Calculando o custo de um gotejamento

De: James Laughlin
Fonte: WaterWorld
Data: Maio/2009

Toda vez que eu vou ao banheiro aqui no trabalho, eu fico chateado por uma torneira pingando no banheiro masculino. Trata-se de uma torneira com um manípulo arredondado. Se o manípulo está centrado, é somente um gotejamento lento.  Mas se ele é girado para a esquerda, torna-se um gotejamento contínuo.

Eu contei isto  para o engenheiro responsável pela manutenção do edifício e ele disse que estava em sua lista de coisas para fazer, mas tenho a impressão de que era uma longa lista e o gotejamento estava próximo do fim da mesma. De qualquer forma, continua ainda gotejando.

Segundo a EPA, uma torneira que goteja a uma taxa de uma gota por segundo pode desperdiçar mais do que 11.000 litros de água por ano.

E, a propósito, é a água quente que está escorrendo no banheiro masculino. Portanto, não é apenas água desperdiçada, mas ela também desperdiça energia.  (Eu realmente não vejo a água como “desperdíçada”. Ela somente não é utilizada. O que é desperdiçado é o tempo, dinheiro e energia necessária para tratar a água, entregá-la para a torneira,  então coletar e tratar a consequente, err, água residual. Então, você poderia dizer que o gotejamento de água quente está desperdiçando força e energia!).

A American Water Works Association tem uma útil calculadora online na sua página  WaterWiser. Para maiores e mais rápidos vazamentos, é melhor você segurar firmemente um copo de 240 ml sob o gotejamento e calcular o tempo, em segundos, que leva para encher o copo. Eu virei o manípulo para a esquerda, onde o gotejamente é pior e o copo ficou cheio em 40 segundos.  Isso equivale a  cerca de 188.000 litros por ano, de acordo com a calculadora.

Existem várias calculadoras para vazamento de água disponível na web adequados para uso em residências e empresas. Para os serviçoes de água, a AWWA oferece software mais robustos para uso nos programas de controle de perdas de água.

A associação publicou recentemente a terceira edição do Manual AWWA M36, Programas de Controle de Perdas e Auditoria de Água.  O manual fornece instruções passo-a-passo com orientações e ferramentas padronizadas para a realização de uma auditoria da água e a implementação de um programa de controle de perdas de água para todos os serviços de água.

Além disso, a Comisssão de Controle de Perdas de Água da AWWA  lançou a nova versão grátis, para download, do Software para Auditoria da Água.  A Versão 4 da planilha de cálculo permite aos serviços realizar uma auditoria básica da água que é ideal para pequenos sistemas.

Em uma nota relacionada, li um interessante artigo on-line sobre um estudo que verificou que as pessoas são mais susceptíveis para conservar água quando elas se sentem ajudando o meio ambiente ou economizando dinheiro. Elas são menos susceptíveis de conservar, quando direcionadas a fazê-lo por mandato governamental. O levantamento foi realizado pela San Jose State University, na Califórnia.

Para incentivar as pessoas para a conservação, pesquisadores aconselharam os serviços locais de água a utilizarem de exemplos concretos de como a utilização da água afeta o meio ambiente e os custos associados com vazamentos nas instalações e nas torneiras.

Pergunto-me se o engenheiro responsável pela manutenção do edifício iria agir se eu dissesse a ele que ele está elevando a pegada (footprint) de carbono da empresa, ao não corrigir a fuga? Ou será que ele apenas se afastaria murmurando alguma coisa sobre  as pessoas e suas manias?

Você pode saber mais sobre o Manual M36, fazendo o download gratuito do Software de Auditoria da Água e encontrar a calculadora do gotejamento de água na seção WaterWiser do site da AWWA.

Para ler o original deste post, clique aqui.

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As ações para o consumo inteligente de água na maior cidade do Brasil

Conheça as medidas que a cidade de São Paulo está colocando em prática para evitar o aumento no custo da água potável e o risco de racionamento no vídeo do Programa Cidade e Soluções – Globo News, apresentado em 23/04/2009.   Clique aqui para ver o vídeo.

