Dissertações em Engenharia Civil (Mestrado) - PPGEC/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2304

O Mestrado Acadêmico foi aprovado pela CAPES em 1999 e inicou-se em 2001 pertente ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGEC) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Avaliação da operação e estimativa das perdas de água e de energia elétrica no 3º setor de abastecimento de água da região metropolitana de Belém
(Universidade Federal do Pará, 2006-12-27) BARRETO, Gilberto Caldeira; PEREIRA, José Almir Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/9918600634569244
Avaliação da operação e a determinação das perdas de água e energia do 3° Setor de abastecimento de água da Região Metropolitana de Belém. Essa pesquisa foi desenvolvida no período de janeiro a dezembro de 2006, tendo 3 etapas. Na primeira etapa foram determinados teoricamente os parâmetros operacionais, para possibilitar a comparação com os resultados obtidos da segunda etapa, na qual foram desenvolvidas atividades de monitoramento nas unidades de reservação e de elevação de água. Na terceira etapa foram estimadas as perdas de água e energia elétrica no 3° Setor. Os resultados possibilitaram observar que a falta de instrumentação para monitoramento e controle dos parâmetros operacionais, e a capacidade insuficiente do reservatório elevado, resultam em operações sem rotina planejada, o que acaba incorrendo em perdas de água e energia elétrica. O volume de água perdido foi estimado em 423.847 m³/mês, o que representa 42,58 % do volume total distribuído (989.580 m³/mês). O valor que a COSANPA deixa de arrecadar mensalmente com essa perda é de R$ 508.616,00. A perda de energia referente ao volume de água perdido no 3° setor foi estimada em 105.962 kWh/mês, o que representa um custo médio de R$ 21.192,4 ao mês ou R$ 254.308,8 ao ano.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da presença de antiflamatórios não esteroides no sistema de abastecimento de água Bolonha Belém/PA
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-12) RIBEIRO, Caroline Mascarenhas; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395; https://orcid.org/0000-0002-0204-6825
O presente estudo teve por objetivo investigar a ocorrência de Anti-inflamatórios não esteroides - AINEs no complexo Bolonha, Belém-Pa, a partir de amostras de água coletadas no Reservatório Bolonha (água bruta) e após as unidades de filtração e desinfecção da ETA Bolonha, além de verificar possíveis relações entre os AINEs do estudo e os parâmetros de qualidade da água. A determinação dos AINEs foi feita com base no método de extração em fase sólida, na GC-MS (Cromatografia Gasosa acoplada a espectometria de massas) para a identificação dos compostos Ibuprofeno (IBU) e Paracetamol (PAR), e LCMS/MS (Cromatografia Líquida acoplada a espectometria de massas sequencial) para obtenção do Naproxeno (NAP) e Diclofenaco (DFC). Os resultados obtidos indicaram a presença dos quatros fármacos PAR, IBU, NAP e DFC no complexo Bolonha. No ponto AB, os três primeiros fármacos, respectivamente, apresentaram média anual de 3,7 ng/L, 9,1 ng/L e 351,8 ng/L. No ponto AF, os mesmos fármacos obtiveram, na mesma ordem, média anual de concentração 14 ng/L, 231,2 ng/L e 1932,2 ng/L. Já no ponto AT, apenas o IBU e DFC foram detectados, com médias anuais de 0,9 e 35,9 ng/L, respectivamente. Verificou-se que a principal etapa responsável pela eliminação dos fármacos foi a cloração, principalmente no período chuvoso, equivalente à eficiência de remoção anual de 100% nos casos do PAR e NAP, e 94%, referente ao IBU. Nas correlações, não foi identificada forte relação entre os fármacos detectados nos pontos de água bruta (AB), filtrada (AF) e tratada (AT). No Ponto AB, destaca-se aproximação do NAP com as variáveis cor pH, cor aparente, ferro total, turbidez e E-coli. No ponto AF, o mesmo fármaco apresentou correlação com a cor aparente no período chuvoso, entretanto no período seco não apresentou fortes correlações com nenhumas das variáveis analisadas. No ponto AT, o DFC destacou-se com a aproximação das variáveis pH, turbidez e alcalinidade. De modo geral, a avaliação da presença de AINEs mostrou-se importante para a melhor compreensão sobre a temática dos microcontaminantes na Amazônia e além disso, confirmou a hipótese da presença de AINEs em diferentes pontos da ETA Bolonha, a qual pode estar relacionada com o lançamento de esgotos sem tratamento da população vizinha.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação de perdas de água do sistema de abastecimento de água da Cosanpa, na Região Metropolitana de Belém-PA
(Universidade Federal do Pará, 2006-03-30) VELOSO, Thomás Pinheiro; BARP, Ana Rosa Baganha; http://lattes.cnpq.br/0286183914646934
