante com potência nominal de 100 cv cada e vazão de

462,49 m³/h e abastece um reservatório apoiado de 500 m³ localizado próximo ao

manancial de captação. Neste ponto existe uma estação elevatória de água para

transportar esta água captada para uma estação de tratamento que fica localizada a

uma distância de 25 km, no povoado Garrincho, dando nome ao sistema. A

elevatória é composta de três conjuntos motobombas centrífugos com potência de

250 cv, com tubulação inicial de polietileno revestido de fibra de vidro (PRFV) e

bitola de 400 mm, classe 20 e que era um produto novo apresentado ao mercado na

época.

Ao chegar à estação de tratamento, inicia-se um novo processo de tratamento

que foi outra novidade em termos de tecnologia em sistemas de abastecimento de

água. Começa com o tratamento definido como flotação por ar dissolvido, que é a

introdução de ar comprimido para provocar a quebra da molécula de água para

separar partículas indesejáveis, utilizando flotofiltros de composição de fibra de

vidro. Na sequência: água bruta, pré-cloração, mistura rápida, floculação, flotação

por ar dissolvido, filtração, cloração e água tratada. A figura 17 mostra uma visão

panorâmica da estação de tratamento do Garrincho e tipo de tratamento flotação por

ar dissolvido.

Figura 17 – Estação de tratamento – sistema adutor Garrincho


Após o tratamento completo na estação, a água é depositada em um

reservatório apoiado com volume de 500 m³, em sequência ao processo existe uma

elevatória com duas linhas de adução, sendo uma para abastecer a cidade de

48

Coronel José Dias, que fica distante 18 km da estação de tratamento, e outra que

abastece a cidade de São Raimundo Nonato, distante 17 km da estação.

Nessa etapa existe um reservatório apoiado com capacidade de reservação

de 1.230.000 m³ de água tratada para abastecer a cidade de São Raimundo Nonato

e duas linhas de adução com recalque para abastecer o restante das cidades do

sistema, garantindo assim o sistema contínuo de abastecimento de água para a

região do semiárido. A tabela 7 mostra os reservatórios do sistema adutor do

Garrincho.

Tabela 7 – Reservatórios apoiados (RAP) / elevados (REL)

Nome Local Volume (m³)

RAP-1 EE.1 500

RAP-2 EE.2 500

RAP-3 EE-3 1230

RAP-4 EE.4 25

RAP-5 EE.5 125

RAP-6 EE.6 150

RAP-7 EE.7 200

RAP-8 EE.8 25

RAP-9 EE.9 25

REL-1 EE.9 75

RAP-10 CORONEL JOSÉ DIAS 100

REL-2 SÃO LOURENÇO 50

REL-3 DIRCEU 100

REL-4 VÁRZEA 100


As figuras 18 e 19 mostram reservatórios apoiados (RAP) e elevados (REL).

Figura 18 – Reservatórios apoiado sistema adutor do Garrincho


49

Figura 19 – Reservatório elevado sistema adutor do Garrincho


O sistema Garrincho entrou em operação no ano de 2006 e no ano de 2010

começou a apresentar diversos problemas dos quais destaca-se o que ocasionou

mais paradas do sistema e deixando de abastecer cidades inteiras.

A figura 20 mostra a sequência de tratamento da estação de tratamento do

Garrincho.

Figura 20 – Sequência de tratamento de água ETA Garrincho


50

Segundo dados da Companhia de saneamento básico do Piauí(2006) desde o

início da operação o trecho 1 vem apresentando sucessivos vazamentos e

rompimentos da tubulação em PRFV DN 400 mm C-Tech Classe 20 e foram

descritos 58 vazamentos, sendo 46 deles nos primeiros 1.058 m, portanto, próximo

da estação de bombeamento EE-1. O relatório oficial da empresa mostra que

apresentou vazamentos constantes que prejudicavam o abastecimento da cidade

devido à dificuldade de recuperação, com diversos vazamentos em trechos

específicos da adutora.

Diante da constância dos vazamentos elaborou-se um plano de trabalho para

recuperar, identificar e corrigir em definitivo esse problema. Primeiramente foram

levantados todos os pontos de vazamento, em seguida determinou-se os pontos

onde foram instalados medidores de pressão interligados com software para

medição interna de pressão de trabalho na adutora e na qual foi identificada a causa

do problema.

O trecho da adutora do sistema adutor do Garrincho, compreendido entre a

elevatória 01 e a ETA (elevatória 02), de PRFV 400 mm com 23.360 m, sendo os

primeiros 10.000 m classe 20 (vinte) e o restante 13.630 m classe 16 (dezesseis).

