Resumo

O cloro é introduzido no processo de tratamento de água objetivando efetuar o controle microbiológico da água ao longo dos sistemas de distribuição, sendo consumido constantemente ao reagir com matérias orgânicas e inorgânicas presentes nas redes de distribuição de água, diminuindo assim os riscos patogênicos e garantindo que a mesma chegue aos consumidores dentro dos padrões de qualidade exigidos pela legislação atual, a qual determina que a concentração residual de cloro no sistema deve ser mantida entre 0,2 e 2,0 ppm (mg/L). Desta forma, o acompanhamento da concentração do cloro residual livre ao longo das redes é extremamente importante, sendo a modelagem e simulação das redes bastante utilizada para esse fim. Sendo assim, neste trabalho realizou-se a modelagem e simulação de um sistema de distribuição de água real sob gerenciamento da Companhia de Saneamento de Alagoas (CASAL) utilizando o software de simulação hidráulica EPANET 2 (LENHS), objetivando o acompanhamento da concentração de cloro residual ao longo do sistema de distribuição de água, identificando áreas com baixa concentração de cloro e avaliando através da simulação de possíveis pontos de recloração na rede se a concentração pode ser corrigida a níveis aceitáveis.

Introdução

O cloro em suas diversas formas é o desinfetante mais utilizado nas Estações de Tratamento (ETA’s), e tem papel fundamental no controle microbiológico da água, já que esse reage com a matéria orgânica e os agentes microbiológicos patogênicos, evitando a manifestação de doenças relativas ao consumo de água contaminada (Junqueira, 2010). Para garantir a desinfecção da água ao longo das tubulações dos sistemas de distribuição, o ministério da saúde brasileiro estabelece através da Portaria de consolidação n0 5 uma concentração de cloro residual livre, mínima e obrigatória de 0,2 ppm (mg/L) e máxima de até 2,0 ppm, em qualquer ponto da rede.

A manutenção de uma concentração residual de cloro na rede visa garantir a não existência de microrganismos patogênicos, os quais podem estar presentes nas paredes das tubulações. Sendo o cloro uma espécie química não conservativa, a sua concentração decai à medida que a água escoa ao longo da rede, fazendo com que a água que chega até o consumidor, não apresente a mesma qualidade (concentração de cloro) do que aquela a qual flui das ETA’s e reservatórios (Salgado, 2008; Silva & Kish, 2003). Sendo assim, as companhias de saneamento usualmente promovem uma superdosagem de cloro na saída das ETA’s (elevando a concentração) para garantir uma conservação de cloro residual livre, fazendo verificações continuas para evitar concentrações maiores do que as permitidas pela legislação vigente (Gomes et al., 2007).

Neste contexto, a modelagem matemática aplicada a sistemas de abastecimento de água, através da utilização de ferramentas de simulação e análise de sistemas, é uma das técnicas que vem sendo adotadas no setor de saneamento, já que a verificação em campo de todos os pontos da rede se torna inviável tanto operacionalmente quanto economicamente (Leal, 2012; Salgado, 2008). Segundo Leal 2012, a utilização de técnicas computacionais de simulação hidráulica e de qualidade de água, fornece um conhecimento importante sobre a dinâmica do processo de decaimento de cloro nas redes de tubulações, possibilitando a identificação eficaz de pontos problemáticos nessas redes.

Desta forma, neste trabalho realizou-se a modelagem e simulação de um subsistema de distribuição de água da cidade de Maceió – AL, sob gerenciamento da Companhia de Saneamento de Alagoas (CASAL), objetivando um maior entendimento do processo de decaimento da concentração de cloro residual livre, através da determinação do comportamento cinético (relativo à constante de decaimento no seio do líquido kb) para alguns trechos da rede avaliada; efetuando a identificação de áreas potencialmente críticas relacionadas à baixa concentração de cloro e evidenciando a criação de possíveis pontos de recloração ao longo da rede de distribuição, visando restabelecer a concentração de cloro residual livre nos pontos críticos detectados. Para isso, utilizou-se o software de simulação hidráulica EPANET 2.

Autores: Lucas Costa Barreto e Wanderson da Silva.