Este trabalho tem como objetivo analisar as perdas de água no sistema de abastecimento da COSANPA que atende a demanda da Região Metropolitana de Belém (RMB), enfatizando a importância que o processo de formação e o crescimento urbano da RMB tem em relação as perdas de água, na medida em que este processo forçou a COSANPA a atender um número cada vez maior de usuários com obras improvisadas, levando a prevalência da improvisação e do empirismo na operação deste sistema. A pesquisa foi realizada para toda a área da RMB, visto que seria impossível determinar os índices de perdas para um setor isolado, em decorrência da ausência de setorização da rede de abastecimento de água que dificulta a obtenção de informações operacionais mais precisas. A metodologia utilizada para a determinação dos índices de perdas do sistema de abastecimento de água da COSANPA na RMB, foi baseada no estudo realizado por Silva et al (1998) para o Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água (PNCDA) e que em 2004 foi revisado por Marcka (2004). Os resultados obtidos com a determinação dos indicadores de perdas de nível básico e médio de complexidade refletem a fragilidade da COSANPA através de elevadíssimos índices de perdas, que além de estarem relacionados a problemas estruturais, são agravados pelas deficiências operacionais deste sistema. Conclui-se que medidas como a setorização da rede de abastecimento de água, hidrometração, atualização de cadastro, uso de novas tecnologias para detecção de vazamentos e fraudes e a capacitação operacional, com a criação de manuais técnicos, são ferramentas de combate a perdas reais e aparentes que podem mudar o quadro atual da COSANPA.
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Avaliação de riscos aplicada como metodologia de controle e segurança da qualidade da água no sistema de abastecimento de Belém - PA
(Universidade Federal do Pará, 2016-03-08) ARAÚJO JUNIOR, Antonio Jorge Silva; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395
O presente trabalho tem como objetivo principal utilizar a abordagem de avaliação de risco FMEA como metodologia de controle e segurança da qualidade da água no sistema de abastecimento de Belém. Durante o período de monitoramento foram determinados os indicadores cloro residual livre, turbidez, cor aparente, pH, fluoreto, ferro total, coliformes totais e E.coli. Foram realizadas coletas e análises em 46 pontos da zona central de abastecimento de Belém, compreendendo estações de tratamento, descida dos reservatórios dos setores e na rede de abastecimento. Cada conjunto de dados recebeu tratamento estatístico descritivo, remoção de outliers e passou pelo teste de Kruskal Wallis para verificar diferenças significativas entre indicadores de diferentes setores de abastecimento. Foi verificado que das 3680 determinações, 706 apresentaram não conformidades com a portaria 2914 (BRASIL, 2011), dentre os quais 582 foram na rede de abastecimento, 92 nas descidas dos reservatórios dos setores e 32 nas estações de tratamento. A metodologia FMEA foi aplicada a todos os indicadores analisados, e os pontos divididos em três grupos: REDE, DRS e ETA’s. Para o grupo REDE foram identificados 18 pontos de risco moderado e 18 pontos de risco alto. Para o grupo DRS e ETA’s todos os pontos foram de risco moderado. Nesta pesquisa não houve ocorrência de risco desprezível e crítico. Os indicadores fluoreto, coliformes totais e E.coli foram os mais influentes, cada um respondendo por aproximadamente 15% na ponderação de riscos. Contudo, o indicador fluoreto contribuiu para elevar a categoria dos riscos, pois apresentou 100% de não conformidades com a portaria 635 (BRASIL, 1975) em todos os pontos analisados. Após a categorização de risco, foram elaborados dois mapas, um de pontos e outro de isolinhas, representando os riscos referentes à qualidade da água para cada um dos pontos estudados. O mapa de isolinhas foi o que melhor representou o risco, pois apresentou maior abrangência de informações.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação do consumo e da despesa de energia elétrica no estudo de concepção de sistema de abastecimento de água
(Universidade Federal do Pará, 2019-04-25) FERREIRA, Jorge Fernando Hungria; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186; PEREIRA, José Almir Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/9918600634569244