Devido aos 58 vazamentos, dos quais 46 ocorreram nos primeiros 1.058 m.

A figura 21 mostra gráfico com pontos para instalação de analisadores de

pressão na adutora do Garrincho.

Figura 21 – Gráfico de localização para instalação de medidores de pressão

Fonte: ENGESOFT (2010).

Seguindo orientação dos pontos de medição especificados foram instalados

11 aparelhos de medir pressão - Metrolog MET-P / F / D / 9600 200m (200 mca);

sendo seis em ventosas e cinco em pontos de descarga.

51

Procedimentos adotados:

‒ Realizadas escavações nos locais dos vazamentos para conferir a classe

de pressão dos tubos na plaqueta de identificação de fábrica.

‒ Captados dados no supervisório do sistema adutor do Garrincho,

referente à pressão da vazão, bem como datas.

‒ Realizadas perguntas às pessoas ligadas à operação do sistema.

‒ Furação nas ventosas para colocação do pino de engate do Metrolog.

‒ Retirada dos tocos flange das descargas, para colocação de flanges

cegos com engates do Metrolog.

‒ Instalação de 11 medidores de pressão (Metrolog) na tubulação de água

bruta, 400 mm do tubo adutor do Garrincho.

‒ Configuração dos Metrologs para a medição da pressão na tubulação do

Garrincho.

‒ Medição da pressão na tubulação de 400 mm PRFV nos trecho E1 e E2.

‒ Testes nas válvulas contragolpe de aríete, a primeira com uma bomba e a

segunda com duas bombas. As figuras 22, 23 e 24 mostram a equipe e a

instalação de medidores de pressão na adutora do Garrincho para

determinação da especificação dos tubos.

Figura 22 – Aplicação de software para medição de pressão em tubulação

Fonte: Empresa de Saneamento do Piauí (2010)

52

Figura 23 – Instalação de medidores de pressão em tubulação


Figura 24 – Placa de identificação da tubulação adutora do Garrincho


Após os levantamentos em campo, levamos os dados para análise em

laboratório e definimos um plano de ação para solucionar o problema apresentado.

53

4 RESULTADOS ENCONTRADOS

A partir do estudo de caso e das pesquisas realizadas na Companhia de

Saneamento do Piauí é possível inferir que:

A qualidade da água servida à população pelo sistema Serra Branca

observada em análise de laboratório mostrou alto índice de teor de ferro,

sendo necessário a aplicação de tratamentos específicos para atingir o

índice determinado pela Organização Mundial de Saúde - OMS dentro

dos parâmetros aceitáveis, conforme artigo publicado e apresentado em

congresso INTERTECH, em março de 2016, em Salvador - Bahia.

Somente com a aeração realizada anteriormente aos processos não

foram obtidos os parâmetros exigidos para consumo humano.

Inserindo a decantação em série após a aeração novamente não se

obteve o resultado esperado, conforme resultado de análise (Anexo C).

Somente após a implantação da manutenção proativa de limpeza da

adutora com pollypig periodicamente, com intervalos de três meses,

atingiu-se resultados significantes para a qualidade da água, dentro de

parâmetros exigidos para consumo humano.

A pesquisa realizada concluiu que o sistema de tratamento aplicado

conjuntamente com a manutenção da adutora foi bastante significativo e

eficiente na redução do teor de ferro da água servida à população da

cidade de São Raimundo Nonato e contribuiu para a melhora da saúde da

população local. Teor de ferro final: 0,3 mg /l, conforme mostra a figura

25.

54

Figura 25 – Gráficos com resultados de análise de água do sistema Serra Branca


As figuras 26 e 27 mostram o trabalho executado pela equipe de manutenção

da Companhia de Saneamento Básico do Piauí.

Figura 26 – Serviço de limpeza da adutora com pollypig

Fonte: Empresa de Saneamento do Piauí (2011)

Teor de ferro nas amostras de água

55

Figura 27 – Serviços de limpeza da adutora Serra Branca com pollypig


Os equipamentos utilizados no sistema Serra Branca são equipamentos

específicos e dimensionados de acordo com a aplicação. Eles são importados e de

alto valor aquisitivo e de difícil manutenção.

A manutenção de retirada e colocação de equipamentos nos poços apresenta

certa dificuldade devido ao tamanho e peso excessivos dos mesmos, necessitando

outros equipamentos específicos para auxiliar nesse trabalho poços.

A operação do sistema apresenta dificuldades devido às condições de

energia elétrica serem de péssima qualidade, com oscilações constantes e muitas

vezes simplesmente falta de energia para alimentar o sistema.

Custo elevados nas manutenções corretivas dos equipamentos instalados nos

poços de captação e recalque.

