Avaliação do consumo e da despesa de energia elétrica no estudo de concepção de sistema de abastecimento de água

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: FERREIRA, Jorge Fernando Hungria
• Orientador(a): PEREIRA, José Almir Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Instituto de Tecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Abastecimento de água; Concepção de sistema; Consumo; Despesa; Energia elétrica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::TECNICAS DE ABASTECIMENTO DA AGUA
• Link de acesso: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/12022

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.