AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS HIDRÁULICOS EM ESTUDO DE DIAGNÓSTICO DO SISTEMA COLETOR DE ESGOTO EXISTENTE

AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS HIDRÁULICOS EM ESTUDO DE DIAGNÓSTICO DO SISTEMA COLETOR DE ESGOTO EXISTENTE – MÉTODOS E PROCEDIMENTOS PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMAS CONTINGENCIAIS DO SES ADHEMAR GARCIA NO MUNICÍPIO DE JOINVILLE/SC

INTRODUÇÃO

As intervenções para melhoria do desempenho dos sistemas de esgotamento sanitário historicamente tem sido realizadas empiricamente e por meio de ações muitas vezes dispendiosas, e com resultados muitas vezes inexpressivos, pouco eficientes e geralmente intangíveis. Por meio do desenvolvimento da tecnologia, que muito tem contribuído para a melhoria da qualidade dos cadastros de redes, bem como elaboração de diagnósticos, desenvolveram-se também os softwares de simulação ou modelagem hidráulica. Essas ferramentas consistem em programas computacionais capazes de reproduzir as condições de operação dos sistemas, com todas as suas peculiaridades físicas, topográficas e hidráulicas. Permite ao operador conhecer amplamente a condição operacional de suas redes, bem como encontrar rapidamente soluções para problemas contingenciais, e planejar cientificamente as intervenções no sistema, sejam elas de curto, médio ou longo prazo.

OBJETIVO

Diante do aumento significativo das ocorrências operacionais envolvendo problemas de vazamento de esgoto nos acessórios da rede coletora, e por consequência o refluxo do esgoto nos ramais domiciliares no Sistema Adhemar Garcia, faz-se necessário um estudo investigativo para entender e identificar as principais causas do problema, garantindo assim maior assertividade nas ações de melhoria do sistema e nas futuras obras de adequação da rede (substituição ou reforço).

METODOLOGIA UTILIZADA

A metodologia adotada neste estudo de caso possui característica quantitativa, pautada em pesquisa bibliográfica e pesquisa documental (cadastro do sistema existente e relatórios), através de uma abordagem explicativa fundamentada pela teoria e seguida de análise dos resultados. A área de estudo abrange parcialmente o Bairro Adhemar Garcia no município de Joinville/SC. O Sistema Adhemar Garcia compreende uma área total de 67,09 hectares e possui duas elevatórias em funcionamento. Toda a rede coletora de esgoto projetada para este sistema encontra-se executada há mais de 30 anos, totalizando 12.344,00 metros de extensão. A contribuição de esgoto gerada por essa área esgotável é bombeada para a atual unidade de tratamento através de estação elevatória final (EEE Germano Tank).

A partir dos dados revisados do estudo populacional e de vazões, tem-se base teórica suficiente para a elaboração do diagnóstico das unidades existentes, verificação da capacidade hidráulica das estações elevatórias e das estações de tratamento de esgoto, como também, para a simulação hidráulica das redes coletoras existentes.

ANÁLISE DO REGIME OPERACIONAL

Para a ação de análise na gestão do Sistema Adhemar Garcia, com foco na elaboração do diagnóstico da rede coletora existente, foi avaliado a comparação entre dados operacionais e teóricos. A checagem ocorreu através da organização dos problemas e na criação do gráfico de Pareto. A fim de identificar e atuar nas principais causas do problema, a metodologia investigativa aplicada neste estudo, consiste no uso das práticas de gerenciamento de projetos, através da aplicação das principais ferramentas de gestão da qualidade.  A figura a seguir apresenta os locais onde se concentram as maiores incidências de ocorrência de extravasamento de esgoto no sistema, um total de 196 episódios registrados no período de dois anos, entre março de 2016 e abril de 2018.

A figura ilustra graficamente, através de mapa de calor, onde se concentra a maioria das ocorrências na rede coletora de esgoto, quanto mais escura a mancha maior a incidência das ocorrências. E identifica em formato de pontos, as ocorrências registradas nos ramais domiciliares.

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Área de Abrangência SES Adhemar Garcia                                                     Mapeamento das Ocorrências de Extravasamento de Esgoto

              Fonte: QGIS/ CAJ, 2018.                                                                                                    Fonte: CAJ, 2018.

Partindo do pressuposto que as ocorrências de extravasamento nos ramais domiciliares ocorrem na maioria dos casos por consequência de anomalias identificadas na rede coletora de esgoto, a investigação passa a se concentrar nas 89 ocorrências registradas na rede coletora, e classificadas de acordo com os motivos relatados no parecer de atendimento, realizado pela empresa terceirizada da concessionária responsável pela manutenção do sistema. A tabela a seguir apresenta os motivos do problema e a frequência em que ocorrem, registradas dentro do período de análise.

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Motivos do Problema de Extravasamento em Rede Coletora

Fonte: CAJ, 2018.

A partir desses dados é possível realizar uma análise criteriosa para observar as principais causas do problema e por fim identificar a sua causa raiz. O diagrama de Pareto é um gráfico de colunas que ordena as frequências das ocorrências, da maior para a menor, permitindo a priorização dos problemas, procurando levar a cabo o princípio de Pareto, isto é, há muitos problemas sem importância diante de outros mais graves.

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Diagrama de Pareto

Fonte: CAJ, 2018.

     

Conforme observado nos dados acima, as maiores quantidades de ocorrências, praticamente metade delas, estão relacionadas a problemas de bloqueio da rede coletora por acúmulo de gordura nas tubulações, o qual teoricamente encontra-se diretamente relacionado ao mau uso da rede coletora através de ligações irregulares. Outros fatores observados estão vinculados à sedimentação de areia, bloqueio com pedra, papel higiênico e objetos estranhos, relacionados à baixa tensão trativa, por decorrência da baixa declividade na rede coletora de esgoto, observado nos registros de cadastro da rede do Sistema Adhemar Garcia.

Os líquidos esgotáveis são constituídos por água e materiais sólidos, dissolvidos ou em suspensão, sendo estes últimos, sedimentáveis. Desse modo, a sedimentação desses sólidos ao longo das tubulações de esgoto é indesejável, uma vez que, com o tempo, podem causar reduções sucessivas da seção útil ou que se aglomerem em volumes sólidos maiores, provocando abrasão nas paredes internas dos condutos quando arrastados pelo líquido, prejudicando o escoamento e danificando a canalização. Para que isto seja evitado, as tubulações são dimensionadas de modo que as condições de escoamento garantam um esforço tangencial mínimo entre o líquido escoado e a superfície do tubo, promovendo uma autolimpeza da tubulação ao menos uma vez ao dia (TSUTIYA e SOBRINHO, 2011). Deste esforço tangencial origina-se o conceito de tensão trativa – σ – (ou tensão de arraste) definida como o esforço tangencial unitário transmitido às paredes do conduto pelo líquido em escoamento. Para a autolimpeza dos tubos de PVC, Tsutiya e Sobrinho (2011) recomendam garantir, pelo menos uma vez por dia, uma tensão trativa de 1,0 Pascal, apesar da norma NBR 14486/2000 recomendar uma tensão trativa mínima de 0,6 Pascal.