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N.E.: PUBLICADO EM 31/05/2009

Análise sócio-demográfica para a caracterização de consumos domésticos em sistemas de distribuição de água

O objectivo desta dissertação consiste na identificação e análise dos factores mais relevantes para a caracterização dos consumos domésticos em sistemas de distribuição de água.

Entre estes factores salientam-se o preço da água, a tarifa, os factores climáticos, os factores sócio-demográficos, as características dos alojamentos e os hábitos do agregado familiar.  Como caso de estudo é analisada uma amostra de 240 consumidores domésticos, residentes na zona de Lisboa.

A presente dissertação encontra-se integrada no projecto de investigação “Utilização de dados de telemetria domiciliária na gestão de sistemas de distribuição de água”, co-financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), coordenado pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), com a participação da EPAL S.A., e actualmente em curso (2004-2009).

A dissertação é constituída por oito capítulos e sete anexos,  compreendendo uma síntese de conhecimentos nas áreas de caracterização de consumos domésticos e das tecnologias de telemetria em sistemas de distribuição de água, a descrição do caso de estudo, a recolha e o processamento de dados sócio-demográficos e de consumo, a construção de variáveis, um levantamento de técnicas estatísticas de análise e de interpretação de dados, a análise de resultados e as conclusões do estudo e recomendações para trabalhos futuros.

Para a análise dos resultados foram efectuadas análises estatísticas uni e bivariadas, foram utilizadas técnicas de variância a um factor (OneWay ANOVA) e foram construídas matrizes de correlação entre variáveis de consumo e variáveis sócio-demográficas. Nestas análises foi estudado o consumo para os dias úteis, os sábados e os domingos e foram analisados factores de ponta. Como resultado final desta dissertação, apresenta-se a lista dos factores sócio-demográficos que melhor se correlacionam com as variáveis de consumo, para o caso de estudo analisado.

Baixe aqui o trabalho completo em PDF.

Autor: Luís Figueira de Castro Pinheiro
Fonte: Dissertação (Mestrado) – Laboratório Nacional de Engenharia Civil – Universidade Técnica de Lisboa. Portugal, 2008.

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N.E.: PUBLICADO EM 21/05/2009

Projeto de Seul é exemplo na recuperação de rios

Por: Carlos Tramontina
Fonte: SPTV 1ª Edição – Rede Globo
Terça-feira, 14/04/2009
Colaboração: Odete M. Viero

Um córrego que atravessa a cidade de Seul tinha sido canalizado e tampado, mas foi reaberto e virou atração turística. Uma via expressa passava sobre ele e foi retirada. O prefeito virou presidente do país.

O Rio Tietê, agredido há mais de um século, é um grande canal de esgoto muito antes de São Paulo ser a maior cidade da América Latina. Na Europa, o Tâmisa e o Sena foram despoluídos. SPTV 2ª edição, 07/04/2009

Clique aqui para assistir os vídeos.

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N.E.; PUBLICADO EM 14/04/2009

Gestão e controle de perdas: Um manual de treinamento das melhores práticas

PERDAS é uma das questões cruciais a ser tratada para melhorar a eficiência e eficácia dos serviços de abastecimento de água. Embora as técnicas e aspectos institucionais envolvidos em um programa de controle de perdas sejam bem conhecidos, há falta de materiais adequados para utilização em programas de formação sobre este problema. Este manual de treinamento visa preencher esta lacuna. Sua utilização deve ser vista como parte de uma estratégia global para a promoção de sólidas práticas de operação e manutenção (O & M) no contexto de uma abordagem abrangente para o desenvolvimento institucional.

Este manual de treinamento é dirigido aos profissionais responsáveis pela Operação e Manutenção de sistemas de abastecimento de água, que já tem alguma experiência de treinamento. Foi concebido para aumentar seu nível de treinamento e disponibilizar a máxima utilização dos escassos recursos para este tipo de atividade. O manual ajudará enormemente a execução das atividades de treinamento e será um importante instrumento para os capacitadores na concepção, preparação e realização de cursos de treinamento no controle de perdas. No final do curso, os participantes qualificados devem ser capazes não só de reproduzir o curso de treinamento com outros profissionais, mas também auxiliar as agências e empresas de água na formulação e implementação de um programa de controle de perdas.