A definição da concepção de Sistemas de Abastecimento de Água (SAA) é importante tarefa no planejamento dos municípios, uma vez que tem impacto direto nas despesas de implantação, de operação e de manutenção, e, por consequência, na sustentabilidade econômica das prestadoras de serviço de abastecimento de água. Assim, na presente pesquisa foram estudadas alternativas de concepção de SAA para a área urbana do município de Castanhal, considerando os valores de consumo e de despesa operacional de energia elétrica no período 2017-2037. A pesquisa foi dividida em três etapas, sendo na primeira caracterizado o SAA de Castanhal (que utiliza água subterrânea). Em seguida, foram analisadas e dimensionadas duas alternativas de concepção de SAA com captação de água bruta em manancial superficial. Na terceira etapa foi realizada a simulação no Software EPANET 2.0 para a comparação dos consumos e despesas de energia elétrica nas rotinas operacionais das alternativas de concepção do SAA. Na pesquisa foram identificados 14 SAA’s na área urbana de Castanhal, com captação em 46 poços rasos e 13 poços profundos e com problemas de tratamento e reservação de água, tendo atendimento de apenas 28,36% da população urbana e 47,86% de índice de perda na distribuição de água. As alternativas de concepção do SAA foram com captação superficial de água bruta, uma no rio Guamá e outra no rio Inhangapi; com tratamento e distribuição de 64.293 m³/d para atender 270.935 habitantes em 2037; e com rotina operacional para minimizar o bombeamento no horário de ponta do setor elétrico. Após o dimensionamento das unidades e as simulações no software EPANET 2.0, foram sistematizados 21.600.000 dados, sendo 10.972.800 de vazão, 9.676.800 de altura manométrica e 950.400 de nível de água. Com os resultados da simulação de 2017, foi verificado que os valores de Consumo Específico de Energia Elétrica (CE) e de Despesa Específica de Energia Elétrica (DE) dos SAA’s Guamá (0,53 kWh/m³ e 0,29 R$/m³) e Inhangapi (0,48 kWh/m³ e 0,26 R$/m³) fora inferiores aos valores do SAA Atual (0,83 kWh/m³ e 0,35 R$/m³). Nos resultados das simulações de 2037 de consumo e despesa de energia elétrica, foi verificado o melhor desempenho hidroenergético do SAA Inhangapi (988.280 kWh/mês e R$ 2.816.629,91/mês) em comparação com o do SAA Guamá (1.108.260,11 kWh/mês e R$ 3.144.285,08/mês), sendo consumidos no horário de ponta 0,91% (10.112 kWh/mês) no SAA Guamá e 1,01% (9.959 kWh/mês) no SAA Inhangapi do consumo total de energia elétrica. Considerando o valor presente da despesa acumulada de energia elétrica no horizonte de projeto, o SAA Inhangapi (R$ 98.987.348,36) teve economia de R$ 10.419.463,93 (9,52%) em relação ao SAA Guamá (R$ 109.406.812,29), razão para o SAA Inhangapi ter sido definido como a melhor alternativa de concepção para a universalização do abastecimento de água da área urbana de Castanhal no período de 2017 a 2037.
Acesso aberto (Open Access)
Espacialização de informações na gestão de sistemas de abastecimento de água utilizando sistema de informação geográfica
(Universidade Federal do Pará, 2010-06-16) SANTOS, Aline Christian Pimentel Almeida; PEREIRA, José Almir Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/9918600634569244
Avaliar a espacialização de informações na gestão de Sistema de Abastecimento de Água (SAA). Para isso, foram definidos e adotados os dados da pesquisa (Fase 1), sendo dividido em dados de perdas reais, comerciais e Despesas de exploração. Na Fase 2, a base cartográfica da área de estudo e os dados adotados foram armazenados e organizados em Sistema de Informação Geográfica (SIG), utilizando o software ArcGis 9.3, onde foi construído o modelo de dados para a pesquisa, e definida a topologia a ser utilizada para identificação dos dados espacializados, a construção do banco de dados georreferenciado e a criação dos layers. Na fase 3 foi realizado o cálculo do balanço hídrico nas principais unidades dos SAAs estudados sendo determinadas as perdas na adução de água bruta, no tratamento, na preservação, e na distribuição. Na fase 4 foram calculados indicadores para avaliar o desempenho dos SAAs, como: índice de cobertura, índice total de perda real, índice de perda na arrecadação, índice de perda de faturamento, índice de consumo de energia em SAA, índice de despesas com energia elétrica, entre outros. Na fase 5 foi proposta a espacialização e apresentação em SIG dos resultados obtidos nas fases anteriores. Com isso, considerando os dados adotados, foi possível identificar os valores das perdas reais e dos indicadores de desempenho em cada setor do SAA estudado, sendo, por exemplo, o setor 9, o que apresentou maior índice de perda total, chegando a 59,10%, seguido dos setores 4, 8 e 5. A perda mais significante para o sistema foi a perda na distribuição, com o setor 9 apresentando perda de 57%; a perda no tratamento foi de 3,4%, no setor 3; e os setores com maior índice de perda na adução, foram os setores 6 e 8, com 3,5%. Os percentuais de água não faturada, foram maiores nos setores 1 e 5. Os setores 1, 3, 4 e 6 são os que apresentaram maior consumo de energia elétrica por volume de água produzido. Portanto, a espacialização dos dados em SIG facilitou a visualização e análise dos dados adotados na pesquisa.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo das perdas de água no sistema de abastecimento e nas residências do conjunto Benjamim Sodré
