Implementação de um sistema de previsão e controlo para operação otimizada de um sistema de recolha e armazenamento de água pluvial

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Aplicação de programa computacional no dimensionamento de volume de reservatório para sistema de aproveitamento de água pluvial da cidade de Ponta Grossa, PR

The main aim of this paper was to use the REZZ software to calculate the tank volume rainwater harvesting system. For this purpose, rain data of Ponta Grossa-PR-Brazil were used considering different statistical treatment (average, 75%, 85%, 95% and 99% of confidence) and different roof areas (50, 80, 120 and 200 m2). The harvesting system was considered only for toilet flush in households with 3, 4 and 5 inhabitants. There were applied the following methods/concepts: Flow equalization (Rippl); Brazilian method as well the English and German practical methods. Further, the mass-balance was simulated for some conditions. All considered methods are described in NBR15527/07, the Brazilian standard for rainwater harvesting. As expected, the results pointed out for huge differences depending on the choice method and the statistical treatment of the rain data. The REZZ appliance showed to be useful thus permitting to set different conditions and to obtain rapid results in order to assist designers to adopt the best cistern volume for each particular case.

Utilização de água pluvial para fins não potáveis: análise do atendimento da demanda pelo método de eficiências para dimensionamento de reservatório para diferentes regimes pluviométricos brasileiros

Brazil has about 12 % of a life´s essential resource: the superficial fresh water of the planet. However, today it is possible to observe the bad management of this resource, generating serious consequences on the quality that results in the loss of the use´s availability. In this scenario, the catchment of rainwater for undrinkable use is an alternative that has been broadly studied for the scientific community. When planning a system of rainwater catchment, the sizing of the required volume of the tank that will keep the water has a fundamental importance for the project, seeing that the supersizing of the tank can bring high costs and the undersizing can bring shortage in the water supply. This paper used a methodology based on two concepts: the harvesting efficiencies and the attending efficiencies of the system. This method takes as principle that exist a perfect demand that minimize the repayment time, condition that happened when the efficiencies are equal. Brazilian’s cities with different weathers and different rainfalls where chosen to simulate the attending for different demands for a typical residence. The data where parameterized according to the roof area and the number of residents, that way is possible that a future conference can be easily done and it also ensure results closer to the reality. The results showed that cities with a lower period of drought, even those with high level of rainfall on the raining mouths, have lower potential of water supply. The cities where the rainfall is more constant and also more high, even small roofs areas and small tank´s volumes – about half of the size compare to the cities with less propitious conditions – can generate high levels of water saving. With an eye to promote the environmental sustainability, the investment on projects for the catchment of rainwater is a good alternative

Estimativa da correção do coeficiente de retorno de esgoto sanitário em habitações com sistemas de aproveitamento de água pluvial: estudo de caso da cidade de Bauru (SP)

Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental - FEB

Aproveitamento de águas pluviais para rega

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Análise de sistemas de aproveitamento de água pluvial em edifícios

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Contribuição para o estudo de um sistema integrado de abastecimento de água e tratamento de água residual doméstica. Caso de estudo: Cidade da Praia