A distância do local de captação para a cidade torna-se um fator determinante

para elevar custos operacionais e administrativos.

A qualificação do pessoal de manutenção e operação necessita de melhorias,

pois quase em sua totalidade a mão de obra não foi treinada e não possui

qualificação para realização de um trabalho com qualidade e evitar retrabalhos

excessivos.

Não existe um laboratório específico para realizar coletas e análises da água

servida à população da cidade, sendo executado somente mensalmente por uma

equipe que vem da sede principal, em Teresina, que fica distante 570 km.

56

Quando da ocorrência de vazamentos na adutora que transporta a água entre

a captação e o recebimento é deslocada uma equipe da operação da cidade para o

local, o que eleva o tempo de correção do sistema e, por consequência, prejudica o

abastecimento de água para a população.

Um parâmetro que também prejudica o sistema é que não existe automação.

A figura 28 mostra o pollypig utilizado para limpeza da adutora.

Figura 28 – Pollypig utilizado para limpeza da adutora Serra Branca

Fonte: www.pollypig.com (2016).

As figuras 29, 30 e 31mostram etapas da limpeza da adutora com pollypig.

Figura 29 – Início da limpeza da adutora Serra Branca

Fonte: Macêdo( 2016).

57

Figura 30 – Ponto intermediário de limpeza da adutora Serra Branca


Figura 31 – Final da limpeza da tubulação com pollypig


58

Sistema Garrincho

O resultado das inspeções no trecho da adutora do Garrincho, que fica

localizado entre a captação de água bruta e a ETA foi relevante e objetivo, com os

resultados encontrados no trecho E1-E2, conforme mostram as tabelas 8, 9 e 10.

Tabela 8 – Relação dos vazamentos na adutora Garrincho trechos E1 e E2

Número de vazamentos

Data da ocorrência do vazamento

Hora da ocorrência do vazamento

Pressão (bar)

Quantidade de bombas em funcionamento

Vazão de recalque de bombeamento (m³/h)

1 22/12/2009 09:38 16 2 380

2 24/12/2009 13:01 16 2 417

3 31/12/2009 10:03 15 2 398

4 15/01/2010 05:56 13 1 251

5 08/12/2010 13:02 15 2 356

6 19/02/2010 16:44 15 2 377

7 02/03/2010 18:03 15 2 395

8 31/03/2010 00:35 12 1 270

9 01/04/2010 08:46 16 2 353

10 05/04/2010 14:26 16 2 359

11 07/04/2010 05:06 16 2 343

12 10/04/2010 17:44 16 2 382

13 30/04/2010 17:35 15 2 378

14 01/05/2010 17:50 14 1 241

15 07/05/2010 15:05 15 2 395

16 08/05/2010 00:10 14 1 257

17 08/05/2010 16:25 14 1 252

18 12/05/2010 22:28 13 1 253


Tabela 9 – Pressão / Vazão das bombas de recalque trechos E1 e E2

Número da bomba Pressão das bombas (bar)

Vazão das bombas (m³/h)

1 14,5 248,0

2 13,9 265,0

3 13,9 285,8

Fonte: Empresa de saneamento básico do Piauí (2010).

59

Tabela 10 – Quantidade de vazamentos apresentados no trecho E1-E2

Quantidade de vazamentos Distância correspondente no trecho E1 -E2 (m)

19 32

21 144

29 288

31 340

34 426

35 744

36 800

37 830

42 840

44 1058

47 1154

48 1200

49 1254

52 1363

54 1414

56 1566


‒ Verificou-se que os tubos estão rompendo entre uma pressão de 120 mca

e 160 mca, bem abaixo da especificada pelo tubo PN 20 (200 mca) e

distante da margem de segurança.

‒ Os rompimentos estão acontecendo com apenas uma bomba em

funcionamento apesar de ter sido projetada para suportar a carga de duas

bombas. Em um teste realizado, o sistema só funcionou 3h:01m após o

acionamento da segunda bomba, com uma vazão de no máximo 404 m³/h

a uma pressão de 16 bares.

‒ Conferiu-se no local dos vazamentos, que a classe dos tubos é PN 20.

‒ Não existe tráfego de carro em cima e nem muito próximo dos tubos.

‒ Ocorreram 32 rompimentos nos primeiros 288 m de adutora.

‒ O rompimento do dia 30/07/10 ocorreu com uma pressão de 129 mca.

Durante o rompimento, as válvulas de alívio estavam reguladas e

funcionando - válvulas instaladas antes dos rompimentos. São evidências

sobre o não atendimento às especificações técnicas do projeto.