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Leakage management and control: A best practice training manual

Elaborado por Malcolm Farley
Produzido pela Organização Mundial da Saúde – WHO/SDE/WSH/01.1 © 2001, WHO

- Download o arquivo pdf [724kb]
- Acesse o livro em formato html

Via [Bio, OMS]

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N.E.: PUBLICADO EM 09/08/2009

Redução e controle de perdas em linhas tronco e redes distribuidoras de água, por meio do monitoramento e redução de pressões

Casos em Sistema de Abastecimento de Água da RMS Metrolopolitana de Salvador-BA

Atualmente o índice de perdas nas redes distribuidoras de água das empresas de saneamento básico do Brasil e da América Latina alcança valores, em média, superiores a 40% do volume produzido, tornando cada vez mais difícil o equilíbrio de pressões na rede de distribuição de água, e a própria auto-suficiência econômico-financeira destas empresas.

A Figura 4 abaixo apresenta os índices percentuais das perdas de água nas Companhias de Saneamento dos Estados do Brasil, referidos aos anos 2001, 2002 e 2003.

Figura 4 - Índice de perdas de água nas companhias de saneamento estaduais

Em se tratando do segmento profissional cuja atividade é lidar cotidianamente com os serviços de saneamento (particularmente os serviços de abastecimento de água tratada à população), preocupação e comprometimento, intrinsecamente ligados aos processos de trabalho relativos a esses serviços, devem nortear toda e qualquer metodologia aplicada ao controle e monitoramento dos seus sistemas, em especial aquelas que focam o contínuo combate ao desperdício e às perdas de água nesses sistemas.

Vislumbrando-se sob uma ótica de similaridade, pode-se conceber uma analogia entre o corpo humano, com ênfase no cérebro e no coração (com suas veias e artérias transportando pelo corpo o sangue bombeado), e um sistema hidráulico.

Nessa mesma analogia, gestores de sistemas de abastecimento de água (SAAs), representam a figura dos profissionais de saúde, cujo monitoramento dos sistemas (seus pacientes) encontra-se sob sua inteira responsabilidade.

Um sistema de abastecimento de água (SAA) é basicamente composto, em sua grande maioria, de sub-sistemas tais como: captação; rede de adução de água bruta; unidade de tratamento; rede de adução de água tratada; reservatório(s) de distribuição; unidades de sistemas de elevatórias; linhas tronco; e rede de distribuição de água.

A Figura 5, a seguir, ilustra, de forma esquemática, um (SAA) composto dos sub-sistemas acima relacionados, além de um sistema de esgotamento sanitário (SES), também de maneira esquemática.

Figura 5 - Ilustração, de forma esquemática, de um sistema de abastecimento d’água (SAA) composto de sub-sistemas, além de um sistema de esgotamento sanitário (SES).

Geralmente projetados para horizontes de 10 (dez) a 20 (vinte) anos, os sistemas de abastecimento de água estão suscetíveis a distorções na relação entre oferta e demanda, devido a fatores sócio-econômicos diversos, como crescimento desordenado e ocupações irregulares, muito freqüentes nos dias de hoje, além do descompasso existente entre o crescimento contínuo das cidades e o acompanhamento desse crescimento por meio do cadastro técnico da rede distribuidora de água e do cadastro técnico comercial das concessionárias dos serviços públicos de abastecimento de água.

Ao longo do tempo, tanto quanto maior for o período de alcance estabelecido pelo projetista, essa realidade aponta, naturalmente, para a necessidade da realização de estudos constantes, objetivando uma reavaliação desses sistemas e, conseqüentemente, de investimentos para sua melhoria operacional.

Dada a sua conformação física, é no sistema de distribuição de água, situado à jusante de todas as unidades operacionais (sub-sistemas) dos SAAs, que podem ser adotadas e aplicadas as ações de carga rápida (ações de cunho eminentemente gerencial), tecnicamente depuradas, na tentativa de minorar o grau de obsolescência desses sistemas. Para isto, faz-se necessária a permanente atualização, tanto do cadastro técnico da rede distribuidora de água, bem como do cadastro técnico comercial, processos estes que não podem (e não devem) sofrer solução de continuidade, uma vez essas atividades possuem uma característica preponderante: são dinâmicos, com mudanças constantes em sua conformação.