(Universidade Federal do Pará, 2009-08-07) VIÉGAS, Alessandro Abadessa; MACHADO, Luiza Carla Girard Teixeira; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395
Neste trabalho é apresentado um estudo das perdas de água no sistema de abastecimento e nas residências do Conjunto Benjamim Sodré. O trabalho foi dividido em duas etapas, sendo a primeira experimental e a segunda de resultados. Posteriormente os dados foram tratados e avaliados e os principais resultados foram: a caracterização e avaliação do cadastro de consumidores, o volume faturado e medido das subcategorias do Conjunto, bem como, as vazões de todo o Sistema de Abastecimento de Água (SAA). Além disso, foram determinados alguns indicadores básicos de desempenho, como índice de perda na distribuição (70,04%), índice de perda no faturamento (70,61%), índice linear bruto de perda (157,96 L/m.dia), índice de perda por ligação (1.446 L/ligação.dia), índice de hidrometração (72,27%) e o Índice Global de Perdas (70,93%). Além disso, foi possível ter o conhecimento do nível sócio-econômico de 30% população residente, das subcategorias R2 e R3 no Conjunto (176 imóveis), onde os resultados mostraram que cerca de 94% dos entrevistados que pagam somente uma taxa para consumo afirmaram praticar desperdícios de água em suas residências. Procurou-se analisar a qualidade da água fornecida a população e cerca de 71,50% dos entrevistados considerou de má qualidade, o que de certa forma pode estar contribuindo com ocorrências de doenças de veiculação hídrica, pois nos últimos anos foi verificado que 24% da população tiveram problemas como diarreias, verminoses, hepatite A e escabiose. Além disso, foi feita uma avaliação do uso da água nas diversas atividades domésticas das subcategorias R2 e R3. Há uma perda de R$ 426,38 ao mês na conta de 15 consumidores que alegaram ter vazamentos na residência. Foi mostrado que para a atividade de lavar louça o consumidor teria uma redução no valor da conta de água de 89,28% em média, para tomar banho 43,66%, lavar roupa na máquina 34,23%, para lavar o pátio ou a calçada 84,80%, e para escovar os dentes 17,06%, referentes as subcategorias R2 e R3.
Acesso aberto (Open Access)
Índice de salubridade ambiental (isa) aplicado ao municipio Belém do Estado do Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2018-10-25) COLINA, Valentina delos Ángeles Castillo; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395
O trabalho teve como objetivo principal a adaptação e aplicação do Índice de Salubridade Ambiental (ISA) no munícipio Belém do Estado do Pará, utilizando como referência o desenvolvido pela Câmara de Planejamento do Conselho Estadual de Saneamento (CONESAN) do estado de São Paulo, com a finalidade de conhecer as condições de salubridade das áreas urbanas e fornecer uma ferramenta que oriente aos órgãos de gestão para o desenvolvimento de políticas certas, aproveitamento dos recursos e investimento em infraestruturas adequadas e serviços de qualidade. Para compor o ISA foram utilizados dados secundários obtidos dos bancos de dados do SNIS, PNAD e DATASUS em um período de cinco (05) anos (2012-2016), trabalharam-se variáveis que compõem o saneamento básico: abastecimento de água; esgotamento sanitário e resíduos sólidos, que são os aspectos que mais impactam a qualidade e salubridade ambiental de uma região, além do aspecto da saúde, que no componente controle de vetores contabilizou a incidência de casos de dengue, leptospirose e esquistossomose, também foi avaliado o aspecto socioeconômico, tendo em conta as variáveis de educação, renda e saúde pública. Devido à falta de alguns dados foi feita a adaptação do ISA, com a modificação nos pesos dos componentes, outorgados em função da sua importância. A pesquisa determinou que a situação de salubridade da área urbana do município Belém é considerada como de “Baixa Salubridade”, com uma média para o período avaliado de 27,23/100 pontos, sendo as áreas mais criticas o esgotamento sanitário e os resíduos sólidos, revelando que a gestão pública não fornece esses serviços de maneira adequada, o que reflete na saúde e nas condições de vida, desta forma a aplicação do ISA/Belém demonstrou ser um método viável e de fácil aplicação para auxiliar no planejamento urbano, embora unifique uma grande quantidade de dados.