O problema de escassez de água em muitas regiões do globo acompanhado do acelerado crescimento da população e das decorrentes alterações climáticas, constituem um conjunto de preocupações ligadas à gestão dos recursos hídricos, principalmente no que diz respeito à satisfação das necessidades de consumo quer em termos quantitativos, quer em termos qualitativos. Tanto o abastecimento de água para o consumo humano, como a descarga e reutilização de águas residuais urbanas, requerem, à priori, um conjunto de processos e operações de tratamento tanto mais exigentes quanto maior o nível de qualidade final pretendido, tendo sempre em consideração aspectos como a saúde e a exposição humana como também o tipo de actividade a que se destina a água. Com o presente trabalho pretende-se dar um contributo para a avaliação da viabilidade de implementação de um sistema integrado de abastecimento de água e de tratamento de águas residuais domésticas na cidade da Praia, em Cabo Verde, tendo por base a situação actual, e um ano horizonte de 20 anos (2015 a 2035). Cabo Verde é um país com sérios problemas no que se refere aos recursos hídricos uma vez que carece de chuva e de reservas de águas subterrâneas. Circundado pelo mar, quase a totalidade dos municípios é abastecida pela água proveniente de processos de dessalinização da água do mar, através de tecnologias de membranas - Osmose Inversa (OI). Neste estudo, através de inquérito directo (260 inquéritos) e visitas presenciais a instituições, empresas e directamente à população, fez-se a caracterização dos sistemas de gestão da água e de águas residuais da referida cidade, por forma a perceber o funcionamento dos mesmos. Em 2014, cerca de 90% da água distribuída à população da Praia (10.000 m3.dia-1) proveio da água dessalinizada na central da ELECTRA. No mesmo ano, o caudal médio diário de água residual afluente à ETAR do Palmarejo foi de 2245 m3.dia-1. A deficiente cobertura da rede de drenagem de águas residuais da cidade (26,5%, segundo resultados do inquérito) é a principal razão pela baixa afluência à ETAR. Neste trabalho, procedeu-se ainda, à avaliação comparativa de custos para produção de água para a rega de áreas verdes da cidade, quer a partir de técnicas de dessalinização quer a partir da reutilização de água residual tratada. Com a reutilização de água residual tratada na rega das áreas verdes da cidade da Praia (92,4 ha), concluiu-se que, ao fim dos próximos 21 anos, poupar-se-á, na dessalinização, cerca de 32 milhões de euros (3.520 milhões de ECV). Da análise efectuada, concluiu-se que o volume necessário para o sistema de armazenamento da água residual tratada (estimado com base no mês de maior necessidade de rega do ano horizonte, Junho de 2035, assumindo um tempo de retenção hidráulico de um dia) é de 5.000 m3.

Contribuição para o Estudo de um Sistema Integrado de Abastecimento de Água e Tratamento de Água Residual Doméstica. Caso de Estudo: Cidade da Praia

O problema de escassez de água em muitas regiões do globo acompanhado do acelerado crescimento da população e das decorrentes alterações climáticas, constituem um conjunto de preocupações ligadas à gestão dos recursos hídricos, principalmente no que diz respeito à satisfação das necessidades de consumo quer em termos quantitativos, quer em termos qualitativos. Tanto o abastecimento de água para o consumo humano, como a descarga e reutilização de águas residuais urbanas, requerem, à priori, um conjunto de processos e operações de tratamento tanto mais exigentes quanto maior o nível de qualidade final pretendido, tendo sempre em consideração aspectos como a saúde e a exposição humana como também o tipo de actividade a que se destina a água. Com o presente trabalho pretende-se dar um contributo para a avaliação da viabilidade de implementação de um sistema integrado de abastecimento de água e de tratamento de águas residuais domésticas na cidade da Praia, em Cabo Verde, tendo por base a situação actual, e um ano horizonte de 20 anos (2015 a 2035). Cabo Verde é um país com sérios problemas no que se refere aos recursos hídricos uma vez que carece de chuva e de reservas de águas subterrâneas. Circundado pelo mar, quase a totalidade dos municípios é abastecida pela água proveniente de processos de dessalinização da água do mar, através de tecnologias de membranas - Osmose Inversa (OI). Neste estudo, através de inquérito directo (260 inquéritos) e visitas presenciais a instituições, empresas e directamente à população, fez-se a caracterização dos sistemas de gestão da água e de águas residuais da referida cidade, por forma a perceber o funcionamento dos mesmos. Em 2014, cerca de 90% da água distribuída à população da Praia (10.000 m3.dia-1) proveio da água dessalinizada na central da ELECTRA. No mesmo ano, o caudal médio diário de água residual afluente à ETAR do Palmarejo foi de 2245 m3.dia-1. A deficiente cobertura da rede de drenagem de águas residuais da cidade (26,5%, segundo resultados do inquérito) é a principal razão pela baixa afluência à ETAR. Neste trabalho, procedeu-se ainda, à avaliação comparativa de custos para produção de água para a rega de áreas verdes da cidade, quer a partir de técnicas de dessalinização quer a partir da reutilização de água residual tratada. Com a reutilização de água residual tratada na rega das áreas verdes da cidade da Praia (92,4 ha), concluiu-se que, ao fim dos próximos 21 anos, poupar- se-á, na dessalinização, cerca de 32 milhões de euros (3.520 milhões de ECV). Da análise efectuada, concluiu-se que o volume necessário para o sistema de armazenamento da água residual tratada (estimado com base no mês de maior necessidade de rega do ano horizonte, Junho de 2035, assumindo um tempo de retenção hidráulico de um dia) é de 5.000 m3.