Atualizados continuamente numa base georreferenciada, esses cadastros proporcionam aos gestores dos sistemas o poder de análise necessário para que se identifique, de forma permanente e no curto prazo, a relação entre a oferta e a demanda dos sistemas por eles gerenciados, orientando-os no direcionamento das suas ações, objetivando a melhoria dos serviços prestados à população, sejam esses serviços de origem operacional ou comercial das empresas de saneamento.

Aliadas a todas essas ações, o controle e o monitoramento constante das pressões na rede distribuidora se tornam ferramentas extremamente necessárias. Mantendo continuamente os seus valores (mínimos e máximos) dentro das faixas estabelecidas em normas técnicas, bem como aplicando-se a regularização da vazão noturna, proporciona-se a regularidade do abastecimento de água e uma significativa redução nas perdas físicas das redes distribuidoras dos sistemas.

Assim sendo, esta metodologia de trabalho teve por objetivo, por meio do planejamento estratégico e com a utilização de ferramentas da qualidade total, implementar a redução das perdas em linhas tronco e nas redes distribuidoras da água com o monitoramento, o controle e a redução de pressões em sistemas de abastecimento de água (SAAs) localizados na Região Metropolitana de Salvador (RMS), especificamente o SIAA de Candeias, Madre de Deus e São Francisco do Conde, e o SAA da cidade de Simões Filho, operados pela Embasa.

Baixe aqui o trabalho completo em PDF.

Autores: ASSIS, Sérgio Oliveira P. de, ANDRADE, Paulo Romero G. S., SOBRINHO, Renavan Andrade
Fonte: 39ª Assembléia Nacional da ASSEMAE. Anais. Gramado-RS, Maio/09.

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N.E.: PUBLICADO EM 02/06/2009

Análise do desempenho em campo de hidrômetros Qn 0,75 m³/h

A EMPRESA DE SANEAMENTO DE CAMPINAS possui aproximadamente 250.000 ligações de água, sendo que em cerca de 70% utiliza o hidrômetro tipo velocimétrico Qn = 0,75 m³/h, classe metrológica B.

Até o ano de 2003 o principal modelo de hidrômetro utilizado era o tipo velocimétrico multijato Qn 1,5 m³/h, classe B, e a partir de 2004 houve uma alteração no critério de dimensionamento, passando a ser adotado também o modelo unijato Qn 0,75 m³/h, para as ligações de água com consumo até 30 m³/mês.

No ano de 2005 a EMPRESA DE SANEAMENTO DE CAMPINAS foi pioneira na utilização do IDM – Índice de Desempenho da Medição, para recebimento de lotes de hidrômetros, fato que aumentou consideravelmente a qualidade dos produtos adquiridos.

De modo geral os hidrômetros Qn 0,75 m³/h representam um bom investimento e contribuem diretamente para a redução da submedição e do Índice de Perdas na Distribuição – IPD, entretanto as marcas instaladas apresentam desempenhos distintos, tanto nos ensaios de laboratório quanto na utilização em campo, fato que indica a necessidade de melhoria nos processos de licitação, de acordo com a legislação vigente.

O presente trabalho tem o objetivo de apresentar os resultados obtidos pela EMPRESA DE SANEAMENTO DE CAMPINAS, com a utilização dos hidrômetros Qn 0,75 m³/h, classe B, analisando o desempenho das marcas utilizadas, bem como o impacto no IPD.

Baixe aqui o trabalho completo em PDF.

Autor: GARCIA, Maurício A.
Fonte: 39ª Assembléia Nacional da ASSEMAE. Anais. Gramado-RS, Maio/09.

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N.E.: PUBLICADO EM 02/06/2009

O maior entrave para a medição individualizada da água

Por: Elton J. Mello
Um dos grandes problemas enfrentados quando se pretende implantar a individualização da medição em condomínios é a utilização das válvulas de descargas nos vasos sanitários das economias.

Embora se encontre no mercado brasileiro válvulas modernas adaptadas ao uso racional de água, com limitadores de fluxo (6 litros de água) por descarga independente do tempo de acionamento, ou com possibilidade de seleção do volume de descarga desejado (3 ou 6 litros de água) e com a exigência de uma pressão mínima bem menor para o seu funcionamento (hoje, existem válvulas que necessitam de 2 m.c.a.), a vazão das válvulas continua muito elevada, variando de 1,5 L/s à 2,2 L/s, ou seja, de 5,4 m³/h à 7,9 m³/h.