Acesso aberto (Open Access)
Índices de qualidade das águas subterrâneas de abastecimento público da Ilha do Mosqueiro, município de Belém - PA
(Universidade Federal do Pará, 2015-02-09) LOPES, Raynner Menezes; SANTOS, Maria de Lourdes Souza; http://lattes.cnpq.br/1604134738302499
A pesquisa buscou avaliar a qualidade da água subterrânea utilizada para o abastecimento público da ilha do Mosqueiro, município de Belém – PA. Para tanto, foram aplicados três Índices de Qualidade da Água, no caso, Índice de Qualidade Natural de Águas Subterrâneas (IQNAS), Índice de Qualidade da Água Subterrânea (IQAS) e Índice Relativo de Qualidade (IRQ). Além disso, foi realizado o levantamento das condições dos sistemas de abastecimento de água, esgotamento sanitário e coleta de resíduos sólidos urbanos na ilha, a fim de determinar, juntamente com os resultados dos índices, se estes sistemas tem atendido a população da ilha de modo a evitar a escavação artesanal de poços (poços tubulares rasos e poços do tipo amazonas) e a destinação imprópria dos esgotos domésticos e resíduos sólidos por parte dos moradores locais. Nos resultados da aplicação do IQNAS e IQAS, foi observada variação da qualidade da água ao longo dos bairros da ilha, mostrando-se inferior nos bairros mais urbanizados. Na aplicação do IRQ a água foi classificada com excelente qualidade em todos os bairros estudados, reforçando a característica de índice pouco restritivo. Dos três sistemas de saneamento estudados na ilha, somente a coleta de resíduos sólidos urbanos tem se mostrado satisfatória, não oferecendo riscos significativos à qualidade da água subterrânea e à população da ilha do Mosqueiro.
Acesso aberto (Open Access)
Investigação da condição trófica do reservatório de abastecimento de água Bolonha
(Universidade Federal do Pará, 2018-07-04) OLIVEIRA, Izabelle Ferreira de; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395
Este estudo concentrou-se no monitoramento de água do reservatório Bolonha, com foco na obtenção do Índice de Estado Trófico (IET) ao longo do período chuvoso e menos chuvoso do ano 2016. O local situa-se no terreno do Parque Estadual do Utinga (PEUT), mais precisamente na Avenida João Paulo II, s/n - Curió Utinga, no município de Belém-PA. O reservatório apresenta forma alongada, aproximadamente 577.127 m² de área e 1.954.000 m³ de volume d’água; sua profundidade máxima está em torno de 7.64 m. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o IET do reservatório Bolonha a partir da quantificação das variáveis fósforo total, transparência e aplicação de estatística descritiva, analítica e multivariada, sendo possível observar as variações distintas nos períodos de análise. A metodologia do trabalho consistiu de realização de coletas, simples e composta, de campo, para um ponto localizado na entrada da captação da ETA Bolonha, antes do gradeamento. Ao realizar comparação sazonal entre períodos chuvosos e menos chuvosos, por meio de testes de hipótese Mann Whitney, foi possível observar que as variáveis pH, alcalinidade, cor verdadeira, fósforo total e oxigênio dissolvido não apresentaram diferença significativa entre os períodos analisados. As demais variáveis - cor aparente, sólidos suspensos totais, turbidez e IET - apresentaram diferenças significativas, entre os períodos chuvoso e menos chuvoso. A presença de fósforo é evidente em ambos os períodos. O teste de Mann Whitney revelou que houve diferença significativa das frações de fósforo entre os períodos chuvoso e menos chuvoso, através dos valores ρ. Tal teste demonstrou que as frações do fósforo analisadas apresentaram diferenças significativas (p<0,05), menor que o nível de significância de 5%. Por meio de análise de componente principal para o fracionamento do fósforo, foi possível observar a formação de 2 componentes distintos para cada período (chuvoso e menos chuvoso), que juntos explicaram 93% e 92,6% da variabilidade dos dados. O IET foi calculado para o Bolonha, o que permitiu classificar o reservatório Bolonha como um ambiente eutrófico, tanto no período chuvoso quanto no menos chuvoso.

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