‒ A adutora do sistema, que é confeccionada em PRFV 400 mm, teve que

ser substituída no ano de 2014 devido ao relatório de inspeção ter

concluído que os tubos eram de classe inferior e foram substituídos por

tubos de ferro fundido de 400 mm e o problema foi resolvido de vez.

60

‒ O sistema em sua concepção era totalmente automatizado, desde a

captação, ETA e distribuição, mas o sistema de automação instalado

funciona precariamente e apresenta defeitos constantes, prejudicando

sensivelmente a atividade.

‒ A população abastecida pelo sistema ainda hoje rejeita a qualidade da

água desse sistema, provavelmente porque estava acostumada com o

outro e o costume relacionado com o sabor e o odor da água servida. O

Anexo D mostra o resultado de análise da água servida por este sistema

e que atende aos padrões normais de potabilidade.

‒ Equipamentos ainda apresentam constantes problemas com relação ao

funcionamento e à durabilidade.

‒ As equipes necessitam de qualificação de mão de obra.

61

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O sistema de abastecimento de água analisado nessa dissertação foi objetivo

de uma pesquisa específica e detalhada, na qual mostrou-se as etapas e processos

de tratamento de água, com foco em planejamento e controle da produção e

preservação da qualidade.

Administrar e produzir água para atender às necessidades básicas da

população de uma cidade, torna-se um fator complexo, tendo em vista as diversas

variáveis que envolve o processo de produção: recursos, prazos, qualidade,

legislação e, principalmente, o ser humano como fator essencial.

As fases são bem definidas e explícitas na produção e pode-se identificar

captação, tratamento, reservação e distribuição em um sistema de abastecimento de

água.

Os objetivos desse trabalho foram atendidos em sua totalidade, tendo em

vista que os resultados alcançados atendem às normas específicas para o consumo

de água exigidas pela Organização Mundial de Saúde - OMS para o ser humano.

Nesta pesquisa concluiu-se que o tipo de tratamento aplicado conjuntamente

com a manutenção proativa do sistema tornou-se bastante significativo e eficiente na

redução de ferro na água servida à população de São Raimundo Nonato e contribuiu

para a redução de índices de doenças, e como consequência, apresenta a garantia

de melhor saúde para os seus habitantes.

A empresa necessita manter e padronizar os procedimentos, além de

implantar controles operacionais por meio de monitoramento e treinamento

constante das equipes, o que ajudará consideravelmente os processos de

tratamento e distribuição de água, valores na qualidade do produto e no grau de

satisfação dos clientes.

O saneamento básico é um serviço essencial de funcionamento contínuo e

com qualidade, portanto, deve sempre manter a continuidade dos processos de

produção e para isso a empresa necessita minimizar e reduzir problemas na

produção, controle, manutenção e distribuição, por meio de planejamento

estratégico e eficiente.

Com a realização desta pesquisa, espera-se que as questões a respeito de

planejamento e controle da produção de água, principalmente no que tange à

qualidade e à quantidade para abastecer a população da cidade de São Raimundo

62

Nonato - Piauí recebam maior atenção dos órgãos administradores do sistema de

produção de água.

Entretanto, foram evidenciados que diversos avanços são necessários, não

só para embasamento científico das determinações já existentes, mas também para

o incentivo e promoção de práticas diversificadas de gerenciamento e disposição de

produção da água para consumo humano e contribuir para a melhoria da saúde

pública.

Por fim, deve-se atentar para todos os aspectos necessários à garantia de um

correto e eficiente gerenciamento de produção de água para atender às

necessidades básicas de uma comunidade.

A pesquisa realizada e apresentada nesse trabalho serve de base para

trabalhos futuros, pois apresenta soluções concretas e inovadoras na área de

sistemas de abastecimento de água, relativa simplicidade e baixo custo, quando

comparadas aos métodos consagrados.

Assim, recomenda-se estudos para a otimização dos métodos de tratamento

sequenciados, a manutenção proativa e o planejamento para retirada do ferro da

água, respeitando-se os resultados encontrados e buscando atender às normas

vigentes, e com isso garantir a continuidade do sistema e melhoria da saúde pública

para a população.

63

REFERÊNCIAS

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ANEXOS

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ANEXO A - REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO DA ÁGUA SERVIDA À CIDADE

DE SÃO RAIMUNDO NONATO-PI

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ANEXO B - ANÁLISE DA QUALIDADE DA MANUTENÇÃO ELETROMECÂNICA

NA COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO PIAUÍ

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ANEXO C - BOLETIM DE ANÁLISE DE ÁGUA - SISTEMA SERRA BRANCA

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ANEXO D - BOLETIM DE ANÁLISE DE ÁGUA - SISTEMA ADUTOR GARRINCHO

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