Assim, os medidores de vazão nominal igual ou inferior a 1,5m³/h, normalmente empregados para a medição individualizada, não podem ser utilizados, porque em pouco tempo estariam danificados, além do que, causariam uma elevada perda de pressão na instalação que a vazão disponível para o funcionamento da válvula seria insuficiente.

Caso se use medidores dimensionados para funcionarem em instalações com válvula de descarga, o resultado final seria uma grande submedição (volume não medido) em função das baixas vazões dos demais aparelhos hidrossanitários (em geral na faixa de 0,3 a 0,7 m³/h)

Por isso, as soluções adotadas para viabilizar a individualização da medição oneram a adequação das instalações hidrossanitárias, seja com a montagem de um sistema próprio (caixa de água especifica em localização que permita atingir os 2 m.c.a.) para abastecer a válvula, seja a reforma dos banheiros para a eliminação das válvulas de descarga, devido à necessidade de troca do vaso sanitário por um outro moderno e mais econômico (retrofit) com caixa acoplada que, obrigatoriamente, exigirá a quebra do piso cerâmico para o seu reposicionamento.

De há muito existente no mercado brasileiro, as caixas de descarga embutidas caíram em desuso pela dificuldade de manutenção, especialmente, pela impossibilidade de troca das peças internas, retornam modernizadas com mecanismos internos de enchimento e de descarga totalmente desmontáveis e acessíveis através da sua janela de inspeção, tornando fácil eventuais ajustes e substituição de peças desgastadas.

Desse modo, a troca da válvula por caixa de descarga embutida é a alternativa que pode resolver o maior entrave para a implantação da medição individualizada, reduzindo enormemente os custos desta adaptação, pois além de permitir a manutenção do vaso sanitário existente, a única intervenção necessária é na parede do banheiro, o que agiliza a sua liberação para o uso rotineiro.

Para maiores detalhes deste procedimento, recomendo uma consulta ao site da Montana, fabricante de caixas de descarga sanitárias.

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N.E.: PUBLICADO EM 24/03/2009

Avaliação da relação pressão x consumo, em áreas controladas por Válvulas Redutoras de Pressão (VRPs)

Estudo de caso: Rede de distribuição de água da Região Metropolitana de São Paulo

O presente trabalho investiga o efeito da redução de pressão em rede de distribuição de água, provocada pela instalação de válvulas redutoras de pressão (VRPs), no consumo médio total medido em ligações de água, localizadas em áreas sob influência daquele equipamento.

Foi feito um levantamento no estado da arte em gestão de sistemas de abastecimento de água, com ênfase no controle de perdas, focado na gestão de pressão. Para se avaliar a possível redução de consumo, foi desenvolvida uma metodologia estatística, baseada em critérios de filtragem de dados de amostra e em testes paramétricos de hipóteses.

O estudo de caso foi feito na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), utilizando sistema de informações geográficas (SIG), que permitiu o relacionamento de limites geográficos, com informação de consumo, através da integração com um sistema de informações comerciais, onde foi possível a obtenção de dados de consumos individuais, de ligações de água. Foram comparados os consumos, antes e depois da implementação de VRPs, com a correspondente redução de pressão, em áreas controladas por VRP e em áreas testemunhas (sem influência da redução de pressão), através da realização de testes paramétricos de hipóteses.

Foram, ainda, comparadas a variação no consumo médio das áreas de VRP, com a variação do consumo médio das áreas testemunhas. Os resultados obtidos indicam que, embora tenha ocorrido uma tendência de redução no consumo de algumas áreas pesquisadas, esta redução não pode ser atribuída à implementação das VRPs.

Baixe aqui o trabalho completo.

Autor: José Ricardo Bueno Galvão
Fonte: Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica – Universidade de São Paulo. São Paulo, 2007.