Simulação numérica de um sistema de armazenamento de calor em estufas de plasticultura

Apresentar um modelo para simular um sistema de armazenamento de calor no solo em estufas para plasticultura é o objetivo do presente trabalho. O sistema consiste num feixe de tubos enterrados no solo. A convecção forçada de ar no seu interior realiza a troca térmica necessária para manter as estufas sob faixas desejadas de temperatura. O objetivo do modelo é investigar os efeitos no calor armazenado e a influência das variáveis, tais como diâmetro, comprimento, espaçamento entre os tubos e a velocidade de ar no canal provocam no sistema. O solo é tratado como um meio difusivo e avalia-se a contribuição do termo de condensação e evaporação da água contida no ar em escoamento nos tubos. A equação da energia é resolvida para o solo e para o ar. Os tubos de seção transversal circular são modelados como tubos de seção transversal quadrada com o objetivo de que as simulações possam ser processadas em coordenadas cartesianas. O programa resolve situações tridimensionais, transientes e emprega o Método dos Volumes Finitos para integrar as equações diferenciais governantes. O modelo original é baseado no modelo de Gauthier et al., 1997, tendo sido os resultados do mesmo foram usados para a validação do presente estudo. Um circuito de água quente é também projetado e apresentado para o aquecimento das estufas. A água circula através de mangueiras sobre o solo e é aquecida por um sistema de queimadores a gás liqüefeito de petróleo ou óleo combustível, transferindo assim calor para o interior da mesma. O projeto de aquecimento foi realizado através de um programa de parceria entre a Ufrgs, Sebrae, Fapergs e a Agropecuária Clarice.

Avaliação da resistência ao cisalhamento de sistemas para reparo em metalocerâmicas. Efeito do armazenamento em água

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Armazenamento de água no solo em sequências de culturas de verão e inverno sob semeadura direta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tratamento de água pluvial para fins não potáveis com utilização de amido de milho como coagulante em filtração cíclica em escala de laboratório

The aim of the present work is to investigate a simplified rainwater treatment strategy for nonpotable use. For this, there were simulated in laboratory scale the treatment conditions of a system that employs Corn Starch as a coagulant in cyclic filtration (from 1 to 5 filtration cycles). A commercial Corn Starch in different dosages was used (0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5 e 9,0 mg/L). The NBR 15527/07 recommended parameters were monitored on the inflow and outflow and compared to different first flushes (0.5; 1.0 and 1.5mm). The obtained results indicate that the 6.0mg/L dosage presented the best results (removal efficiency of 86% of turbidity; 88% of apparent color and absent of total and faecal coliform residuals). However, it was not possible to prove the filtration cycles benefit, in laboratory scale, because for some Corn Starch dosages the water did not present better quality when increasing the number of cycles.

Procedimentos para o dimensionamento de reservatório de água pluvial para residências unifamiliares: viabilidade e aprimoramento metodológico

This paper focus to apply, to discuss and to propose the Maximum Harvesting Method improvement, regarding the method application, for household rainwater harvesting systems. For this purpose, the rainwater was considered to supply the flush toilet demand in a household for 3, 4, and 5 inhabitants. The 80, 120 and 200m2 catchments areas and the 0, 1, 2 and 4mm first flushes discharges were also considered. Further, the improvement suggestions for cistern volume calculus and volume/level dynamics variation in a period were presented and the results were compared applying the Simulation Analyses Method. The results indicate that the Maximum Harvesting Method could be applied and that the improvement proposal can be used to determinate the cistern volume as well to analyze the dynamic behavior of volume/level, constituting by itself a single tool to assist rainwater harvesting systems designers.

Avaliação do desempenho de uma unidade em escala real para tratamento de água pluvial empregando a filtração direta por meio de filtro de pressão e amido natural de milho como coagulante primário

The aim of this study was to investigate the performance of an experimental rainwater treatment system for non-potable uses. Without the first-flush discharge it was expected to control the quality of captured rainwater and to minimize the rainwater by-pass caused by the first-flush strategy. A full-scale direct filtration unit was operated and a solution of natural corn starch was used as the primary coagulant. The color, turbidity e coliform efficiencies of the unit was analyzed based on filtration loads and the net water production was estimated. The results pointed out turbidity removal up to 70.8% and color removal up to 61.0%. The backwash of the filtering system was completed in 3 minutes at the rate of 1,440 m3/m2day with consumption of treated water from 0.5% to 2.2%, based on the potentially harvesting.

O ciclo da água pluvial em meio urbano

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Arquitetura com Especialização em Urbanismo, apresentada na Universidade de Lisboa - Faculdade de Arquitetura.