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N.E.: PUBLICADO EM 21/05/2009

Quantificando a submedição causada pelas torneiras de bóias em reservatórios superiores (para abastecimento indireto)

O conceito de Perda de Água Real e Aparente tem sido constantemente defendido pela International Water Association com o propósito de esclarecer os diferentes componentes através do qual uma empresa de água produzirá água mas não receberá as receitas correspondentes.

A diferença entre uma Perda de Água Real e uma Aparente é bastante básica: A Perda Real é a água perdida através de uma rede de distribuição como fugas, daí é mesmo “realmente” uma perda, pois ninguém está a ganhar com ela! Uma Perda Aparente consiste em água, que é produzida, distribuída e, em última análise, consumida, mas não paga pelo consumidor.

O trabalho examinará os quatro componentes que formam as Perdas de Água Aparentes, detalhará um aprofundado estudo de caso destinado a quantificação de um destes quatro componentes (para um cenário particular) e concluirá com uma proposta de um indicador de desempenho mais consistente para controle da Perda de Água Aparente.

O estudo de caso em questão foi realizado com a assistência da Universidade de Malta e a empresa de água nacional Maltesa; a Water Services Corporation.

Baixe aqui o trabalho completo.

Autor: A Rizzo, J Cilia
Fonte: IWA ‘Leakage 2005’ Conference, Halifax – Canada.

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Leia sobre o mesmo tema:
Avaliação da submedição de água em edificações residenciais unifamiliares – Dissertação (Mestrado) / Artigo

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N.E.: PUBLICADO EM 21/05/2009

Caracterização e aproveitamento de água cinza para uso não-potável em edificações

Uma das formas de se conservar água nas residências é utilizando fontes alternativas de suprimento. O reuso de águas cinza para fins não-potáveis, tais como lavagem de veículos, rega de jardins e descarga de vasos sanitários, é apenas um exemplo.

Este trabalho tem como objetivo pesquisar alternativas para redução do consumo de água potável e da produção de esgotos sanitários em edificações, a partir do aproveitamento do tratamento e reúso de águas cinza em descargas de vasos sanitários.

Para isso, foi realizada uma etapa preliminar de caracterização qualitativa de águas cinza coletadas em diversas fontes (lavatório, chuveiro, pia de cozinha, tanque e de máquina de lavar roupa) do ponto de vista físico-químico e microbiológico.

A água cinza apresentou significativa concentração de matéria orgânica rapidamente biodegradável e sulfatos, evidenciando o grande potencial de produção de H2S, caso ela seja estocada sem tratamento. As concentrações de nutrientes (N e P) foram menores que no esgoto convencional, uma vez que a maior parte deles é oriunda dos excrementos (urina e fezes). A presença de E. coli mostrou que a desinfecção prévia ao reúso é necessária, principalmente se as normas para o reúso em descarga de vasos sanitários forem muito rígidas.

Uma outra etapa realizada neste trabalho foi o monitoramento de um sistema de reúso implantado em um prédio localizado na UFES. O prédio contém duas salas de professores com banheiros individuais e banheiros coletivos, masculino e feminino, contabilizando um total de seis pias, dois chuveiros, seis vasos sanitários e dois mictórios.

As águas cinza do prédio (efluente de chuveiro e lavatório) são encaminhadas separadamente para uma Estação de Tratamento de Águas Cinza (ETAC), cujo processo é baseado na associação de um Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC), de um Filtro Biológico Aerado Submerso (FBAS), de um Filtro Terciário (FT) e de desinfecção à base de cloro.

O tratamento adotado apresentou elevada eficiência na remoção de turbidez, cor, DBO5, DQO e E. coli., e características compatíveis com diversos padrões estabelecidos para o reúso não-potável. As características dos lodos gerados desse tratamento apresentaram concentrações de ST e relação SV/ST de 0,59% e 77% (1ª câmara do RAC), 0,54% e 74% (2ª câmara do RAC), 0,004% e 32% (lodo aeróbio), 0,008% e 60% (1ª coleta lodo terciáro) e 0,004% e 25% (2ª coleta lodo terciáro).

Baixe aqui o trabalho completo em PDF.

Autora: Bianca Barcellos Bazzarella
Fonte: Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental – Universidade Federal do Espírito Santo. Vitória-ES, 2005.

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N.E.: PUBLICADO EM 21/05/2009